混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长、排氨率和转氨酶活性的影响

宋 娇，姜海波，姜志强，陈立侨，姚俊杰

( 1. 贵州大学 动物科学学院，贵州 贵阳 550025；2. 大连海洋大学，农业部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023；3. 华东师范大学 生命科学学院， 上海 200240 )

混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长、排氨率和转氨酶活性的影响

宋 娇1，姜海波1，姜志强2，陈立侨3，姚俊杰1

( 1. 贵州大学 动物科学学院，贵州 贵阳 550025；2. 大连海洋大学，农业部北方海水增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023；3. 华东师范大学 生命科学学院， 上海 200240 )

试验研究了豆粕、菜粕和棉粕组成的混合植物蛋白替代饲料中鱼粉，对杂交鲟幼鱼的生长、排氨率及转氨酶活性的影响。共设计了5种等氮、等能的饲料，分别用混合植物蛋白替代饲料中0%、25%、50%、75%和100%的鱼粉。养殖周期为84 d，幼鱼平均体质量(8.63±0.23) g，流水养殖，水流速为0.2 m/s，水温18～20 ℃。结果显示,100%试验组终末均质量、质量增加率和特定生长率显著低于对照组(P< 0.05)，而存活率显著低于其他各组(P< 0.05)。25%和50%试验组排氨率较低，均显著低于其他各组(P< 0.05)。75%和100%试验组谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性无显著差异(P> 0.05)，但均显著低于其他各组(P< 0.05)。建议混合植物蛋白替代杂交鲟幼鱼饲料中鱼粉的比例不高于50%。

杂交鲟；鱼粉；植物蛋白；生长；排氨率

鲟鱼(Acipenser)是我国重要的淡水名优鱼类，近年来随其人工繁育与养殖技术的不断成熟，养殖规模也不断扩大，当前我国鲟鱼养殖产量已超过21 000 t，占世界养殖总产量的80%以上[1]。杂交鲟(Acipenserbaerii♂×A.schrenckii♀)因其具有生长速度快、适应性强和抗病力强等优点，已成为我国鲟鱼养殖产业中的重要品种。

鱼粉作为鲟鱼饲料中主要的蛋白源，是饲料成本构架的主要组成部分。因鱼粉资源日益匮乏，价格始终居高不下，导致鲟鱼养殖成本升高，因此寻找鱼粉适宜的替代品成为鲟鱼饲料研究的热点。豆粕(饼)、棉粕和谷朊粉等植物蛋白源替代鱼粉的相关研究已在鲟鱼中开展开来[2-6]，单一植物蛋白源由于氨基酸均衡性较差、富含某种或多种抗营养因子等因素，限制了其对饲料中鱼粉的替代效果，替代比例一般为15%～40%。而使用混合植物蛋白能够有效改善单一植物蛋白源的不足，提高鲟鱼对植物蛋白的利用率。

氨是鱼类蛋白质代谢的主要排泄产物之一，当鱼类摄入较高比例植物蛋白时，会因为植物蛋白氨基酸组成均衡性差，导致鱼类对饲料中氨基酸的利用效率降低，加速机体内氨基酸的分解代谢，进而造成养殖过程中氨氮的排泄量增加[7]。当养殖水域环境中氨氮含量达到或超过临界水平时，将污染养殖水体、严重时还会导致水生动物中毒。

鉴于此，本试验用豆粕、菜粕和棉粕组成的混合植物蛋白源替代鱼粉，研究混合植物蛋白源对杂交鲟幼鱼生长、排氨率和转氨酶活性的影响，旨在为杂交鲟饲料配方的合理优化提供基础材料。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

共配制5种等氮、等能的试验饲料(表1)。以豆粕、菜粕和棉粕组成的混合植物蛋白等氮替代0%、25%、50%、75%、100%的鱼粉。饲料以混合油脂(鱼油∶豆油=1∶1)为脂肪源，晶体纤维素作为填充成分，羧甲基纤维素钠作为黏合剂。

饲料制作程序：先将饲料原料粉碎后过60目筛，按配方称量质量后混匀50 min，然后添加油脂混合30 min，加水混匀30 min，最后使用螺杆挤压机制成粒径2 mm的颗粒，置于通风阴凉处风干至水分含量小于10%后，保存在-20 ℃冰柜中备用。

