两种水温条件下吉富罗非鱼对两种工艺饲料的表观消化率的比较

苏富强，吴 凡，文 华，刘 伟，蒋 明，田 娟，陆 星，喻丽娟

(1.上海海洋大学水产与生命学院，上海，201306；2.中国水产科学研究院长江水产研究所， 农业农村部淡水生物多样性保护与利用重点开放实验室，武汉，430223)

饲料的消化率是指被消化道吸收而进入体内的营养物或能量占摄入食物中的含量的百分比[1]，是评价饲料营养价值的重要指标。水温作为影响鱼类摄食和生长的一个重要环境因子[2]，已有研究表明改变温度会显著影响饲料转化率和新陈代谢，进而影响鱼类的消化率[3-7]。罗非鱼属于热带鱼类，是联合国粮农组织FAO向世界各国推荐的世界性养殖鱼类[8]，在我国气候条件下，罗非鱼的养殖在冬季经常会遇到低温期，而在低温期，罗非鱼对饲料类型的选择直接影响着其生长速度。膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料是实际养殖生产中常见的2种饲料，由于膨化浮性饲料具有可提高饲料的可消化性、钝化饲料中的抗营养因子并提高饲料在水中稳定性等优势，在鱼类养殖中得到迅速推广[8]。据市场信息统计，在罗非鱼养殖过程中，膨化浮性饲料使用量占比已达到50%以上。然而，目前关于不同水温条件下，罗非鱼对膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料表观消化率的研究甚少。因此，本实验以吉富罗非鱼为研究对象，在两种温度条件下，研究常见两种类型饲料对吉富罗非鱼生长性能、饲料效率和摄食率的影响，以及比较吉富罗非鱼对这两种饲料中营养物质表观消化率的差异。

1 材料和方法

1.1 试验饲料的制作

以豆粕、菜粕、棉粕、花生粕、玉米蛋白粉和鱼粉为主要蛋白源，玉米油和豆油为脂肪源(1∶1)，面粉为主要糖源配制饲料，TiO2为指示剂，饲料配方及基本营养成分含量见表1。所有原料经粉碎后，过60目筛，准确称量质量并逐步混匀，加入适量水混匀后，用双螺杆膨化机(型号：TSE65S，北京洋工机械饲料有限公司)经高温(135～150 ℃)挤压制作成直径约2.5 mm圆形的膨化浮性饲料；而沉性颗粒饲料则是通过低温(80～90 ℃)挤压制成的，直径2.0 mm、长约4.0 mm圆柱形的饲料。70 ℃干燥25 min，室温下冷却后，放入-20℃冰箱保存备用。膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料的氨基酸含量见表2。

1.2 试验设计及养殖管理

试验鱼来自湖北省罗非鱼原良种场。养殖试验在中国水产科学研究院长江水产研究所武汉养殖车间的循环水养殖系统中进行。试验鱼运回后，暂养于1.5 m×1.5 m×1.5 m的水泥池内，用常规商品料驯化2周，以适应试验环境。试验正式开始前，

表1 试验饲料配方及基本营养组成Tab.1 Formulation and proximate analysis of experimental diets %

注：根据Shiau等[9]配制维生素预混料和无机盐预混料。

表2 膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料中氨基酸含量
Tab.2 Comparison of amino acid content in expandedfloating feed and sinking pellet feedmg/g diet

氨基酸D1D2天冬氨酸29.3129.71苏氨酸12.5612.49丝氨酸15.8715.92谷氨酸64.5964.62甘氨酸13.7913.26丙氨酸15.7415.46半胱氨酸5.275.30缬氨酸13.0011.92蛋氨酸6.515.30异亮氨酸12.0810.57亮氨酸27.3826.26酪氨酸8.409.33苯丙氨酸19.2422.72赖氨酸15.4216.71组氨酸7.887.99精氨酸20.8620.64脯氨酸17.7417.43

将试验鱼饥饿处理24 h后，挑选规格整齐、体质健壮的试验鱼180尾，随机分到两套独立的可控温养殖系统中，两个系统各分两组，即膨化浮性饲料组(D1)和沉性颗粒饲料组(D2)，每组设置3个重复，每个重复15尾，平均初始体重为(54.21±0.47)g。一个系统水温设为28℃，作为适温组(根据郭恩彦等[10])；另外一个系统，水温设为22 ℃，作为低温组(根据孙儒泳等[11])。养殖期间，每天投喂2次(9∶00和16∶30)，表观饱食投喂，并且严格控制水温，确保水体中溶解氧(DO)≥5 mg/L，pH 7.5±0.1，氨氮浓度低于0.05 mg/L，实验持续3周。

