中国鲟鱼饲料营养成分分析

2018-11-12 06:39陈细华吴金平褚志鹏李罗新
淡水渔业 2018年6期
关键词:鲟鱼变幅幼鱼

陈细华,吴金平,唐 丹,褚志鹏,李 艳,刘 伟,李罗新

(中国水产科学研究院长江水产研究所,农业部淡水生物多样性保护重点实验室,武汉,430223)

鲟鱼即鲟形目鱼类,是大型濒危淡水鱼类,现存2科6属27种,人工养殖的约20种。目前中国鲟鱼养殖年产量约10万t,占全世界鲟鱼养殖产量的80%以上,全国绝大多数省市都有养殖。养殖的种类主要有西伯利亚鲟(Acipenserbaerii)、施氏鲟(又名史氏鲟,A.schrenckii)、达乌尔鳇(Husodauricus)、俄罗斯鲟(A.gueldenstaedtii)以及它们的杂交种,其次有小体鲟(A.ruthenus)、闪光鲟(A.stellatus)、匙吻鲟(Polyodonspathula)等。此外,国家一级重点保护动物中华鲟(A.sinensis)、达氏鲟(A.dabryanus)也有养殖[1]。鲟鱼中除了匙吻鲟是滤食性鱼类外,其他都是偏肉食性的吃食性鱼类。目前全国鲟鱼饲料年销售量约为8万t[1]。

饲料是水产养殖的主要物质基础,也是导致养殖水域污染的主要因素或潜在因素。鲟鱼的营养与饲料研究较为薄弱[2-4],商业化鲟鱼饲料配方主要参考鳗和鳖等的饲料配方,中国鲟鱼饲料质量状况也未做过评估。

2017年农业部将“鲟营养需求与饲料”纳入国家现代农业产业技术体系(特色淡水鱼体系)中,本研究收集了8家知名度较高的水产饲料企业的鲟鱼饲料样品,涉及苗料、幼鱼料(俗称标鱼料)和亲鱼料,对其营养成分进行检测,以期全面了解和评估目前全国鲟鱼饲料质量的整体状况,并为鲟鱼饲料的进一步研发提供参考。

1 材料与方法

1.1 饲料样本

2017年7月1日至22日,收集了北京汉业科技有限公司、湖北天门海大饲料有限公司、福建天马科技集团股份有限公司、中山统一企业有限公司、天邦食品股份有限公司、武汉高龙饲料有限公司、山东升索渔用饲料研究中心、广东越群海洋生物研究开发有限公司等8家饲料企业生产的鲟鱼饲料样本,他们的产品遍布于全国各地。结合目前市面上在售鲟鱼料的种类,选取了鲟鱼苗料、幼鱼料和亲鱼料3个典型阶段样品进行分析,样本总数22个。

收集的样品用密封袋封存,置于-20℃冰箱中保存。8个饲料品牌(厂家)编号为A-H,为随机编号,与品牌没有一一对应关系。产品类型用英文字母加下标数字编号,1、2、3分别表示苗料、幼鱼料和亲鱼料,例如A1表示A品牌的苗料,余类推。

1.2 检测指标及方法

采用直接干燥法测定水分含量(GB/T5009.3-2003)(重量百分比,下同);海能K9840自动凯氏定氮法测定粗蛋白质含量(GB/T5009.5-2003);索氏抽提法测定粗脂肪含量(GB/T5009.6-2003);高温灼烧法测定灰分含量(GB/T5009.4-2003);粗纤维含量的测定通过FIWE6纤维素测定仪(北京盈盛恒泰科技有限责任公司),采用酸碱消煮及高温灼烧法(GB/T6434-2006);钙及磷含量的测定使用美国PERKINELMER OPTIMA 8000,采用微波消解-ICP-OES法;总能的测定采用量热仪(SDACM4000,湖南三德科技发展有限公司);氨基酸含量通过酸水解法,采用日立L-8900氨基酸自动分析仪测定(GB/T18246-2000);色氨酸含量的测定使用V-1100型可见分光光度计(上海美析仪器有限公司),采用碱水解分光光度法(GB/T15400-1994);脂肪酸含量的测定采用日本岛津GC-2010 plus气相色谱仪,按照GB/T17377-2008测定。

每个样品平行测定两次,若两平行样品的误差超过误差范围值,则进行第三次测定。

1.3 数据处理

用SPSS17.0软件对实验数据进行处理,采用ANOVA做方差分析,用Duncan’s法比较。结果用均值和标准差表示。不同品牌的同类产品同一营养成分含量(如苗料的粗蛋白质含量)作为一个整体进行评估。

