瓜尔豆胶对松浦镜鲤生长及排泄物水稳定性的影响

沈钦一，陈 燕，何 川，黄 文

（北京市水产技术推广站，北京海淀100176）

瓜尔豆胶对松浦镜鲤生长及排泄物水稳定性的影响

沈钦一，陈 燕，何 川，黄 文

（北京市水产技术推广站，北京海淀100176）

为研究瓜尔豆胶作为添加剂对饲料及肠道排泄物在水中稳定性的影响，本试验采用完全随机设计，对比添加0.2%、0.3%、0.4%的瓜尔豆胶及普通饲料在浸泡过程中溶失率、饲料及肠道排泄物浸泡液中总氮、总磷、COD含量的差异，共分为4组，每组5个重复，试验期为60 d。 结果表明：添加瓜尔豆胶可降低饲料的溶失率，在5～15 min时间段均符合添加量越多其数值越低，并在浸泡30min后趋于平稳。饲料在浸泡液中总氮、COD含量分别在4 h与2 h有差异（P＜0.05），其最高添加量组比普通饲料分别低58.8%、22.6%。测定肠道排泄物在水中的zeta电位情况可以看出，添加瓜尔豆胶可明显改善肠道排泄物在水中的稳定性，并且添加量越多其zeta电位数值越低（P＜0.05），0.4%瓜尔豆胶组较普通饲料低57%。综合各种指标可以看出，添加瓜尔豆胶可以提高饲料及排泄物在水中的稳定性，降低其对环境的污染。

瓜尔豆胶；松浦镜鲤；水稳定性；氮磷；zeta电位；溶失率

瓜尔豆胶是从豆科植物瓜尔豆的胚乳中提取出的一种非离子型半乳甘露聚糖，一般为白色至浅黄褐色自由流动的粉末，接近无嗅，也无其他任何异味，一般含75%～85%的多糖，5%～6%的蛋白质，2%～3%的纤维及1%的灰分。瓜尔豆胶及其衍生物具有较好水溶性，且在低质量分数下呈现很高的黏度。由于这一特性使其在许多方面都有应用，例如造纸、医药、纺织印染等。瓜尔豆胶作为饲料添加剂在增强饲料在水中的稳定性研究中也比较常见，而对肠道排泄物水稳定性的研究尚鲜有报道。本研究在松浦镜鲤饲料中添加食品工业中常用的增稠剂瓜尔豆胶作为黏合剂，研究其对肠道排泄物水稳定性的影响，以期为解决由于残留饵料和排泄物在水中流失速度过快，导致的水污染问题提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物和饲养管理 在饲料制作过程中分别添加0.2%、0.3%、0.4%的瓜尔豆胶（分别命名为 DJ-02、DJ-03、DJ-04组）， 另选普通饲料作为对照组（PT组）。用上述五种饲料分别饲养松浦镜鲤60 d，每组5个平行。每两周打样称重一次，试验结束后计算饵料系数，成活率，并从肠道取排泄物测定在水中的稳定性。

1.2 试验方法

1.2.1 饲料溶失率的测定 将5 g饲料浸泡在400 mL蒸馏水中，测定5、15、30 min后饲料的失重率。计算公式为：

式中：W为初始重量，X为水分，W1为浸泡后烘干到恒定重量。其中水分采用中华人民共和国国标 GB/T 6435-2006，样品在常压下，（105 ±2）℃烘箱内烘干，直至恒重，遗失的重量为水分。

1.2.2 饲料浸泡液中总氮、总磷、COD的测定 分别将四种饲料浸泡在400 mL去离子水中，测定0.5、2、4、8、16 h 浸泡液中总氮、 总磷、COD 的含量。测定均采用1 g饲料浸于400 mL蒸馏水中的方法。

1.2.3 肠道排泄物浸泡液中总氮、总磷、COD的测定 采取挤压法取鱼肠内排泄物，烘干后备用，取1 g干物质放入400 mL去离子水中，测定30 min浸泡液中总磷、总氮、COD的含量。

1.2.4 肠道排泄物在水中稳定性的测定 取1 g肠道排泄物干物质放入100 mL蒸馏水中1 h，待精致分层后取上清液，用zeta电位仪测定分别饲喂4种饲料后肠道排泄物在水中的稳定性。

