凡纳滨对虾饲料中用花生粕替代鱼粉的研究

2011-04-17 00:43杨奇慧谭北平董晓慧迟淑艳刘泓宇
动物营养学报 2011年10期
关键词:凡纳滨鱼粉对虾

杨奇慧 谭北平 董晓慧 迟淑艳 刘泓宇

(1.广东海洋大学水产动物营养与饲料实验室,湛江 524025;2.四川农业大学动物营养研究所,雅安 625014)

凡纳滨对虾饲料中用花生粕替代鱼粉的研究

杨奇慧1,2谭北平1董晓慧1迟淑艳1刘泓宇1

(1.广东海洋大学水产动物营养与饲料实验室,湛江 524025;2.四川农业大学动物营养研究所,雅安 625014)

本研究旨在研究花生粕替代不同水平鱼粉蛋白质对凡纳滨对虾生长性能、体成分、血清生化指标、消化酶活性和养分表观消化率的影响。选择初始体重为(0.75±0.01)g的健康对虾苗720尾,随机分成6个处理,每个处理3个重复,每个重复40尾虾。试验配制6种等氮等能饲料,即以 0、3.83%、7.65%、11.48%、15.30% 和 22.96% 的花生粕分别替代 0、10%、20%、30%、40%和60%的鱼粉蛋白质。饲养试验持续56 d。结果表明:当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于10%时,凡纳滨对虾的增重率、特定生长率和蛋白质效率显著降低(P<0.05);当替代水平高于20%时,饲料系数显著提高(P<0.05)。当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于40%时,全虾粗蛋白质含量显著降低(P<0.05);当替代水平高于30%时,全虾粗脂肪含量显著提高(P<0.05)。当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于20%时,肝胰脏蛋白酶和脂肪酶活性显著降低(P<0.05),而淀粉酶活性则显著提高(P<0.05)。当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于10%时,血清总蛋白和葡萄糖含量显著下降(P<0.05);当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于20%时,血清总胆固醇含量显著下降(P<0.05);当花生粕替代鱼粉蛋白质水平高于30%时,血清甘油三酯含量显著升高(P<0.05)。饲料的干物质、蛋白质和能量表观消化率,对照组显著高于其他各组(P<0.05);此外,花生粕替代水平为10%和20%的组的蛋白质表观消化率显著高于替代水平为40%和60%的组(P<0.05)。赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、苏氨酸、酪氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸和丙氨酸以及总氨基酸的表观消化率,对照组均显著高于其他各组(P<0.05);蛋氨酸、组氨酸、精氨酸和天冬氨酸的表观消化率,对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著高于替代60%组(P<0.05)。然而,花生粕替代鱼粉蛋白质水平的变化对对虾成活率、全虾的磷和灰分含量及饲料脂肪表观消化率影响不显著(P>0.05)。结果提示,以生长性能为指标并结合饲料养分表观消化率,在粗蛋白质含量为40%、鱼粉含量为30%的凡纳滨对虾基础饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质的适宜比例为10%。

凡纳滨对虾;鱼粉;花生粕;替代水平

众所周知,鱼粉是水产养殖动物最主要的蛋白质源[1]。然而,随着水产养殖业的迅猛发展,鱼粉需求量大幅度增加,供应量严重不足,用其他蛋白质原料替代鱼粉的研究已成为水产饲料营养研究的热点[2]。花生粕(peanutmeal,PNM)是花生脱壳后用浸提法榨油后的副产品,其蛋白质含量高、精氨酸丰富[3],是水生动物饲料中常用蛋白质原料之一[4-6]。研究表明,凡纳滨对虾(Litopenaeus vannameiBoone)对花生粕的蛋白质、氨基酸、脂肪和能量的表观消化率均与鱼粉接近[7]。

目前,关于花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长的影响已有报道。研究表明,用花生粕替代20%鱼粉饲喂凡纳滨对虾56 d,对其增重率无显著影响[8];在30%鱼粉的基础饲料中添加24%花生粕,凡纳滨对虾的生长与饲喂46%鱼粉组无显著差异[9];花生粕替代饲料中20%动物蛋白复合物(53%曼哈顿鱼粉+34%虾加工副产物+13%鱿鱼粉),对凡纳滨对虾增重率无显著影响,当替代水平高于40%时则降低其增重率[6]。然而,关于花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾组织消化酶活性、血液生化指标和养分表观消化率的影响未见报道。因此,开展花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、饲料利用、肝胰脏消化酶活性、血液生化指标和养分表观消化率影响的研究,探讨凡纳滨对虾饲料中花生粕替代鱼粉的适宜比例具有一定的学术意义,并可为花生粕在对虾配合饲料中的合理使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