1.3 粪便收集

养殖试验2周后，开始收集粪便。具体方法参考刘伟等[12]的操作方法。于每晚20∶00～21∶00用密网(60目)捞取并挑选条状成型、饱满的粪便，每桶收集的粪便单独放入对应的培养皿中，随后在-40 ℃条件下冷冻保存。于真空冷冻干燥机(温度设置为-60 ℃)中冷冻干燥72 h。取出，粉碎过0.25 mm筛，放入样品袋中，于-40 ℃的条件下冷冻保存备用。

养殖试验结束后，试验鱼饥饿处理24 h后，称取每桶鱼的重量，并计数。计算试验鱼的平均体重、增重率和特定生长率；统计每个重复投喂的饲料重量、计算饲料系数和摄食率。

1.4 实验指标的测定

1.4.1 饲料和粪便营养成分测定

饲料水分采用105 ℃恒温干燥失重法(GB /T 5009.3)；饲料和粪便中粗蛋白采用凯氏定氮法(GB /T 5009.5)；粗脂肪采用乙醚浸提法(GB /T 5009.6)；灰分采用马福炉灼烧法(GB /T 5009.4)；饲料和粪便中TiO2含量的测定方法参考Richter等[13]方法；氨基酸含量通过氨基酸分析仪(日立L-8900)测定，氨基酸的前处理具体操作方法：称取约0.1 g样品，加入氨基酸消化管内，用6 mol/L的HCl填满消化管，拧紧盖子(不留空气)，然后在110 ℃条件下反应22～24 h。待反应结束后，冷却、过滤，将滤液定容到100 mL；取1.0 mL溶液于洁净的小瓶子内，在-60 ℃条件下冷冻干燥处理4～5 h(液体完全干燥)。然后取出小瓶子，加入2 mL 0.02 mol/L的HCl溶液，充分混匀后取一定量液体上机测定。

1.4.2 生长性能计算

根据以下公式，计算实验鱼的增重率、特定生长率、饲料系数、摄食率。

增重率(WGR)=100%×(Wt-W0)/W0

特定生长率(SGR)=100%×(lnWt-lnW0)/t

饲料系数(FCR)=F/(Wt-W0)

摄食率(DFI)=100%×F/[(Wt+W0)/2t]

式中，W0：实验开始时鱼体质量(g)；Wt：实验结束时鱼体质量(g)；F：饲料摄入量(g)；t为养殖天数(d)。

1.4.3 表观消化率计算

干物质表观消化率(ADC)=100%×(1-Md/Mf)

各营养成分的表观消化率(ADC)=[1-(Md×Nf)/(Mf×Nd)]×100%

式中，Md：饲料中标记物TiO2含量(%)；Mf：粪便中标记物TiO2含量(%)；Nd：饲料中营养成分百分含量(%)；Nf：粪便中营养成分百分含量(%)。

1.5 数据处理

2 结果与分析

2.1 两种温度条件下两种饲料对吉富罗非鱼生长性能的影响

由表3可见，与28 ℃组相比，22 ℃组试验鱼的增重率、特定生长率和摄食率显著降低，且饲料系数显著升高。D1组的饲料系数显著低于D2组。在22 ℃条件下，D1组与D2组的增重率、特定生长率无明显差异，而饲料系数和摄食率差异显著；28 ℃组中D1组的增重率、特定生长率和摄食率都显著高于D2组。

2.2 两种温度条件下吉富罗非鱼对膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料表观消化率的比较

由表4可知，与28 ℃组相比，22 ℃组的试验鱼对饲料的干物质、粗蛋白质、粗脂肪的表观消化率显著降低。虽然，处理组的总必需氨基酸、总非必需氨基酸和总氨基酸的表观消化率无显著差异，但是与28 ℃组相比，所有氨基酸的表观消化率也有所下降，其中苏氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、丝氨酸的表观消化率显著性降低。另外，试验鱼对D1粗脂肪的表观消化率显著性高于D2。而22 ℃时，试验鱼对D1粗蛋白、氨基酸(除苯丙氨酸)的表观消化率与D2相比无显著性差异。

表3 膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料对吉富罗非鱼生长性能的影响Tab.3 Effects of expanded floating feed and sink pellet feed on the growth performance of GIFT

