养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量鏯

王 鑫 薛 敏 王 嘉 郑银桦 吴秀峰 韩 芳 吴立新

(1.大连海洋大学水产与生命学院，大连 116023;2.中国农业科学院饲料研究所，国家水产饲料安全评价基地，北京 100081)

鲤科鱼类是我国的主要淡水鱼类养殖品种，2012年我国鲫鱼产量达200万t［1］。异育银鲫是利用雌核发育技术获得的鲫鱼新品系，它保留了鲫鱼肉质细嫩的特点，同时还具有生长快、养殖周期短等特点，目前已成为我国鲫鱼养殖的主要品系，并有取代鲤鱼成为我国第四大淡水养殖鱼类的趋势［2］。赖氨酸是鱼类的必需氨基酸之一，也是谷物中的第一限制性氨基酸。它不仅参与机体蛋白质合成，而且是肉碱的合成前体［3］，同时还影响着肌肉胶原蛋白的合成，因为羟脯氨酸和羟脯赖氨酸是脯氨酸和赖氨酸代谢的产物，也是合成胶原蛋白的主要成分［4］。有研究表明，鱼片的硬度与胶原蛋白的含量呈正相关性［5］，但饲料赖氨酸水平对肉质影响的报道多见于畜禽［6-8］，在鱼类中鲜有报道。Wilson［9］研究认为，各种养殖鱼类的赖氨酸需求量通常占饲料蛋白质的3.2%～6.2%;而周贤君等［10］利用全鱼粉饲料对初始体重为7 g的异育银鲫幼鱼进行研究，得到其赖氨酸的需求量为 3.27%(占饲料蛋白质的 8.52%)。通常，随着动物个体的生长，对营养素的需求量也会随之改变［11-12］。此外，鱼类对基础饲料的适口性有较高的要求，其对纯化或半纯化基础饲料表现出偏低的摄食率和生长性能。因此，基于纯化或半纯化基础饲料的营养参数通常与实用饲料有所偏差［13］。鉴于此，本试验拟基于实用饲料配方，通过研究饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫生长性能、体成分、肝胰脏粗脂肪含量和转氨酶活性及肌肉品质的影响，寻求养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量，旨在为实际生产中异育银鲫饲料的配制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

试验用L-赖氨酸盐酸盐(L-Lys·HCl)由希杰(聊城)生物科技有限公司购得，有效含量为98.5%。基础饲料以鱼粉(低温干燥)、豆粕和玉米蛋白粉为蛋白质源，并添加混合晶体必需氨基酸，以满足异育银鲫对其他必需氨基酸的需要，混合晶体必需氨基酸组成参照34%的异育银鲫肌肉蛋白质模式［14］，以谷氨酸调整至饲料蛋白质水平一致。试验设计6个赖氨酸添加水平，分别为0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%和 1.25%，对应试验饲料中赖氨酸水平分别为 1.01%、1.23%、1.47%、1.70%、1.93%和 2.21%。试验饲料组成及营养水平见表1，其必需氨基酸组成见表2。各饲料原料经粉碎过60目筛后进行混合加工，通过平模制粒机(SKJ-200型，章丘市华祥机械厂)制成粒径2 mm的硬颗粒，自然风干后于-20℃保存备用。

表1 试验饲料组成及营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

表2 试验饲料氨基酸组成(风干基础)Table 2 Amino acid composition of experimental diets(air-dry basis) %

1.2 试验设计与饲养管理

试验在中国农业科学院饲料研究所国家饲料安全评价基地室内循环水养殖系统中进行。试验用异育银鲫为购自广东海大集团的当年夏花，在室外水泥池饲养1年后至大规格鱼种阶段进行试验。异育银鲫在试验前在室内循环水系统中暂养2周，以适应试验环境，之后选择体重相近［(52.53±0.03)g］、体质健康的 480 尾鱼随机分配到24个试验桶(256 L)中，每桶20尾。试验分为6组，每组4个重复(桶)，试验期为59 d。暂养和试验期间，每天饱食投喂4次。饲养期间保持水中溶氧浓度＞6 mg/L，温度22～24℃，氨氮浓度＜0.1 mg/L，pH 7.5～8.0，自然光照。

