2种罗非鱼加工下脚料产物替代秘鲁鱼粉养殖奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)稚鱼效果评价*

彭 淇 王 斐 吴 彬 杨丽萍 张雨晴 冯 健

(广西大学海洋研究中心 南宁 530004)

我国是世界上最大的鱼粉消费与进口国,其2012年鱼粉消耗量占世界鱼粉总量 31%左右,全年鱼粉进口量为125万吨,占世界鱼粉贸易量的43%左右,我国鱼粉对外依存度为81%。秘鲁鱼粉因其质量稳定、产量大,在我国进口鱼粉中的比例最高,为我国进口鱼粉的品质代表(王长梅,2012;孔燕,2013)。我国进口鱼粉主要用于水产饲料生产,进口鱼粉是我国水产饲料的传统主要饲料原料,一般占水产饲料原料成本的20%—80%。持续上涨的世界鱼粉价格给水产饲料生产企业造成了巨大的经济风险和成本负担,同时也直接影响我国水产养殖与饲料生产的效益(车斌等,2006)。

我国是世界罗非鱼主要养殖地区,年产量为120万吨以上,占世界总产量 1/3左右,我国罗非鱼大多加工成鱼片出口(郝向举,2012)。在罗非鱼加工过程中产生大量副产物,主要包括鱼头、鱼排、鱼皮、内脏、鱼鳞,约占全鱼质量的50%—60%。目前大量的罗非鱼加工副产物主要用于生产高灰分的低值鱼粉,加工成本较高、蛋白质含量较低、价格较低、养殖效果较差(Eneset al,2008;陈胜军等,2011)。本试验以罗非鱼加工副产物鱼粉和蛋白酶水解罗非鱼副产物小肽替代鱼粉,通过生长性能、饲料效率、蛋白效益和鱼体主要营养成分组成等,评估上述 2种不同罗非鱼加工副产物替代罗非鱼幼鱼日粮中鱼粉的效果,为探索利用我国潜在的大宗水产饲料原料替代进口鱼粉的可能性、以减少对进口鱼粉的依存度,降低水产饲料生产成本与养殖风险。

1 材料与方法

1.1 不同罗非鱼加工副产物的制备

罗非鱼加工副产物(鱼头、鱼骨、鱼皮、内脏)由广西南宁百洋食品公司提供。

(1) 罗非鱼加工副产物鱼粉制备:用高速搅拌器将罗非鱼加工副产物破碎成浆状,90°C加温 2h,以3000r/min的转速离心 10min分离鱼油,然后 105°C加温干燥,粉碎。

(2) 罗非鱼加工副产物酶解小肽制备:参考Gilberg等(2011)方法,用高速搅拌器将罗非鱼加工副产物破碎成浆状,加入木瓜蛋白酶,60°C加温搅拌6h,过滤水解液,以3000r/min的转速离心10min分离鱼油,85°C 1h杀酶,加入玉米淀粉,真空干燥。根据水解前后蛋白肽中氨基酸含量计算的平均链长为3.39。HPLC分析结果表明小肽主要为2—7肽。用Cu-Sephadex G10柱分离FAA后,测定出小肽占酶解蛋白质的85.6%。

1.2 试验鱼及管理

由广西水产研究所国家罗非鱼良种繁育场提供1000尾奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)鱼苗,暂养一周后分组试验,暂养期间投喂对照组日粮。随机取其中270尾,平均体重为(1.7±0.1)g为试验鱼,共分9个组(7个试验组,每组3个平行),每组30尾鱼,放养于1m×1m×0.5m的尼龙网箱中,网箱中设一个直径为15cm、高3cm的食台,网箱放置于12m×3m×1.5m水泥池中。实验期间采用循环微流水保持氧气充足,每天换水1/3。光照周期为L︰D =12h︰12h。实验期间进行水质监测(每天测水温3次,每周测 1次水质),水温(33.1±2.6)°C,溶氧(8.59±0.28)mg/L,pH 7.12±0.08,氨氮(0.66±0.01)mg/L,总硬度(2.00±0.04)mg/L,亚硝酸盐(0.030±0.003)mg/L,硝酸盐(2.71±0.18)mg/L。试验开始、结束时分别称量每组鱼体重,然后每 2周称量 1次以校正饲喂水平。每天8:00、13:00、18:00投喂3次,每天投喂量为鱼体重的7%—5%。试验开始和结束时分别饥饿1天,试验期为63天。

