饲料蛋白质水平对水产动物生长及抗氧化的影响

王冰柯，张 芹，王延晖

（河南省水产科学研究院，郑州 450044）

1 水产动物蛋白需求研究慨况

蛋白质作为水产动物配合饲料中最重要的营养物质之一，是决定其生长的关键因素，不仅能够提供水产动物合成蛋白质所需的氨基酸，还能提供水产动物生长和代谢所需的能量。饲料中蛋白质含量过低会导致营养不足、生长缓慢，影响经济效益。但饲料中蛋白质含量过高，不仅造成资源的浪费，还会产生较多的氨氮排泄物，污染养殖水体，破坏水产动物生长的环境[1]。

20世纪50年代鱼类蛋白质需要量的研究已经开始，60年代主要从事鲑鳟鱼类蛋白质需要量的研究，70和80年代又开始了鲤(Cyprinus carpio)、罗非鱼(Sarotherodon mossambicus) 和日本鳗鲡(Anguilla japonica)等鱼类蛋白质营养需求的研究。经过40多年的研究积累，鱼类蛋白质和氨基酸营养需求方面积累了丰富的数据资料。目前的研究结果已明确了主要养殖品种的蛋白质需要量，鲤、斑点叉尾鮰(Ictalurus punctaus)、罗非鱼、日本鳗鲡和大鳞大麻哈鱼(Oncorhynchus tshawytscha)等鱼类的必需氨基酸需求量也已明确[2]。

2 蛋白水平对水产动物生长的影响

鱼类对饲料蛋白质的需求量显著高于陆生动物，是陆生动物的2～4倍。蛋白质是维持鱼体生命活动所必需的营养物质，是构成鱼体的主要物质，也是能量的重要来源。但对其他众多鱼类的一系列试验结果表明，蛋白质虽为鱼体生命活动的基础，在其生长和存活过程中必不可少，但是过高或过低都会影响鱼体的生长和健康[3]。

水产动物按照食性可以分为草食性水产动物、肉食性水产动物和杂食性水产动物，不同食性的水产动物对蛋白质的需求不同。草食性水产动物以摄食植物为主，如：水草、丝状藻类以及生长在水中的其他各种植物，以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、团头魴(Megalobrama amblycephala)为代表，尤其是草鱼，因专食草类食物而得名。李彬等在研究饲料蛋白水平对大规格草鱼生长、饲料利用和氮代谢相关酶活性的影响时得出结论，草鱼的增重率与特定生长率受饲料蛋白水平(15%、20%、25%、30%、35%)的显著影响，随着饲料蛋白水平的提高呈现出先升高后降低的趋势，二者均在饲料蛋白水平为25%时达到最高，当超过25%后，二者逐渐下降。李向飞等研究发现，团头鲂的体重随饲料蛋白水平(27%、31%、35%)增加而增加，但各组之间差异不显著，当饲料蛋白水平达到35%时，团头鲂存活率显著低于其他组。

肉食性水产动物一般生性凶猛，捕捉其他动物为食，甚至能捕杀比它自身体积更大的动物，常见的鱼有加利福尼亚湾石首鱼(Totoaba macdonaldi)、乌鳢(Ophiocephalus argus)、石斑鱼(Sebastes schlegeli)、黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)等。Lee等研究饲料蛋白水平和脂肪水平对黄颡鱼生长和体组成的影响时发现，饲料蛋白水平(22%、32%、42%、52%)和脂肪水平(10%、19%)对黄颡鱼的成活率无显著影响，但显著影响其增重率和特定生长率，表现为随蛋白水平的增加先升高后下降，饲料中蛋白和脂肪的最佳水平分别为42%和19%。

杂食性水产动物食性很广，常见鱼类有鲫鱼(Carassius auratus)、鲤鱼、尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、宝石鲈(Scortum barcoo)等。Mohsen等在研究日粮蛋白水平、初始体重以及它们的交互作用对尼罗罗非鱼生长、饲料利用率和生理变化的影响时发现，尼罗罗非鱼的生长受到蛋白水平(25%、35%、45%)和初始体重的显著影响，尼罗罗非鱼鱼苗在蛋白水平为45%时获得最佳生长，而尼罗罗非鱼幼鱼在饲料蛋白水平为35%时获得最佳生长，造成这种情况的原因可能是：它们摄食的过量蛋白质可能通过脱氨基作用用于能量消耗或以脂肪的形式储存起来，导致血糖增加，脂肪沉积，使氨氮排泄物含量增加。卲庆军等的研究表明，饲料不同粗蛋白水平对宝石鲈的增重率有显著影响，增重率随着饲料蛋白水平的增加呈先升高后降低的趋势，即蛋白水平从23.64%增加至33.50%时，增重率逐渐升高，蛋白水平从33.50%增加到41.62%时，增重率逐渐降低，研究结果表明，宝石鲈对饲料中蛋白质需要量大约为33.50%左右。董云伟等在研究饲料蛋白水平对罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)生长和消化酶活性的影响中表明，饲料不同蛋白水平(20%、25%、30%、40%、45%、50%)对罗氏沼虾的生长无显著影响。造成这种情况的原因可能是因为罗氏沼虾属于杂食性动物，对饲料中蛋白质的需求低于其他肉食性的虾类。