1.3 样品采集与指标测定

养殖试验开始时，取10尾鱼作为初始全鱼样品于-20℃保存，用于测定初始鱼体成分。养殖试验结束时，饥饿24 h后称量每桶鱼总重。称重后，每桶随机取3尾鱼作为终末全鱼样品，用于测定终末鱼体成分;每桶再随机取3尾鱼，用80 mg/L三氯叔丁醇(上海国药集团化学试剂有限公司)麻醉后，分别测定其体重、体长、内脏重、肝胰脏重和性腺重，并取肝胰脏，-80℃保存，用于测定酶活和粗脂肪含量。每桶另随机取3尾鱼，去皮，取左侧侧线上方靠近头部的 1.0 cm×1.0 cm×0.5 cm 大小的肌肉块，4 ℃ 保存，于取样后3 d内进行质构分析(texture profile analysis，TPA);取左侧侧线上方中部肌肉0.5 g左右，-20℃保存，用于测定肌肉中胶原蛋白含量;取左侧侧线上方靠近尾部肌肉1 g左右，用于测定滴水损失［15］。

饲料和全鱼样品的粗蛋白质(GB/T 6432—94)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、总能(GB/T 213—2008)、水分(GB/T 6435—2006)和粗灰分(GB/T 6438—2007)含量依据国家标准方法进行测定。参照GB/T 5009.124—2003的方法，2种含硫氨基酸采用氧化水解法，其余14种氨基酸采用酸水解法进行样品前处理，用日立L-8900型氨基酸分析仪测定饲料中氨基酸含量。

肝胰脏谷草转氨酶(aspartate aminotransferase，AST)和谷丙转氨酶(alanine aminotransferase，ALT)活性以及肌肉胶原蛋白含量采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。

生长指标、形体指标依照以下公式计算:

1.4 数据统计与分析

试验数据采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，结合Duncan氏法进行多重比较，P＜0.05为差异显著。试验数据以平均值±标准误表示。

2 结果

2.1 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫生长性能的影响

由表3可以看出，1.23%～2.21%组的增重率和特定生长率显著高于 1.01%组(P＜0.05)，且1.23%～2.21% 组 间 差 异 不 显 著 (P ＞ 0.05)。1.47%～1.93%组的饲料系数显著低于 1.01%组(P＜0.05)，其他组间差异不显著(P＞0.05)。蛋白质沉积率在1.23%～1.70%组间差异不显著(P＞0.05)，但在饲料赖氨酸水平达到 1.70%后，随着饲料赖氨酸水平的增加，蛋白质沉积率显著降低(P＜0.05)。内脏指数只有 1.47%组显著低于1.93%组(P＜0.05)，其他组间差异不显著(P＞0.05)。1.47%～ 1.70% 组 性 腺 指 数 显 著 低 于1.93%组(P＜0.05)，其他组间差异不显著(P＞0.05)。饲料赖氨酸水平对摄食率、肝胰指数和肥满度无显著影响(P＞0.05)。

表3 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫生长性能的影响Table 3 Effects of dietary Lys level on growth performance of grow-up gibel carp

2.2 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫体成分和肝胰脏粗脂肪含量的影响

由表4可以看出，全鱼和肝胰脏粗脂肪含量并未受到饲料赖氨酸水平的显著影响(P＞0.05)。1.70%组全鱼水分含量显著低于 1.93%、2.21%组(P＜0.05)，而粗灰分含量则显著高于 1.93%、2.21%组(P＜0.05)。全鱼粗蛋白质含量在 1.70%组达到最大值，并显著高于 2.21%组(P＜0.05)。

2.3 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫肝胰脏转氨酶活性的影响

由表4可以看出，异育银鲫肝胰脏AST活性随饲料赖氨酸水平的增加基本表现为先上升后下降的趋势，并在1.47%组达到最高值，显著高于除1.70%组外的其他各组(P＜0.05)。饲料赖氨酸水平未显著影响肝胰脏ALT活性(P＞0.05)。