1.2.5 鱼体生长指标的测定

增重率/%=（Wt-W0）/W0×100；

饵料系数=C/（Wt-W0）；

特定生长率/%=（lnWt-lnW0）/t×100；

成活率/%=（St/S0）×100。

式中：t为试验天数；W0为试验鱼的初始体重；Wt为t时间内试验鱼的终末体重；W为试验鱼体重；C为饲料投喂量；St为t时间后成活尾数；S0为初始总尾数。

1.3 数据分析 用SPSS 19.0软件对数据进行单因子方差分析 （ANOVA），多重比较采用Duncan’s检验方法，结果以 “平均值±标准差”表示，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 松浦镜鲤的生长情况 饲喂四种饲料主要营养指标见表1。试验时间共计60 d，其中PT组平均规格128.43 g/尾，平均成活率94%，平均饵料系数2.58，特定生长率1.13。DJ-02组平均规格134.44 g/尾。平均成活率97%，平均饵料系数2.24，特定生长率1.21。DJ-03组平均规格134.56 g/尾。平均成活率96%，平均饵料系数2.20，特定生长率1.21。DJ-04组平均规格135.73 g/尾，平均成活率93%，平均饵料系数2.43，特定生长率1.30（表2）。通过数据可以看出在饲料中添加瓜尔豆胶并不会影响鱼类摄食及生长，并且会随着添加量的增多增重加大，但由于添加量增多后饲料增重，导致部分料投喂后便沉入水中造成浪费，也间接造成饵料系数增高。

表1 四种饲料主要营养指标

表2 四种饲料投喂松浦镜鲤生长情况

2.2 饲料溶失率 从表3可以看出，随着瓜尔豆胶添加量的增多，初期的溶失速度小于普通饲料，但随着时间的增加，瓜尔豆胶吸水增多导致溶失率逐渐升高。5～15 min溶失速度很缓慢，15～30 min逐渐增加。

表3 不同时间饲料溶失率%

2.3 饲料浸泡液中总氮、总磷、COD的含量 由表4与图1可以看出，随着时间的推移PT组浸泡液的总氮含量逐渐升高，对比不同溶解时间，在0.5、2、8、16 h四种饲料浸泡液的总氮含量差异不显著（P＞0.05），只有在4 h，PT组浸泡液的总氮含量显著高于其他三组 （P＜0.05），分别比DJ-02、DJ-03、DJ-04组高26%、22%、37%， 其三种饲料之间差异不显著（P＞ 0.05）。在4 h之后DJ-03组的增长逐渐呈平缓趋势，并且在16 h的数值处于最低。

表4 不同饲料浸泡液中总磷、总氮、COD含量 mg/L

图1 不同饲料浸泡液中总氮含量

结合表4与图2可以看出，总磷的含量同样随着时间的推移逐渐升高，对比不同溶解时间，在0.5h，PT组较DJ-03、DJ-04组分别低105%、64%（P＜0.05），DJ-02组较DJ-03组含量低54%（P＜0.05）。

图2 不同饲料浸泡液中总磷含量

在 2 h，PT组比 DJ-02组含量低 23%（P＜0.05），DJ-02组比 DJ-04组含量高 15.8%（P＜0.05）。

在4 h，PT组较DJ-02、DJ-04组含量分别低30%、22.4%（P＜ 0.05），DJ-02组比 DJ-04组高23%（P＜ 0.05）。

在8 h，除PT组比DJ-04组含量低63%外（P＜0.05），其他各组之间差异均不显著（P＞0.05）。

在 16 h，PT组较 DJ-02、DJ-04组含量分别低 26.5%、79%（P＜ 0.05），DJ-03组较 DJ-04组含量低55.7%（P＜0.05）。其余各组无差异。

结合表4与图3可以看出，随着时间的推移各组饲料浸泡液的COD含量均逐渐升高，对比不同溶解时间，除在2h，PT组较DJ-04组含量高18.4%（P＜0.05），其他时间各组间均无显著差异（P＞ 0.05）。

图3 不同饲料浸泡液中COD含量

2.4 肠道排泄物浸泡液中总氮、总磷、COD的含量 由表5可知，DJ-02组总氮含量较DJ-03组高44%（P＜0.05），其他各组之间差异均不显著（P＞0.05）。PT组、DJ-04组总磷与其他各组之间差异显著（P＜0.05），其中PT组含量比其他组分别低 87%、76.4%、152%，DJ-04组比 DJ-02、DJ-03组含量高25.8%、30%。PT组COD较其他各组分别低 362%、509%、554%（P＜0.05）， 其他各组间无显著差异（P＞0.05）。

表5 肠道排泄物浸泡液中总氮、总磷、COD含量mg/L

2.5 肠道排泄物的水稳定性 由表6可知，PT组电位分别比其他各组高30.7%、33%、36.4%（P＜0.01），DJ-02组较 DJ-04组高 8%（P ＜ 0.05）。

表6 肠道排泄物浸泡液zeta电位数值

根据zeta电位定义，zeta电位（正或负）越高，体系越稳定，即溶解或分散可以抵抗聚集。反之，zeta电位（正或负）越低，越倾向于凝结或凝聚，即吸引力超过了排斥力，分散被破坏而发生凝结或凝聚。zeta电位与体系稳定性之间的关系如表7所示。

