李静辉,范 泽,孙金辉,程镇燕,白东清,乔秀亭*,张宝龙,卢正义
(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,天津市水族动物功能性饲料企业重点实验室,天津 301800)
水产养殖
摄食不同淀粉含量饲料对鲤鱼生长及饲料利用的影响
李静辉1,范 泽1,孙金辉1,程镇燕1,白东清1,乔秀亭1*,张宝龙2,卢正义2
(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,天津市水族动物功能性饲料企业重点实验室,天津 301800)
为探讨糖类对蛋白质的节约作用。本试验选用平均体重为(60.82±0.38)g的鲤鱼360尾,随机分成3个组,每组4个重复,每个重复30尾鱼,以玉米淀粉为糖源,设计玉米淀粉水平为0%、15%、30%的3种试验饲料,8周后测定鲤鱼生长、体成分、肌肉成分以及肠道消化酶活性等指标。结果表明:随着糖水平的升高,增重率(WG)、特定生长率(SGR)、蛋白质效率(PER)以及肝体比(HSI)显著升高(P<0.05),其中30%水平组的WG和SGR较0%水平对照组分别提高45.49%和31.87%,15%和30%水平组的蛋白质效率分别较0%水平对照组提高35.14%和43.92%,30%水平组HSI较0%水平对照组提高38.01%。而饵料系数(FCR)显著降低(P<0.05),15%和30%水平组的饵料系数分别较0%水平对照组降低25.26%和31.72%。全鱼的粗灰分、粗蛋白质、蛋白沉积率均无显著差异(P>0.05),而粗脂肪的含量却显著增加(P<0.05),15%和30%水平组较0%水平对照组分别提高84.06%和132.61%;肌肉中粗蛋白质的含量均显著增加(P<0.05),30%水平组粗蛋白质的含量与0%水平对照组相比提高9.55%。而粗脂肪含量无显著差异(P>0.05)。蛋白酶(TRY)活性显著增加(P<0.05),15%和30%水平组的TRY活性较0%水平对照组分别提高11.46%和14.32%(P<0.05),而脂肪酶(LPS)、淀粉酶(AMS)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)的活性均有所增加,但差异不显著(P>0.05)。综上分析,饲料中添加适宜水平的糖类,可提高鲤鱼的消化能力,促进其生长,起到节约蛋白质的作用。
鲤鱼;糖类;生长;饲料利用;体成分;消化
随着世界渔业资源的减少,鱼粉作为蛋白源也变得越来越紧缺,而且价格也越来越昂贵。为应对这一问题,提出了 “蛋白质的节约作用”理论(Fan等,2015;Cho等,2005),在糖类、脂肪、蛋白质三者的关系之间最为突出的就是脂肪或糖类对蛋白质的节约作用,充分利用脂肪和糖类提供机体需要的能量,不仅可以克服过量蛋白质用于能量消耗,致使鱼体体热增高,而且还可以减少蛋白质作为能量的分解代谢,减少氮的排放,避免污染环境 (孙金辉等,2016;郭立等,2013;Singh等,2006)。糖类是鱼饲料中最廉价的供能物质,有利于改善机体的氮平衡,增加氮的储备,节约饲料成本(段霁航等,2014;Asaduzzaman等,2010)。研究表明,在鱼类饲料中添加适宜水平的糖类可起到促进鱼类生长,同时缓解目前饲料行业中鱼粉大批使用的压力(曲木等,2016;孙金辉等,2016),降低饲料成本,并且还可以减少对水环境的污染及氨氮的排泄,从而实现饲料工业的可持续性发展。
基于此,本试验选择鲤鱼为研究对象,以玉米淀粉作为糖源,配置了三种不同糖水平的等氮等脂饲料,旨在探讨不同糖水平对鲤鱼生长、体成分以及消化的影响,为糖类对蛋白质的节约作用以及鲤鱼的营养及饲料配置累积一定的理论依据和资料。
1.1 试验设计及饲养管理 鲤鱼购自天祥水产有限责任公司,试验在天津农学院循环水养殖实验室进行。首先用3%~5%浓度的食盐水浸泡试验鱼进行鱼体的消毒,然后暂养在方形的塑料箱(78 cm×58 cm×46 cm)中,进行驯化。驯化1周后,挑选体表无外伤,健康有活力,体格大小均匀的鲤鱼随机分配在12个方形的塑料箱 (78 cm× 58 cm×46 cm)中,然后随机分为3组,每组设 4个平行,每个平行30尾鱼。试验期间水温为(28± 2)℃,pH值为8.0,溶氧量为6~9 mg/L,氨氮含量低于0.05 mg/L,自然光照,并连续充气。投喂量为鱼体重的3%~5%,每日8∶00和17∶00投喂两次,每日早上10∶00用虹吸法吸去排泄物,并换水1/3,饲养时间为8周。
1.2 试验饲料 以鱼粉、酪蛋白、豆粕、花生粕、棉籽粕和菜籽粕作为蛋白源,豆油作为脂肪源,以玉米淀粉作为糖源,配制糖水平分别为0%、15%、30%,蛋白质水平为30%的3种试验饲料。各种饲料原料全部通过粉碎机粉碎,并过80目筛,原料逐级放大混匀后,用双螺杆制粒机制成颗粒饲料,然后将饲料自然风干备用。各饲料的组成成分和营养水平见表1。
