饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长性能、体组成、消化酶活性以及血液生化指标的影响

2016-12-03 02:03危起伟张书环褚志鹏魏开建
淡水渔业 2016年6期
关键词:消化酶幼鱼鱼体

张 磊,危起伟,张书环,颉 江,褚志鹏,魏开建,文 华,蒋 明

(1.华中农业大学水产学院,武汉 430070;2.中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223;3.南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡 214182)



饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长性能、体组成、消化酶活性以及血液生化指标的影响

张 磊1,2,危起伟2,张书环2,颉 江1,2,褚志鹏3,魏开建1,文 华2,蒋 明2

(1.华中农业大学水产学院,武汉 430070;2.中国水产科学研究院长江水产研究所,武汉 430223;3.南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡 214182)

为了解达氏鲟(Acipenserdabryanus)幼鱼适宜的饲料蛋白质水平,试验选取平均初始体重为(400.68±8.55)g的健康达氏鲟幼鱼为试验对象,在室内流水系统中进行为期8周的摄食生长实验。试验鱼随机分为5组,每组3个重复,每个重复30尾鱼,分别饲喂蛋白质水平为30%、35%、40%、45%、50%的5种等脂等能饲料。试验期间,水流量为6 L/min,水温(24.0±1.0)℃,溶氧大于6.0 mg/L,氨氮小于0.02 mg/L。结果显示:增重率随饲料蛋白水平的增加呈现先升高后降低的趋势,饲料系数呈现相反的趋势。蛋白质效率随饲料蛋白水平的增加呈先平缓后下降的趋势。各试验组间肥满度无显著差异。肝体比和脏体比随饲料蛋白水平的增加而下降。各试验组间甘油三酯和总胆固醇含量无显著差异,饲料蛋白水平为50%的试验组的谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活力显著高于其他试验组。本试验中胃蛋白酶活力与饲料蛋白水平呈正相关关系,淀粉酶活力呈负相关关系,脂肪酶在各试验组无显著差异。鱼体蛋白和脂肪含量均随饲料蛋白水平的增加而增加。分别对增重率、饲料系数这二者与饲料蛋白水平之间的关系进行二次回归分析,得出达氏鲟幼鱼饲料中适宜的蛋白水平为41.5%~42.97%。

达氏鲟(Acipenserdabryanus);蛋白质需要量;生长;消化酶

蛋白质是生命的物质基础,对维持生命体生命活动具有重要意义。蛋白质有多种结构性和功能性作用。机体组织在不断的形成和分解,处在生长期的动物,体内蛋白质合成大于分解,结果导致蛋白质沉积。蛋白质沉积是鱼体增重的决定性因素[1-3]。同时饲料蛋白是饲料成分中成本最高的组分,因此研究鱼类适宜的饲料蛋白添加量,不仅能够使鱼类更好生长,提高蛋白质效率,也能优化饲料配方,降低饲养成本。

达氏鲟(Acipenserdabryanus)隶属于鲟形目(Acipenseriformes)鲟科(Acipenseridae)鲟属(AcipenserLinnaeus),俗称长江鲟、沙腊子,是我国特有的纯淡水定居性珍稀鱼类,主要分布于长江上游干支流及长江中游,是国家一级保护动物[4-5]。目前,针对达氏鲟的研究大多着眼于其早期发育、行为学、遗传学等方面[6-8],在其营养需求方面鲜有报道。关于蛋白质需要量,其他鲟已经开展了一些研究,如肖慧等[9]通过梯度法得出中华鲟(A.sinensis)蛋白需要量为39.68%~44.64%;Mohseni等[10]研究了波斯鲟(A.persicus)的需要量为40%;Moore等[11]得出高首鲟(A.transmontanus)的蛋白需要量为40%。

本研究通过综合评估饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长性能、体组成、消化酶活性以及血液生化指标的影响,获得达氏鲟幼鱼对饲料中蛋白质的需要量,为配制达氏鲟人工配合饲料提供理论参考,从而在人工养殖条件下更好的保护达氏鲟。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

试验饲料以鱼粉为蛋白源,鱼油为脂肪源,配置粗蛋白含量分别为30%、35%、40%、45%、50%,粗脂肪含量为10%的五种等脂等能饲料,饲料组成及营养成分含量见表1。先将各种饲料原料进行粉碎,使之能全部通过0.45 mm的分析筛,然后将各原料按比例加入逐级混合,待充分混合均匀后再加入鱼油和水,然后用绞肉机制成直径4 mm的颗粒,风干,然后置于-20 ℃冰箱备用。

表1 试验饲料组成及营养水平

注:1.复合维生素(mg/kg diet or IU/kg diet):维生素E,100;维生素K3,40;维生素A,5 000 IU;维生素D,2 000 IU;维生素Bl,50;维生素B2,200;维生素B6,50;维生素B12,0.5;维生素C,325;烟酸,175;叶酸,5;肌醇,1 000;生物素,2.5;泛酸钙,50

