不同糖源饲料对黄鳝生长和表观消化率的影响

姜文灏，周秋白，王自蕊，张文平，胡重华，高 淼，王 颖，彭 墨，杨 鑫

（江西农业大学 动物科学技术学院/南昌市特色水生生物营养生理与健康养殖重点实验室，江西 南昌 330045）

【研究意义】黄鳝（Monopterus albus），在分类学上隶属于硬骨鱼纲合鳃目合鳃科黄鳝属，俗称鳝鱼、长鱼、罗鳝等，是我国重要的淡水特色名优养殖品种，在长江流域和珠江流域最为常见，多生活在池塘、河道、湖泊、稻田的底部，是一种底栖鱼类[1]。黄鳝的含肉率高，营养价值丰富[2]，属于肉食性鱼类，但一般认为肉食性鱼类比杂食性和草食性鱼类对饲料碳水化合物的利用能力低[3]，而饲料糖源物质不适宜或者糖水平添加过量，非但饲料利用率低，造成饲料浪费，使水体有机物含量过高，增加氧气消耗，减缓水产动物的生长速度，对水产动物的健康造成不利影响。【前人研究进展】蔡春芳等[4]的研究表明日粮糖种类对青鱼成生长的影响不显著；Buhler.等[5]用含量20%不同种类糖源的饲料饲喂大鳞大麻哈鱼却发现，葡萄糖组、蔗糖组、果糖组生长最快，接下来依次是麦芽糖组、糊精组、半乳糖组、马铃薯淀粉组和半乳糖组。这可能不同鱼类对于不同糖源饲料利用情况也不尽相同，温度和盐度的适应性[3]以及投喂方式[6]有关，且不同种属间存在差异[7]。已有研究表明肉食性鱼类摄食含糖饲料后血糖水平持续升高[8]。但目前关于黄鳝对于不同糖源饲料消化率以及血糖浓度随摄食时间变化的研究尚未见报道。随着水产养殖业的发展，作为饲料蛋白源的鱼粉与豆粕供应量日益紧张，且价格不断上升。目前对于鱼粉替代以及开发利用其他蛋白源的研究较多[9-11]，但是糖类作为水产饲料中最廉价的能源物质，不仅在水产动物的生理活动中提供能量；作为生物体的结构物质；作为细胞识别的信息分子，而且适宜水平的糖源还能节约蛋白质和脂肪。【本研究切入点】因此，节约养殖鱼类饲料蛋白质的一个重要途径就是利用碳水化合物和脂肪对蛋白质的节约作用[12]。如何高效利用非蛋白能源对于水产养殖业的健康发展至关重要。消化率是动物从原料中消化吸收的养分占总摄入养分的百分比，是评价饲料营养价值的重要指标之一[13]。我国原料品种多，加工方式各异，要保证我国渔业的可持续发展，准确测定饲料的消化率，并选用合适的饲料原料提高水产饲料的消化利用率尤为重要。【拟解决的关键问题】本试验以黄鳝为研究对象，配制7 种不同糖源的饲料，进行饲养试验，测定7 种饲料的表观消化率、对生长性能以及餐后血糖浓度等，为黄鳝的健康养殖提供基础资料，并为研究黄鳝的精准配合饲料，提高饲料利用率提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计及饲料配制

本试验设置7 个组，每组4 个重复，共28 个养殖箱，养殖箱有效容积300 L，每箱放20 尾黄鳝，平均质量（21.08±0.43）g。养殖试验在江西农业大学水产养殖基地进行，试验时间为2019 年8—10 月，养殖周期为60 d。

以秘鲁鱼粉、大豆浓缩蛋白和酪蛋白为复合蛋白源，鱼油和豆油1∶1为脂肪源，30%的葡萄糖、蔗糖、玉米淀粉、小麦芯粉、粘米粉、木薯淀粉和马铃薯淀粉为糖源，并添加0.2%的三氧化二钇为外源指示剂[14]配制7种配合饲料。饲料配方见表1。饲料原料粉碎过80目筛[15]，按配方要求准确称量，逐级混合均匀；再加入油脂混合均匀，最后加水制成粒径2 mm的颗粒饲料。自然风干置于-20 ℃冰柜中保存备用。

表1 实验饲料的组成及营养水平（%，干物质基础）Tab.1 Composition and nutrition level of experimental feed（%，dry matter）

1.2 试验鱼及饲养管理

试验用黄鳝为规格整齐的鄱阳湖地区野生黄鳝，在江西农业大学水产养殖基地进行养殖，剔除体质量差异较大的个体，挑选体表光滑无伤，体格健壮的黄鳝放入网箱暂养，饥饿2 d 后驯食，直到完全摄食颗粒饲料，整个驯化过程持续21 d。驯化结束后，饥饿处理24 h后，挑选规格均匀、活力较好的黄鳝随机分为7个组，每组4个重复，共计28个养殖箱，每天18:00进行投喂[16]。试验持续60 d。养殖期间，自然水温在19～31 ℃，溶氧大于4 mg/L，氨氮低于0.5 mg/L。