表1 试验饲料组成及营养水平
1.3 样本采集 饲养结束后,禁食24 h,逐箱称重,每箱取三条全鱼,置于-20℃冰箱保存,用于体成分的测定,然后随机从每箱取6尾鱼,从尾静脉采血,并3000 r/min离心30 min,制得血清样品,用于检测鲤鱼血清各生化指标。采完血样的鱼,立即在冰上解剖,取肝胰脏及肠道。血清和组织样品在液氮中速冻24 h后,转入-80℃低温冰箱中保存,待测。
1.4 生长指标的测定 正式试验开始和结束时,测定并记录试验鱼的体重、体长与体高;养殖结束时解剖并将肝胰脏称重、记录。试验过程中记录鱼的死亡情况以及饲料的投喂量。用于计算鲤鱼的各生长指标。生长指标计算公式:
肝体比/%=肝脏质量/Wt×100;
肥满度/%=Wt(g)/B3(cm)×100;
增重率/%=(Wt-W0)/W0×100;
特定生长率/%=(ln(Wt)-ln(W0))/t×100;
饵料系数/=F/(Wt-W0);
蛋白质效率/%=(Wt-W0)/(F×P)×100;
存活率/%=Nt/N0×100;
蛋白沉积率/%=[(试验终鱼鱼体蛋白含量(g)-试验初鱼体蛋白含量(g)/摄食蛋白(g)]×100;
式中:Wt为终末鱼体质量;W0为初始鱼体质量;Nt,N0分别为试验末期和初期的鱼体总数;A为试验末鱼体总数;B为试验末鱼体长;F为饲料摄入量干重,g;P为饲料中粗蛋白质含量,%。
1.5 全鱼及肌肉体成分的测定 取保存于-20℃冰箱的全鱼及背部肌肉,采用国标法(GB)测定其营养成分。其中用常压恒温(105℃)干燥法测定全鱼及肌肉水分,用凯氏定氮法测定全鱼及肌肉蛋白质含量,用索氏抽提法测定全鱼及肌肉粗脂肪含量,用550℃灼烧法测定全鱼和肌肉粗灰分含量。
1.6 消化酶指标的测定 肠道在冰上解冻后,用冷的生理盐水冲洗干净并用滤纸吸干后称重。肠道与冷的生理盐水,按重量(g)∶体积(mL)=1∶4的比例冰浴混匀,然后在4℃下2500 r/min离心10 min。取上清液待测。肠道中蛋白质含量,淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)活性均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。肠道蛋白酶(TRY)活性采用福林酚法测定。
1.7 数据处理与统计分析 试验数据均用“平均数±标准差”表示,采用Spss Statistics 16.0统计软件进行数据分析。采用单因素方差分析(One-way ANOVA)方法,用Duncan’s法多重检验分析试验结果的差异显著性,差异显著水平为P<0.05。
2.1 饲料糖水平对鲤鱼生长性能的影响
2.1.1 饲料糖水平对鲤鱼生长和饲料利用的影响从表2可以看出,各组的存活率均在90%以上,不存在显著性差异(P>0.05),但随着糖水平的增加存活率有下降的趋势。WG和SGR均呈现逐渐上升的趋势,30%水平组的WG和SGR显著高于0%水平对照组 (P<0.05),分别提高45.49%和31.87%。而0%和15%水平组间无显著差异 (P>0.05)。FCR呈现逐渐下降的趋势,30%水平组的饵料系数最低,15%和30%水平组的饵料系数分别较0%水平对照组降低25.26%和31.72%(P<0.05)。PER与之相反,15%和30%水平组的蛋白质效率分别较0%水平对照组提高35.14%和43.92%。随着饲料糖水平的增加,蛋白质沉积率均呈现上升的趋势,但各组间的差异均不显著(P>0.05)。
表2 饲料糖水平对鲤鱼生长和饲料利用的影响
2.1.2 饲料糖水平对鲤鱼形体器官的影响 从表3可以看出,随着糖水平的增加,HSI显著上升,30%水平组显著高于 0%和 15%水平组 (P<0.05),分别提高38.01%和32.59%。而就CF来说,随着糖水平的增加,CF有上升的趋势,但各试验组间无显著差异(P>0.05)。
表3 饲料糖水平对鲤鱼形体器官的影响 %
2.2 饲料糖水平对鲤鱼体成分的影响
2.2.1 饲料糖水平对鲤鱼全鱼体成分的影响 从表4可以看出,随着饲料糖水平的增加,全鱼的粗灰分,粗蛋白质含量均呈现上升的趋势,但各组间的差异均不显著(P>0.05)。全鱼粗脂肪含量显著升高,15%和30%水平组较0%水平对照组分别提高84.06%和132.61%(P<0.05)。15%水平组全鱼水分较0%水平对照组降低4.43%(P<0.05),30%水平组较0%水平对照组无显著差异(P>0.05)。
2.2.2 饲料糖水平对鲤鱼肌肉成分的影响 从表5可以看出,随着饲料糖水平的增加,肌肉中粗脂肪的含量无显著差异(P>0.05)。30%水平组粗蛋白质含量与0%水平对照组相比提高9.55%(P<0.05)。30%水平组粗灰分的含量与0%水平对照组相比提高2.05%。水分含量呈现显著下降的趋势,15%和30%水平组显著低于0%水平组 (P<0.05),分别降低2.16%和2.79%。
