大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能、消化酶活力及肠道组织结构的影响

钟国防 石 磊 张彦俊

(上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心1，上海 201306)(上海海洋大学农业农村部鱼类营养与环境生态研究中心2，上海 201306)(上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室3,上海 201306)

豆粕由于来源丰富，氨基酸平衡性好，有较好的适口性[1]，是较为理想的鱼粉替代植物蛋白源[2，3]。但豆粕中的抗营养因子降低了其利用率[4]，大豆过敏源蛋白还对肠组织产生不良影响[5]。豆粕发酵能有效降低大豆蛋白中的大分子蛋白，产生含量丰富的游离氨基酸、小肽和多肽[6]，极大地降低了豆粕的抗原性，提高豆粕蛋白质的利用率[7]。Yamamoto等[8]研究认为豆粕发酵后在虹鳟(Oncorhynchusmykiss)饲料中替代鱼粉的比例显著高于普通豆粕，且改善了虹鳟肝脏和肠道结构异常的现象。通过优化豆粕发酵工艺可以得到小肽、多肽含量丰富的大豆肽产品，能进一步提升发酵豆粕的营养价值[9，10]。肽类产品具有促生长[11]、提高消化酶活力[12]和提高免疫及抗氧化能力[13]等特点。适宜的豆粕及其加工产品替代鱼粉通常不会引起消化酶和消化道组织结构的变化，但过量替代会引起不良影响。饲料中添加1.5%鱼粉小肽制品能有效提高凡纳滨对虾消化酶活力[14]，斑点叉尾鮰饲料中用大豆多肽替代75%的鱼粉[15]对其生长和消化酶活力都没有不良影响。豆粕及其加工产品对鱼类肠道等消化器官的影响研究还较少，豆粕蛋白在对凡纳滨对虾消化道结构的影响鲜见报道。

凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)具有广盐性、食性杂、生长快和抗病性强等特点，是一种重要的对虾养殖品种[16-18]，养殖产量大且对鱼粉需求量大，对其饲料中鱼粉替代研究具有十分重要的意义。本实验用的大豆肽产品是全脂豆粕通过深度酶解制得，粗蛋白和粗脂肪含量分别为40.50%和24.70%，且酶解后的大豆肽产品酸溶蛋白的比例较高，蛋白质溶解度达82.50%，蛋白质品质优于普通发酵豆粕。将其替代凡纳滨对虾饲料中的鱼粉，研究其对凡纳滨对虾生长性能、消化酶活力和肠道组织结构的影响，为大豆蛋白深加工产品在凡纳滨对虾饲料中的高效利用提供新的思路。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

根据凡纳滨对虾的营养需求配制鱼粉含量为25%的基础饲料(FM)，用大豆肽产品替代基础饲料中10%、20%、30%、40%、100%的鱼粉(分别记做FSM10、FSM20、FSM30、FSM40、FSM100)，配制成6种等氮等能实验饲料(表1)。大豆肽产品成分见表2。实验所有原料过80目筛，按饲料配方称量后加40%的水搅拌均匀，再过20目筛网。然后用双螺旋杆挤条机将粉料压成条状物，烘干后破碎成颗粒，于-4 ℃冰箱保存。

表1 大豆肽产品替代鱼粉饲料组成/%

表2 大豆肽数据

1.2 实验设计与饲养管理

实验在室内水泥池网箱中进行(网箱规格为2 m×1.5 m×1 m)。凡纳滨对虾幼虾购自浙江省嘉善县东升水产苗种公司，挑选规格均匀、体格健壮、平均体重为(1.53±0.36) g的幼虾540尾，随机分给6个实验组，每个组设置3个平行。实验养殖过程中保持水深在1 m左右，溶氧>7.00 mg/L，氨氮<0.03 mg/L。每天投喂2次饲料(08：00和17：00)。投喂量在3%左右，记录投饵量及残饵量。养殖时间为50 d。