1.3 样品采集与指标测定

试验前4周不收集粪便，4周后，每天07:00用虹吸管收集完整成型的粪便，放入平皿中滤干后放入-20 ℃冰箱中冷冻保存待测。养殖试验结束后，每组、每次4尾，在投饲后0，1，3，6，9，12 h分6次剪尾取黄鳝血液测血糖，共取24尾。

饲料和粪便中的水分含量测定采用105 ℃恒温烘干法（GB/T 6435—2014）；粗蛋白测定采用凯氏定氮法（GB/T 6432—1994）；粗脂肪测定采用索氏抽提法（GB/T 6433—2006）；灰分测定采用马弗炉高温灼烧法（GB/T 6438—2007）；Y2O3含量测定采用电感耦合等离子质谱法（GB/T 18115.1）。血糖测定采用三诺GA-3型血糖仪测定。

1.4 数据统计与分析

结果采用平均值±标准误（Mean±SE）表示，用SPSS17.0 统计软件进行单因素方差分析（ONE-WAY ANOVA）的基础上，再作Duncan多重比较分析，显著水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 不同糖源对黄鳝生长性能的影响

经过60 d的饲养，摄食7种不同糖源饲料的黄鳝生长情况见表2，由表可知，摄食不同糖源饲料黄鳝的增重率、特定生长率、饲料系数、蛋白质效率均存在显著性差异（P＜0.05），而各组间存活率差异不显著（P＞0.05）。小麦粉组的黄鳝增重率最高为39.99%，显著高于除粘米粉组外的其他组（P＜0.05）；各组间特定生长率的显著性情况与增重率相同；饲料系数以小麦粉组最低，显著低于其他组（P＜0.05）；在蛋白质效率方面，小麦粉组和粘米粉组最高，与玉米淀粉组无显著性差异（P＞0.05），但显著高于其他组（P＜0.05）；葡萄糖组摄食率显著低于其他组（P＜0.05）。

表2 不同糖源对黄鳝生长性能的影响Tab.2 Effects of different carbohydrate sources on growth performance of M.ablus

2.2 黄鳝对不同糖源饲料的表观消化率

黄鳝对7 种糖源饲料的干物质、粗蛋白、粗脂肪的表观消化率见图1。结果表明，本试验中黄鳝对7 种糖源饲料干物质的表观消化率在70.59%～75.00%，葡萄糖组显著高于其他组（P＜0.05），粘米粉组显著低于其他组（P＜0.05）；对粗蛋白的表观消化率在84.23%～91.96%，小麦粉组显著高于其他组（P＜0.05），葡萄糖组显著低于其他组（P＜0.05）；粗脂肪的表观消化率在78.45%～89.57%，小麦粉和粘米粉组显著高于其他组（P＜0.05），蔗糖组和葡萄糖组显著低于其他组（P＜0.05）。

图1 黄鳝对不同糖源饲料表观消化率的影响Fig.1 Effects of different carbohydrate sources on apparent digestibility of M.albus

2.3 不同糖源对黄鳝各组织消化酶活力的影响

不同糖源饲料对黄鳝肝胰脏、胃、肠的蛋白酶活力影响如图2。由图可知，小麦粉组的黄鳝胰蛋白酶显著高于葡萄糖组（P＜0.05），与其他组差异不显著（P＞0.05）；胃蛋白酶各组间无显著性差异（P＞0.05）；肠蛋白酶则是蔗糖、小麦粉、葡萄糖和玉米淀粉组与粘米粉组差异不显著（P＞0.05），但显著高于木薯淀粉和马铃薯淀粉组（P＜0.05）。

图2 不同糖源饲料对黄鳝不同组织蛋白酶活力的影响Fig.2 Effects of different carbohydrate sources on protease activity in different tissue of M.ablus

不同糖源饲料对黄鳝肝胰脏、胃、肠脂肪酶活力影响如图3。由图可知，小麦粉组和木薯淀粉组脂肪酶与马铃薯淀粉组无显著性差异（P＞0.05），但显著高于另外四组（P＜0.05）；胃脂肪酶以小麦粉组最高，但与其他组无显著性差异（P＞0.05）；肠道脂肪酶小麦粉组显著高于其他各组（P＜0.05），马铃薯淀粉组显著高于其他五组（P＜0.05）。

图3 不同糖源饲料对黄鳝不同组织脂肪酶活力的影响Fig.3 Effects of different carbohydrate sources on lipase activity in different tissue of M.ablus

