发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼生长、血清生化指标及肠道结构的影响

■徐 茜 杨 正 朱文娟 陈思宇 肖思远 刘 晶 王红权 兰时乐*

（1.湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128；2.湖南农业大学动物科学技术学院，湖南长沙410128）

随着养殖、饲料加工等行业的发展，饲料资源短缺的问题日益严重，蛋白饲料如鱼粉等市场需求量增加，导致其价格不断上涨且供应不稳定,开展用部分植物蛋白替代鱼粉等动物蛋白饲料成为研究热点[1]。豆粕粗蛋白含量高，有较均衡的营养成分[2]，但含有的抗营养因子如脲酶、植物凝集素、大豆球蛋白等在一定程度上影响幼龄动物对饲料养分的消化吸收和利用[3]。研究证实，豆粕中的抗营养因子会引起肠道组织异常，阻碍营养物质吸收，动物生长性能下降[4-5]。利用微生物发酵豆粕可将蛋白质降解成多肽和游离氨基酸，降低抗营养因子含量，且产生的代谢产物能提高免疫力，促进生长[6-7]。李云兰等[8]发现，发酵豆粕替代豆粕后保证了鲤鱼肠道结构的正常并且对生长性能没有显著影响。Feng等[9]发现，发酵豆粕有利于提高仔猪生长性能、饲料消化率和肠道酶活性。Zhu等[10]发现，发酵豆粕能显著改善断奶仔猪的生长，提高免疫功能和促进肠道健康。Shao等[11]发现，用发酵豆粕替代鱼粉可以提高白虾的生长性能，且不会影响肠道微生物菌群结构。

鲫鱼是我国重要的淡水养殖品种之一，具有食性广、适应性和抗病力强、肉质鲜美、营养价值高等优点，此外，鲫鱼还是一种重要的观赏性鱼类[12]。随着鲫鱼消费量的增加，其价格在一定程度上涨[13]。因此，研究鲫鱼饲料中鱼粉的替代品，对降低饲养成本、提高鲫鱼的综合养殖性能很有意义。本研究以鲫鱼为研究对象，用发酵豆粕替代不同比例的鱼粉，研究其对鲫鱼生长、血清生化指标及肠道结构的影响，为合理开发使用大豆蛋白源提供依据。

1 材料与方法

1.1 发酵豆粕的制备

发酵豆粕由枯草芽孢杆菌、嗜酸小球菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌发酵而成。其营养成分中粗蛋白41.7%、粗脂肪0.7%。

1.2 试验设计及试验饲料

用发酵豆粕分别替代0、20%、40%、60%、80%的鱼粉，配制成5种等氮等能的试验饲料（FSM0、FSM20、FSM40、FSM60、FSM80），基础饲料组成及营养水平见表1。将原料充分粉碎后，按照饲料配方称重，逐级混匀，混匀后过40目筛，制粒机制粒，晒干后包装，置于阴凉处存放。

表1 试验饲料配方及营养水平（%，干物质基础）

1.3 养殖方法

试验在湖南农业大学耘园基地鱼塘养殖网箱（1.5 m×1.5 m×1.5 m）内进行。试验用鱼为杂交鲫鱼（鲤鱼♂×白鲫♀）。挑选体质健康以及规格大小相近的鲫鱼（29.24±0.07）g 600尾，平均分为5组，每组4个重复，每个重复30尾鱼。试验前用常规饲料饲喂1周后，开始正式试验。日投喂量为鱼体质量的3%～5%，视天气情况酌情调整，每天投喂2次（07:30和17:30）,试验周期为56 d。养殖期间水温为26～30℃，pH值为7～9，溶解氧为3～5mg/L，氨氮含量小于0.05mg/L，亚硝酸盐氮含量小于0.005mg/L。

1.4 样品采集

试验结束后，对各网箱试验鱼称总重、计数。从每个网箱随机取9尾大小均一的鱼，用MS-222麻醉后，取3尾鱼作为全鱼样品用于常规营养成分的测定；另取6尾鱼称体重后用2mL一次性注射器从尾静脉取血于2 mL离心管中，4℃静置2 h后，4 000 r/min离心10 min，取上清用于血清生化指标的测定；其中3尾鱼量体长、称取内脏团重、空壳重、肝脏重、肠道重、脂肪重用于生长分析；试验结束后禁食24 h，每个网箱取1尾鱼的中肠、后肠1 cm放入装有4%固定液（多聚甲醛）的10 mL离心管中，送往武汉塞维尔生物公司制作切片。

1.5 指标测定及方法

1.5.1 营养成分测定

粗蛋白含量的测定参照国家标准GB/T 6432—2018[14]进行；粗灰分含量的测定参照国家标准GB/T 6438—2007[15]进行；粗脂肪含量的测定参照国家标准GB/T 6433—2006[16]进行。