饲料配方中用 0、3.83%、7.65%、11.48%、15.30%和22.96%的花生粕分别替代0、10%、20%、30%、40%和60%的鱼粉蛋白质,配制成6种等氮等能饲料(表1)。根据凡纳滨对虾对氨基酸的需要量[10],分别添加L-赖氨酸(98%)、DL-蛋氨酸(98%)、L-苏氨酸(98%)和L-精氨酸(98%)以平衡各处理中赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和精氨酸的含量,并满足凡纳滨对虾生长对赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸和苏氨酸的需要。

表1 试验饲料组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %

1.2 饲料配制与试验动物

在配制试验饲料过程中,各种原料粉碎过60目筛,按表1的配方准确称量各种饲料原料,微量添加成分采取逐级扩大法混合均匀,再添加30%左右的水分,再次混匀后,压制成粒径为1.0和1.5 mm的颗粒饲料。风干后,用自封袋密封,放于-20℃冰柜中保存备用。

试验虾为广东粤海饲料股份有限公司湛江东海岛种苗场培育的凡纳滨对虾苗。选择初始体重为(0.75±0.01)g的健康对虾苗720尾,随机分为6组,各投喂1种试验饲料。每组设3个重复,以重复为单位放入0.5 m3的玻璃纤维钢桶中,每桶40尾。

1.3 饲养管理

试验在广东粤海饲料股份有限公司湛江东海岛科研基地室内养殖系统进行。每天按体重的8% ~10% 投饵,分别在 07:00、11:30、17:30、21:00各投喂1次。试验用水为经过沉淀、过滤的海水,每天观察对虾摄食、蜕壳、生长情况,并记录投喂量、水温、pH、盐度、溶氧等水质参数,每周定期测定水中氨氮含量。试验期间水温为28.0~30.5 ℃,盐度为26.5 ~28.0,试验期间连续充氧,溶解氧 >7.0 mg/L,pH 为 7.8 ~8.2,氨氮含量<0.03 mg/L。试验期为56 d。

1.4 粪便收集

参考Lin等[11]方法收集粪便。试验开始4周后,每次投喂1 h后,先将桶中剩余饲料排出,再通过虹吸法将粪便吸出筛绢网上并滤干水,然后把包膜完整并成形的粪便收集在封口袋中,放入-20℃冰箱中保存。待每桶粪便样品收集足量(干重约为10 g),再将每个重复中粪样经过干燥、研磨粉碎后,密封存放于-20℃冰箱中,用于分析粪样中的三氧化二铬(Cr2O3)、蛋白质、氨基酸、脂肪和能量的含量。

1.5 样品采集

试验结束前24 h停止投喂。试验结束时,以重复为单位称重并记录尾数,计算增重率和成活率。每桶中随机选取5尾虾,保存于-20℃冰箱中,用于全虾体成分分析;每桶另取10尾虾,于冰浴中剥离肝胰脏,称取重量后迅速放于液氮中保存,再转移到-80℃超低温冰箱中存放,以测定肝胰脏相关酶活指标;每桶再选取10尾虾,用1 m L注射器从围心腔中抽血,将血液置于1.5 m L Eppendorf管中,在4℃冰箱中静置过夜后离心,取上清液备用。

1.6 测定指标

1.6.1 生长指标计算公式

1.6.2 体成分分析

参照 AOAC(1995)[12]方法,分别测定全虾样品中的水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和磷的含量。其中:水分含量通过用恒温烘箱在105℃下烘干至恒重测定;粗蛋白质含量采用自动凯氏定氮仪(2300 - Auto-analyzer,Foss Tecator,Sweden)测定;粗脂肪含量采用自动脂肪测定仪(Soxtec System 2050,Foss Tecator,Sweden)测定;粗灰分含量是在550℃马福炉中灼烧12 h后测得;磷含量采用等离子发射光谱(ICP)仪[IRIS Advantage(HR),102 Thermo Jarrell Ash,103 Woburm,USA]测定。

1.6.3 肝胰脏消化酶活性的测定

从-80℃超低温冰箱中取出肝胰脏样品,转移到4℃冰箱中,待其解冻后备用。准确称量肝胰脏0.5 g,然后按1∶5的质量体积比加入预冷的生理盐水,在冰浴条件下,用玻璃匀浆器匀浆,将匀浆液在0~4℃、9 000 r/m in离心30 m in所得上清液即为粗酶液,将其置于-4℃冰箱中保存,并于24 h内测完消化酶(蛋白酶和淀粉酶)活力。脂肪酶酶液的制备:在肝胰脏样品中加入3~4倍体积预冷的0.025 mol/L磷酸缓冲液,冰浴中匀浆,匀浆液于0~1℃、3 600 r/m in离心20 m in,取其上清液用于脂肪酶活力的测定。

蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的测定分别用南京建成生物研究所研制的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶试剂盒和型号Uquant全波段酶标仪。蛋白酶活力以37℃下每分钟水解干酪素产生1μg酪氨酸定义为1个酶活力单位;淀粉酶活力以每毫克蛋白质37℃下每分钟水解1 mg淀粉定义为1个酶活力单位;脂肪酶活力以在一定条件下,每分钟释放出1μmol脂肪酸的酶量定义为1个酶活力单位;酶液蛋白质浓度采用南京建成生物工程研究所生产的蛋白质定量试剂盒(考马斯亮兰法)测定,以牛血清白蛋白作为标准,单位表示为mg/m L。

1.6.4 血清生化指标的测定

血清总蛋白(total protein,TP)含量采用南京建成生物工程研究所研制的蛋白质定量试剂盒(考马斯亮兰法)测定,以牛血清白蛋白作为标准,单位表示为mg/m L;葡萄糖(glucose,GLU)含量采用中生北控生物科技股份有限公司生产的葡萄糖试剂盒(葡萄糖氧化酶法)测定,单位表示为mg/dL;甘油三酯(triglyceride,TG)含量采用长春汇力生物技术有限公司生产的甘油三酯试剂盒测定,单位表示为mmol/L;总胆固醇(total cholesterol,TC)含量采用长春汇力生物技术有限公司生产的总胆固醇试剂盒测定,单位表示为mmol/L。

1.6.5 养分表观消化率计算公式

参考Pond等[13]方法,分别计算饲料中的干物质和蛋白质、氨基酸、脂肪和能量的表观消化率,计算公式如下:

式中:F是粪便中某营养素含量;D是饲料中某营养素含量;DCr是饲料中Cr2O3的含量,FCr是粪便中Cr2O3的含量。

1.7 数据处理与分析

结果用平均值±标准差表示。采用SPSS 13.0统计软件对数据进行单因素方差分析(Oneway ANOVA),并结合Duncan氏法进行多重比较检验处理之间的差异显著性,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响

由表2可知,花生粕替代不同比例的鱼粉蛋白质对凡纳滨对虾增重率、饲料系数和特定生长率影响显著(P<0.05),而对成活率无显著影响(P>0.05)。

增重率和特定生长率:以对照组最高,替代10%组次之,替代60%组最低;对照组和替代10%组显著高于其他各组(P<0.05),且对照组和替代10%组间差异不显著(P>0.05);替代20%和30%组显著高于替代40%和60%组(P<0.05),且替代20%和30%组间差异不显著(P>0.05);替代60%组显著低于其他各组(P<0.05)。

饲料系数:以对照组最低,替代60%组最高;对照组、替代10%和20%组显著低于替代30%、40%和60%组(P<0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05)。

蛋白质效率:以对照组最高,替代10%组次之,替代60%组最低;对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著高于其他各组(P<0.05);替代20%组显著低于对照组(P<0.05),显著高于替代30%、40%和60%组(P<0.05),与替代10%组差异不显著(P>0.05)。

成活率:各组成活率均在94%以上,各组间无显著差异(P>0.05)。

2.2 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾体成分的影响

花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾体成分的影响见表3。花生粕替代不同比例的鱼粉蛋白质对凡纳滨对虾的全虾粗蛋白质和粗脂肪含量有显著影响(P<0.05),而对全虾粗灰分、磷含量的影响不显著(P>0.05)。

粗蛋白质含量:以替代30%组最高,替代20%组次之,替代60%组最低;替代30%组显著高于替代40%和60%组(P<0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05);替代60%组显著低于其他各组(P<0.05);替代40%组显著高于替代60%组(P<0.05),显著低于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

粗脂肪含量:以对照组最低,替代10%组次之,替代60%组最高;替代60%组显著高于其他各组(P<0.05);替代30%和40%组显著低于替代60%组(P<0.05),但显著高于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

粗灰分和磷含量:各组间差异均不显著(P>0.05)。

表2 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响Table 2 Effects of replacement of fish mealwith peanutmeal on growth performance of white shrimp(Litopenaeus vannamei Boone)

表3 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾体成分的影响(干物质基础)Table 3 Effects of replacement of fish mealwith peanutmeal on body composition of white shrimp(Litopenaeus vannamei Boone)(DM basis) %

2.3 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾肝胰脏消化酶活性的影响

由表4可知,花生粕替代不同比例的鱼粉蛋白质对凡纳滨对虾肝胰脏中的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均有显著影响(P<0.05)。

蛋白酶活性:以对照组最高,替代10%组次之,替代60%组最低;对照组显著高于替代30%、40%和60%组(P<0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05);替代30%和40%组与替代60%组差异不显著(P>0.05),但均显著低于对照组以及替代10%和20%组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