表1 试验饲料配方及主要营养成分 %干物质

a、b、c、d,购自贵阳金满船饲料有限公司.e，L-赖氨酸-HCl, 其中赖氨酸含量≥ 78% (泰国Ajinomoto 公司).f ，DL-蛋氨酸≥ 98% (美国Evonik Degussa 公司).g,购自枣庄塞翁福农业发展有限公司.h，鱼油∶豆油=1∶1(鱼油购自厦门星鲨制药有限公司；豆油为金龙鱼大豆油，产地：广西).i、l、m、n，购自国药集团化学试剂有限公司.

j ，矿物质预混料(mg/kg): NaCl, 500; MgSO4·7H2O, 7500; NaH2PO4·2H2O, 12 500; KH2PO4, 16 000; Ca(H2PO4)2·H2O, 10 000; FeSO4, 1250; C6H10CaO6·5 H2O, 1750; ZnSO4·7H2O, 176.5; MnSO4·4H2O, 81; CuSO4·5H2O, 15.5; CoSO4·6H2O, 0.5; KI, 1.5; Starch, 225[8].

k ，维生素预混料(mg/kg)：维生素A，1.83；维生素D，0.5；维生素E，10；维生素K，10；烟酸，100；核黄素，20；吡哆醇，20；硫胺，20；D-泛酸钙，50；生物素，0.1；叶酸，5；维生素B12，20；维生素C，100；肌醇，100[8].

O ，数据为实际测定值.

1.2 试验用鱼及养殖管理

试验用杂交鲟幼鱼购自遵义市绥阳县芙蓉江鲟鱼繁养有限公司，平均体质量(8.63±0.23) g，暂养于马场养殖场的40个室内聚乙烯流水水槽中，水槽容积为300 L(100 cm×50 cm×60 cm，养殖有效水体积250 L)，水源为充分曝气的井水。暂养2周后，将幼鱼随机分配至20个水槽，每个饲料组设4个重复，每个水槽20尾幼鱼。

试验期为2014年7月18日-10月9日。流水养殖，流速0.2 m/s，水温18～20 ℃。溶解氧>5 mg/L，氨氮<0.05 mg/L，pH 7.6～8.4，自然光照，日投喂2次(8:00和17:00)，饱食投喂。

1.3 排氨率测定

饲养84 d后，进行排氨率测定。试验装置为自制密封静止水式呼吸瓶，容积29 L。空白对照组和每个饲料组均设3个重复，每个重复2尾鱼，试验鱼禁食24 h后用于试验。试验时间为24 h。水温与日常养殖水温一致，光照采用自然光照。试验结束后测定呼吸瓶内氨氮含量。取水样时，将呼吸瓶颠倒摇晃3～5次，以保证试验瓶水体中氨氮均匀，再用虹吸法将导管插入呼吸瓶底部取水样，氨氮含量测定采用纳氏试剂法。

1.4 样品采集和生长性能统计

饲养试验结束，采样前幼鱼饥饿24 h，称量质量，用于计算质量增加率、特定生长率。每个水槽随机取3尾幼鱼，使用间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐麻醉后，在冰盘上解剖取其肝脏迅速置于液氮中，随后保存于-80 ℃冰柜中用于测定肝脏转氨酶活性。所有测定均采用4次重复。

生长性能计算公式如下：

质量增加率/%= 100%×(mf-mi)/mi

特定生长率/%·d-1=100%×(lnmf-lnmi)/t

存活率/% =100%×nf/ni

式中，mf为试验终末鱼体平均体质量(g)；mi为试验初始鱼体平均体质量(g)；t为试验天数(d)；nf试验结束时存活鱼的尾数；ni为试验初始鱼尾数.

排氨率计算公式如下：

RAm=(C2-C1) ×1000×V/(m×t)

式中，RAm为排氨率[μg/(g·h)];C1、C2分别为结束时对照组和代谢组中氨氮质量浓度(mg/L)；V为瓶体积(L)；m为鱼体质量(g)；t为时间(h).

肝脏谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定，详细操作参见试剂盒说明书进行。蛋白含量采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒(考马斯亮蓝G-250法)测定。

1.5 数据统计与方法

试验结果以平均值±标准差表示，数据用Excel统计、处理，在采用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析的基础上进行Duncan’s多重比较，显著水平为 0.05。

2 结 果

2.1 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长性能和存活率的影响

混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长性能和存活率的影响见表2。100%试验组存活率最低，显著低于其他各组(P< 0.05)。0%试验组终末均质量、质量增加率和特定生长率均最高，显著高于100%试验组(P< 0.05)，但与其他各组间差异不显著(P> 0.05)。

表2 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长的影响

注：同列肩标不同字母表示差异显著(P< 0.05).其他表同.