表4 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫体成分、肝胰脏粗脂肪含量及转氨酶活性的影响Table 4 Effects of dietary Lys level on body composition and hepatopancreas crude lipid content and transaminase activities of grow-up gibel carp

2.4 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫肌肉品质的影响

由表5可以看出，饲料赖氨酸水平对肌肉胶原蛋白含量和滴水损失没有显著影响(P＞0.05)。1.93%、2.21%组鲜肉的硬度显著低于 1.01%组(P＜0.05)，而熟肉的硬度则在 1.23%组最高，显著高于其他各组(P＜0.05)。鲜肉的弹性在1.23%组最高，显著高于 1.01%、1.70%和 2.21%组(P＜0.05)，咀嚼性则是 1.01%和 11.47%组显著高于2.21%组(P＜0.05);熟肉的弹性不受饲料赖氨酸水平的显著影响(P＞0.05)，咀嚼性则表现为1.23%组显著高于 1.47%组(P＜0.05)。饲料赖氨酸水平对鲜肉和熟肉的黏性均没有产生显著影响(P＞0.05)。

2.5 养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量

利用一元二次模型对养成期异育银鲫的特定生长率进行回归分析，得到养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量为1.78%(图1)，占饲料蛋白质的5.15%。根据蛋白质沉积率和肝胰脏AST活性与饲料赖氨酸水平的相关性，利用一元二次模型得到育成期异育银鲫对赖氨酸的需求量分别为1.43%(图 2)和 1.51%(图 3)，分别占饲料蛋白质的 4.14%和 4.37%。

3 讨论

大量试验表明，当饲料中赖氨酸不足时，鱼类生长缓慢，饲料利用率降低;随着饲料中赖氨酸水平增加，生长性能得到改善，饲料利用效率得到提高［10，15-17］。本试验中以特定生长率为指标，通过一元二次模型得出养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量为1.78%，占饲料蛋白质的5.14%，这一结果虽然较周贤君等［10］得出的异育银鲫幼鱼(初始体重为7.85 g)对饲料赖氨酸的需求量3.27%(占饲料蛋白质的 8.52%)要低，但与 Kaushik等［18］所报道的鱼类对饲料赖氨酸的基本需求量大约占饲料蛋白质的5%的结果相符。动物在幼龄时期生长速度快、代谢旺盛，对营养素的需求量也相应较高［19］。随着个体的生长，动物对营养素的需求量逐渐降低。同时，试验中基础饲料的类型也会影响鱼类对饲料中氨基酸的需求量。涂永芹等［20］在对养殖中期异育银鲫(初重为73 g)赖氨酸需求量的研究中用半纯化饲料作为基础饲料，得到饲料赖氨酸需求量为2.12%～2.19%(占饲料蛋白质的6.6%～6.8%)，远高于本试验中以实用基础饲料饲喂获得的需求量，这主要是因为半纯化饲料的适口性较差，影响鱼类正常的摄食和生长，从而可能对实际需求量造成偏差［13］。此外，本试验所得结果与大西洋鲑(Salmosalar L.)所得结果(占饲料蛋白质的 5.04%)［21］接近，但小于胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)(占饲料蛋白质的5.52%)［15］、鳡鱼(Elopichthys bambusa)(占饲料蛋白质的 6.30%)［16］和哲罗鱼(Huchotaimen)所得结果(占饲料蛋白质的7.18%)［22］。除去鱼的大小和饲料的性质，导致赖氨酸需求量差异较大的因素还有投喂方式、投喂水平、其他营养素含量、水温、水流、养殖密度和养殖条件等［17］。饲料原料消化率、氨基酸平衡模式和能量水平也会影响动物对饲料氨基酸的需求量［23］。同时，数学模型的选择也会影响营养素需求量的评估。Baker［24］认为，非线性回归分析比折线法估计出的必需氨基酸的需求量更准确。Santiago等［25］同时使用二次回归分析和折线法估计尼罗罗非鱼的氨基酸需求量后认为二次回归分析得出的氨基酸需求量误差较小。因此，本试验利用二次回归分析对养成期异育银鲫的特定生长率、蛋白质沉积率和肝胰脏AST活性进行分析得出其对饲料赖氨酸的需求量。