脂肪酶活性:以替代10%组最高,对照组次之,替代60%组最低;替代10%组和对照组显著高于替代30%、40%和60%组(P<0.05),与替代20%组差异不显著(P>0.05);替代60%组与替代40%组差异不显著(P<0.05),但均显著低于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

淀粉酶活性:以替代60%最高,替代40%组次之,对照组最低;替代60%组显著高于对照组以及替代10%和20%组(P<0.05),与其他2组差异不显著(P>0.05);替代20%组显著高于对照组和替代10%组(P<0.05),显著低于替代60%组(P<0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05);对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著低于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

2.4 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾血清生化指标的影响

由表5可知,花生粕替代不同比例的鱼粉蛋白质对血清总蛋白、葡萄糖、总胆固醇和甘油三酯的含量均有显著影响(P<0.05)。

总蛋白含量:以对照组最高,替代10%组次之,替代40%组最低;对照组和替代10%组间差异不显著(P>0.05),但均显著高于其他各组(P<0.05);替代20%和30%组显著高于替代40%和60%组(P<0.05),但替代20%和30%组间差异不显著(P>0.05);替代40%和60%组显著低于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

表4 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾肝胰脏消化酶活性的影响Table 4 Effects of replacement of fish meal with peanutmeal on activities of hepatopancreas digestive enzymes of white shrimp(Litopenaeus vannamei Boone)

葡萄糖含量:以对照组最高,替代20%组次之,替代60%组最低;对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著高于其他各组(P<0.05);替代20%组显著高于替30%和40%组(P<0.05),与替代 60%组差异不显著(P>0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

总胆固醇含量:以替代10%组最高,对照组次之,替代60%组最低;10%组显著高于替代30%、40%和60%组(P<0.05),与对照组差异不显著(P>0.05);替代30%和60%组显著低于对照组以及替代10%和20%组(P<0.05),与其他各组差异不显著(P>0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

甘油三酯含量:以替代60%组最高,替代40%组次之,对照组最低;替代60%和40%组间差异不显著(P>0.05),但均显著高于其他各组(P<0.05);其余各组差异不显著(P>0.05)。

表5 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾血清生化指标的影响Table 5 Effects of replacement of fish meal with peanutmeal on serum biochem ical indices of white shrimp(Litopenaeus vannamei Boone)

2.5 花生粕替代鱼粉对饲料中干物质、蛋白质、脂肪和能量表观消化率的影响

由表6可知,花生粕替代不同比例的鱼粉蛋白质对饲料中干物质、蛋白质和能量表观消化率有显著影响(P<0.05),对脂肪表观消化率的影响不显著(P>0.05)。

干物质表观消化率:以对照组最高,显著高于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

蛋白质表观消化率:以对照组最高,显著高于其他各组(P<0.05);替代10%和20%组显著高于替代40%和60%组(P<0.05),与替代30%组差异不显著(P>0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

能量表观消化率:以对照组最高,显著高于其他各组(P<0.05);其余各组间差异不显著(P>0.05)。

脂肪表观消化率:各组脂肪表观消化率均在94.16% ~96.18%范围内,组间差异不显著(P>0.05)。

表6 花生粕替代鱼粉对饲料中干物质、蛋白质、脂肪和能量表观消化率的影响Table 6 Effects of replacement of fish mealwith peanutmeal on apparent digestibilities of dry matter,protein,lipid and energy in diets %

2.6 花生粕替代鱼粉对饲料中氨基酸表观消化率的影响

由表7可知,花生粕替代不同比例鱼粉蛋白质对饲料中各氨基酸表观消化率均有显著影响(P<0.05)。

必需氨基酸表观消化率:9种必需氨基酸的表观消化率均以对照组最高,替代60%组最低;赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸和苏氨酸的表观消化率,对照组均显著高于其他各组(P<0.05);蛋氨酸、组氨酸和精氨酸的表观消化率,对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著高于替代60%组(P<0.05)。

非必需氨基酸表观消化率:除天冬氨酸外,其余非必需氨基酸的表观消化率均以对照组最高,且均显著高于其他各组(P<0.05);天冬氨酸的表观消化率,对照组与替代10%组差异不显著(P>0.05),但均显著高于替代60%组(P<0.05)。

总氨基酸表观消化率:以对照组最高,显著高于其他各组(P<0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05)。