2 结果

2.1 饲料概略营养成分

从表1得知,8家饲料公司的鲟苗料、幼鱼料和亲鱼料的水分含量分别为(7.23±2.50)%(变幅3.97%~11.11%)、(7.80±1.18)%(变幅5.53%~9.38%)和(7.95±1.85)%(变幅5.82%~10.26%)。粗蛋白质含量分别为(49.71±6.61)%(变幅41.01%~61.43%)、(41.53±1.60)%(变幅38.46%~43.99%)和(43.60±2.70)%(变幅40.60%~47.34%)。粗脂肪含量分别为(10.02±1.74)%(变幅8.25%~13.66%)、(12.50±3.41)%(变幅8.28%~18.00%)和(11.81±1.39)%(变幅10.02%~13.99%)。粗灰分含量分别为(12.97±1.98)%(变幅10.29%~16.56%)、(10.07±1.37)%(变幅8.32%~12.19%)和(10.66±1.25)%(变幅8.66%~12.49%)。能量水平分别为(19.03±1.16)kJ/g (变幅17.38 kJ/g~20.74kJ/g)、(19.46±1.21)kJ/g (变幅17.38 kJ/g~21.23 kJ/g)和(18.97±0.69)kJ/g (变幅18.20 kJ/g~19.87 kJ/g)。钙含量分别为(2.13±0.99)%(变幅1.55%~4.31%)、(1.74±0.40)%(变幅1.31%~2.32%)和(2.63±2.31)%(变幅1.46%~7.85%)。磷含量分别为(1.74±0.58)%(变幅1.39%~3.01%)、(1.65±0.21)%(变幅1.45%~2.10%)和(1.55±0.15)%(变幅1.39%~1.81%)。粗纤维含量分别为(3.24±1.73)%(变幅1.13%~5.55%)、(4.34±0.76)%(变幅3.27%~5.44%)和(4.19±1.05)%(变幅2.59%~5.63%)。

表1 饲料概略营养成分分析Tab.1 Analysis of feed proximate nutrition

注:苗料、亲鱼料的样本数均为7个,分别缺H1、E3样本;幼鱼料的样本数为8个,但缺A2、B2、E2的钙含量检测数据

2.2 饲料氨基酸成分

从表2得知,8家公司的鲟鱼苗料、幼鱼料和亲鱼料都检测到含有10种必需氨基酸和8种非必需氨基酸,共18种氨基酸。计算出苗料总氨基酸含量在40.93%~67.44%;幼鱼料总氨基酸含量在39.04%~47.37%;亲鱼料总氨基酸含量在40.53%~52.43%。

2.3 饲料脂肪酸组成

随机抽查了4个品牌饲料的脂肪酸含量(相对含量)。从表3可计算出,4家饲料公司的幼鱼料∑SFA(总饱和脂肪酸)分别为24.40%、22.59%、25.37%和28.62%;∑MUFA(总单不饱和脂肪酸)分别为23.18%、24.46%、25.63%和27.05%;n-3 ∑PUFA(总多不饱和脂肪酸)分别为14.00%、11.40%、13.44%、15.81%;n-3 ∑HUFA(总高度不饱和脂肪酸)分别为9.92%、7.50%、9.83%、12.61%;n-6 ∑PUFA分别为33.53%、37.86%、30.26%、23.39%;DHA/EPA分别为1.57、1.53、1.89和1.50。4家饲料公司的亲鱼料∑SFA分别为23.39%、23.09%、25.45%和27.48%;∑MUFA分别为24.93%、22.93%、27.09%和26.31%;n-3 ∑PUFA分别为13.26%、12.52%、13.30%、14.79%;n-3 ∑HUFA分别为9.15%、8.63%、9.97%、11.32%;n-6 ∑PUFA分别为33.56%、37.07%、29.09%、25.62%;DHA/EPA分别为1.56、1.53、1.75和1.47。

表2 饲料氨基酸成分分析Tab.2 Analysis of feed amino acids %

续表2

注:-表示末获得该样本。苗料、幼鱼料、亲鱼料样本数分别为:7、8、7。

表3 饲料脂肪酸组成(相对含量)Tab.3 Analysis of feed fatty acids(relative content) %

续表3

注:样本数均为4。

2.4 饲料标签值与检测值的符合程度

8个饲料品牌中,收集了6个品牌的商品标签,见表4。标签值与检测值对比,发现绝大多数标签值与检测结果相符,但有3个品牌(A、B、D)的苗料粗蛋白含量低于标签值,相差值均在3%以内;2个品牌(D、G)的幼鱼料粗蛋白含量低于标签值,相差值在4%以内;1个品牌(G)的幼鱼料和亲鱼料粗纤维高于标签值,高出16%和18%。值得说明的是,标签值并不等于是营养学上的标准值。