2.复合矿物质盐 (mg/kg diet):NaCl,5 000;Ca(H2PO4)2,15 000;FeSO4·7H2O,1 000;ZnSO4·7H2O,350;MnSO4·4H2O,40;CuSO4·5H2O,12;CoCl2·6H2O,80;KIO3,5

1.2 试验用鱼与饲养管理

达氏鲟幼鱼由长江水产研究所中华鲟增值、保育与放流基地提供,平均初始体重为(400.68±8.55)g。试验开始前对试验用鱼驯养两周,使其适应试验条件。

驯养结束后,将鱼随机分配到15个圆形水泥养殖池中(直径3 m,高0.9 m),每池30尾,每3个养殖池为一组,饲喂一种试验饲料。养殖用水为地下水,流量为6 L/min,水温(24.0±1.0)℃,溶氧大于6.0 mg/L,氨氮小于0.02 mg/L。投喂量为鱼体重的2%~3%,每天投喂三次(8:00,14:30,21:00)。每次投喂45 min后将未被摄入的饲料捞出,烘干,称重,以便计算摄食量。投喂后2~5 h,收集粪便,烘干。每两周称量一次鱼体重并清洁养鱼池。试验期间观察并记录死鱼情况。

1.3 样品的采集与分析

1.3.1 样品的采集

养殖试验持续8周,待试验结束时,对鱼饥饿24 h,然后进行称重并记录。计算饲料系数、增重率和蛋白质效率。每池随机取3尾鱼称重,尾静脉取血,3 000 r/min,离心10 min,取血浆,置于-80 ℃冰箱备测血浆生化指标。然后取内脏并称重,计算脏体比,分离出肝脏并称重,计算肝体比。分离胃、肠、肝脏置于-80 ℃冰箱,备测酶活。取背肌置于-20 ℃冰箱,备测肌肉常规营养成分。另每池取2尾鱼置于-20 ℃冰箱,备测全鱼常规营养成分。

1.3.2 样品的测定

105 ℃常压干燥法测定水分;凯氏定氮法测定粗蛋白;以石油醚为溶剂,索氏抽提法测定粗脂肪;箱式电阻炉550 ℃灼烧法测定粗灰分,能量用氧氮式热量计进行测定。

各项血液指标均采用希森美康生产的全自动生化分析仪CHEMIX-800 测定。

组织酶活采用南京建成生物工程研究所相应的试剂盒进行测定。

根据测定的指标,计算存活率(SR)、增重率(WGR)、饲料系数(FCR)、蛋白质效率(PER)、肥满度(CF)、脏体比(VSI)、肝体比(HSI)。

SR=100%×Lt/L0;

WGR=100%×(Wt-W0)/W0;

FCR=F/(Wt-W0);

PER=(Wt-W0)/FP;

CF=100%×Wt/L3;

VSI=100%×WV/Wt;

HSI=100%×WH/Wt

式中:Lt为终末尾数;L0为初始尾数;Wt为终末体重;W0为初始体重;F为摄食饲料总重量;FP为蛋白质摄入量;L为体长;WV为内脏重;WH为肝重

1.4 数据统计分析

结果均以平均值±标准误表示。试验数据采用One-Way ANOVA和Duncan多重比较分析,P< 0.05即认为有显著性差异。所有统计分析均采用SPSS 22.0软件。

2 结果

2.1 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长的影响

如表2,试验期间未发现死鱼,各试验组存活率皆为100%。增重率随饲料蛋白水平的升高而呈现先上升后下降的趋势,且在饲料蛋白水平为40%时达到最大值,并显著高于30%、35%和50%的试验组,与45%试验组无显著差异。饲料系数的趋势正好相反,呈现先下降后上升的趋势,且在40%时值最小,并显著低于30%和50%的试验组,与35%和45%的试验组差异不显著。蛋白质效率随饲料蛋白水平的升高总体呈现先平缓后下降的趋势。各试验组间肥满度无显著差异。各试验组间脏体比和肝体比均随饲料蛋白水平的升高呈现下降的趋势。

表2 不同蛋白水平对达氏鲟幼鱼生长和饲料利用率的影响

注:数据表示为平均差±标准误(n=3),同行上标字母不同代表显著差异(P<0.05)。表3,表4,表5。

根据数据统计分析,增重率(y)和饲料蛋白水平(x)的二次曲线回归方程为y=-0.0037x2+0.318x-5.798(R2=0.984 5),当蛋白水平为42.97%时,增重率最高(如图1)。饲料系数(y)和饲料蛋白水平(x)的二次回归方程为y=0.0038x2-0.3154x+8.068(R2=0.971 6),当饲料蛋白水平为41.5%时,饲料系数最低(如图2)。