3 讨论

3.1 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响

目前,关于花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能影响的报道较少。Lim[6]研究表明,用11.7%花生粕替代20.0%的动物蛋白复合物(53%曼哈顿鱼粉+34%虾加工副产物+13%鱿鱼粉),对凡纳滨对虾增重率无显著影响,但用23.4%的花生粕替代40.0%的动物蛋白复合物时,增重率则显著降低。刘立鹤等[8]研究表明,饲喂用10.38%花生粕替代饲料30.00%的鱼粉蛋白质的饲料56 d后,对虾增重率显著低于对照组。本试验中,当饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质高于20%时,随着替代比例的增加,凡纳滨对虾的生长性能降低。可见,本试验结果中花生粕可替代鱼粉蛋白质的比例低于 Lim[6]和刘立鹤等[8]的研究结果。但进一步比较可知,结果存在差异的原因可能与基础饲料中鱼粉含量的不同有关。Lim[6]的试验中基础饲料中动物蛋白复合物的含量为50%,刘立鹤等[8]的试验中基础饲料中含有36%的鱼粉,均高于本试验基础饲料中30%的鱼粉含量。此外,刘立鹤等[8]研究表明,用花生粕替代0~50%鱼粉,投喂56 d后,凡纳滨对虾的成活率差异不显著,为 82.2% ~90.0%;Lim[6]研究也表明,饲料中花生粕替代0~100%动物蛋白复合物,随着替代水平增加,凡纳滨对虾的成活率有所下降,但无显著差异。本试验结果与上述研究结果相一致。关于花生粕替代鱼粉对饲料利用的影响,在虾上也有研究。刘立鹤等[8]研究表明,花生粕替代鱼粉蛋白质比例大于40%时,凡纳滨对虾蛋白质效率显著降低;而 Lim[6]研究表明,用46.8%花生粕替代饲料中高于80.0%的动物蛋白复合物,凡纳滨对虾的蛋白质效率显著降低。本试验结果与上述研究结果接近。同时,在鱼上的研究表明,花生粕替代17%的鱼粉对莫桑比克罗非鱼(Nlapia mossambicus)的生长无显著影响,但随着替代水平的增加,罗非鱼的增重率降低[14]。由此可见,用花生粕仅可较低水平部分替代水产动物饲料中的鱼粉。目前,对于花生粕替代鱼粉影响动物生长和饲料利用的原因一般认为是由于花生粕容易感染黄曲霉,而由黄曲霉所产生的黄曲霉毒素(aflatoxin)对水产动物生长和生理机能造成负面的影响,且水产动物对黄曲霉毒素非常敏感[9]。在对虹鳟(Oncorhynchusmykiss)的研究中表明,体重为50 g的虹鳟,黄曲霉毒素对其半数致死量(LD50)为0.5 ~1.0 mg/kg 体重,中毒的主要表现为生长缓慢、贫血、肝脏和其他器官受损、免疫力下降、死亡率增加等[15]。

表7 花生粕替代鱼粉对饲料中氨基酸表观消化率的影响Table 7 Effects of replacement of fish meal with peanutmeal on apparent digestibility of am ino acids in diets %

3.2 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾体成分的影响

本试验结果表明,花生粕含量增加且鱼粉含量降低的同时,凡纳滨对虾全虾粗蛋白质和粗脂肪含量有显著差异,而全虾粗灰分、磷含量的无显著差异。目前,关于花生粕替代鱼粉对虾体成分的影响未见报道。但 Lim[6]研究表明,用11.7%花生粕替代20.0%动物蛋白复合物时,全虾蛋白质含量从对照组的20.26%降低为19.76%;用57.5%花生粕替代100.0%动物蛋白复合物时,全虾蛋白质含量仅为17.00%;用23.4%花生粕替代40%动物蛋白复合物时,全虾脂肪含量从对照组的1.82%降低到1.68%,100%替代动物蛋白复合物后,全虾脂肪含量仅有0.74%。可见,本试验结果与Lim[6]研究结果一致,即随着花生粕含量增加,鱼粉含量降低,全虾粗蛋白质和粗脂肪含量也降低。Lim[6]研究表明,花生粕替代高于20%动物蛋白复合物时,全虾灰分含量显著降低;当替代比例为60%时,灰分含量仅有3.14%,且显著低于对照组的3.34%。本试验结果与Lim[6]的研究结果有差异,其原因可能是由于本试验中用花生粕替代鱼粉,而Lim[6]的研究中则是用花生粕替代动物蛋白复合物,这可能引起全虾灰分沉积量的不一致。而周歧存[16]对军曹鱼的研究表明,用花生粕替代10% ~60%的鱼粉,全鱼和肌肉的水分、蛋白质、脂肪和灰分含量均无显著影响。有关花生粕替代鱼粉影响水产动物体组成的机制仍有待进一步研究。

3.3 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾消化酶活性和干物质、蛋白质、脂肪和能量表观消化率的影响

本试验结果表明,花生粕替代鱼粉蛋白质比例的变化对饲料中干物质、蛋白质和能量的表观消化率均有显著的影响,对脂肪表观消化率影响不显著。当饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质比例高于10%时,随着替代比例增加,饲料干物质的表观消化率显著降低,蛋白质和能量表观消化率的变化趋势与之相一致。