2.2 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼排氨率的影响

随着饲料中植物蛋白比例升高，幼鱼的排氨率呈现先降后升的趋势(表3)。其中25%和50%试验组间差异不显著(P>0.05)，但显著低于0%、75%和100%试验组(P< 0.05)。75%和100%试验组间差异不显著(P>0.05)，但显著低于0%试验组(P< 0.05)。

表3 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼排氨率的影响

2.3 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼肝脏转氨酶活性的影响

混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼肝脏转氨酶活性的影响结果见表4。0%、25%、50%试验组的谷丙转氨酶活性与谷草转氨酶活性组间均无显著差异(P> 0.05)，75%和100%试验组上述两种转氨酶活性亦无显著差异(P> 0.05)，但是0%、25%和50%试验组均显著高于75%和100%试验组(P< 0.05)。

表4 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼肝脏转氨酶活性的影响

3 讨 论

3.1 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼生长性能的影响

如何有效提高鱼类对植物蛋白源的利用率，使其有效替代鱼粉，是当前水产饲料产业研究的热点[9-10]。豆粕、菜粕和棉粕是世界产量排在前三位的油料粕，因此也获得了更多的关注。当前国内外已对大西洋鲑(Salmosalar)[11]、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[12]、 尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)[13-14]、牙鲆(Paralichthysolivaceus)[15]、条石鲷(Oplegnathusfasciatus)[16]、非洲骨舌鱼(Heterotisniloticus)[17]、红鳍东方鲀(Takifugurubripes)[18]、花鲈(Lateolabraxjaponicus)[19-20]和鲤鱼(Cyprinuscarpio)[21]等经济鱼类开展了相关研究。试验结果表明，单一使用豆粕、棉粕或菜粕替代鱼粉，其替代比例不宜超过55%，否则会影响鱼类的生长性能。

关于鲟鱼，叶继丹等[2]发现使用豆饼替代饲料中13.8%的鱼粉对西伯利亚鲟(A.baeri)的生长性能没有影响。吴秀峰等[5]报道，西伯利亚鲟幼鱼日粮中添加脱酚棉籽粉并辅以补充晶体赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸，可等蛋白替代40%的鱼粉。类似研究发现，使用油料粕替代鱼粉，适当补充外源性赖氨酸和蛋氨酸可有效提高鱼类对植物蛋白的利用率[13,22-24]。本试验亦有类似结果，使用豆粕、菜粕和棉粕混合植物蛋白源并辅以补充外源性赖氨酸和蛋氨酸可有效替代饲料中75%的鱼粉，而对杂交鲟幼鱼质量增加率和特定生长率无明显影响。

3.2 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼排氨率的影响

氨氮是水生动物的主要代谢产物之一，是氨基酸脱氨基作用后的终产物，可用来评估水生动物机体内氨基酸分解代谢的强弱[25]。在养殖水体中，高含量氨氮会影响鱼体生长，损害鳃、表皮、胃、肠道黏膜等，严重时导致鱼体死亡。影响水生动物氨氮排泄的因素众多，包括体质量、温度和盐度等内在因素和环境因子，同时饲料中蛋白质和氨基酸的含量、种类与组成比例均会对水生动物氨氮排泄造成影响。一般来说，随着饲料中植物蛋白源添加比例升高，水生动物排氨率呈现逐渐升高的趋势，如Kaushi等[23]用植物蛋白替代欧洲舌齿鲈(Dicentrarchuslabrax)饲料中鱼粉后，机体排氨率呈上升趋势。Yang等[26]用豆粕替代鱼粉饲喂虹鳟，发现当替代鱼粉的比例超过60%时，幼鱼的排氨率显著升高。Robain等[7]用玉米蛋白粉替代金头鲷(Sparusaurata)饲料中鱼粉超过30%时，排氨率会明显升高。而本研究发现，随着饲料中植物蛋白源比例增加，幼鱼的排氨率呈现先降后升的趋势，其中25%组和50%试验组最低，显著低于其他3组，而0%试验组最高，显著高于其他各组。其原因可能是在植物蛋白源低量添加时，能够充分发挥豆粕、菜粕和棉粕的氨基酸组成的互补作用，其中棉粕中精氨酸含量高，同时添加外源性赖氨酸和蛋氨酸，使饲料中氨基酸组成更加趋于平衡，减少了氨基酸代谢分解，进而降低氨氮排泄。这与Saavedra等[27]的观点相似，均衡性较好的饲料氨基酸组成可有效降低牙鲷(Diplodussargus)的氮排泄率。虹鳟日粮中适当补充精氨酸和赖氨酸，也可减少机体氮排泄[28-29]。但当植物蛋白源添加的比例过高时，可致鲟鱼对饲料中氨基酸的表观消化率降低[30]，加剧了饲料中可消化氨基酸不均衡性，吸收到机体内的氨基酸不能及时参与蛋白质合成，导致氨基酸分解代谢加速，进而引起排氨率增高。