表5 饲料赖氨酸水平对养成期异育银鲫肌肉品质的影响Table 5 Effects of dietary Lys level on muscle quality of grow-up gibel carp

水生动物体内蛋白质沉积与蛋白质和氨基酸的代谢有关［26］，而转氨酶是催化氨基酸与酮酸之间氨基酸转移的一类酶，其中以AST和ALT最为主要。AST以心脏中活性最大，其次为肝脏，ALT则以肝脏中活性最大。鱼类的肝脏是蛋白质合成的主要场所，绝大多数合成的蛋白质用于满足各种生命活动的需要，少量用于体沉积。当肝细胞受到损伤后，其中的AST和ALT释放到血液中，于是血液中相应酶的活性增加，所以血液中AST和ALT活性变化是反映肝细胞受损伤的主要敏感指标［27］。本试验中，随着饲料赖氨酸水平的增加，异育银鲫肝胰脏AST活性先增加继而又降低，表明饲料中适宜的赖氨酸水平会促进异育银鲫肝胰脏中蛋白质的合成。

饲料组成对鱼类肌肉品质的影响显著。例如，胡亮等［28］报道，混合陆生动物蛋白质替代鱼粉后会显著影响花鲈熟肉片的质构特性;张志勇等［29］报道，植物蛋白质替代鱼粉后花鲈和西伯利亚鲟肌肉中胶原蛋白含量会显著降低，但以肌肉鲜味及储藏期为评价指标时发现摄食高植物蛋白质饲料后花鲈肌肉品质下降，西伯利亚鲟肌肉品质反而有所改善。目前在关于鱼类氨基酸需求的研究中，对鱼类肌肉品质影响的报道较少。胶原蛋白是结缔组织中极其重要的一种蛋白质，起着支撑器官和保护机体的功能［30］，其结构和含量会影响鱼肉的硬度［31］。胶原蛋白中含有其他蛋白质中没有的羟基赖氨酸，而羟基赖氨酸又是赖氨酸的代谢产物，所以饲料赖氨酸水平可能会对胶原蛋白的合成有一定影响。然而，本试验中并未发现养成期异育银鲫肌肉胶原蛋白含量受到饲料赖氨酸水平的显著影响。薛丰等［8］研究显示，随着饲粮过瘤胃赖氨酸添加量的增多，牛肉的滴水损失逐渐增大，但本研究中养成期异育银鲫肌肉的滴水损失并未随着饲料赖氨酸水平的变化而有显著改变。本试验还发现，饲料赖氨酸水平过高时会显著降低养成期异育银鲫鲜肉的硬度和咀嚼性，但对于熟肉的硬度和咀嚼性没有类似的影响，只是表现为 1.23%组的硬度显著高于1.47%～2.21%组，咀嚼性显著高于 1.47%组。

图1 饲料赖氨酸水平与养成期异育银鲫特定生长率的关系Fig.1 Relationship of dietary Lys level and SGR of grow-up gibel carp

图2 饲料赖氨酸水平与养成期异育银鲫蛋白质沉积率的关系Fig.2 Relationship of dietary Lys level and PRR of grow-up gibel carp

图3 饲料赖氨酸水平与养成期异育银鲫肝胰脏AST活性的关系Fig.3 Relationship of dietary Lys level and hepatopancreas AST activity of grow-up gibel carp

4 结论

以特定生长率、蛋白质沉积率和肝胰脏AST活性为指标进行二元回归分析，得到养成期异育银鲫对饲料赖氨酸的需求量分别为1.78%、1.43%和 1.51%(分别占饲料蛋白质的 5.14%、4.14%和4.44%)。

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