目前,对于花生粕替代鱼粉对饲料干物质、蛋白质、脂肪和能量表观消化率的影响在虾上未见报道。但Yang等[7]研究表明,凡纳滨对虾对花生粕的蛋白质、氨基酸、脂肪和能量的表观消化率与鱼粉均无显著差异,且认为在凡纳滨对虾中,花生粕的生物利用性与鱼粉相当。同时,关于花生粕干物质、蛋白质、脂肪和能量的表观消化率在水产动物中已有研究。Yang等[7]研究表明,凡纳滨对虾对花生粕的蛋白质表观消化率为93.18%。在其他水产动物上的研究也表明花生粕的蛋白质表观消化率较高,中国明对虾(Fenneropenaeus Chinensis)[17]的 为 87%、矛 尾 复 虾 虎 鱼(Synechogobius hasta)[18]的为 90.17% 、黄鳍鲷(Sparus latus)[19]的为 97.3% 、军曹鱼(Rachycentron canadum)[20]的为 90.24%。而在本试验中,花生粕替代鱼粉后,饲料蛋白质表观消化率为92.12% ~94.56%,但花生粕替代鱼粉蛋白质高于10%时,饲料中蛋白质的表观消化率显著降低。同时,结合表4消化酶活性的结果可知,当花生粕替代鱼粉蛋白质比例高于20%时,肝胰脏蛋白酶的活性显著降低,说明随着花生粕替代鱼粉蛋白质比例的增加不仅降低了凡纳滨对虾肝胰脏蛋白酶的活性,也降低了饲料蛋白质的表观消化率。已有研究表明,凡纳滨对虾对花生粕的脂肪表观消化率为95.28%[7],而军曹鱼对花生粕的脂肪表观消化率为93.85%[20]。本试验中,花生粕替代鱼粉后,饲料中脂肪的表观消化率为94.16% ~96.01%,且随着花生粕替代鱼粉蛋白质比例的变化,饲料中脂肪的表观消化率无显著变化。结合表4消化酶活性的测定结果可知,当花生粕替代鱼粉蛋白质比例高于20%时,肝胰脏脂肪酶的活性显著降低,说明了花生粕替代鱼粉蛋白质比例的提高虽抑制了脂肪酶的活性,但对饲料中脂肪的表观消化率并未产生显著影响。研究表明,凡纳滨对虾对花生粕的能量表观消化率为82.29%[7],军曹鱼对花生粕的能量表观消化率为82.25%[20],黄鳍鲷对花生粕的能量表观消化率的较低,仅为59.80%[19]。可见,不同的水产动物对花生粕的能量表观消化率存在差异。而本试验中,花生粕替代鱼粉后,饲料中能量的表观消化率为86.34% ~92.98%,且随着花生粕替代鱼粉蛋白质比例的提高,饲料中能量表观消化率显著降低。结合表4消化酶活性的测定结果可知,当花生粕替代鱼粉蛋白质比例高于20%时,肝胰脏淀粉酶的活性显著提高,说明花生粕替代鱼粉蛋白质比例的提高显著提高了淀粉酶的活性,但对饲料的能量表观消化率影响不显著。综合肝胰脏中蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性变化与饲料中干物质、蛋白质、脂肪和能量的表观消化率结果,进一步说明了在凡纳滨对虾饲料中,随着花生粕替代鱼粉蛋白质比例增加,对虾肝胰脏蛋白酶和淀粉酶的活性受到抑制,并导致其对饲料中干物质、蛋白质和能量表观消化率的降低。目前,关于花生粕替代鱼粉对水产动物消化酶活性的影响未见报道。已有研究表明,花生粕与大多数豆类籽实一样,含有胰蛋白酶抑制因子和其他蛋白酶抑制因子,大量使用将会引起动物肝脏病变,最终导致消化功能的降低[21]。然而,梅娜等[22]研究则认为,花生粕中总黄酮含量较高,可达到1.095 mg/g,而黄酮类化合物是重要的生物活性物质,具有保护肝脏等活性。关于随饲料中花生粕用量的增加黄酮类化合物的含量提高对水产动物消化功能的影响机制尚存在争议,有待进一步研究。

