不同工艺羽毛粉对黑鲷生长性能及血液生化指标的影响

■刘 峰 申旭红 李婠婠 孙琳琳 宿敬志 肖 瑶 孙汝江

（中国农业大学烟台研究院，山东烟台 264670）

随着水产养殖业的迅猛发展，水产饲料中最为重要的蛋白质原料鱼粉的需求量持续增加。但近年来国际市场上鱼粉产量逐年下降，价格飙升，极大地增加了饲料成本，限制了水产养殖业的健康稳定发展[1]。海水鱼类的全人工配合饲料在实际应用中存在诸多制约因素，一个重要原因是鱼粉含量较高的优质饲料成本过高，鱼粉含量较低的普通饲料养殖效果较差[2]。因此，寻找价格低廉的新型蛋白质原料部分替代鱼粉是水产动物营养研究中亟待解决的热点问题。

禽类羽毛中含有丰富的蛋白质，粗蛋白质含量可达80%以上，各种氨基酸总量在70%以上，是一种重要的蛋白质资源，被认为是潜在的替代鱼粉的蛋白源。但是羽毛富含角蛋白及纤维蛋白，动物体内胃蛋白酶和胰蛋白酶及其他水解酶几乎不能对其进行水解，甚至会导致动物的不良反应。近年来的研究表明，羽毛在应用之前进行加工处理，如高温、水解、膨化、酶解等，可以破坏羽毛蛋白中结构稳定的二硫键，形成的羽毛粉富含大量容易消化的粗蛋白质和必需氨基酸及生长因子，提高了消化利用率[3-4]。目前采用不同加工方式羽毛粉部分替代鱼粉在水产动物养殖中的研究尚未见报道。

黑鲷（black sea bream，Acanthopagrus schlegelii），隶属于鲈形目鲷科鲷属，是在我国东南沿海地区及日本、东南亚等地区广泛分布的重要经济鱼类。其具有适盐及适温范围广，抗病力强，杂食性强，生长迅速等多种生物学特性，因而较为适宜人工大规模养殖，具有广阔的市场开发前景[5-6]。近年来，已有学者开展了植物蛋白质原料（豆粕、发酵棉粕等）替代鱼粉在黑鲷应用方面的研究[7-8]。本试验旨在以黑鲷为研究对象，探索不同加工方式羽毛粉部分替代饲料中鱼粉对其生长性能与血液生化指标的影响，以期为羽毛粉在黑鲷饲料配方中的应用提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验动物

黑鲷由山东省烟台开发区天源水产有限公司提供。经过2周的预饲养试验后，挑选600尾体质健康、规格相近的黑鲷分为5组，每组4个重复，每个重复放养30尾。每个重复中鱼的体重大致相同，保证各重复间不存在显著差异（P＞0.05）。

1.2 试验饲料

根据黑鲷的营养需求和国内外学者对羽毛粉在鱼类中的应用研究设计饲料配方，以鱼粉、发酵豆粕和羽毛粉为主要蛋白源，以鱼油和大豆卵磷脂为脂肪源，以小麦粉为碳水化合物源，设计5种等氮等能的黑鲷饲料。其中设置鱼粉组为空白对照组（FN），应用不同加工工艺羽毛粉替代20%的鱼粉蛋白，不同加工工艺处理的羽毛粉分别设置为酶解羽毛粉组（FE）、膨化羽毛粉组（FP）、酸解羽毛粉组（FA）和高温高压水解羽毛粉组（FH）。试验所选用的酶解羽毛粉组（FE）与膨化羽毛粉组（FP）由美国动物蛋白及油脂提炼协会提供，酸解羽毛粉组（FA）和高温高压水解羽毛粉组（FH）在山东当地的羽毛粉加工企业采购。

试验用饲料组成及营养水平如表1。所有饲料原料经粉碎过60目筛后，按配比精确称重、采用逐级扩大法将各原料混合均匀，用双螺杆挤压机制成直径为1.5 mm的颗粒饲料，于通风处阴干后置-20℃冰箱保存备用。

1.3 饲养管理

养殖试验在中国农业大学烟台研究院水循环实验室进行，试验在室内流水养殖系统中进行，圆柱形鱼缸直径120 cm，高90 cm，各鱼缸都带有溢流系统和增氧系统，24 h持续充氧，系统具有生物包、反冲系统、泡沫分离器、紫外消毒等用来净化水质。试验鱼以重复为单位放养于鱼缸中，共需20个鱼缸。试验期间控制水温在(24.0±1.0)℃，每天检测水质，所用海水经过沉淀、沙滤处理，水体溶解氧＞5.0 mg/l，盐度为26～29 g/l，以保证养殖期间的水质能达到养殖标准。正式试验共12周。

