饲料可消化蛋白和脂肪水平对吉富罗非鱼幼鱼生长性能、能量物质代谢和抗氧化功能的影响

李光彬，李 英，王秋梅，张新党，林贝贝，陈路斯，邓君明

（云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201）

0 引言

吉富罗非鱼(Genetic Improvement of Farmed Tilapia,Oreochromis niloticus)是利用尼罗罗非鱼的4个非洲原产地品系和4个亚洲品系混合选育而成的新品种，具有生长速度快、食性杂、肉质鲜美、易饲养的特点[1]，中国是最大的罗非鱼生产国，吉富罗非鱼养殖面积占全国罗非鱼养殖总面积的60%以上[2]。蛋白质是鱼类生长所需的重要物质，同时也是配合饲料成本最高的原料之一。脂肪是重要的能源物质。配合饲料中蛋白质水平、脂肪水平以及蛋白质/脂肪比，是衡量饲料质量和经济效益的重要指标[3]。关于吉富罗非鱼饲料蛋白质和脂肪研究已有报道，但都以饲料粗蛋白和脂肪含量为基准进行评估，如胡国成等[4]认为，吉富罗非鱼幼鱼的饲料粗蛋白含量为37.6%时生长性能最高；王爱民等[5]认为，生产上吉富罗非鱼鱼种饲料适宜脂肪含量为7.67%～9.34%；De Silva等[6]认为吉富罗非鱼幼鱼饲料粗蛋白和脂肪适宜比例为36%粗蛋白和7%粗脂肪。

DCP/DE 表示饲料中可消化粗蛋白质和能量比，排除鱼类对不同蛋白源和能量的消化差异，相比采用饲料粗蛋白和总能比(P/E)更加准确[7]，同时，饲料中添加适宜脂肪可起到节约蛋白质作用[8]。本课题组在吉富罗非鱼幼鱼对5种常见动植物蛋白源的表观消化率比较研究中显示，其对不同蛋白源表观消化率存在差异[9]。因此，本研究利用脂肪对蛋白质节约作用，采用双因素方差分析，以DCP/DE 来研究饲料不同氮能比对吉富罗非鱼幼鱼生长性能、能量物质代谢和抗氧化功能的影响。从而确定吉富罗非鱼幼鱼适宜氮能比，为实现对罗非鱼的精准营养调控提供理论依据，同时为开发高效廉价的人工配合饲料提供基础参数。

1 材料与方法

1.1 试验饲料配制

以鱼粉、豆粕、菜籽粕和棉籽粕作为主要蛋白源，豆油和大豆卵磷脂作为脂肪源，配制12种不同DCP水平(22%、24%、26%、28%)和DL水平(3%、5%、7%)组成的不同氮能比试验饲料。用颗粒饲料机挤压成直径1.5 mm的颗粒饲料。饲料配方及营养成分见表1。

表1 罗非鱼幼鱼试验饲料配方及营养成分

续表1

1.2 试验动物及饲养管理

养殖试验于室内控温循环水系统进行（200 L容积水族箱），水温控制在28～30℃。试验用鱼苗来自本地养殖场，选择规格一致、体格健壮吉富罗非鱼幼鱼（平均体重2 g）1080尾随机分为12组，每组3个重复，每个重复30 尾鱼。试验期间，每日饱食投喂2 次（7:00 和17:30），试验周期10周。

1.3 样品采集

养殖试验结束禁食24 h，分别称量每缸鱼体总重，计数，计算其平均体重即末体重(FBW)、摄食率(FR)、蛋白质效率(PER)、蛋白质沉积率(PDR)、成活率(SR)、体增重(WG)、特定生长率(SGR)和饲料系数(FCR)。每缸随机选取6 尾鱼，经麻醉后，尾静脉抽取血液样品，分离血清和血浆；鱼体解剖后采集胃、肠道、和肝脏，采集样品在-80℃下保存，以待分析。

1.4 样品分析

1.4.1 饲料常规 饲料常规成分采用AOAC(2000)方法分析。其中，水分测定为105℃烘干恒重法；粗蛋白含量采用全自动凯氏定氮仪测定；粗脂肪采用索氏抽提法（以石油醚为溶剂）测定；粗灰分采用箱式电阻炉550℃灼烧法测定；总能采用氧弹式能量仪测定。

1.4.2 消化酶活性 蛋白酶活性采用福林-酚法测定，淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)活性均采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。