不同糖源饲料对黄鳝肝胰脏、胃、肠的淀粉酶酶活力影响如图4。由图可知，小麦粉组与木薯淀粉组淀粉酶无显著性差异（P＞0.05），但显著高于其他五组（P＜0.05）；各组间的胃淀粉酶较低且无显著性差异（P＞0.05）；肠道淀粉酶小麦粉和粘米粉组显著高于马铃薯淀粉和木薯淀粉组（P＜0.05），但与其他3 组无显著性差异（P＞0.05）。

图4 不同糖源饲料对黄鳝不同组织淀粉酶活力的影响Fig.4 Effects of different carbohydrate sources on amylase activity in different tissue of M.ablus

2.4 黄鳝摄食不同糖源饲料肝糖原积累情况

为探究黄鳝摄食不同糖源饲料肝糖原积累情况，取肝脏进行PAS 染色（图5），发现葡萄糖组和玉米淀粉组肝糖原积累量比其他五组更少。

图5 肝脏糖原积累情况（PAS染色，放大倍数×400，糖原被染成紫红色）Fig.5 Liver glycogen deposition，PeriodicAcid-Schiff stain，Magnification×400（glycogen is dyed fuchsia）

2.5 黄鳝摄食不同糖源饲料后血糖变化情况

黄鳝摄食不同糖源饲料后，血糖浓度随时间变化如图6 所示。葡萄糖组血糖浓度维持在较低的状态，仅0～1 h 有上升；玉米淀粉、粘米粉和马铃薯淀粉组血糖浓度在1～3 h 迅速升高，然后开始下降，再恢复到摄食开始血糖水平；蔗糖、小麦粉、木薯淀粉组血糖持续上升至6 h 后开始下降，再恢复到摄食开始血糖水平。其中蔗糖组血糖长时间维持在较高的状态，木薯淀粉和马铃薯淀粉的常规血糖水平高于其他组。

图6 摄食不同糖源饲料对黄鳝血糖浓度的影响Fig.6 Effects of different carbohydrate sources on serum glucose of M.ablus

3 讨论

3.1 不同糖源饲料对黄鳝生长性能的影响

不同糖源饲料对于不同鱼类的生长性能的影响不尽相同。本试验的7 种不同糖源饲料对黄鳝的增重率、特定生长率、饲料系数以及蛋白质效率均存在显著性影响，而对于存活率则差异不显著。相较于其他组，小麦粉和粘米粉组表现出更快的生长速度，取得更高的蛋白质效率与更低的饲料系数，葡萄糖和蔗糖效果不佳，这可能是糖源结构相对复杂对黄鳝的生长更为有利。Furuichi和Yone[8]在研究中发现α-淀粉组鲤鱼增重率饲料效率最高，糊精组次之，葡萄糖组最低，在卵形鲳鲹[17]、黄鳍鲷[18]和大菱鲆[19]上也体现出类似的试验结果，这可能是由于结构简单的单糖等小分子糖类会迅速被鱼体吸收，易造成瞬间高血糖。有研究者认为鱼体糖代谢相关的酶与激素响应相对滞后[20]，造成不能充分利用迅速吸收的血中高浓度的游离葡萄糖。笔者认为还可能是因为鱼类糖代谢速度慢，单糖和双糖易形成短时间高血糖，后续血糖浓度迅速降低，又无充足的血糖利用影响黄鳝正常生长。多糖类的淀粉中木薯淀粉和马铃薯淀粉支链含量也比玉米淀粉、粘米粉以及小麦粉高[21-22]。而谷物淀粉消化吸收时间更长，能够较长时间维持在适宜血糖水平，更好地利用饲料糖源做能源，提高蛋白质效率促进鱼体生长。通常薯类淀粉比谷物淀粉含有更多有利于鱼类消化吸收的支链淀粉[21]，在本试验中，黄鳝血糖也一直维持在较高水平，但生长性能却比谷物淀粉差，这可能是饲料淀粉含量过高，造成血糖浓度过高，另外，在取样过程中也发现薯类淀粉组的黄鳝肠道更容易出现胀气的现象，其原因有待进一步研究。

本实验黄鳝生长速度整体较慢，分析主要是因为该试验目的是为了比较黄鳝对不同糖源饲料的消化率，在饲料中添加了多达30%的糖源，蔗糖组消化吸收快，餐后血糖升高也快，超过了黄鳝正常生长所需，薯类淀粉组饲料在黄鳝消化道内吸水膨胀性更强，滞留时间更久，使黄鳝血糖水平长期处于较高值，这都可能超过了黄鳝需求阈值，黄鳝是一种典型的肉食性鱼类，饲料30%的糖含量显然太高影响了生长，黄鳝饲料中添加适宜糖量有待进一步研究。

