饲料中豆油替代鱼粉对鲤鱼生长、免疫力及消化酶活性的影响

2016-01-10 02:39张宝龙程镇燕孙金辉翟胜利白东清乔秀亭
饲料工业 2016年20期
关键词:胰脏鲤鱼趋势

■张宝龙 曲 木 程镇燕 孙金辉 翟胜利 白东清 乔秀亭

(1.天津农学院水产学院天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384;2.天津现代晨辉科技集团有限公司,天津 301800)

蛋白质是鱼类生长发育所必需的营养物质,如果饲料中蛋白含量不足,则会影响鱼体生长。但饲料蛋白含量过高,剩余部分将会转化为能量而被消耗掉。另外,鱼类排泄到水体中的氮含量增加,会导致水环境恶化。在鲤鱼配合饲料中,鱼粉的价格最为昂贵,如果在不影响鱼类生长和健康的情况下降低饲料的蛋白水平,将会大大降低饲料成本。很多研究表明,鱼类对碳水化合物的利用率低,而对脂类有较高的利用率。Danielssen等(1991)、Berge等(1991)分别用脂肪含量为22%与30%的饲料饲喂大菱鲆幼鱼和大西洋鲑,结果发现并未抑制其生长。施兆鸿等(2013)对褐菖鲉的研究表明,随着饲料脂肪水平上升,褐菖鲉溶菌酶、SOD和CAT活性均有上升趋势,当脂肪添加量为6%时达到最大值。Infante等(1991)研究表明,随着饲料脂肪水平上升,舌齿鲈肠道脂肪酶活性上升。饲料脂类可以提供鱼类生长所需的必需氨基酸,为某些激素和维生素的合成提供原料。作为高热量营养物质,在饲料中适量添加可以减少蛋白质作为能量的消耗,使之更好的合成体蛋白,从而起到对蛋白质的节约作用。

鲤鱼是我国最常见的养殖品种,目前关于鲤鱼的营养学研究已有很多报道。但关于降低饲料蛋白水平的报道不为多见。本研究通过添加不同水平的豆油替代鱼粉,测定不同替代量对鲤鱼生长、免疫力和消化酶活力的影响,为优化鲤鱼配合饲料营养配比提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

试验饲料以鱼粉、豆粕、花生粕和棉粕作为蛋白源,豆油作为脂肪源,配制5种蛋白/脂肪水平为32/2.1、31.1/4、30.2/5.8、29.2/7.6、28.3/9.4的饲料(分别记作Diet 1、Diet 2、Diet 3、Diet 4、Diet 5)。各饲料原料均通过粉碎机粉碎全部过40目分析筛,混合均匀后,使用天祥水产有限公司提供的江苏牧羊集团牧羊MUZLM V4型饲料制粒机制成直径为2.00 mm的沉性颗粒饲料,常温下晾干,用塑料袋密封包装,置于-20℃冰箱中备用。使用前测定营养成分。饲粮组成及营养水平见表1。

1.2 试验鱼及饲养管理

试验鲤鱼为天津市换新水产良种场同一批繁殖的鱼种,随后运往天津市宁河县天祥水产养殖公司。进行消毒处理后,以泡沫浮板搭在大面积混养池塘上构建暂养池,通过拉网形式将暂养池分为15个小沉性网箱(1 m×1 m×2 m)。试验鱼以基础饲料(蛋白水平为32%)预饲,驯化14 d,待其适应环境后,选取规格一致[(36.12±1.82)g]、体质健壮的鲤鱼900尾进行试验,随机分为5组,每组设3个重复,每个重复60尾鱼。养殖期间,水温(28±3.1)℃,pH值7.8±0.2,溶解氧大于5.0 mg/l,日投喂率为体重的3%~6%,每日投喂2次(09:00和15:00),试验期63 d。

表1 饲粮组成及营养水平

1.3 样本的采集与指标测定

1.3.1 生长指标的测定

养殖试验结束后,禁食48 h,测量所有试验鱼的体长、体重和全长,并计算增重率、饲料系数、特定生长率。

增重率(WG,%)=(Wt-W0)/W0×100;

特定生长率(SGR,%/d)=(LnWt-LnW0)×100/t;

饲料系数(FCR)=Id/(Wt-W0)。

式中:Wt和W0——鱼的终末平均体重和初始平均体重(g);

t——试验天数;

