乳源性益生元（百泰®-A）对西伯利亚鲟（acipenser baerii brandt）生长性能和营养成分消化率的影响

王赤龙 王 嘉 薛 敏 郑银桦 吴秀峰 赵维香

乳源性益生元（百泰®-A）对西伯利亚鲟（acipenser baerii brandt）生长性能和营养成分消化率的影响

王赤龙 王 嘉 薛 敏 郑银桦 吴秀峰 赵维香

实验研究了不同剂量乳源性益生元（百泰®-A）对西伯利亚鲟(Acipenser baerii Brandt)生长性能和营养成分消化率的影响。实验用西伯利亚鲟初始体重为（75±0.1）g，288尾鱼随机分4组，每组4个重复，每个重复18尾，实验周期为8周。基础饲料粗蛋白的含量为36%，粗脂肪为11%，总能为18.50 MJ/kg。实验料在此基础上分别添加0%(G0)、0.4%(G0.4)、0.8%(G0.8)和2%(G2)的百泰®-A，各组饲料分别添加0.1%的Y2O3作为指示剂测定饲料营养成分表观消化率。实验结果显示：在饲料中添加百泰®-A后各组西伯利亚鲟的增重率没有显著差异(P＞0.05)，饲料系数随乳源性益生元（百泰®-A）的剂量增加而呈降低趋势，且G2组饲料系数显著低于对照组(G0)(P＜0.05)。各组饲料干物质(88.2%)和蛋白质(64.8%)的消化率均没有显著影响(P＞0.05)；G2组总氨基酸(90.5%)的消化率显著高于G0.4组(88.8%)(P＜0.05)，与其他各组相比没有显著差异(P＞0.05)；G2 组组氨酸(91.4%)、亮氨酸(90.8%)、苏氨酸(85.5%)、缬氨酸(89.5%)和赖氨酸(93.5%)的消化率显著高于对照组(P＜0.05)。在西伯利亚鲟饲料中添加2%乳源性益生元（百泰®-A）能够提高其对饲料中氨基酸的消化率和饲料利用率。

西伯利亚鲟；乳源性益生元（百泰®-A）；生长性能；表观消化率

鲟鱼曾主要用于生产鱼子酱，但近10年，人们对其肉品的需求越来越大。目前所有鲟鱼品种均已列入国际濒危动物保护目录(CITES)，世界范围内鲟鱼的捕捞和贸易都受到严格限制，因此远远不能满足市场需要。为了满足消费者对鲟鱼日益增长的需求，西伯利亚鲟的人工养殖就显得尤为重要，国内外鲟鱼的人工养殖成为新兴水产养殖的亮点。2009年中国鲟鱼产量达28723 t，占世界鲟鱼总产量的80%，居世界首位，养殖西伯利亚鲟的产量所占比例为45%。

由于鱼粉具有良好的适口性，其氨基酸的构成接近鱼类理想蛋白结构，目前仍然是水产动物饲料中最重要的蛋白源。因受资源和养殖业不断发展的限制，鱼粉已经不能满足水产养殖发展的需要。随着鱼粉价格的不断攀升，水产饲料成本不断增加，逐渐成为限制水产养殖业蓬勃发展的瓶颈。因此，在水产饲料中以其他蛋白饲料替代鱼粉的研究成为水产动物营养的研究热点。但是，低鱼粉日粮可能导致的饲料消化率和水生动物生产性能下降已经有较多报道。益生元(Prebiotics)能够平衡动物肠道的微生物，促进有益微生物的生长和肠道组织健康，这些功能在人类、家禽、猪和水产动物上均有报道。益生元通过平衡动物肠道菌群，在肠道内建立有益菌群的优势地位，进而促进肠道健康，提高动物对饲料的消化和营养物质的利用率，降低蛋白饲料在水产饲料配方中的使用量。