1.4.3 能量物质代谢 血浆总蛋白(TP)、钙(Ca)、磷(P)、尿素氮(BUN)含量、天冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性，血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。血浆谷氨酸脱氢酶(GDH)和腺苷单磷酸脱氨酶(AMPD)活性采用R&D公司试剂盒检测。血清葡萄糖(GLU)、肝脏果糖-6-磷酸激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)、果糖-1,6-二磷酸酶、己糖激酶(HK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)活性采用苏州科铭生物技术有限公司试剂盒测定。

1.4.4 抗氧化功能 总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。组织中蛋白含量均采用考马斯亮蓝法测定。

1.5 数据计算与分析

相关生产指标的计算见公式(1)～(7)。

试验数据以平均值±标准误(n=3)表示，采用双因素方差分析(Two-way ANOVA)，若各处理组间存在显著差异(P<0.05)时，采用Duncan 氏法多重比较进行分析。所有统计均采用SPSS17.0分析。

2 结果

2.1 生长性能和饲料利用率

由表2 可知，养殖试验期间，各处理组成活率为96.67%～100%，不同处理组成活率无显著差异。饲料氮 能 比 显 著 影 响WG、SGR、FCR、PER 和PDR。DCP26DL7 组WG 和SGR 最 高，与DCP26DL5 和DCP28DL3 组无显著差异，显著高于DCP22DL3 组，DCP26DL5 组FCR 最低；DCP22DL7 组PER 显著高于DCP28DL5 组。随着饲料DCP 水平提高，WG 和SGR呈逐渐上升趋势；反之，PER 呈逐渐下降趋势，22%DCP组PER显著高于28%DCP组。随着饲料DL水平提高，WG和SGR呈逐渐上升趋势，各DL组PER、PDR和FCR无显著差异。

表2 吉富罗非鱼幼鱼生长性能及饲料利用

2.2 消化酶活性

由表3可知，饲料氮能比显著影响胃、肠道和肝脏消化酶活性。DCP26DL5 组胃蛋白酶活性显著高于DCP28DL3组。随着饲料DCP水平提高，胃蛋白酶活性呈逐渐下降趋势，肠道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趋势，26%DCP组蛋白酶活性显著高于28%DCP组；肝脏LPS 呈先下降后上升趋势，24%DCP 组肝脏LPS活性最低。饲料DL 水平仅对肝脏AMS 活性有显著影响，7%DL组肝脏AMS活性显著高于5%DL组。

表3 吉富罗非鱼幼鱼肠道、肝脏及胃消化酶活性

2.3 能量物质代谢

由表4 可知，饲料氮能比显著影响蛋白质代谢。DCP26DL5 组血浆AST 含量最低；DCP26DL5 组血浆P含量和AMPD活性显著高于DCP22DL7组。随着饲料DCP 水平提高，血浆AST 含量呈逐渐下降趋势，血浆P 含量呈先上升后下降趋势，其中26%DCP 组显著高于22%DCP 组。随着饲料DL 水平提高，血浆TP 含量和GDH 活性呈逐渐上升趋势。饲料DCP 和DL 的交互作用对血浆AST、AMPD 和GDH 活性有显著影响。

表4 吉富罗非鱼幼鱼血液蛋白质代谢的影响

由表5 可知，饲料氮能比显著影响脂质代谢。DCP26DL5 组 血 清TC 和LDL-C/HDL-C 显 著 低 于DCP22DL7 组。随着饲料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐渐下降趋势，各组血清TC、HDL-C和LDL-C含量无显著差异。随着饲料DL水平提高，血清TG含量呈逐渐下降趋势，3%DL 组血清TG 含量显著高于5%和7%DL组；血清TC和LDL-C含量呈逐渐上升趋势，其中7%DL 组血清TC 和LDL-C 含量显著高于3%DL组。饲料DCP 和DL 的交互作用对血清TG 含量有显著影响。

表5 吉富罗非鱼幼鱼血清脂蛋白水平和肝脏碳水化合物代谢的影响

续表5

饲料氮能比显著影响糖代谢。DCP26DL5 组PFPCK 活性显著高于DCP24DL5 组；DCP26DL5 组肝脏HK、FBP 和G6P 活性均与酶活性最高组无显著差异。随着饲料DCP 水平提高，各DCP 组血清GLU 含量无显著变化，糖代谢酶活性在一定范围内呈逐渐上升趋势，26%DCP 组FBP 和G6P 活性显著高于22%DCP 组。随着饲料DL 水平提高，血清PFK 活性呈先下降后上升趋势，各DL 组血清GLU 含量和PK、HK、PEPCK、FBP、G6P 活性无显著差异。饲料DCP 和DL水平的交互作用对血清HK 和FBP 有显著影响，但对血清GLU含量无显著影响。