1.3 试验日粮及营养成分

试验各组日粮组成和主要营养成分见表1,各组日粮按照等氮、等能原则设计,共设计对照组(秘鲁鱼粉)、试验1组(罗非鱼加工副产物酶解小肽)和试验2组(罗非鱼加工副产物鱼粉)共3组试验日粮。营养标准参照NRC(1993)罗非鱼营养标准。鱼粉为秘鲁鱼粉,大豆粕为美国进口浸提脱脂大豆粕,棉籽粕为新疆棉籽粕,菜籽粕为湖北菜籽粕。原料经过粉碎,过40目筛,按比例称量后,微量成分采用逐级扩大法添加,然后与大宗原料均匀混合,加油、加水后再次均匀混合,采用小型颗粒饲料机制粒成直径为1.5mm的颗粒饲料,65°C烘干,储存于密封塑料袋,–20°C 冰箱储存。

表1 实验日粮组成和近似成分分析(%)1)Tab.1 Composition of the experimental diets and approximate analysis(%)

1.4 样品的采集与分析

对饲料主要成分原料、各组日粮取样分析其主要营养成分。试验开始和结束时,对各组试验鱼记数、称重,计算其存活率和特定生长率;记录每天的饲料剩余量,计算其投喂量、饲料效益和蛋白效益;试验结束后每个试验组的3个平行网箱各随机取3尾鱼,共9尾,分别称重、烘干,用于测定全鱼主要营养成分;饲料原料、试验日粮和全鱼的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维和灰分的含量按照AOAC(1990)指定标准方法测定;粗纤维按照Anderson等(1984)描述的方法进行测定。实验鱼体与日粮中氨基酸采用酸水解法测定,所用仪器为日产公司 835-50型氨基酸自动测定分析仪(酸水解中色氨酸被破坏未测定)。实验鱼体脂肪酸测定,将鲜样样品经皂化、甲醛化处理,所用仪器为美国Finnigan公司Trace MS型气相色谱仪测定,按峰面积归一化法计算脂肪酸组成。

从每个试验组的3个平行网箱各随机取6尾鱼,共18尾,分别称重,解剖,剥离肝脏称重,计算肝体指数,剥离肠脂称重,计算肠脂指数。相关计算公式如下(Halveret al,2002):

成活率(SR,%) = 试验结束鱼尾数/试验开始鱼尾数×100;摄食量(FI,g) = 投喂量－残留量;特定生长率(SGR,%/t) =(lnWf－lnWi)×100/t;饲料效率(FER,%) =(Wf－Wi)/FI×100;肝体指数(HSI,%) =Wh/Wt×100;肠脂指数(ISI,%) =Wi/Wt×100

其中,Wi试验开始时鱼体重(g);Wf试验结束时鱼体重(g);t养殖试验天数(d);FI摄食量;P粗蛋白含量(%);Wt鱼体重;Wb内脏质量;Wh肝脏质量;Wi肠系膜脂肪质量。

1.5 数据处理和分析

采用SPSS19.0数据统计软件包对实验各组间数据进行统计分析,试验结果经过一元方差分析(One-way ANOVA)后,用平均数±标准差表示。先进行方差齐性分析,方差齐性则运用 LSD法进行单因素方差多重比较,方差非齐性则采用Tamhane’s T2法进行单因素方差分析,显著水平采用0.05。然后进行Duncan’s多重比较各实验组间差异的显著性,P＜0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 实验各组鱼的饲料摄食量、生长性能和日粮利用率