1.5.2 生长性能指标测定

增重率（WGR,%）=100×（试验鱼终末体重-试验鱼初始体重）/试验鱼初始体重

特定生长率（SGR,%/d）=100×(ln试验鱼终末体重-ln试验鱼初始体重)/试验天数

饲料系数（FCR）=饲料消耗量/（试验鱼终末体重-试验鱼初始体重）

日摄食率（DFI,%）=100×摄入饲料干重×2/（试验鱼终末体重+试验鱼初始体重）

肥满度（CF,g/cm3）=100×体重/体长3

肝体比（HSI,%）=100×肝脏重/体重

脏体比（VSI,%）=100×内脏重/体重

肠体比（ESI,%）=100×肠道重/体重

内脏脂肪率（VFR,%）=100×内脏脂肪重/体重

存活率（SR，%）=100×终末尾数/初始尾数

1.5.3 血清生化指标测定

采用南京建成生物工程有限公司提供的试剂盒测定血清中总胆固醇（T-CHO）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、碱性磷酸酶(ALP)、三酰甘油（TG）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶(AST)活性，具体操作步骤按说明书进行。

1.6 数据处理

试验数据均由SPSS25.0软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA,LSD），用Duncan’s多重检验法分析，显著水平设为P＜0.05，数据结果采用“平均值±标准差（Mean±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼生长的影响

2.1.1 发酵豆粕替代鱼粉对生长性能的影响（见表2）

表2 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼生长性能的影响

由表2可知，各组的日摄食率、存活率和饲料系数无显著差异（P＞0.05），FSM20、FSM40、FSM60组的饲料系数略低于FSM0组。随着发酵豆粕替代量的增加，终末体重、增重率和特定生长率呈先升后降的趋势，其中，FSM60组的终末体重、增重率和特定生长率显著高于FSM0、FSM80组（P＜0.05），与FSM20、FSM40组无显著性差异（P＞0.05）。

2.1.2 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼形态学指标的影响（见表3）

由表3可知，各组肝体比、脏体比、肥满度均无显著性差异（P＞0.05）；肝体比、肥满度在FSM60组达到最高；FSM20、FSM40、FSM60组的脏体比基本无差异，但高于FSM0、FSM80组；FSM60组的肠体比显著高于其他各组（P＜0.05），内脏脂肪率低于其他组。

2.1.3 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼全鱼营养成分的影响（见表4）

由表4可知，随着发酵豆粕替代量的增加，各组粗蛋白含量无显著差异（P＞0.05），FSM60组的粗蛋白含量最高；各组粗脂肪含量呈先降后升的趋势，其中FSM60组与FSM0组差异显著（P＜0.05），与FSM20、FSM40、FSM80组无显著差异（P＞0.05）；相较于对照组，添加发酵豆粕提高了全鱼粗灰分含量。

2.2 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼血清生化指标的影响（见表5）

表3 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼形态学指标的影响

表4 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼全鱼营养成分的影响（%，干物质基础）

表5 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼血清生化指标的影响

由表5可知，各组的总胆固醇（T-CHO）呈先升后降的趋势，FSM40组达到最高；血清中低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C)和三酰甘油（TG）以FSM60组最高；各组的谷草转氨酶（AST）无显著差异（P＞0.05）；FSM80组的谷丙转氨酶（ALT）显著高于FSM0、FSM40、FSM60组（P＜0.05）；各组的碱性磷酸酶无显著差异，但均高于FSM0组；各组的总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）无显著差异（P＞0.05），呈先升后降的趋势，FSM60组的TP含量达到最高，FSM40组的ALB含量达到最高。

2.3 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼肠道结构的影响

肠道切片形态结构（图1）显微观察发现，鲫鱼中肠的肠绒毛结构完整，发育良好，杯状细胞较多；随着替代量的增加，肠绒毛宽度、肌层厚度增加，FSM80组的肠绒毛密度降低。后肠的肠黏膜层与肠肌层之间连接变得疏松，肠绒毛减少，肌层变厚。

由表6知，随着发酵豆粕替代量的增加，中肠FSM60、FSM80组肌层厚度显著高于FSM0、FSM20组（P＜0.05）；FSM40组绒毛长度显著高于其余各组（除FSM60组）（P＜0.05）；FSM60组绒毛宽度显著大于FSM0、FSM20组（P＜0.05），与其余两组无显著差异（P＞0.05）。后肠FSM60、FSM80组肌层厚度显著大于FSM0、FSM40组（P＜0.05）；FSM40组的绒毛长度显著高于其余各组（P＜0.05）；FSM60组绒毛宽度显著大于其余各组（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼生长的影响