1.3 样品采集与测定

1.3.1 取样及消化酶活力测定

养殖实验结束后，饥饿24 h取样。每个重复随机取5尾虾，冰上解剖得到肝胰腺和肠组织，称重后保存于-20 ℃冰箱。消化酶活力采用南京建成生物工程试剂盒检测[19]。

1.3.2 切片制作及读片

养殖实验结束后，饥饿24 h，每个重复随机取3尾虾，冰上分离取肠组织2～3 cm，生理盐水冲洗后，用滤纸擦干表面水分后放入Bouin试液中，24 h内换用70%的酒精保存。制作切片时，组织样本乙醇梯度脱水，二甲苯透明处理，石蜡包埋，切片(5 μm)随后进行展片，烤片，H&E染色，封片等系列工作[20，21]。

1.4 计算与统计分析

成活率(SR)=100%×(实验结束时虾尾数/实验开始时虾尾数)

增重率(WGR ) = 100% ×[末体重-初体重]/初体重

特定生长率( SGR) =100% ×[ln 末体重- ln 初体重]/饲养时间

饲料系数(FCR) = 100 × 摄食饲料总量/[末体重-初体重]

1.5 数据统计

数据采用平均值±标准误表示，采用SPSS 19.0软件对实验数据进行分析和统计,对数据作单因素方差分析(one-way ANOVA, LSD)，若有显著差异，则采用Duncan法作多重比较。差异显著水平采用0.05，若P<0.05，则表示有显著差异。

2 结果

2.1 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响

由表3可知，FM组饲料系数与FSM10、FSM20、

表3 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响

FSM30和FSM40组之间的差异均不显著(P>0.05)，但显著低于FSM100组(P<0.05)；FM组增重率与FSM10、FSM20，FSM30组差异不显著(P>0.05)，但显著高于FSM40和FSM100组(P<0.05)。FM组特定生长率显著高于FSM40组和FSM100组(P<0.05)，但与FSM10、FSM20和FSM30组差异不显著(P>0.05)。大豆肽产品替代鱼粉量达20%时已经显著影响凡纳滨对虾存活率(P<0.05)。

2.2 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾消化酶活力的影响

大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肝胰腺消化酶活力的影响见表4。FM组肝胰腺淀粉酶活力显著高于其他各组(P<0.05)。肝胰腺脂肪酶随替代的增加而下降，且替代量达20%后显著低于对照(P<0.05)。当替代量达40%时肝胰腺胰蛋白酶活力显著低于对照组(FM组)(P<0.05)。

表4 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肝胰腺消化酶活力的影响

大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织消化酶活力的影响见表5。肠组织中的淀粉酶活力各实验组之间没有显著性差异(P>0.05)；大豆肽产品能提高肠组织中脂肪酶活力，FSM20、FSM30及FSM40的脂肪酶活力显著高于FM组(P<0.05)；胰蛋白酶活性FSM20组显著高于其他各组(P<0.05)，其他替代组与FM组没有显著差异(P>0.05)。

表5 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织消化酶活力的影响

2.3 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织结构的影响

大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织结构的影响见表6。凡纳滨对虾肠组织绒毛长度FSM20值最大，且除FSM100组显著低于对照组之外(P<0.05)，其各组与对照组之间没有显著差异(P>0.05)。绒毛宽度呈先上升后下降的趋势，且FSM10和FSM20显著高于对照组(P<0.05)。肌层厚度FSM10和FSM30实验组显著高于其他各组(P<0.05)。