3.4 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾氨基酸表观消化率的影响

由本研究结果可知,随着花生粕含量增加且鱼粉含量的降低,凡纳滨对虾对饲料中必需氨基酸、非必需氨基酸和总氨基酸的表观消化率均降低。花生粕替代鱼粉蛋白质比例为0~40%时,除了蛋氨酸外,其余8种必需氨基酸的表观消化率均在90%以上,且随着花生粕含量的增加,所有必需氨基酸的表观消化率显著降低。除天冬氨酸外,其余非必需氨基酸的表观消化率均为对照组显著高于其他各组;总氨基酸的表观消化率也有相似的变化规律。目前,关于花生粕替代鱼粉对饲料氨基酸表观消化率的影响在水产动物中未见报道。但花生粕替代鱼粉对虾类机体氨基酸沉积率的影响已有研究。刘立鹤等[8]在凡纳滨对虾上的研究表明,当花生粕替代0~50%鱼粉时,随着花生粕替代鱼粉比例的增加,全虾精氨酸含量从对照组的5.56%增加到6.25%;花生粕替代50%鱼粉时,全虾蛋氨酸含量仅为1.41%,较全鱼粉组的1.70%降低了17%,并指出了饲料中精氨酸含量随着花生粕用量增加而提高,而蛋氨酸含量却逐渐下降,因此精氨酸与蛋氨酸比例的不平衡导致体成分中蛋氨酸含量下降。而在本试验中,通过添加晶体氨基酸,各组间的赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸和苏氨酸含量达到相同水平,因此各组间氨基酸表观消化率的差异并不是由于饲料中氨基酸不平衡所引起的,而可能是由花生粕含量的增加降低了饲料适口性及抗营养因子含量提高所导致的负面效应。同时,关于花生粕中氨基酸表观消化率的研究在一些水生动物中已有报道。常青等[23]研究表明,花鲈(Lateolabrax japonicus)对花生粕中蛋氨酸的利用率仅有50%,而对赖氨酸的利用率可达90%;荣长宽等[17]研究指出,中国明对虾对单一花生粕中赖氨酸和蛋氨酸的消化利用率均为87%。而在本试验中,花生粕替代不同比例鱼粉蛋白质后,饲料中花生粕的蛋氨酸表观消化率均在85%以上,与上述研究结果较相近。与鱼粉相比,花生粕赖氨酸含量低,但精氨酸含量高[3]。Yang 等[7]研究表明,凡纳滨对虾对花生粕中的赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸和苏氨酸的表观消化率分别为 91.97%、96.62%、94.16% 和 79.96% ,鱼粉的赖氨酸、蛋氨酸、精氨酸和苏氨酸的表观消化 率 分 别 为 92.73%、94.71%、90.79% 和84.73%,得出凡纳滨对虾对花生粕和鱼粉中这4种必需氨基酸的表观消化率均无显著差异。在本试验中,随着饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质比例的增加,氨基酸的表观消化率显著降低。可见,虽然在饲料中氨基酸总量一致,但由于对虾对原料中结合态的氨基酸和晶体氨基酸的消化率和利用率存在差异,导致不同组合间赖氨酸表观消化率的不同,这可能也是蛋氨酸、苏氨酸等必需氨基酸表观消化率降低的原因之一。

3.5 花生粕替代鱼粉对凡纳滨对虾血清生化指标的影响

本试验结果表明,随着花生粕替代鱼粉蛋白质比例的增加,血清总蛋白、葡萄糖、总胆固醇的含量显著降低,而甘油三酯含量则随着饲料中花生粕替代鱼粉比例增加而显著升高。目前,关于花生粕替代鱼粉对血清生化指标的影响在水生动物中已有报道。伍代勇[9]研究表明,用24%花生粕与30%鱼粉组合后,凡纳滨对虾血清中总蛋白含量与高鱼粉组(鱼粉含量为46%)无显著差异,并提出其原因可能与基础饲料中含有较高比例(30%)的鱼粉有关,在含30%鱼粉基础饲料中对虾的生理状态较好,足以消除花生粕中抗营养因子对血清总蛋白含量的影响[9],这与 Dabrowski等[24]得出的虹鳟血清中总蛋白、胆固醇含量与饲料中植物蛋白质源的含量无必然联系的研究结果相似。同时,伍代勇[9]研究也表明,在30%鱼粉基础上再添加24%的花生粕,与46%的鱼粉组相比,其血清中的酚氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性均无显著影响,说明在30%鱼粉基础上添加24%花生粕比鱼粉(46%)作为单一蛋白质源对凡纳滨对虾肝胰脏的保护更有利[9]。然而,本试验结果与伍代勇[9]研究结果存在差异,但通过比较可知,本试验对照组鱼粉含量为30%,而伍代勇[9]研究中鱼粉用量较高,对照组中鱼粉含量为46%,远高于本试验对照组30%的鱼粉含量。周歧存[16]对军曹鱼的研究表明,花生粕替代10%~60%的鱼粉蛋白质,当替代水平由10%增至30%时,血浆中葡萄糖含量显著上升,而随着花生粕替代鱼粉水平的进一步增加,其含量反而降低;血清中甘油三酯和总蛋白含量则随着饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质比例的增加而显著提高。而叶元土等[25]研究表明,分别以35%鱼粉、52%花生粕作为唯一蛋白质源,饲喂草鱼(Ctenopharyngodon idellus)43 d后,鱼粉组血红蛋白含量高于花生粕组,表明花生粕的使用导致草鱼出现一定程度的贫血反应。可见,在不同的水产动物中,花生粕替代鱼粉对其血液生化指标的影响差异较大。