本研究结果表明，随着发酵豆粕替代量的增加，鲫鱼终末体重、增重率和特定生长率呈先升后降的趋势，与大口黑鲈鱼[17]、中华鳖[18]、罗氏沼虾[19]的研究结果一致，主要原因为发酵豆粕中的蛋白质降解为易消化吸收的小分子肽类或氨基酸以及大豆球蛋白等抗营养因子的降解，从而提高了鲫鱼对营养物质的消化吸收，减轻了抗营养因子对生长产生的不良影响[20]。当发酵豆粕添加量为60%时，鲫鱼的生长性能最高，说明其对发酵豆粕的耐受性较好。

图1 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼肠道组织结构的影响

表6 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼肠道组织结构的影响(μm)

脏体比、肝体比、肥满度可以作为评价鱼类营养状况的重要指标[21]，本试验中各组间的脏体比、肝体比、肥满度差异不显著（P＞0.05），表明发酵豆粕替代部分鱼粉对鲫鱼的形态无明显影响。发酵豆粕替代鱼粉后，鲫鱼全鱼的粗蛋白含量有所提高，粗脂肪含量有所下降，这是由于微生物发酵豆粕中的小肽可以直接被肠道吸收，具有吸收速度快、载体不易饱和、耗能低等优势，能够加快蛋白质的合成[22-24]，促进鱼的生长和蛋白质沉积；大豆肽能刺激交感神经和产生热能的褐色脂肪组织（BAT）的活性，提高甲状腺素在血液中的浓度和基础代谢水平，阻止脂肪的吸收和促进体内脂质的分解[25]。FSM60组脏体比、肝体比、肥满度、全鱼粗蛋白较FSM0组高，说明60%的替代量可以改善鲫鱼的营养状况。冯建等[26]的研究发现，随着发酵豆粕用量的上升,粗灰分含量呈上升的趋势，这与本试验结果相似。大多认为，鱼体粗灰分含量与矿物质的沉积相关，大豆肽能与金属元素(如钙、铁、铜、锌等)结合生成金属螯合物，增加了鱼体对矿物质的吸收和利用[27]，从而使粗灰分含量升高。

3.2 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼血清生化指标的影响

TG和T-CHO是反映机体脂类代谢的重要指标[28]。本试验血清中TG在一定范围内增高，说明机体脂类代谢增强；胆固醇是构成细胞膜的主要成分之一，而肝脏催化生成血清中70%～80%的胆固醇，如果血清中胆固醇含量降低，说明胆固醇在肝脏中的代谢受阻[29]。在脂类代谢能力较强时，TG和T-CHO含量变化趋势往往一致[30]，本试验中TG和T-CHO含量呈现先上升后降低趋势，分别在FSM40、FSM60组达到最优，说明随着发酵豆粕含量的升高，鲫鱼的脂代谢能力提高。

AST和ALT是动物机体参与氨基酸代谢的重要酶类，是评价肝脏健康的指标[31]。血液中总蛋白（TP）和白蛋白(ALB)由肝脏合成，TP和ALB含量升高说明肝脏合成蛋白质能力增强。本试验中试验组的AST和ALT除FSM80组外与FSM0组无差异，且TP和ALB含量稍有上升，说明适量发酵豆粕替代鱼粉对肝脏没有损伤，并且有利于蛋白质的合成。碱性磷酸酶(ALP)是代谢调控酶类，参与机体磷酸基团的代谢和转移，可使磷酸盐等物质沉积于鱼骨中，促进鱼类骨骼生长[32]。本试验中ALP有上升的趋势，说明发酵豆粕替代鱼粉对骨骼生长发育有一定的促进作用。

3.3 发酵豆粕替代鱼粉对鲫鱼肠道结构的影响

肠道是鱼类吸收营养物质的主要场所，而肠道绒毛的主要作用是扩大吸收面积，因此可作为水生动物肠道吸收能力的重要标识[33]。肠道绒毛高度、绒毛密度、肌层厚度以及杯状细胞的数量等组织形态学指标可以反映鱼类肠道的发育和健康程度[34-35]。本试验中，FSM60组中肠和后肠的肠绒毛长度高于对照组，绒毛宽度较对照组显著提高。肠道绒毛长度和宽度的增加扩大了吸收面积，说明豆粕经发酵处理后对肠道的生长发育起了一定的促进作用，这与李云兰等[8]的研究结果一致。

4 结论

综上所述，发酵豆粕能增加饲料中小肽等的含量，适量替代基础日粮（含鱼粉10%）中的鱼粉能促进鲫鱼的生长，提高代谢能力，促进肠道健康。在本试验条件下，综合考虑生长、代谢和肠道吸收等因素，认均60%的替代量为最佳。