表6 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织结构的影响

3 讨论

3.1 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能的影响

大豆肽产品由于具有小分子蛋白、小肽及多肽比例高、蛋白质溶解度高等特点，蛋白质品质优于普通发酵豆粕，在水产饲料中的应用已有报道[22]。研究表明，普通发酵豆粕替代饲料中的鱼粉因鱼虾种类不同差异较大，鱼类替代量较高，而甲壳类替代量相对较低。罗非鱼[23]、珍珠龙胆石斑鱼[24]等饲料中发酵豆粕可替代40%的鱼粉，大口黑鲈[25]饲料中发酵豆粕可替代50%的鱼粉。而甲壳类饲料中发酵豆粕替代鱼粉的量不宜超过25%[26，27]，甚至更低[28-30]。本实验结果表明大豆肽产品替代鱼粉量在20%以内时对凡纳滨对虾的增重率、饲料系数和特定生长率都没有产生不良影响，这可能是由于本实验大豆肽产品中水苏糖、棉子糖及大豆球蛋白等抗营养因子去除较好及蛋白质消化率较高(表2)，从而促进了凡纳滨对虾的消化吸收。但从实验结果可知，当替代量达20%时对成活率有不良影响，因此，建议实际应用时替代量应低于20%。

3.2 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾消化酶活力的影响

虾类消化酶活性受到饲料组成[31]，发育周期[32]，个体大小[33]，水体环境[34]等多种因素的影响。肝胰腺是对虾蛋白酶产生的主要器官[35]，胰蛋白酶在没被外界因素激活的情况下主要以酶原的形式存在，这可能是本实验中随着大豆肽产品替代量的增加肝胰腺胰蛋白酶活力与对照组并没有出现显著性差异的一个主要原因。本实验胰蛋白酶活力与许培玉等[36]研究结果一致，肠道中胰蛋白酶的活力呈现出先上升后下降的趋势，但其肝胰腺中淀粉酶活力与其研究不同，这可能与两者小肽来源的不同有关[37]。王重刚等[38]研究认为真鲷稚鱼脂肪酶和淀粉酶的活力与饲料中脂肪含量与淀粉含量相关，但本试验结果并未发现有类似的相关性，这除了配方设计标准不同之外(前者是等氮等脂，本实验是等氮等能)，还可能与研究对象不同有关。饲料组成特别是饲料中动植物蛋白源的比例对鱼虾的消化酶活性的影响极为显著[39,40]。本实验肠组织中胰蛋白酶和脂肪酶的活性受饲料组成的影响较大，与王天神[41]在克氏原螯虾上的研究结果类似，这可能是随着鱼粉替代量的增加，饲料中动物蛋白源与植物蛋白源的比例逐渐变小，从而引起相关消化酶的活性出现先上升后下降的变化趋势。同时，本实验结果还可知，肝胰腺和肠组织中消化酶活性的变化规律有一定的差异，这可能是由于肝胰腺是消化酶的主要产生器官[35]，而肠组织是消化酶活动主要的场所，是消化器官与功能相适应所致。

3.3 大豆肽产品替代鱼粉对凡纳滨对虾肠组织结构的影响

张锦秀[42]在使用大豆蛋白源饲喂建鲤的实验中发现替代鱼粉的量超过60%以后，会导致肠道上皮细胞顶端脱落，影响建鲤的消化和吸收功能。研究认为，肠组织作为水产动物消化吸收的主要场所其消化功能与组织结构具有一定的相关性，可通过肠组织绒毛的增长，上皮细胞的数量增多，增加消化和吸收的面积[35]从而提高消化吸收能力。小肽对肠组织中刷状缘酶活力有一定的刺激作用，并且可以加速肠道绒毛增长[43，44]。Kotzamanis[45]在欧洲鲈幼鱼上的研究发现小肽对肠组织消化机能有改善作用。王恬等[46]发现饲料的小肽有助于提高仔猪肠道胰蛋白酶和脂肪酶活性。牟玉超等[47]研究发现植物蛋白的水解产物产生的小肽能促进大鳞鲆幼鱼肠道黏膜的形成。本实验中适宜大豆肽产品替代鱼粉改善了肠道的组织结构，但随着替代含量的增加肠道绒毛高度有下降的趋势，推测可能是由于饲料中的非淀粉多糖与胆汁酸结合后对微绒毛生长产生抑制，影响了肠道绒毛的正常生长[48]。

4 结论

大豆肽产品替代20%以内的鱼粉对凡纳滨对虾的生长性能、消化酶活性和肠组织结构均无不良影响，但替代100%鱼粉会损伤凡纳滨对虾小肠组织。