近年对不同来源的益生元在水产动物上的应用研究增多，但有关其对饲料营养成分消化率影响的研究较少，大部分集中于促进鱼虾的生长性能、非特异性免疫和防治疾病的研究。例如，百泰-A、啤酒酵母等在杂交条纹鲈 (Morone chrysops×Morone saxatilis)；菊粉在大菱鲆(Psettamaxima G.)；低聚果糖在大西洋鲑鱼(Salmo salar)和低聚甘露糖在鲤鱼(Cyprinus carpio L.)等饲料的应用研究中证实，益生元具有调节动物肠道微生态平衡、促进营养成分消化吸收和提高鱼类免疫力的作用。益生元是不可消化的碳水化合物，含有大量的寡糖成分。乳源性益生元（百泰-A）是由自溶性啤酒酵母、奶组分和晒干的发酵产物组成的天然产品，其有效组分为35%的粗蛋白和53%的寡糖。本文添加不同剂量的乳源性益生元，研究其对西伯利亚鲟生产性能、饲料中营养物质利用率及营养成分表观消化率的影响，旨在为其在鲟鱼饲料中的应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

表1 基础日粮配方和营养水平

表2 各组饲料中氨基酸组成(%风干基础)

1.2 实验鱼选择及其养殖条件

养殖实验全程在中国农业科学院饲料研究所国家水产饲料安全评价基地室内循环养殖系统中进行，养殖桶为平底圆锥形玻璃钢桶(0.25m3)。实验用西伯利亚鲟购自北京市水产科学研究所房山基地，西伯利亚鲟初始体重（75±0.1）g，在正式实验前暂养4周，使其适应实验环境。每组饲料设计4个重复，每个重复18尾鱼，养殖周期为8周。实验用水为曝气自来水；24 h充氧；实验期间水温为（20～25）℃；溶解氧＞7mg/l；pH 值为 7.0～7.5；氨氮浓度＜0.5mg/l；光照时间为 12 D： 12 L。每天表观饱食投喂 3 次 (9：00；15：00；21：00)，一周饲喂7 d。

1.3 粪样收集

粪便样品在饲喂实验饲料1周后开始收集，收集方法参考Liu等（2009）。收集的粪样立即转移到密封袋-20℃下保存。待粪样收集完毕，70℃烘干后置于-20℃冰箱以备分析。

1.4 分析检测

饲料和全鱼中的粗蛋白、粗脂肪、水分和灰分的测定均按照国家标准方法进行检测，蛋白质(GB/T 6432—1994)、脂肪 (GB/T 6433—2006)、水分(GB/T 6435—2006)和灰分(GB/T 6438—1992)，总能采用氧弹仪燃烧法测定。原料、饲料和粪便中的氨基酸测定按照国家标准(GB/T 18246—2000)进行检测。饲料和粪便中三氧化二钇(Y2O3)含量测定采用等离子发射光谱ICP-AES法测定(JY38S,JobinYvon,Longumeau,France)。

1.5 数据计算及统计分析

1.5.1 对照和实验饲料中各营养物质表观消化率(Apparent digestibility coeficientes,ADCS)按照以下公式计算：

式中：D——饲料中某营养成分的含量(%)；

F——粪便中相应营养成分的含量(%)；

DY——饲料中三氧化二钇(Y2O3)的含量（%）；

FY——粪便中三氧化二钇(Y2O3)的含量（%）。

1.5.2 生长性能的计算

成活率(%)＝成活鱼量/投放鱼量×100；

相对增重率(%)＝[(终末总重-初始总重+死鱼总重)/初始总重]×100；

饲料系数＝摄食量/(鱼体末重+死亡鱼重-鱼体初重)；

摄食率(%)＝饲料摄取量/[(鱼体初重+鱼体末重)/2]/饲喂天数×100；

蛋白质效率(%)＝鱼体重增加量/蛋白质摄入量×100；

肥满度(g/cm3)＝体重/体长3；

肝指数(%)＝肝总重/全鱼重×100；

脏体比(%)＝内脏重/全鱼重×100；

脾体指数(%)＝脾脏重/全鱼重×100。

1.5.3 数据统计

实验结果用“平均值±标准误”表示，所有数据用Statistic 6.0进行单因子方差(One-way ANOVA)分析，用Duncan's法多重比较进行差异显著性分析(P＜0.05)。

2 结果

2.1 饲料中添加不同水平的乳源性益生元（百泰-A）对西伯利亚鲟鱼生长性能的影响（见表3）

表3 饲喂百泰-A 8周后西伯利亚鲟的生长性能(平均数±标准误)

表3 饲喂百泰-A 8周后西伯利亚鲟的生长性能(平均数±标准误)