注：同一行数据有不同上标英文字母的两组间有显著差异(P<0.05)。表中T表示温度，D表示饲料。下表同。

表4 两种温度条件下吉富罗非鱼对膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料中营养物质表观消化率的比较Tab.4 Comparison of GIFT on apparent digestibility of nutrients in expanded floating feed and sink pellet feed under two temperature %

注：NEAA.非必需氨基酸；EAA.必需氨基酸；TAA.总氨基酸。其中色氨酸和蛋氨酸在酸水解时被破坏。

3 讨论

3.1两种温度条件下膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料对吉富罗非鱼生长性能的影响

本试验发现与28 ℃组相比，22 ℃组吉富罗非鱼的增重率、生长速度均显著性降低。这与降低水温可以显著降低吉富罗非鱼的摄食率[10]有关，低温导致鱼类的活动范围减小、生理代谢能力减弱、摄食欲望不强[14]；低温降低了试验鱼的摄食率，这在Staton等[15]、潘颖瑛等[16]的研究中也有类似的发现；另一方面也可能是因为在低温条件下，鱼类需要调节机体以适应低温环境，更多的能量被用来维持生命活动，而用于生长的能量则减少[11,17]。

此外，膨化浮性饲料制作过程中将物料加温、加压处理，并挤出模孔或突然喷出压力容器，使之骤然降压而实现体积膨大的工艺操作[18]，这主要是由于膨化可提高饲料的可消化性、钝化饲料中的抗营养因子[8]这种工艺本身对消化产生的影响。本试验结果确实发现投喂膨化浮性饲料能够显著性降低饲料系数，说明膨化浮性饲料更有利于提高吉富罗非鱼对饲料的利用率。这与对哲罗鲑(Huchotaimen)[19]、虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[20]、草鱼(Ctenopharyngodonidellus)[21]的研究报道一致。本实验还发现在22 ℃条件下，膨化浮性饲料组吉富罗非鱼的摄食率显著低于沉性颗粒饲料组。这可能是因为膨化浮性饲料是浮在水面，吉富罗非鱼摄食过程中需要上浮[22]，而低温限制了罗非鱼活动范围[23]，导致摄食率较低。

3.2 两种温度条件下吉富罗非鱼对膨化浮性饲料和沉性颗粒饲料表观消化率的比较

本试验结果发现22 ℃组中吉富罗非鱼对饲料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪的表观消化率显著性低于28 ℃组，这与前人的研究一致[24-25]。这可能与低温使得鱼类的生理代谢减弱，如消化酶活力降低等原因，影响了鱼类的消化率[26-28]。本试验中，膨化浮性饲料组的粗蛋白表观消化率有高于沉性颗粒饲料组的趋势；而粗脂肪的表观消化率显著高于沉性颗粒饲料。这与罗琳等[29]研究结果类似，主要是因为饲料原料被膨化后质地疏松，空间位阻下降，进而增加了酶的水解作用，提高了鱼体消化能力[30]；高温条件下部分脂肪形成了游离的脂肪酸和单甘油酯，提高了鱼类对粗脂肪的消化率[31]。但在22 ℃条件下，吉富罗非鱼对两种饲料粗蛋白的表观消化率没有显著性差异。这应该是由于两种饲料的蛋白质水平相近的原因[32,33]。但在本实验中发现22 ℃组中罗非鱼对膨化浮性饲料赖氨酸、苯丙氨酸的消化率低于沉性颗粒饲料，类似的结果在虹鳟[34]的研究中也有发现，这可能是因为膨化后部分氨基酸结构发生改变造成的。赖氨酸作为热敏氨基酸，在膨化过程中的高温很容易使其分解，与原料中的一部分还原糖发生美拉德反应，会降低蛋白质的效价，降低了利用率[35]。

4 结论

在28 ℃条件下，投喂膨化浮性饲料能显著提高吉富罗非鱼的增重率，能显著提高吉富罗非鱼对饲料中粗蛋白、粗脂肪的表观消化率；在22 ℃条件下，投喂膨化浮性饲料与沉性颗粒饲料对吉富罗非鱼生长的影响不显著，但是投喂膨化浮性饲料能明显提高罗非鱼对粗脂肪的表观消化率。与28 ℃相比，在22 ℃条件下，降低了吉富罗非鱼对两种饲料中的干物质、粗蛋白的表观消化率。