3.3 混合植物蛋白替代鱼粉对杂交鲟幼鱼肝脏转氨酶活性的影响

谷丙转氨酶和谷草转氨酶是广泛存在于肝脏细胞中的重要氨基转移酶[31]，是体内氨基酸代谢过程中必不可少的“催化剂”，其主要功能是在肝脏组织中负责将特定氨基酸的一个氨基转移到另外一个氨基酸上，进行氨基酸的代谢[32]。研究结果显示，75%和100%试验组谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性显著低于其他各组。这与花鲈[19]、军曹鱼(Rachycentroncanadum)[33]、大西洋鳕(Gadusmorhua)[34]研究结果相似，这可能是由于饲料中添加高比例植物蛋白源时会造成机体肝功能受损，导致肝脏转氨酶活性下降所致[33]；或使用植物蛋白源高比例替代鱼粉时，饲料中可消化氨基酸水平明显降低，导致可供机体代谢的底物氨基酸水平降低，进而表现出肝脏转氨酶活性下降[34]。

4 小 结

在本试验条件下，综合考虑杂交鲟幼鱼的生长指标、氨氮排泄和转氨酶活性，建议混合植物蛋白替代鱼粉水平不宜超过50%。

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EffectofFishMealReplacedbyBlendedPlantProteinsonGrowth,Ammonia-NExcretionandHepaticTransaminaseActivitiesinJuvenileHybridSturgeon

SONG Jiao1, JIANG Haibo1, JIANG Zhiqiang2, CHEN Liqiao3, YAO Junjie1

( 1.College of Animal Sciences, Guizhou University, Guiyang 550025, China; 2. Key Laboratory of North Mariculture, Ministry of Agriculture, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China; 3. School of Life Sciences, East China Normal University, Shanghai 200240, China )

A 12-week trial was conducted to evaluate the effect of replacing fishmeal (FM) with soybean meal (SBM), rapeseed meal (RM) and cottonseed meal (CSM) on growth, ammonia-N excretion and hepatic transaminase activities in juvenile hybrid sturgeon (Acipenserbaerii♂×A.schrenckii♀) with initial body weight of (8.63±0.23) g. The hybrid sturgeon juveniles were fed five isonitrogenous and isoenergetic diets replaced with 0 (0%, control), 25% (25%), 50% (50%), 75% (75%) and 100% (100%) of FM by SBM, RM and CSM for 84 days. The results showed that the fish had significantly lower survival in group 100% than in other groups (P< 0.05). The final body weight, weight gain rate, and specific growth rate were significantly lower in group 100% than that in the control (P> 0.05). The fish fed the diets replaced with 25% and 50% of FM by SBM, RM and CSM showed lower ammonia-N excretion rate compared with fish fed the diets replaced with 0%, 75% and 100% of FM by SBM, RM and CSM. There were significantly lower activities of glutamic-pyruvic transaminase (GPT) and glutamic-oxalacetic transaminase (GOT) in group 75% and group 100% than those in group 0%, group 25% and group 50% (P< 0.05). In conclusion, it is suggested that the maximum replacement ratio of FM by a mixture of SBM, RM and CSM be less than 50% based on the growth performance, ammonia-N excretion rate and the liver transaminase activities in the juvenile hybrid sturgeon.

hybrid sturgeon; fish meal; plant protein; growth; ammonia-N excretion rate

10.16378/j.cnki.1003-1111.2016.02.001

S965.199

A

1003-1111(2016)02-099-06

2015-08-05；

2015-09-05.

国家科技支撑计划项目(2012BAD25B00)；国家公益性行业(农业)科研专项项目(201203065)；贵州省科学技术基金资助项目(黔科合J字[2013]2096号)；贵州大学引进人才科研项目(贵大人基合字[2012]019号).

宋娇(1991-)，女，硕士研究生；研究方向：水产动物营养与饲料学.E-mail:evalynsong@163.com.通讯作者：姜海波(1980-)，男，副教授，博士；研究方向：水产动物营养与饲料学.E-mail:jhb99412@126.com .