注：同一行数据肩标字母不同，表示存在显著差异(P＜0.05)。下表同。

2.2 饲料中添加不同水平的乳源性益生元后西伯利亚鲟对饲料中蛋白质和干物质消化率的影响（见表4）

表4 蛋白质和干物质消化率结果（平均数±标准误）（%）

研究结果表明：各组间的蛋白质和干物质消化率均没有显著差异 (P＞0.05)。

2.3 饲料中添加不同水平的乳源性益生元后西伯利亚鲟对饲料中氨基酸消化率的影响（见表5）

G2组西伯利亚鲟对总氨基酸消化率显著高于G0.4 组(P＜0.05)，与其他各组相比没有显著差异(P＞0.05)。

由于分析检测过程中色氨酸被破坏，表5中仅列出9种必需氨基酸和8种非必需氨基酸的结果。在9种西伯利亚鲟的必需氨基酸中，G2组与G0组相比显著促进其对组氨酸(His)、亮氨酸(Leu)和苏氨酸(Thr)的消化率(P＜0.05)；G0.8组和G2组的缬氨酸(Val)和赖氨酸(Lys)的消化率显著高于G0组(P＜0.05)；G2组精氨酸(Arg)显著高于G0.4组(P＜0.05)，与其他各组没有显著差异(P＞0.05)。各组间异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)和蛋氨酸(Met)的消化率没有显著差异(P＞0.05)。

表5 饲料中氨基酸表观消化率(平均数±标准误)（%）

在8种非必需氨基酸中，G2组的丙氨酸(Ala)和丝氨酸(Ser)的消化率显著高于G0组(P＜0.05)；G2组天门冬氨酸(Asp)和甘氨酸(Gly)的消化率显著高于其他各组(P＜0.05)；G0.8 组、G2 组的脯氨酸(Pro)和酪氨酸(Tyr)的消化率显著高于对照组(P＜0.05)；各组间胱氨酸(Cys)和谷氨酸(Glu)的消化率没有显著差异(P＞0.05)。

3 讨论

很多低聚糖具有益生元的功能，其中包括：低聚果糖、低聚甘露糖、低聚木糖、菊粉和β-葡聚糖等。乳源性益生元是由自溶性啤酒酵母、奶组分和晒干的发酵产物组成的天然产品，其中寡糖含量超过53%。

3.1 益生元对水产动物生长性能的影响

Li等在杂交条纹鲈上做了一系列关于益生元的实验：添加2%啤酒酵母能够提高其增重率和饲料效率；添加1%和2%GrobioticTM-AE能显著地提高其饲料效率；添加1%和2%的乳源性益生元16周取样时增重率和饲料效率都没有显著增加，添加2%的乳源性益生元，12周取样时增重率显著高于对照组[12]。但是在本文的研究中，在西伯利亚鲟饲料中添加乳源性益生元对西伯利亚鲟相对增重率没有显著影响，这与Pryor研究一致。Pryor等(2003)在鲟鱼饲料中添加低聚甘露糖，发现实验组与对照组相比肥满度、特定生长率、鱼体叉长和饲料转化率均没有显著差异。Staykovetal等研究表明，在虹鳟(Oncorhynchusmykiss)饲料中添加0.2%的甘露寡糖与对照组相比能增加其终末体重，并降低饲料系数。葛红云等在研究中发现，花鲈(Lateolabrax japonicus)经过16周的生长，添加棉籽糖800mg/kg组的增重率达到最高，并且能显著降低饲料系数，提高蛋白质沉积率(P＜0.05)。在本文的研究中，随着乳源性益生元添加水平的逐渐增高，饲料系数显著降低，试验结果表明，乳源性益生元具有促进营养物质转化，提高饲料效率的功能。

在西伯利亚鲟饲料中添加0.4%、0.8%和2%的乳源性益生元乳源性益生元，与对照组相比均能显著降低西伯利亚鲟的肝体比。刘军等(2009)研究表明，在鲫鱼饲料中添加0.5%的多糖复合物能显著降低其肝胰脏指数。张昭萍等(2001)在大鼠上研究表明，壳聚糖对脂肪肝有明显治疗作用。根据益生元作用机理，通过调节动物肠道微生态平衡，促进鱼类脂肪代谢循环。双歧杆菌发酵寡糖产生的丙酸能抑制肝脏胆固醇的生成，醋酸盐能抑制肝脏中葡萄糖转化成脂肪，短链脂肪酸能被肝脏直接利用，因而能减轻肝脏的负担。