每天以饱食法人工投喂2次（8:00和16:00），投料速度较为缓慢，以确保饲料能基本被试验鱼摄入，尽量减少沉底浪费，循环投喂至眼观饱食状态，喂食时间约1 h。投喂30 min后，从系统自带的排水口将残饵排出，计算残饵量。每天记录投喂量、鱼群情况。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长性能指标的测定

试验结束，禁食24 h后，分别统计每个养殖鱼缸内黑鲷的数量，计算成活率；每缸随机挑取10尾鱼，分别测量体重、体长和全长，计算平均成活率、特定生长率、饲料系数和肥满度。

表1 饲料的原料组成及营养水平（干物质基础，%）

成活率(%)=试验结束尾数/试验初始尾数×100；

特定生长率(%/d)=（ln结束平均体重-ln开始平均体重)/试验天数×100；

鱼体肥满度(g/cm3)=鱼体重(g)/[体长（cm）]3×100；

饲料系数=饲料消耗量/鱼体增重。

1.4.2 血液生化指标的测定

每缸随机取5尾黑鲷，MS-222麻醉，尾静脉采血后将血液混合并置于无菌离心管中，4 000 r/min离心15 min，取上层血清制备样品，于-80℃超低温冰箱保存备用。甘油三酯（TG）、葡萄糖（GLU）、总胆固醇（TC）、总蛋白质（TP）含量以及溶菌酶（LSZ）、谷草转氨酶（GOT）、谷丙转氨酶（GPT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性均采用上海源叶生物科技有限公司的试剂盒进行测定。

1.5 数据统计分析

试验数据用Excel 2007统计整理后，利用SPSS 19.0软件对试验数据进行方差分析，Duncan's法进行多重比较，结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷生长性能的影响（见表2）

表2 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷生长性能的影响

由表2可知，试验组FA、FH的结束体重、特定生长率显著低于对照组FN（P＜0.05），饲料系数显著高于对照组（P＜0.05）；试验组FE、FP的结束体重、特定生长率与对照组FN无显著差异（P＞0.05），饲料系数高于对照组（P＞0.05）；对照组和各试验组之间黑鲷的成活率没有显著差异（P＞0.05）；试验组FA、FH、FP的肥满度显著低于对照组FN（P＜0.05），试验组FE与对照组FN之间差异不显著(P＞0.05)。

2.2 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷血清生化指标的影响（见表3及表4）

表3 不同加工工艺羽毛粉对血清生化指标的影响

表4 不同加工工艺羽毛粉对血清酶活性的影响

由表3可知，饲料中添加不同加工工艺的羽毛粉后，对照组与各试验组之间的甘油三酯含量差异不显著（P＞0.05）；各试验组与对照组相比，葡萄糖含量呈现出降低趋势，但差异不显著（P＞0.05）；各试验组与对照组相比，血清总胆固醇含量呈现出降低趋势，且试验组FA与FH显著低于其他各组(P＜0.05)；与对照组相比，各试验组的总蛋白质含量呈现下降的趋势，且试验组FH、FA显著低于对照组FN与试验组FE(P＜0.05)。

由表4可知，与对照组相比，各试验组溶菌酶与超氧化物歧化酶活性呈下降的趋势，试验组FA、FH显著低于对照组FN(P＜0.05)，试验组FE、FP与对照组FN之间差异不显著（P＞0.05）；谷草转氨酶与谷草转氨酶活性均呈上升的趋势，试验组FH、FA显著高于对照组组 (P＜0.05)，试验组FE、FP与对照组FN之间差异不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷生长性能的影响

本试验选用的4种羽毛粉在加工工艺上有所不同，加工工艺不同对羽毛粉的营养成分影响很大。酶解羽毛粉采用现代水解酶工程技术，形成优质高效复合型酶解蛋白质原料，经酶解后的羽毛粉蛋白质消化率较高，酶解羽毛蛋白体外消化率达到82.83%[9]。膨化羽毛粉是利用膨化机内高温高压和高剪切作用破坏角质蛋白的牢固空间结构，使二硫键断裂，角质蛋白纤维变成较小的蛋白质亚单元和线状排布的肽链群，易于被动物消化吸收。酸解羽毛粉使羽毛角蛋白的二硫键断裂，使羽毛蛋白分解成可消化吸收的蛋白，但酸解过度对氨基酸的破坏比较明显。高温高压水解羽毛粉利用蒸汽将羽毛水解成块状蛋白质凝胶，烘干粉碎后饲用；参数控制不好容易造成产品质量不稳定，氨基酸消化率低或蛋白严重变性[10]。