图1 饲料蛋白水平与增重率的二次回归分析

图2 饲料蛋白水平与饲料系数的二次回归分析

2.2 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼血浆基础生化指标的影响

如表3,血浆甘油三酯(TG)和总胆固醇(T-CHO)含量在各试验组间无显著差异。谷丙转氨酶(ALT)活力随饲料蛋白含量的增加而呈现上升的趋势。谷草转氨酶活力(AST)并未随饲料蛋白水平的升高呈现规律性变化。但饲料蛋白水平为50%的试验组谷丙转氨酶和谷草转氨酶含量显著高于其他试验组。

表3 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼血浆基础生化指标的影响

2.3 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼组织消化酶活力的影响

如表4,胃蛋白酶活力随饲料蛋白水平的升高而显著升高,且在饲料蛋白水平为50%时最大并显著高于其他试验组。淀粉酶活力正好相反,随饲料蛋白水平的升高呈显著性下降的趋势。脂肪酶活力在各试验组无显著差异。

2.4 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼体成分的影响

如表5,全鱼和肌肉的水分随饲料蛋白水平的升高而呈下降的趋势。各试验组间全鱼的粗蛋白含量无显著差异。肌肉粗蛋白含量随饲料蛋白水平的升高显著升高。各试验组全鱼和肌肉灰分含量随饲料蛋白水平的上升无显著差异。各试验组间全鱼和肌肉粗脂肪含量随饲料蛋白水平的升高呈现显著性上升的趋势。

表4 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼消化酶活力的影响

表5 不同饲料蛋白水平对达氏鲟幼鱼体成分的影响

3 讨论

3.1 不同饲料蛋白质水平对达氏鲟幼鱼生长的影响

本试验通过对增重率、饲料系数与饲料蛋白水平的二次回归分析得出,达氏鲟幼鱼的蛋白质需要量为41.5 %~42.97 %。此结果与其他鲟鱼基本相同。如中华鲟蛋白质需求量为39.68 %~44.64 %[9],高首鲟为40 %[10],波斯鲟为40 %[9],俄罗斯鲟(Acipensergueldenstaedtii)为42 %[12],杂交鲟(西伯利亚鲟♀×俄罗斯鲟♂)为34 %~37 %[13]。略微的差异可能是由于蛋白源、饲料配方、试验条件、鱼种类和规格的不同所引起的。许多研究表明,当饲料蛋白水平升高到某一水平时,鱼类生长是随饲料蛋白的增长而加快的,但当高于这一水平时,鱼类生长速度趋于平缓甚至呈现降低的趋势。造成这种现象的原因可能为过高的饲料蛋白会使鱼体将更多的蛋白用于分解供能,加重鱼体的代谢负担[14]。有研究显示,蛋白质效率会随着饲料蛋白水平的升高而降低,本试验中,饲料蛋白水平在30 %~40 %时,蛋白质效率并无显著差异,但当饲料蛋白水平从40 %增加到50 %时,蛋白质效率显著下降,此与上述结果类似。

3.2 不同饲料蛋白质水平对达氏鲟幼鱼血液指标的影响

鱼体利用蛋白质主要通过转氨基和脱氨基作用,转氨酶在此过程中扮演重要角色,而其中最主要的转氨酶是谷丙转氨酶和谷草转氨酶。此前有研究报道中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)肌肉和肝胰脏中谷丙转氨酶和谷草转氨酶活力随饲料蛋白水平的增加而显著升高[15]。在本试验中,饲料蛋白水平在50 %时,这两种酶活力都显著高于其他处理组,与上述情况有所接近,但这种活力的变化并未与饲料蛋白水平变化呈现趋势性,所以对于饲料蛋白水平对转氨酶的影响还有待进一步研究。许多研究表明,血脂的水平与鱼体的新陈代谢和生理状况密切相关。胆固醇和甘油三酯是血脂的重要组成部分,且其主要合成部位均在肝脏,因此血浆胆固醇和甘油三酯含量的变化在一定程度上反映了肝脏对脂肪的代谢状况[16]。本试验中各试验组间血浆甘油三酯和总胆固醇的含量无显著差异,Mohseni[17]对欧洲鳇(Husohuso)的研究也出现了类似结果,其原因可能是各试验组饲料脂肪水平相近造成的。