表4 饲料糖水平对鲤鱼全鱼体成分的影响 %
表5 饲料糖水平对鲤鱼肌肉成分的影响 %
2.3 饲料糖水平对鲤鱼肠道消化酶活性的影响从表6可以看出,随着饲料糖水平的增加,鲤鱼肠道中LPS、AMS和AKP的活性呈现上升的趋势,但各组间均无显著性差异(P>0.05)。15%和30%水平组的TRY活性较0%水平对照组分别提高11.46%和14.32%(P<0.05)。 ACP活性呈现先下降后上升的趋势,但各组间无显著性差异(P>0.05)。
表6 饲料糖水平对鲤鱼肠道中消化酶活性的影响
3.1 饲料糖水平对鲤鱼生长性能的影响 糖类作为一种廉价的能量源,被广泛利用。糖类不但是构成机体组织的重要物质,也可作为营养物质氧化供能,如果使用得当还可以起到节约蛋白质的作用(Cho等,2005),降低饲料成本(Asaduzzaman等,2010),提高饲料蛋白利用率。本研究结果表明,随着糖水平的增加,WG、SGR和PER显著升高,FCR显著降低。这与周华(2011)在鱤幼鱼,杨莹(2011)在瓦氏黄颡鱼幼鱼,毛义波等(2014)在斜带石斑鱼上的研究结果相似。说明饲料中添加糖类能够更好地合成体蛋白,从而促进鲤鱼的生长,并且提高饵料及蛋白质的利用率,起到节约蛋白质的作用(李爱杰,1996)。赵永(2009)也提出鲤鱼在摄食添加糖的饲料后,糖在作为能源的同时还能抑制氨基酸分解酶的活性,减少氮排放,提高蛋白质的积蓄率。在本试验条件下,随着糖水平的增加,HSI显著升高。肝脏是鱼类由糖类物质合成脂肪的主要场所(Lin等,1977),因此高糖饲料可在鱼体内转化为中性脂肪堆积在肝脏处,使肝脏脂肪蓄积量升高(Stone等,2003),肝体比也会随之增加(蔡春芳等,2009)。可见饲料中添加糖类可促进鲤鱼的生长起到节约蛋白质的作用,但同时可能增加鱼体肝胰脏等内脏器官的脂肪含量。
3.2 饲料糖水平对鲤鱼体成分的影响 体成分可以用来评定养殖鱼的品质。本试验体成分结果表明,随着糖水平的增加,全鱼和肌肉的水分都呈现下降的趋势,且差异显著。这与蔡春芳(2006)对青鱼的研究结果相同,分析原因可能是因为全鱼的干重随着糖水平的增加而增加导致水分下降。全鱼的粗灰分、粗蛋白质、蛋白沉积率均无显著差异,而粗脂肪的含量却显著增加,这与Ali等(2004)研究饲料糖水平对鱼体粗蛋白质、水分、粗灰分含量无显著影响,而对粗脂肪的含量有显著影响的结果基本相同。全鱼体成分中的脂肪含量显著增加而肌肉成分中脂肪含量的变化却不显著,这一结果说明高糖饲料在鱼体中转化为脂肪时将会在肝胰脏等内脏器官中堆积。蒋阳阳(2012)对团头鲂的研究中也发现饲料糖水平过高时,会造成鱼体过多的脂肪沉积,由糖转化成鱼体内的脂肪主要沉积在团头鲂的肌肉肝脏和腹脂中,这与本试验的研究结果相似。肌肉中的粗蛋白质含量均显著增加,30%糖水平时,粗蛋白质和粗灰分的含量最高,这也证明了糖类对蛋白质的节约作用。
3.3 饲料糖水平对鲤鱼消化酶活性的影响 鲤鱼属于无胃鱼,其机械消化系统不强,主要靠其体内的消化酶进行消化(Ali等,2004)。消化酶活性的大小决定了鱼类的消化能力。本试验结果表明,随着饲料糖水平的提高,LPS、AMS、ACP、AKP的活性均有所增加,但差异不显著,与韩勃(2010)对淡水黑鲷,强俊 (2009)对奥尼罗非鱼,范泽等(2016)对鲤鱼以及李广丽等(1994)对草鱼的研究结果相似,随饲料淀粉水平的升高,草鱼肠道和肝胰脏的淀粉酶活性也显著升高。由此结果可知,饲料中添加糖类物质可促进鲤鱼的消化能力,为机体更好的供能,从而促进鲤鱼的生长。TRY活性随着糖水平的升高显著增加,而邢淑娟(2015)对大黄鱼幼鱼的研究结果表明,随着饲料糖水平的升高,对肠道TRY活性无显著影响。刘襄河等(2013)对暗纹东方鲀的研究结果表明,糊精水平的提高对肠道中胰蛋白酶的活性无显著影响。这些研究与本试验结果有一定的差异,分析原因可能是饲料中糖源不同,对鱼类的消化酶的活性影响存在差异而导致的。
在本试验条件下,高糖饲料可以促进鲤鱼的生长,增强消化酶的活性,提高饲料利用率,起到节约蛋白质的作用。
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This experiment was conducted to investigate the protein-sparing effect of dietary carbohydrate in common carp.The common carp were fed with corn starch levels of 0%,15%,or 30%diets.A total of 360 common carp with body weight(60.82±0.38)g were randomly divided into 3 groups with 4 replicates per group and 30 fish per