3.2 益生元对西伯利亚鲟饲料中营养成分消化率的影响

饲料营养成分消化率是评价鱼类饲料质量的有效手段。目前，有关益生元对鱼类饲料消化率影响报道较少。Hossu等研究表明，在金头鲷(Sparusauratus)饲料中添加0.2%的Bio-Mos(有效成分为甘露聚糖和葡聚糖)能显著提高增重率、存活率和其对饲料的消化率。作者认为Bio-Mos通过促进金头鲷肠道有益微生物定植并建立生物屏障来最大的促进生长。Burr研究发现，饲料中1%的百泰-A、低聚甘露糖或低聚半乳糖均能显著提高美国红鱼(Sciaenopsocellatus)对高豆粕日粮蛋白质的表观消化率，1%菊粉则没有这种效果。百泰-A、低聚甘露糖或低聚半乳糖寡糖均显著促进美国红鱼前肠肠上皮细胞和微绒毛发育，这是促进其对营养物质吸收的重要原因。本试验中，添加0.4%～2%的乳源性益生元，西伯利亚鲟饲料中蛋白质消化率和干物质消化率均没有显著差异(P＞0.05)。

目前对鲟鱼的氨基酸需求的研究不多。通常鱼体的必需氨基酸组成被用来估算鱼类的必需氨基酸需求。以动植物蛋白替代水产动物饲料中鱼粉的研究很多，但由于氨基酸不平衡而降低其使用量或者添加晶体氨基酸来增加其使用量。因此，提高氨基酸的利用率就可以降低蛋白饲料的添加量或者增加植物性蛋白饲料的添加量。本文研究表明，在西伯利亚鲟饲料中添加2%乳源性益生元可以显著提高6种必需氨基酸的消化率，其中组氨酸 (91.4%)、亮氨酸(90.8%)、赖氨酸 (93.5%)和缬氨酸 (89.5%)消化率高于蛋白质消化率(88.2%)。

4 结论

38篇，刊略，需者可函索）

（编辑：沈桂宇，guiyush@126.com）

Effects of bovine-source prebiotics GroBiotic-A on grow th performance and digestibility of nutrients in diets of siberian sturgeon(acipenser baeriibrandt)

Wang Chilong,Wang Jia,Xue Min,Zheng Yinhua,Wu Xiufeng,ZhaoWeixiang

An 8-week experimentwas conducted to study the effect of bovine-source prebiotics GroBiotic-A on growth performance,feed efficiency and digestibility of nutrients in diets of siberian sturgeon(acipenser baeriibrandt).Siberian sturgeons(initial body weight of 75±0.1 g)were randomly divided into 16 tanks for 4 treatment with 18 fish/tank in a recirculation system.The basal diet was formulated with 36%crude protein,11%crude lipid,in which four levels of GroBiotic-A 0%(G0),0.4%(G0.4),0.8%(G0.8),2%(G2)were included.Y2O3(0.1%)was added in each diet as inertmarker for digestibility determination.Weight gain rate(WGR)was not different,but feed conversion ratio (FCR)were reduced with higher GroBiotic-A inclusion levels,and FCR of G2 group showed lowest one.Apparent digestibility coefficients(ADC)of dry matter and protein were not significantly different,but fish fed G2 diet showed significantly higher ADC of Lys,His,Leu,Thr and Val(P＜0.05).2%of GroBiotic-A in siberian sturgeon dietwill increase feed efficiency and essential amino acids digestibility.

siberian sturgeon；GroBiotic-A；growth performance；apparent digestibility coefficients

S965.215

A

1001-991X（2011）10-0011-04

王赤龙，中国农业科学院饲料研究所，国家水产饲料安全评价基地，100081，北京。

王嘉、薛敏（通讯作者）、郑银桦、吴秀峰，单位及通讯地址同第一作者。

赵维香，北京英惠尔生物技术有限公司。

2011-04-19

国家自然科学基金[31072220]