3 蛋白水平对水产动物体组成的影响

蛋白质可作为水产动物的构件蛋白质，用于水产动物的组织修复和新的组织形成[4]，一般来说，随着饲料中蛋白水平的提高，水产动物对饲料的摄入量和消化率也逐渐提高。陈壮等在研究饲料蛋白水平对鲈鱼(Lateolabrax japonicus)生长、体组成及蛋白酶活力的影响中发现，鲈鱼全鱼粗蛋白含量随着饲料蛋白水平(35%、40%、45%、50%、55%)增加而增加，粗脂肪和粗灰分随着饲料蛋白水平的增加呈减少的趋势，当饲料蛋白水平达到55%时，鲈鱼的体蛋白含量达到最大值。邵庆军等在研究饲料蛋白水平对宝石鲈的生长和体组成的影响中表明，饲料蛋白水平对宝石鲈鱼体水分含量无显著影响，但其对鱼体体组织中粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量有显著影响。宝石鲈体组织中粗蛋白含量随着饲料蛋白水平的增加先升高后下降，这与美洲鳗鲡幼鱼(Anguilla rostrata)、金鱼(Carassius auratus)、大梭鱼(Esox masquinongy)等研究结果相一致。全鱼体脂肪随着饲料粗蛋白水平的升高却呈不断下降的趋势。也有一些研究发现，随着饲料蛋白水平的增加，水产动物的体蛋白含量增加，但是水产动物的体脂肪含量却无规律性变化。姜松等在研究饲料蛋白水平对斑节对虾(Penaeus monodon)生长、血液生化指标及体成分的影响中表明，饲料蛋白含量对斑节对虾体成分有显著影响，对斑节对虾的灰分和脂肪含量无显著影响。虾体的粗蛋白含量随着饲料蛋白水平(34%、38%、42%)的增加而增加，表明充足的氮来源会积累在虾的体内。这一变化趋势与前人对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的研究与推测类似[5]。但又有研究发现，饲料蛋白质水平对鱼体粗蛋白含量无显著影响，这可能与鱼的种类、饲养方法、饲料组成等有关[6]。Lee等研究发现，饲料蛋白水平(37%、42%、47%)和脂肪水平(7%、14%)对石斑鱼幼鱼水分、粗蛋白和粗灰分无显著影响，但其对幼鱼的粗脂肪含量有显著影响，粗脂肪含量随着蛋白水平和脂肪水平的增加而增加。Adrian等研究表明，蛋白水平(20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%)对四须鲃(Barbodes altus)的粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量均无显著影响，这与斑点叉尾鮰等研究结果一致。

4 蛋白水平对水产动物抗氧化指标的影响

常用的抗氧化指标有超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量、羟基自由基的清除率、谷胱甘肽过氧化物酶活性以及总抗氧化能力等。丙二醛(MDA)是脂质过氧化物的最终分解产物之一，具有很强的生物毒性，其含量能直接反映机体脂质过氧化程度，并间接反映细胞损伤程度和机体抗氧化能力，常作为机体抗氧化能力的测定指标。谷胱甘肽过氧化物酶作为过氧化氢的下游酶类，主要作用是催化还原型谷胱甘肽，以清除细胞呼吸代谢过程中产生的过氧化氢和脂质过氧化产物，进而减轻细胞膜多不饱和脂肪酸的过氧化作用，保护细胞膜功能和结构完整[7]。目前，崔培等在研究不同蛋白水平的虾青素饲料对锦鲤体色、生长及免疫的影响中表明，蛋白水平(25.49%、30.84%、35.04%、40.48%、45.88%)对实验鱼溶菌酶(LZM)以及实验鱼肝胰脏(CAT)、乳酸脱氢酶(LDH)无显著影响，对超氧化物歧化酶活性(SOD)有显著影响。当蛋白水平最高时，SOD活力逐渐下降。造成这种情况的原因可能是因为蛋白水平的升高导致了虾青素的积累，从而使自由基减少，而自由基作为SOD的作用底物量，它的降低导致了SOD酶活力的降低。乐贻荣等研究发现，肝胰腺中超氧化物歧化酶和丙二醛的含量在各蛋白水平饲料组(25%、30%、35%)之间不存在显著差异，高蛋白水平组奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)肝胰腺中的过氧化氢酶(CAT)活性显著高于其它饲料组，说明蛋白水平对肝胰腺中的过氧化氢酶有一定的影响。谢囯驷等在研究饲料蛋白水平对日本沼虾生长、消化酶和免疫酶的影响中表明，饲料不同蛋白水平(28%、32%、36%、40%、44%)对酸性磷酸酶(ACP)活性有显著影响，肝胰腺ACP活性随着饲料蛋白水平的增加先降低后升高，而碱性磷酸酶(AKP)活性随蛋白水平的先增加后降低，但各蛋白水平之间酶活性差异均不显著。SOD活性随蛋白水平的增加无明显的变化趋势，各蛋白水平之间差异均不显著[8]。

5 结论

饲料蛋白水平的高低会直接影响水产动物的生长，当饲料中蛋白水平不能满足水产动物所需时，会造成水产动物生长停止甚至体重降低，从而延误生产；而饲料中蛋白水平超过水产动物所需时，多余的蛋白质经脱氨基作用产生的氨氮被排泄到养殖环境中，不含氮部分作为能量消耗掉，这不仅会造成饲料蛋白质资源的浪费，还会恶化养殖环境。饲料蛋白水平对水产动物体组成也有一定的影响，但是总体来说影响不大。饲料蛋白水平对水产动物抗氧化指标的影响还有待于进一步研究。