在整个试验期间,试验鱼没有死亡,存活率为100%。实验各组鱼的摄食量、特定生长率、饲料效率见表2。日粮中添加罗非鱼加工副产物酶解小肽(试验组 1),其特定生长率和饲料效率均高于添加进口秘鲁鱼粉(对照组),但无显著性差异。日粮中添加罗非鱼加工副产物鱼粉(试验组 2),罗非鱼的特定生长率和饲料效率均显著下降(P＜0.05)。

表2 实验各组鱼的摄食量、特定生长率和饲料效率Tab.2 The feed intake(FI),specific growth rate(RGR) and feed effectiveness rate(FER) in fish

2.2 实验各组鱼的内脏指数、肝脏指数和肠脂指数

实验各组鱼的内脏指数、肝体指数和肠脂指数见表3。实验各组的内脏指数、肝体指数和肠脂指数组间均无显著性差异(P＞0.05)。表明日粮中添加罗非鱼加工副产物酶解小肽(试验组1)和鱼粉(试验组2)对养殖罗非鱼的健康与鱼体脂肪沉积均无影响。

表3 试验各组鱼的内脏指数、肝体指数和肠脂指数Tab.3 The viscerasomatic indices(VSI),Hepatosomatic indices(HSI) and intestinalsomatic indices(ISI) in fish

2.3 实验各组鱼的近似成分分析

实验各组鱼的全鱼鱼体水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量见表4。各实验组鱼体的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量组间均无显著性差异(P＞0.05)。表明日粮中添加罗非鱼加工副产物酶解小肽(试验组 1)和鱼粉(试验组2)对养殖罗非鱼的近似成分均无影响。

2.4 实验各组鱼的鱼体蛋白质中氨基酸组成

对实验各组鱼的 5个样品进行鱼体蛋白质中氨基酸组成分析,结果显示鱼体蛋白质中含有常见的17种氨基酸(因酸处理,未分析色氨酸),其中包括人体必需氨基酸9种及非必需氨基酸8种(表5)。其中谷氨酸含量最高,平均含量约为 14.4%,半胱氨酸含量最低,约为0.9%。9种人体必需氨基酸中赖氨酸含量最高,约为8.5%,其次是亮氨酸,约为7.6%,组氨酸含量最低,约为2.1%。9种人体必需氨基酸总量约为 45.6%,占氨基酸总量比例(E/TA)约为 46.2%,必需氨基酸与非必需氨基酸之比值(E/NE)约为0.86。实验各组鱼鱼体蛋白质中氨基酸比例无显著性差异(P＞0.05),表明日粮中添加罗非鱼加工副产物酶解小肽(试验组1)和鱼粉(试验组2)对养殖罗非鱼的鱼体蛋白质组成无影响。

表4 实验各组鱼鱼体水分、脂肪、蛋白质与灰分含量(%)Tab.4 The contents of moisture,lipid,protein and ash in fish(%)

表5 实验各组鱼的鱼体蛋白质中氨基酸比例(%)(n=5)Tab.5 The Ratios of amino acids in fish body(%)(n=5)

2.5 实验各组鱼的鱼体脂肪中脂肪酸组成

对实验各组鱼的 5个样品进行鱼体脂肪酸分析,结果显示鱼体中主要含有 17种脂肪酸,饱和脂肪酸有7种,不饱和脂肪酸10种,其中高度不饱和脂肪酸6种(表6)。饱和脂肪酸大约占总脂肪酸的25.5%,其中以C16︰0含量最多,约为14.8%;总不饱和脂肪酸大约占总脂肪酸的 74.5%;其中单不饱和脂肪酸约为36.2%,以C18:n-9最多,占脂肪酸总量的19.7%;多不饱和脂肪酸(PUFA)大约占总脂肪酸的40.3%,其中C18:2n-6含量最高,约为总脂肪酸量的11.2%,C20:5n-3与 C22:6n-3分别约为总脂肪酸量的 9.4%和8.8%。∑n-3/∑n-6脂肪酸比例约为0.98,饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的比约为0.34。实验各组鱼鱼体脂肪中氨基酸比例无显著性差异(P＞0.05),表明日粮中添加罗非鱼加工副产物酶解小肽(试验组1)和鱼粉(试验组2)对养殖罗非鱼的鱼体脂肪组成无影响。