3.3 不同饲料蛋白质水平对达氏鲟幼鱼组织消化酶活力的影响

2.4 不同饲料蛋白质水平对达氏鲟幼鱼体成分的影响

本试验结果显示,鱼体及肌肉水分与饲料蛋白水平成负相关关系,在欧洲鳇和波斯鲟的研究中也出现类似结果[10,17]。但Guo等[13]对杂交鲟(西伯利亚鲟♀×俄罗斯鲟♂)的研究显示鱼体水分随饲料蛋白水平的增加而增加,故饲料蛋白水平对鱼体水分的影响因鱼而异。本试验中,鱼体脂肪含量与饲料蛋白水平呈正相关关系,此结果与杂交鲟研究类似,但许多研究显示鱼体脂肪含量与饲料蛋白水平呈负相关关系,如史氏鲟(Acipenserschrencki)[33]、蒙古鲌[32]、紫红笛鲷(Lutjanusargentimaculatus)[34]、刺鲃[28]等,有学者认为随着饲料蛋白含量的增加,过多的蛋白质会转变成脂肪沉积在鱼体内;但也有学者认为低蛋白饲料中的碳水化合物含量较高,造成体内脂肪合成量增加。一般情况下,当饲料蛋白含量升高时,意味着有更多的蛋白质被摄食并消化吸收,构成鱼体的结构蛋白。对匙吻鲟[20]、银鲈(Zaccobarbata)[35]和光倒刺鲃(Spinibarbushollandi)[36]的研究也发现,当饲喂蛋白质水平较高的饲料时,鱼体蛋白含量也随之升高,本试验结果与之类似。但安瑞永等[32]在对史氏鲟的研究中发现,鱼体蛋白不受饲料蛋白水平的影响,同样的结果也出现在亚洲鲈(Latescalcarifer)[37]和尼罗罗非鱼(Tilapianilotica)[38]的研究中。Mohseni等[39]对波斯鲟的研究则显示对饲料蛋白水平的升高,其鱼体蛋白呈下降的趋势,所以,饲料蛋白水平对鲟鱼鱼体蛋白的影响因鱼种类而异。本试验中各试验组间全鱼和肌肉灰分无显著差异,此与波斯鲟[10]、欧洲鳇[17]、杂交鲟(西伯利亚鲟♀×俄罗斯鲟♂)[13]等的研究结果类似。试验中,为了减少能量对试验的影响,通常会选择糖类来平衡能量,这就造成低蛋白组糖类含量较高蛋白组要高,而过量的糖会在脏体进行转化沉积,这也许就是低蛋白组的肝体比和脏体比显著高于高蛋白组的原因[40]。

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(责任编辑:邓 薇)

Effects of dietary protein level on growth performance,body composition,digestive enzyme activities and blood biochemical parameters of juvenile Acipenser dabryanus

ZHANG Lei1,2,WEI Qi-wei2,ZHANG Shu-huan2,XIE Jiang1,2,CHU Zhi-peng3, WEI Kai-jian1,WEN Hua2,JIANG Ming2

(1.FisheriesCollegeofHuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan430070,China2.YangtzeRiverFisheriesReasearchInsititute,ChineseAcademyOfFisheryScience,Wuhan430223,China3.WuxiFisheriesCollegeofNanjingAgriculturalUniversity,Wuxi214182,Jiangsu,China)

An 8-week growth trail was conducted to estimate the optimal dietary protein level for juvenileAcipenserdabryanus(average initial weight was (400.68±8.55) g).Five isoenergetic diets were formulated to contain five levels of crude protein (30%,35%,40%,45%,50%) and each diet was fed to triplicate groups of thirty fish in fifteen concrete tanks.The flow rate was 6 L/min.The water temperature was 24.0±1.0 ℃,dissolved oxygen concentration was over 6.0 mg/L,ammonia-nitrogen concentration was less than 0.02 mg/L during the trial.The results showed that weight gain rate increased firstly and then decreased with the increasing of dietary protein level.Feed conversion rate decreased firstly and then increased with the increasing of dietary protein level.Protein efficiency ratio showed a tendency of indifference firstly then decreasing with increasing of dietary protein level.Condition factor showed no significant difference.Viscerosomatic index and hepatosomatic index decreased significantly with the increasing of dietary protein level.The content of plasma triglyceride and total cholesterol showed no significant difference.The activities of ALT and AST which fed 50% dietary protein level showed significantly higher value than other group.The experiment showed that the dietary protein level has a positive correlation with pepsase activities and a negative correlation with amylase activities,while there is no significant difference with lipase activities.The content of crude protein and lipid in the whole body and dorsal muscle increased with the increasing of dietary protein level.Comprehensive regression analysis of weight gain rate and feed conversion rate showed that the appropriate dietary protein requirement of juvenileA.dabryanusis on a scale of 41.5% to 42.97%.

Acipenserdabryanus;protein requirement;growth performance;digestive enzyme

2016-04-11;

2016-05-19

国家重点基础研发展计划(973计划) (2015CB150702)

张 磊(1988- ),男,硕士研究生,专业方向为水产动物营养与饲料。E-mail:451534196@qq.com

危起伟。 E-mail:weiqw@yfi.ac.cn

S963.71

A

1000-6907-(2016)06-0079-07

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