表4 饲料营养成分标签值(LV)与检测值(DV)的比较Tab.4 Comparisons between the label values(LV) and detected values(DV) of the feeds %

打*号者,示该项指标不达标或超标

3 分析与讨论

目前已有的鲟鱼营养参数较少[2-3],鲟鱼饲料尚无国家标准或行业标准。本文根据有限的资料,对照实际检测结果,对目前中国鲟鱼饲料质量进行整体评估。

3.1 样品的代表性

据我们的初步调查,目前市场上约99%的鲟鱼饲料为国产,全国生产鲟鱼饲料的厂家估计约30家,其中约20家属产量较低的小型企业(它们的鲟鱼饲料价格比知名品牌饲料的价格约低10%),但本文涉及的8家品牌饲料总产量占据约80%的市场份额。此外,本研究的采样季节是7月,但鲟鱼饲料的配方除了在高温季节适当调低油脂含量外,各季节配方基本相同,所以本文的研究结果可以代表或略高于全国鲟鱼饲料质量的平均水平。目前的鲟鱼饲料通用于鲟科鱼类及它们的杂交种,但白鲟科的匙吻鲟使用浮性的蛙料或匙吻鲟专用料(其蛋白含量更高),市场份额小,不在本文研究范围内。

3.2 饲料概略营养成分

饲料水分含量超过规定的标准,易引发饲料霉变,不利于保存。本研究中的鲟苗料、幼鱼料和亲鱼料的水分含量均符合其它鱼类饲料水分的标准值(12.5%)[5],有的公司饲料水分含量甚至能控制在5%左右。但水分含量并非越低越好,过低的水分含量不利于鲟鱼的消化吸收,就饲料加工成本而言也是浪费。我们在检测饲料营养成分的同时,对所有22个饲料样本的物理性状(沉降速度、堆积密度、粒均重、均长度、均直径、长径比等)也进行了检测(限于论文篇幅,未列出检测结果),结果发现样本F3的粒径(14.06 mm)最大,均长度(15.85 mm)最大,而它的水分含量(5.82%)却是亲鱼料中最低的。

资料显示38%~44%蛋白质水平可满足几种鲟鱼(体重8~145 g)的生长要求[2]。本研究中鲟苗料、幼鱼料的粗蛋白质含量与石振广等[6]推荐的施氏鲟仔鱼、稚鱼、幼鱼饲料蛋白质含量(54%、40%~50%、37%)接近,但有偏高的样本。鲟亲鱼料粗蛋白质含量高于幼鱼料,可能是饲料企业考虑到了亲鱼卵黄积累需要更多的蛋白质(以及脂类)。同样是苗料、幼鱼料或亲鱼料,蛋白含量在不同品牌中差异很大,是值得注意的问题。在不同品种(种类)、不同发育阶段的鲟鱼对营养素的精确需求量不明朗的情况下,饲料企业为了保证鲟鱼的生长发育,满足市场需要,片面追求饲料的高蛋白质含量,可能是导致饲料蛋白含量偏高而且差异较大的主要原因。这与精准营养、减少氮磷排放的目标不符。

鲟苗料、幼鱼料和亲鱼料的磷含量高于其他许多硬骨鱼类对磷的需要量[7-13],也高于已知施氏鲟(0.88%~1.0%)[14]和杂交鲟(♀H.huso×♂A.schrenckii)(0.63%~1.15%)[15]的磷需要量。不知道饲料中的有效磷是多少,相对于鲟对磷的需求量而言饲料总磷的上限值应是多少也无研究报道,如何提高饲料中磷的利用率仍然是今后饲料研发中的重要课题之一。

资料显示鲟鱼饲料中脂肪水平≥9%即可满足正常生长需要[2]。从本研究检测结果看,各家公司的饲料脂肪水平基本能够满足鲟鱼正常生长的需要。能量水平除个别公司为17.38kJ/g或21.23kJ/g外,三种规格的鲟料能量水平在17.45~20.74 kJ/g,这与以前报道的鲟实验饲料配方的能量设计水平[16,17]基本一致。钙含量方面,除个别饲料公司产品的钙含量(1.31%、4.31%和7.85%)外,三种规格的鲟料钙含量在1.46%~2.32%,推测饲料中钙含量≥1.46%时(同时额外吸收水中部分钙)可满足鲟正常的需要。本研究中粗纤维含量与肉食性鱼类纤维素在饲料中的适宜含量不超过8%的推荐值[18]相符合。肖慧等[19]曾推荐中华鲟幼鱼饲料添加2%~4%的纤维素,Hung[20]建议高首鲟(A.transmontanus)饲料纤维素的含量为3%。