表6 实验各组鱼的鱼体脂肪中脂肪酸比例(%)(n=5)Tab.6 The ratios of fatty acids in fish body(%)(n=5)

3 讨论

本试验结果表明,罗非鱼幼鱼日粮中添加用罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽和鱼粉养殖罗非鱼的内脏指数、肝体指数、肠脂指数,鱼体近似成分、氨基酸与脂肪酸比例和日粮中添加秘鲁鱼粉养殖的罗非鱼无显著性差异(P＞0.05),证明在日粮中添加用罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽和鱼粉对养殖罗非鱼是安全的。罗非鱼幼鱼日粮中添加用罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽,其生长效益与饲料效益均略优于秘鲁鱼粉,而添加用罗非鱼加工副产物制备的鱼粉,其生长效益与饲料效益均明显低于秘鲁鱼粉(P＜0.05)。从这3种日粮的营养成分分析结果看,其蛋白质含量、粗纤维、粗脂肪、无氮浸出物与能量水平相当,秘鲁鱼粉组日粮赖氨酸与蛋+胱氨酸含量高于罗非鱼加工副产物制备的鱼粉和酶解小肽组日粮,但后 2种日粮中这 3种必须氨基酸含量均高于NRC(1993)标准罗非鱼的营养标准,满足了罗非鱼生长需要。添加罗非鱼加工副产物制备的鱼粉组鱼生长较差的原因可能是其粗灰分含量明显较高,这将降低日粮的消化吸收效率,从而影响罗非鱼生长(Halveret al,2002;Aliet al,2007;Trunget al,2011;Otteret al,2012;Arnalds,2013;Lianget al,2013)。另外,其它罗非鱼加工副产物制备的鱼粉组试验鱼的摄食量低于2种日粮,说明罗非鱼加工副产物制备的鱼粉的诱食性较差,这2种原因可能使罗非鱼加工副产物制备的鱼粉组试验鱼生长效益与饲料效益较低。而罗非鱼幼鱼日粮中添加用罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽,其生长效益与饲料效益均略优于秘鲁鱼粉。作者以前的研究发现,蛋白质在蛋白酶作用下大部水解为 2—3个氨基酸残基构成的小肽,大量小肽可以直接以肽的形式被吸收入体循环。小肽对鱼类消化吸收和诱食性上好于鱼粉(冯健等,2004,2005a,b),其它一些研究也有相似的报道(Poullain,2009;Colnago,2010;Pereiraet al,2012;Chowdhuryet al,2013)。因此作者认为罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽较罗非鱼加工副产物制备的鱼粉具有更好的营养价值,在罗非鱼实用饲料中添加罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽可以完全替代秘鲁鱼粉为代表的进口鱼粉。由于世界海洋捕捞量的限制,鱼粉产量有限。我国水产饲料主要依赖进口,近年来我国进口鱼粉价格高涨,现在已经在每吨1万元人民币以上,根据作者的试验估计,用罗非鱼加工副产物制备的酶解小肽产品每吨成本大约为 6000元人民币左右,而且弥补了罗非鱼加工副产物中脂肪含量高,制备的鱼粉营养价值较低、生产成本较高的缺陷。我国年罗非鱼加工副产物在 50万吨以上,如果利用我国大量的罗非鱼加工副产物经生产酶解小肽以替代进口鱼粉将具有较大的经济效益与社会效益,同时有利于海洋环境保护。

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