2.4 抗氧化功能

由表6 可知，饲料氮能比显著影响血液和肝脏抗氧化功能。DCP26DL5 组血浆SOD、CAT 活性、T-AOC 和肝脏SOD、GR、POD、GSH-Px 活性均较高；DCP24DL5 组血清GR 活性显著高于DCP26DL5 组；DCP26DL5 组血液和肝脏MDA 含量与最低组无显著差异。随着饲料DCP 水平提高，血清SOD、CAT、GR活性和T-AOC呈逐渐下降趋势，肝脏SOD、GR和POD活性呈逐渐上升趋势，24%DCP 组血清SOD、CAT 活性和T-AOC与28%DCP组无显著差异。随着饲料DL水 平 提 高，各DL 组 血 清SOD、CAT、GR 活 性 和T-AOC、MDA含量无显著差异。饲料DCP和DL的交互作用对血清SOD、CAT、GR 活性和T-AOC、MDA 含量无显著影响。

表6 吉富罗非鱼幼鱼血清和肝脏抗氧化指标的影响

续表6

3 讨论

3.1 饲料DCP 和DL水平对吉富罗非鱼幼鱼生长性能和饲料利用率的影响

本试验结果表明，随着饲料DCP水平提高，WG和SGR 均呈逐渐上升趋势，28%DCP 组生长速度与26%组无显著差异，有研究表明，PER 和PDR 会随蛋白质水平的提高显著降低[10]，这与本试验研究结果一致。随着饲料DL水平提高，WG和SGR呈逐渐上升趋势，5%和7%DL组WG、SGR无显著差异，表明饲料DL水平为5%时即可满足吉富罗非鱼幼鱼的脂肪需求。饲料DCP 和DL 的交互作用对吉富罗非鱼幼鱼WG、SGR、PER、PDR和FCR均有显著影响。DCP26DL7组吉富罗非鱼幼鱼WG 和SGR 最高，与DCP26DL5 和DCP28DL3 组无显著差异，说明在保持吉富罗非鱼生长性能不变的情况下，提高饲料DL水平，可以降低其对饲料DCP 的需要量，证实通过提高饲料DL 水平可以达到节约蛋白质作用，这与草金鱼(Carassius auratus red var.)[11]和云纹石斑鱼(Epinephelus moara)[12]的研究结果一致；DCP26DL5组饲料系数最低，提高饲料DCP水平，有利于降低饲料FCR。从生长性能和饲料利用率来看，吉富罗非鱼幼鱼对饲料DCP 和DL 的最适需要量分别为26%和5%，最适氮能比为19.18 mg/kJ。这明显低于以往对罗非鱼的蛋白质和脂肪需要量的研究结果，以可消化模式确定吉富罗非鱼幼鱼对饲料蛋白质和脂肪的需要量，既节约了成本，又实现了对罗非鱼的精准营养调控。

3.2 饲料DCP 和DL 水平对吉富罗非鱼幼鱼胃、肠道及肝脏消化酶活性的影响

本试验结果显示，随着饲料DCP 水平提高，吉富罗非鱼幼鱼胃蛋白酶活性呈下降趋势，肠道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趋势，28%DCP 组蛋白酶活性最低，说明在一定范围内，提高饲料DCP 水平有利于提高肠道胰蛋白酶活性，但饲料蛋白含量过高可能会对蛋白酶的分泌产生负反馈调节从而抑制其活性，这与草 鱼[13](Ctenopharyngodon idellus)、血 鹦 鹉(Cichlasomasp)[14]和大鳞鲃(Luciobarbus capito)[15]的研究结果一致；肠道和肝脏LPS均呈先下降后上升趋势，24%DCP 组肝脏LPS 含量最低，然而有研究表明饲料蛋白质水平对鱼类的脂肪酶活性无显著影响[16]，这可能是因为饲料DCP和DL的交互作用对肝脏LPS含量有显著影响，DCP26L5 组肝脏LPS 活性显著高于DCP26L7 组；肝脏、肠道AMS 呈逐渐上升趋势，这与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)[17]的研究结果一致，然而对大鳞鲃[15]和南方鲇(Silurus meridionalisChen)[18]的研究表明鱼体AMS 活性随着饲料蛋白质含量的升高而降低，可见，不同种类的鱼类消化酶活性受饲料变化作用的影响存在差异。随着饲料DL 水平提高，肝脏AMS活性显著提高，这可能是由于饲料脂肪水平升高时，无氮浸出物水平下降，低水平的无氮浸出物诱导AMS的分泌，以提高无氮浸出物的利用[19]。