replicate.After eight weeks feeding,the growth,body composition,muscle composition and digestive enzyme activities of common carp were examined.The results showed that the weight gain(WG),specific growth rate(SGR)and protein efficiency ratio(PER)were significantly increased with corn starch level increased(P<0.05),WG and SGR of 30%level group were increased by 45.49%and 31.87%,respectively than the control group.PER of 15%and 30%level groups were increased by 35.14%and 43.92%comparing to the control group.HSI of 30%level group was increased by 38.01%than the control group.While the feed conversion ratio decreased significantly as corn starch level increased (P<0.05),15%and 30% groups were decreased by 25.26%and 31.72%compared with the control group.Whole-body ash,crude protein and the rate of protein deposition were not different in fish fed the different dietary treatments(P>0.05).Whole-body crude lipid composition was increased with increasing dietary corn starch level(P<0.05),15%and 30%level groups were increased by 84.06%and 132.61%compared with the control group.Muscle composition were in opposition with whole-body opposition.Crude protein of 30%level group was increased by 9.55%than the control group.But crude lipid was not different in fish fed the different dietary treatments (P>0.05).The activity of trypsin was significantly increased with corn starch level increased(P<0.05),15%and 30%level groups were increased by 11.46%and 14.32%compared with the control group.Lipase,amylase,acid phosphatase and alkaline phosphatase also increased,but have no differences of fish fed the diets with different corn starch levels(P>0.05).In summary,the results indicated that the appropriate level of carbohydrate can improve the digestive ability,promote the growing of comon carp and have the effeet of saving the protein.
common carp;carbohydrate;growth;feed efficiency;body compositions;digestion
S816.4
A
1004-3314(2017)10-0028-05
10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171007
天津市科技支撑计划项目(13ZCZDNC00900);天津市应用基础与前沿技术研究计划(14JCQNJC15100);天津市晨辉饲料有限公司委托项目
*通讯作者