Id——摄食量的干重(g)。

1.3.2 相关酶活性的测定

每个网箱随机取20尾鱼,用MS-222麻醉,采用尾部静脉抽血方法,用1 ml一次性无菌注射器采血。在针管中加入少量肝素,每4尾鱼的血为一个样本,注入2 ml的离心管中,4℃、4 500 r/min离心15 min,取血清备用。将取血后的鱼解剖,分别取肝胰脏和肠道组织,在冰生理盐水中漂洗,除去血液,滤纸试干,用移液管加入9倍于组织块质量的预冷匀浆介质(0.85%的生理盐水),在匀浆器中进行匀浆,4℃、4 500 r/min离心15 min,取上清液备用,在-80℃条件下冷藏。超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、溶菌酶(LZM)、谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、碱性磷酸酶(AKP)、脂肪酶(LPS)、淀粉酶(AMS)的测定均采用试剂盒测定。试剂盒购自南京建成生物工程研究所。蛋白酶的测定采用福林酚法。

1.3.3 饲料营养成分的测定

水分按照常压恒温烘干法(GB/T6435—1986)测定,粗灰分按照550℃灼烧法(GB/T6438—2007)测定,粗蛋白质按照凯氏定氮法(GB/T6432—1994)测定,粗脂肪按照索氏抽提法(GB/T6433—1994)测定。

1.4 数据分析

试验数据采用SPSS 18.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),若差异达到显著水平(P<0.05),则进行Duncan's法多重比较。所有数据均以“平均值±标准误(Means±S.E.)”表示。

2 结果与分析

2.1 各处理组鲤鱼的生长差异(见表2)

表2 各组鲤鱼生长的比较

由表2可知,各处理组鲤鱼存活率无显著差异(P>0.05);增重率与特定生长率呈先下降后升高再降低的趋势,且Diet 1~Diet 4四个处理组无显著差异(P>0.05),但在Diet 4达到最大值,且显著高于Diet 5(P<0.05);饲料系数Diet 4最低,且显著低于Diet 5(P<0.05)。

2.2 各处理组鲤鱼免疫力的差异(见表3)

表3 各组鲤鱼免疫力的比较

由表3可知,饲料中豆油替代鱼粉可以增强鲤鱼的抗氧化能力。血清及肝胰脏中SOD活性随着替代量的升高而升高,且Diet 4显著高于其它处理组(P<0.05);血清中Diet 1 CAT活性最高,肝胰脏中CAT活性呈先下降后上升再下降的趋势。MDA含量呈先下降后上升的趋势,且Diet 4 MDA含量低于其他处理组。

饲料中豆油替代鱼粉影响鲤鱼GOT、GPT活性,随替代量的升高,鲤鱼血清中GOT活性呈先下降后上升的趋势,Diet 5显著高于其它处理组(P>0.05),在肝胰脏中Diet 2 GOT活性最低,且显著低于其它处理组(P<0.05);鲤鱼血清与肝胰脏中GPT活性呈先下降后上升的趋势,Diet 2活性最低,Diet 5活性最高,且Diet 5显著高于其它处理组(P<0.05)。但对鲤鱼血清与肝胰脏AKP、LZM活性无显著影响(P>0.05)。

2.3 各处理组鲤鱼消化酶活性的差异(见表4)

表4 各组鲤鱼消化酶活性的比较

由表4可知,随着替代量的升高,鲤鱼肝胰脏及肠道中蛋白酶活性呈下降趋势。肝胰脏中Diet 1蛋白酶活性最高,且显著高于Diet 4和Diet 5(P<0.05),而肠道中,中肠蛋白酶活性高于前肠和后肠,但替代量对肠道各区间段蛋白酶活性无显著影响(P>0.05)。

随着替代量的升高,鲤鱼肝胰脏及肠道脂肪酶活性呈先上升后下降的趋势,在肝胰脏中Diet 3脂肪酶活性最高,且显著高于其它处理组(P<0.05),在肠道中,中肠脂肪酶活性最低,前肠、中肠和后肠脂肪酶活性最高的处理组分别是Diet 3、Diet 4和Diet 4,且显著高于Diet 1、Diet 2和Diet 5。鲤鱼肝胰脏中淀粉酶活性呈先下降、上升、下降趋势,肠道中淀粉酶活性呈先上升后下降的趋势,但各组间无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 豆油替代鱼粉对鲤鱼生长的影响