4 结论

①饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质比例高于10%会使凡纳滨对虾的生长性能和饲料利用率下降,同时还会降低饲料中蛋白质、氨基酸和能量的表观消化率,肝胰脏中蛋白酶和脂肪酶活性以及血清中总蛋白、葡萄糖和甘油三酯含量。

②以生长性能为指标并结合饲料养分表观消化率,在粗蛋白质含量为40%、鱼粉含量为30%的凡纳滨对虾基础饲料中花生粕替代鱼粉蛋白质的适宜比例为10%。

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Author,YANG Qihui,associate professor,E-mail:qihuiyang03@163.com

(编辑 菅景颖)

Rep lacement of Fish Meal with Peanut Meal in Diets for W hite Shrim p(Litopenaeus vannameiBoone)

YANG Qihui1,2TAN Beiping1DONG Xiaohui1CHIShuyan1LIU Hongyu1
(1.Laboratory of Aquatic Animal Nutrition and Feed,College of Fisheries,Guangdong Ocean University,Zhanjiang524025,China;2.Institute of Animal Nutrition,Sichuan Agricultural University,Ya’an625014,China)

This experimentwas conducted to study the effects of peanutmeal as a replacement for fish meal in diets on growth performance,body composition,serum biochem ical indices,digestive enzyme activities,and nutrient apparent digestibility of white shrimp(Litopenaeus vannameiBoone).A total of 720 shrimp with an initial body weightof(0.75 ± 0.01)g were random ly divided into 6 groupswith 3 replicates per group and 40 shrimp in each replicate.Six kinds of isonitrogenous and isoenergetic diets were prepared with 0,3.83%,7.65%,11.48%,15.30%and 22.96%peanutmeal to replace 0,10%,20%,30%,40%and 60%of protein derived from fishmeal,respectively.The feeding experiment lasted for 56 days.The results showed as follows:when the replacement level of fish meal protein with peanutmeal was over 10%,weight gain rate,special growth rate and protein efficiency ratio of white shrimp were significantly decreased(P<0.05);when the replacement levelwas over 40%,feed conversion ratio was significantly increased(P<0.05).The crude protein content of whole body in shrimp was significantly decreased when the replacement levelwas over 40%in the diets(P<0.05),while the lipid content of whole body in shrimp was significantly increased when the replacement levelwas over 30%in the diets(P<0.05).When the replacement level of fishmeal protein with peanutmealwas above 20%in the diets,activities of hepatopancreas protease and lipase were significantly decreased(P<0.05),while amylase activity was significantly increased(P<0.05).Serum total protein and glucose contents were significantly decreased when the replacement levelwas over 10%(P<0.05),and serum total cholesterol content was significantly decreased when the replacement level was over 20%(P<0.05),while serum triglycerides contentwas significantly increased when the replacement levelwas over 30%(P<0.05).The apparent digestibilities of dry matter,protein and energy in control diet were significantly higher than those in other diets(P<0.05).Apparent protein digestibility in groups with 10%and 20%replacement levelswere higher than those in groupswith 40%and 60%replacement levels(P<0.05).Apparent digestibilities of lysine,leucine,isoleucine,phenylalanine,valine,threonine,tyrosine,serine,glutam ic acid,proline,glycine,alanine and total am ine acids in the control dietwere significantly higher than those in other diets(P<0.05).Apparent digestibilities ofmethionine,histidine,arginine and aspartate in the control diet and 10%replacement level dietwere significantly higher than those in other diets(P<0.05),but there was no significant difference between the control diet and 10%replacement level diet(P>0.05).However,changes in replacement proportion of peanutmeal and fish meal showed no significant effect on survival rate,phosphorus and ash content of whole body in shrimp and lipid apparent digestibility(P>0.05).Based on the growth performance and nutrient apparent digestibility,the optimal replacement level of fish meal protein with peanutmeal is10%in the white shrimp basal diet containing 40%crude protein and 30%fish meal.[Chinese Journal of Animal Nutrition,2011,23(10):1733-1744]

white shrimp(Litopenaeus vannameiBoone);fish meal;peanutmeal;replacement level

S963

A

1006-267X(2011)10-1733-12

10.3969/j.issn.1006-267x.2011.10.013

2011-05-09

国家自然科学基金资助项目(0804282);广东高校优秀青年创新人才培育计划资助项目(1009324);广东海洋大学自然科学基金资助项目(061218)

杨奇慧(1978—),女,广东遂溪人,博士,副教授,硕士生导师,从事水产动物营养与饲料科学教学与科研工作。E-mail:qihuiyang03@163.com

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