从本试验的结果可以看出，不同加工工艺羽毛粉对黑鲷的生长性能产生不同程度的影响。5%酶解羽毛粉和膨化羽毛粉替代黑鲷饲料中的鱼粉对黑鲷幼鱼的生长性能未产生不利影响，而5%酸解羽毛粉和高温高压水解羽毛粉替代黑鲷饲料中的鱼粉则显著降低了黑鲷幼鱼的SGR和FCR等生长性能指标。其原因可能与其饲料中的氨基酸平衡性有关。酶解羽毛粉与膨化羽毛粉中氨基酸含量充足，蛋白质的表观消化率高，因而对黑鲷的生长较好。与单一原料替代鱼粉相比，羽毛粉部分替代鱼粉和其他蛋白原料配合使用，可以发挥蛋白质的互补作用，达到必需氨基酸平衡从而保证动物饲料蛋白质具有较高的营养价值。这在对银大马哈鱼、虹鳟和点带石斑鱼的研究中均得到证实[11-13]。

然而，由于黑鲷是一种典型的肉食性鱼类，对饲料蛋白质和氨基酸的要求较高，虽然可通过多种饲料原料进行氨基酸平衡，较好地利用替代性蛋白质源而不影响其生长性能，但由于适口性、限制性氨基酸含量以及消化率等原因，仍可导致替代鱼粉后对黑鲷幼鱼的生长性能带来负面影响[14-15]。饲料中添加酸解羽毛粉与高温高压水解羽毛粉后，黑鲷在生长性能上表现不佳，可能就是这种原因。

3.2 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷血清生化指标的影响

鱼类血液生化指标与机体代谢、营养状况及疾病有着密切关系，能够反映鱼类机体的健康和生理状况。三酰甘油是血脂的重要组成部分，反映体内脂肪代谢水平，饲料中脂肪含量与血脂含量有一定的关系，高血脂是引发动物各种疾病的潜在因素[16]。葡萄糖是机体重要的供能物质，是维持鱼类正常生命活动的必需营养物质，其浓度与动物对营养物质的消化吸收能力有关。当血糖浓度较高时，鱼类表现为积极摄食，健康状况良好[17]。本研究发现，不同加工工艺羽毛粉替代鱼粉对黑鲷血清甘油三酯和葡萄糖含量无显著影响。

胆固醇在体内有着广泛的生理作用，是构成细胞膜的重要成分，也是合成胆汁、维生素D和激素的原料，可在一定程度上反映体内脂肪代谢状况。在虹鳟饲料中随大豆浓缩蛋白替代鱼粉比例的升高，血清胆固醇含量呈下降趋势[18]；在欧洲鲈鱼研究中同样发现，大豆蛋白可降低血清胆固醇含量[19]。本研究中，试验组总胆固醇呈下降的趋势，其中高温高压水解羽毛粉与酸解羽毛粉组下降较为明显，根据汉雪梅等[20]的研究发现可能是替代鱼粉造成外源胆固醇供应不能满足机体所需，同时限制内源胆固醇合成、吸收，并增加胆汁酸排出量而加大胆固醇消耗。血清总蛋白主要反映肝脏合成功能，总蛋白水平可间接了解机体的营养状况。本试验中各替代组血清总蛋白质含量与对照组相比呈下降的趋势，其中酸解羽毛粉组与高温高压水解羽毛粉组下降明显，说明替代鱼粉后黑鲷的肝脏蛋白质合成能力下降。

3.3 不同加工工艺羽毛粉对黑鲷血清酶活性的影响

溶菌酶是单核巨噬细胞分泌的一种破坏细菌细胞壁的水解酶，是鱼体内重要的非特异性免疫机制参与者，其活性高低可以反映机体免疫状态。本研究中，酶解羽毛粉组的溶菌酶活性最高，可能酶解羽毛粉部分替代鱼粉对机体免疫功能有提高作用，这与前人在异育银鲫、石斑鱼上的研究结果一致[21-22]。超氧化物歧化酶（SOD）是鱼体内重要的抗氧化酶类，可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，其含量可以反映鱼体的抗应激能力[23]。本研究中，高温高压水解羽毛粉组与酸解羽毛粉组SOD活性显著低于对照组，可能是替代鱼粉对黑鲷的免疫系统有一定的影响，可能与替代蛋白质原料的品质和养殖鱼种类有关。转氨酶是评价动物肝脏功能最基本、最重要的指标，正常情况下脊椎动物肝细胞内的转氨酶只有少量被释放到血液中。本试验中，高温高压水解羽毛粉组与酸解羽毛粉组转氨酶活性显著高于对照组，说明这两种羽毛粉替代鱼粉可能会对肝脏造成一定损伤。

4 结论

在本试验条件下，在黑鲷饲料中添加5%的酶解羽毛粉或膨化羽毛粉用于替代鱼粉，对黑鲷的生长性能和血液生化指标无显著影响；添加5%的酸解羽毛粉或高温高压水解羽毛粉替代鱼粉会降低黑鲷的生长性能，引起部分血液生化指标的变化。