在正常条件下,脂肪是含有能量最高的营养物质,也是鱼类体内重要的储备形式。许多研究表明,鱼类对脂肪有较高的利用能力。不仅如此,脂肪还是组织细胞的重要组成成分,也是脂溶性维生素的溶剂,并为鱼体提供必需脂肪酸。然而脂肪的添加量并非越多越好,添加脂肪过量,会导致鱼体内脂肪积累,死亡率升高,同时也会影响其食用价值。在本试验条件下,饲料脂肪含量为7.6%(Diet 4)时,鲤鱼生长效果最好。Takeuchi等(1991)研究发现,真鲷饲料中的脂肪含量从15%增加到20%,蛋白质的含量从48%下降到35%,对鱼类的生长没有任何影响。庞思成等(1994)发现,添加3%~5%的豆油,饲料脂肪含量为8.8%~10.7%时,罗非鱼生长最佳。向枭等(2008)对翘嘴红鮊、Luo等(2009)对日本鲈、Chou等(1996)对奥尼罗非鱼的研究表明,随着饲料脂肪水平的升高,其特定生长率呈先上升后下降的趋势,基本上与本试验的结果相符。而Mohanta等(2008)对爪哇鲤的研究中发现,随饲料脂肪水平升高,其特定生长率先上升后趋于稳定。分析其原因,首先,鱼的种类不同,对脂肪的需求量及代谢能力不同。其次,饲料中脂肪含量不足,不能为鱼体提供足够的必需脂肪酸,以及组织细胞合成所需的原料,最终造成鱼体生长缓慢,而饲料中脂肪含量过高时,会使脂肪在肝脏及其它组织中过度积累,使组织受损,正常代谢功能受阻,从而降低了对饲料的利用率。在本试验中,随着饲料脂肪水平的升高,粗蛋白含量逐渐降低。饲料蛋白含量最高的Diet 1的特定生长率并不是最低的,反而高于Diet 2、Diet 3和Diet 5,这可能是由于饲料脂肪含量过低,过量的蛋白质可以弥补其不足,从而为鱼体提供生命活动所需的能量。Diet 4生长最好,恰好表现出了脂肪对蛋白质的节约作用,而适宜的添加比例,可以有效的降低饲料成本。

3.2 豆油替代鱼粉对鲤鱼免疫力的影响

SOD、CAT及MDA综合反映了鱼体的抗氧化能力。SOD对机体的氧化与抗氧化平衡起着至关重要的作用,MDA则反映了机体内脂质过氧化的程度。在本试验中,Diet 4血清SOD活性最高,MDA含量最低,Diet 1血清CAT活性最高。在肝胰脏中则是Diet 4 SOD活性最高,Diet 2 CAT活性最高,Diet 4 MDA含量最低。施兆鸿等(2013)对褐菖鲉的研究表明随着饲料脂肪水平上升,褐菖鲉血清中SOD和CAT活性均呈上升趋势,脂肪水平为18.5%饲料组活性最高,肝胰脏中SOD和CAT活性呈先上升后下降的趋势,MDA含量呈上升趋势,且饲料脂肪水平为12.4%饲料组肝胰脏的抗氧化能力最强。许治冲等(2012)对松浦镜鲤的研究表明,水温为30℃时,随着饲料脂肪水平的升高,松浦镜鲤肝胰脏中SOD活性呈降低趋势,而MDA含量呈上升趋势,脂肪水平为15%饲料组CAT活性最低。张春暖等(2013)研究表明,梭鱼肝胰脏CAT活性随饲料脂肪水平的升高而上升,SOD活性呈先上升后降低的趋势,MDA含量与CAT活性变化趋势相同。这些与本试验结果并不完全相符。其原因可能是由于添加的脂肪源,以及鱼的种类不同所导致的。但其整体的变化趋势大体相近,已有研究表明,当饲料中添加过多的油脂而未添加增强鱼体抗氧化能力的物质时,极易造成机体的氧化损伤。可能是由于摄入高脂肪水平饲料,鲤鱼的肝胰脏沉积了大量脂肪,并有一部分已经发生了氧化。