表7 zeta电位与体系稳定性之间关系

3 讨论

3.1 瓜尔豆胶饲料对松浦镜鲤生长性能的影响瓜尔豆胶作为增稠剂、持水剂广泛应用于食品工业中，在面包、蛋糕上可以防止其老化失水，并且能增大食品的黏性（吕娟2012）。本试验利用其特性添加在饲料中喂养松浦镜鲤，结果表明，添加瓜尔豆胶的饲料与普通饲料对松浦镜鲤增重、成活率、饵料系数等均无显著影响（P＞0.05）。

3.2 瓜尔豆胶对饲料及排泄物水稳定性的影响瓜尔豆胶的增黏效果和吸水性较好。 瓜尔豆胶作为增稠剂可与蛋白质相互结合形成大分子基团，淀粉嵌于网络中间，形成坚实的整体结构。瓜尔豆胶在溶液中的高敏度对食品体系的流变特性及稳定性有显著的影响（顾振东2010）。Alexander Brinker（2007）的研究表明，饲料中添加瓜尔胶可明显增强鱼类粪便的颗粒稳定性和机械强度，便于粪便的清理，减轻对鱼群的危害。不同质量和剂量的瓜尔胶作为鱼饲料黏合剂对鱼类排泄物稳定性的影响亦有不同，其中高等黏度的瓜尔胶效率较高，黏度和弹性模量分别达到了266%和209%。饲料溶失率是反映饲料浸泡水中营养成分损失的一个指标，而在养殖过程中对水体污染也主要来源是残饵及排泄物。其浸泡液中氮、磷、COD含量与饲料溶失率呈正相关性 （刘旭东2009）。本试验结果表明，饲料在添加瓜尔豆胶后溶失率会明显降低，这一结果也符合上述研究结果。而对浸泡液中总氮、总磷、COD的测定可以看出，添加瓜尔豆胶后能明显降低氮、磷在水中的释放，导致研究结果出现磷和COD差异的原因可能与所用添加剂为豆类，其中的有效成分为磷脂类物质有关。

zeta电位是用来表征胶体分散系稳定性的重要指标。在酿造、陶瓷、制药、药品、矿物处理和水处理等各个行业是极其重要的参数。通过测定其肠道排泄物的zeta电位来证明瓜尔豆胶对粪便在水中稳定性的影响。结果表明，未添加瓜尔豆胶肠道排泄物的zeta电位绝对值最大，为24.37 mv，相对稳定，而随着瓜尔豆胶添加量增多，肠道排泄物的zeta电位绝对值呈逐渐降低趋势，逐渐变得不稳定。表明添加瓜尔豆胶对提高肠道排泄物在水中的稳定性具有一定的作用。

4 结 论

4.1 饲料中添加瓜尔豆胶对松浦镜鲤的生长和体成分均没有显著影响。

4.2 以饲料溶失率及其浸泡液中总氮、总磷、COD等指标来看，添加瓜尔豆胶能明显改善饲料的耐水性，并降低在水中浸泡所释放的氮、磷含量。

4.3 通过zeta电位测定排泄物在水中的稳定性，表明随着瓜尔豆胶添加量的增多，排泄物的稳定性越高。

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The test aimed to research the influences of guar gum as an additive on the stability of feed and intestinal excretion in water.The test lasted for 60 d，and completely randomized design was applied in the test.The differences of dissolution rate，total nitrogen，total phosphorus and chemical oxygen demand （COD） contents in the soaking process between feed added with 0.2%，0.3%and 0.4%guar gum and ordinary were compared.There were 4 groups in total with each repeated for 5 times.The results showed that for the first 5 ～ 15 min，the dissolution rate reduced with the guar gum level increased，and the value remains stable after the feed was soaked for 30 min.The content of total nitrogen and COD in the soaking water of the diet were different between 4 h and 2 h（P ＜ 0.05），and the highest addition group were 58.8%and 22.6%lower than that of the common one.It could be found in the test of zeta potential that the guar gum could significantly improve the stability of intestinal excretion in water，and with the addition of guar gum，the value of the zeta potential was decreased （P ＜ 0.05）.The 0.4%guar gum group was 57%lower than the normal feed group.In conclusion，addition of guar gum could increase stability of feed and intestinal excretion in water and reduce environment pollution.

guar gum；Cyprinus carpio var.speculanis；water stability；nitrogen and phosphorus；zeta potential；dissolution rate

S816.7

A

1004-3314（2017）18-0024-04

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20171806

现代农业产业技术体系北京市观赏鱼创新团队建设专项（GSY20160207）