3.3 饲料DCP和DL水平对吉富罗非鱼幼鱼能量物质代谢的影响

本试验结果显示，随着饲料DCP 水平提高，吉富罗非鱼幼鱼血液TP 含量和GDH 活性无显著变化，说明该试验设置饲料DCP 范围在吉富罗非鱼幼鱼需要量范围内，血液AST 含量呈逐渐下降趋势，在此DCP范围内不影响肝脏蛋白质代谢，这与大黄鱼(Pseudosciaena crocea)[20]和红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)[21]的研究结果不同；血浆P含量呈逐渐上升趋势，提高饲料DCP水平有利于促进机体磷代谢。随着饲料DL水平提高，血液TP含量呈先下降后上升趋势，其中5%DL 组TP 含量最低，在一定范围内提高饲料DL水平有利于提高机体对蛋白质的转化效率，促进蛋白质代谢。饲料DCP和DL对血液AST含量有显著交互作用，同时DCP26DL5组AST活性最低。

随着饲料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐渐下降趋势，血清TC、HDL-C 和LDL-C 无显著变化，表明在一定范围内提高饲料DCP水平可以促进脂质代谢，结果与四须鲃(Barbodes altus)[22]和棕鳟(Salmo trutta)[23]的研究结果一致。随着饲料DL水平提高，血清TG含量呈逐渐下降趋势，但血清TC和LDL-C呈逐渐上升趋势，该结果不同于对鳗鲡(Monopterus albus)[24]和团头鲂(Megalobrama amblycephala)[25]研究中血清TG 和TC 含量随饲料脂肪水平提高而增加的结果，因此有待进一步研究。饲料DCP 和DL 的交互作用对吉富罗非鱼幼鱼脂质代谢无显著影响，但DCP26DL5 组TC 和LDL-C 含量显著低于最高组DCP22DL7组。

随着饲料DCP 水平提高，吉富罗非鱼幼鱼肝脏PFK、PEPCK 和FBP 活性呈逐渐上升趋势，28%DCP和26%DCP 组无显著差异，28%DCP 组G6P 活性显著低于26%DCP 组，这表明提高饲料DCP 水平，有利于提高吉富罗非鱼幼鱼糖代谢关键酶活性，但DCP水平过高则会抑制糖代谢，该结果与斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)[26]的研究结果一致。随着饲料DL 水平提高，吉富罗非鱼幼鱼PFK 活性呈先下降后上升趋势，可能与脂质和糖类在鱼体内的代谢机制有关，具体原因有待进一步研究。吉富罗非鱼幼鱼血糖含量随饲料DCP水平和DL水平升高并未出现显著变化，基本保持在一定的动态平衡状态。

3.4 饲料DCP 和DL水平对吉富罗非鱼幼鱼抗氧化功能的影响

本试验结果显示，随着饲料DCP 水平提高，血清SOD、GR、CAT 活性和T-AOC 均呈先上升后下降趋势，26%DCP 组T-AOC 值和CAT、GR 活性与24%DCP组无显著差异；肝脏SOD、GR和POD活性呈逐渐上升趋势，26%DCP组活性最高，GSH-Px呈逐渐下降趋势，MDA 含量各DCP 组无显著差异，在一定范围内提高饲料DCP水平有助于提高机体抗氧化能力，该结果与异育银鲫(Carassius gibelio)[27]的研究结果一致。随着饲料DL水平提高，血清抗氧化指标无显著变化，肝脏SOD 和GSH-Px 活性呈逐渐上升趋势，7%DL 组SOD和GSH-Px活性显著高于3%DL组，与5%DL组无显著差异，提高饲料DL 水平有利于提高机体抗氧化能力。饲料DCP 和脂肪的交互作用对肝脏SOD 活性有显著影响，DCP26L5 组SOD 活性显著高于DCP22L3和DCP24L5组。

4 结论

综上所述，以可消化蛋白质和脂肪评估鱼类对饲料蛋白质和脂肪需要量，以及利用蛋白质节约效应，寻求合适的氮能比需要，才能精准调控吉富罗非鱼幼鱼营养需求，最大限度的提高饲料利用率、降低饲料成本，实现水产养殖业可持续发展。本研究中DCP26DL7组生长性能最高，但与DCP26DL5组相比，生长性能无显著差异，且DCP26DL5 组蛋白质效率和蛋白质沉积率更高，两组胃、肠道和肝消化酶活性均较高，对能量物质代谢和血清、肝脏抗氧化酶活性有显著促进作用。因此，吉富罗非鱼幼鱼饲料中最适可消化粗蛋白水平为26%，脂肪水平为5%，即最适氮能比为19.18mg/KJ。