GOT、GPT主要存在于肝脏中,是衡量肝细胞损伤的重要标志。AKP是生物体内重要的水解酶,主要存在于巨噬细胞溶酶体中。在生物体内起着催化和转移磷酸基团的作用,也是血清和动物体各脏器、骨骼中不可或缺的免疫相关酶。许多学者也证明了AKP在营养物质的消化、吸收和转运的过程中起着重要作用,也是动物体内重要的解毒体系。正常情况下,血清AKP活性很低,而当肝脏或骨骼发生病变时,其活性将会升高。在本试验中,鲤鱼血清及肝胰脏GOT、GPT活性呈先下降后升高的趋势,且Diet 5显著高于其它处理组(P<0.05)。而各处理组AKP活性无显著差异(P>0.05)。王爱民等(2011)研究表明,饲料脂肪水平对吉富罗非鱼血清GOT、GPT活性无显著影响(P>0.05),但仍有先下降后上升的趋势。吉富罗非鱼血清AKP活性呈升高趋势,当饲料脂肪水平为16.55%时其活性显著高于其它处理组(P<0.05)。这与本试验结果相符。章龙珍等(2014)对点篮子鱼、赵巧娥等(2012)对鳡幼鱼的研究也有相似的结果。蒋阳阳(2012)研究表明,血浆中GOT活性随饲料蛋白水平的升高呈先升高后降低的趋势,但差异不显著(P>0.05),随饲料脂肪水平的升高显著升高(P<0.05)。GPT活性的变化趋势与GOT活性变化基本相同,但显著受饲料蛋白水平的影响(P<0.05),而脂肪水平对其影响差异不显著(P>0.05)。这与本试验结果不符。有相关报道,这种结果很可能是发生脂肪肝后肝细胞破损,主要储存于肝细胞的各种酶进入血液,同时肝功能受阻,合成和分泌蛋白质能力降低所造成的。

溶菌酶是重要的非特异性免疫指标,鹿璇等(2014)对鲤鱼、蔡春芳等(2001)对异育银鲫的研究表明:饲料蛋白水平对溶菌酶活性无显著影响(P>0.05)。施兆鸿等(2013)对褐菖鲉的研究表明LZM活性随饲料脂肪水平升高呈先升高后降低的趋势,且脂肪含量为12.4%饲料组LZM活性显著高于其它处理组(P<0.05)。在本试验中,各处理组LZM活性无显著差异(P>0.05)。Lin等(2003)研究表明,随着饲料中多不饱和脂肪酸水平增加,马拉巴石斑鱼血清溶菌酶活性显著提高,杨鸢劼等(2008)对黄鳝的研究表明,必需脂肪酸可以调节鱼体的体液免疫和细胞免疫,促进淋巴细胞增殖反应。

3.3 豆油替代鱼粉对鲤鱼消化酶活性的影响

消化酶是鱼类消化道中的重要物质,其活性的高低决定着鱼类对营养物质的消化吸收,进而影响鱼类的生长。近年来,许多国内外学者对鱼类消化酶展开了较多的研究,但研究结果复杂多样,鱼的种类,饲料成分的变化都可对消化酶活性造成影响。孙翰昌等(2010)研究表明,饲料蛋白水平对瓦氏黄颡鱼肝胰脏及肠道脂肪酶、淀粉酶活性无显著影响(P>0.05),而肠道蛋白酶活性随饲料蛋白水平升高呈先上升后下降的趋势。邵庆均等(2004)研究表明,宝石鲈肠道蛋白酶活性随饲料蛋白水平的升高而升高,但对脂肪酶活性无显著影响(P>0.05)。石英等(2009)研究表明,血鹦鹉幼鱼前肠蛋白酶活性随饲料蛋白水平的升高呈先上升后下降的趋势。王爱民等(2010)研究表明,脂肪水平为9.88%时,有促进异育银鲫肠道分泌蛋白酶的作用,而对肠道分泌淀粉酶、肝胰脏分泌蛋白酶和淀粉酶无显著作用。王朝明等(2010)研究表明,随饲料脂肪水平升高胭脂鱼肠道蛋白酶、淀粉酶活性呈下降趋势,脂肪酶活性呈先升高后下降的趋势。章龙珍等(2014)对点篮子鱼脂肪酶活性的研究也有相同的结果。在本试验中,随着豆油对鱼粉替代量的增加,鲤鱼蛋白酶活性呈下降趋势,脂肪酶活性呈先升高后下降的趋势,而对淀粉酶的活性无显著影响(P>0.05)。这与上述研究结果有相符之处。鱼的种类、饲料原料以及环境条件可能是造成差异的原因。本试验中,各处理组肠道蛋白酶活性无显著差异(P>0.05),这也可能是饲料中适宜脂肪水平可满足鱼类对能量的需要,为必需脂肪酸的合成提供充足的原料,从而减少蛋白质作为能源的消耗,促进蛋白质的利用。但其具体的作用机制仍需进一步研究。

4 结论

综合分析表明,饲料中蛋白与脂肪的合理配比,不仅有利于鲤鱼的生长,增强其免疫力及消化酶活性,并且通过对蛋白质的节约作用,可以有效降低饲料成本。在本试验中适宜鲤鱼生长的最佳蛋白/脂肪水平为29.2/7.6。

(参考文献36篇,刊略,需者可函索)

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