3.3 饲料氨基酸平衡问题

所有3个阶段鲟鱼料样品的必需氨基酸含量均是西杂(A.schrenckii×A.baerii)肌肉必需氨基酸含量[21]的2~4倍(除色氨酸外),但当以赖氨酸为基准值,其余的氨基酸与赖氨酸作比值(即平衡系数,具体计算过程已省略)时,发现有2家饲料公司(A和D)苗料的蛋氨酸平衡系数低于肌肉蛋氨酸平衡系数,2家公司产品(C和G)蛋氨酸平衡系数刚达标,其余3家公司则高于肌肉蛋氨酸平衡系数。同时,发现有1家公司产品(C)的组氨酸平衡系数低于肌肉组氨酸的平衡系数。幼鱼料的情况较好,8家饲料公司的幼鱼料氨基酸平衡系数均高于肌肉氨基酸平衡系数。7家饲料公司的亲鱼料氨基酸平衡系数均高于肌肉氨基酸平衡系数,而且蛋氨酸平衡系数有高于苗料和幼鱼料的趋势。当亲鱼料的必需氨基酸含量与施氏鲟卵必需氨基酸含量作平衡系数比较时,发现7家饲料公司的亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸和精氨酸中的3种、2种或1种氨基酸的平衡系数低于施氏鲟卵必需氨基酸平衡系数[22]。总之,目前中国鲟鱼饲料的氨基酸平衡问题值得关注。在激烈的市场竞争下,个别企业可能使用了劣质的蛋白质原料,或者饲料配方设计不合理。

3.4 饲料脂肪酸组成

4家饲料公司的幼鱼料n-3系列的∑PUFA在B饲料公司的含量偏低(11.4%),其中C20∶5n-3和C22∶6n-3含量是最低的;另外3家饲料公司的含量基本一致,在14%左右。4家公司的饲料DHA含量基本维持5%左右。

4家饲料公司的幼鱼料n-3系列的∑HUFA含量分别为9.92%、7.5%、9.83%、12.61%;发现还是同一家饲料公司的C20∶5n-3含量低导致n-3∑HUFA含量低。从DHA与EPA的比值来看,3家饲料公司的比值维持在1.5左右,1家饲料公司的比值为1.89,与饲料中EPA含量低有关。4家饲料公司的幼鱼料n-3系列的∑PUFA、∑HUFA含量与其亲鱼料的n-3系列的∑PUFA、∑HUFA含量基本一致。同时发现幼鱼料的n-6∑PUFA含量与其亲鱼料的n-6∑PUFA含量也基本一致。亲鱼料的DHA与EPA的比值也与幼鱼料基本一致。

分析中,发现4家饲料公司的幼鱼料LA(亚油酸)含量约为饲料质量的4.04%、6.69%、2.58%和2.64%;亲鱼料LA含量约为饲料质量的4.31%、4.54%、2.84%和2.66%;而幼鱼料LNA(亚麻酸)含量约为饲料质量的0.51%、0.70%、0.31%和0.37%;亲鱼料LNA含量约为饲料质量的0.54%、0.48%、0.33%和0.37%;幼鱼料LA与LNA比值分别为7.92、9.55、8.32和7.13;亲鱼料LA与LNA比值分别为7.98、9.45、8.61和7.19,其中LA含量偏高的原因可能与饲料中添加豆油、玉米油和菜油含量过高有关。有研究表明包括鲟在内的许多淡水鱼具有将亚油酸(18∶2n-6)转化成AA,以及将α-亚麻酸转化为EPA和DHA的能力[23],这可能导致饲料中添加HUFA不受重视。研究发现n-3HUFA可以显著影响西伯利亚鲟双亲的繁殖性能及其仔稚鱼的存活,同时,对其亲鱼脂肪代谢存在积极作用并可以显著提高其抗氧化能力[24]。因此,鲟饲料厂家需要对幼鱼料和亲鱼料的脂肪酸种类及含量区别对待,以达到饲料价值的最优化。

4 结论

根据现有营养学资料以及本次饲料检测结果,判断各品牌饲料的营养素水平基本能满足鲟鱼生长发育的需要,支撑着目前的鲟鱼养殖产业,但存在粗蛋白质含量偏高、苗料的氨基酸不平衡、幼鱼料和亲鱼料的脂肪酸种类及含量没有区别对待等问题,因而离精准、经济、环保的目标相差较远。

致谢:农业部(现农业农村部)淡水鱼类种质监督检验测试中心提供了氨基酸检测的支持。

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