3.2 黄鳝对不同糖源饲料表观消化率的影响

饲料表观消化率是评估饲料可消化物质的指标，能够反映饲料中粗蛋白、粗脂肪等营养成分的吸收情况[23]，使用指示剂法间接测定试验动物对饲料的表观消化率，选择指示剂的种类和粪便收集方法是影响表观消化率准确性的关键环节。本试验使用三氧化二钇作为指示剂，避免影响黄鳝摄食以及饲料的表观消化率[24]。本试验中，黄鳝对葡萄糖和蔗糖组饲料的粗蛋白的表观消化率在84.23%～85.95%，显著低于其他组，造成这种结果的原因可能是因为黄鳝不能充分利用饲料中小分子糖源物质，使得鱼体加大利用蛋白质提供能量，减少了饲料蛋白质作用于黄鳝生长。粗脂肪的表观消化率在78.45%～89.57%，小麦粉、玉米淀粉和粘米粉组这三种谷物淀粉组显著高于其他组，可能是谷物淀粉的消化吸收速度较慢，在肠道中停留时间较长，也有利于脂肪的同步消化吸收与利用[17]。

3.3 不同糖源饲料对黄鳝各组织消化酶的影响

饲料中的碳水化合物、蛋白质和脂肪需要在消化道内被消化系统分泌的消化酶进行酶促分解后才能被吸收利用，依据反应底物的不同大致可分为淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等几种[25]。胃主要消化蛋白质，不是脂肪和碳水化合物的主要消化场所[26-27]。而肠道是黄鳝淀粉消化吸收的主要器官[26]。本试验结果表明，不同糖源饲料对胃的消化酶活力无明显影响，对肝胰脏和肠道的消化酶影响较大，其中小麦粉与粘米粉组的肠道淀粉酶活力最高，说明小麦粉与粘米粉作为黄鳝饲料糖源，能够提高黄鳝肠道淀粉酶活力。且小麦粉组的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶，在肝胰脏和肠道中均体现出较高的活力，说明小麦粉较适宜用作黄鳝饲料糖源。

3.4 黄鳝摄食不同糖源饲料肝糖原积累情况

糖原合成是指葡萄糖和少量果糖和半乳糖合成糖原的过程，反之，糖原分解为葡萄糖则为糖原分解，糖原主要有肝糖原和肌糖原，分别储存在肝脏和肌肉中。肝糖原的积累是肝糖原合成与分解共同影响的结果[20]。本试验中葡萄糖组和玉米淀粉组肝糖原积累量比其他五组更少，可能是葡萄糖组黄鳝摄食率非常低，使得肝糖原积累量很少，而玉米淀粉组虽然摄食与生长情况正常，但其肝糖原积累量也较低，其原因有待进一步研究，可能是玉米淀粉组黄鳝摄食后血糖浓度并未升高很多，参与糖原合成的血糖不多使肝糖原积累量少。蔗糖组生长性能差，但肝糖原积累量却多，可能是蔗糖组黄鳝摄食后血糖浓度长时间维持在较高水平，黄鳝机体需要合成肝糖原来降低血糖水平。董兰芳[17]对卵形鲳鲹的试验结果则显示葡萄糖组的肝糖原含量最高，是因为葡萄糖饲料并未严重影响卵形鲳鲹的摄食。

3.5 黄鳝摄食不同糖源饲料后血糖变化情况

鱼类肠道中的葡萄糖主要通过小肠上皮绒毛细胞的钠钾葡萄糖共运载体（Sglt1）吸收[28]，吸收后的葡萄糖经门静脉进入肝，其中一部分在肝脏中代谢，另一部分进入血液。餐后血糖浓度的变化一定程度上能够体现鱼类对饲料糖源的吸收速率。董兰芳[17]对卵形鲳鲹喂食不同糖源饲料，表现出蔗糖组血糖浓度显著高于葡萄糖组和糊化玉米淀粉组。程镇燕等[20]对鲤鱼进行腹腔注射高剂量（1 670 mg/kg）和低剂量（417 mg/kg）的葡萄糖，结果显示两组鲤鱼的血糖浓度均呈现先上升，6 h 后下降至空腹水平再继续下降，但在12 h 时又恢复至空腹水平，但是两组间不同的是，低剂量组在1 h 达到峰值，而高剂量组持续至3 h达到峰值。本试验是探究黄鳝在饥饿后再投喂不同糖源饲料，血糖浓度随摄食时间的变化。葡萄糖组血糖浓度整体维持在较低的水平，仅在0～1 h有上升，可能是葡萄糖无需经过消化就能直接吸收，导致血糖浓度迅速升高抑制黄鳝摄食，且黄鳝属于肉食性鱼类，消化道相对较短，推测血糖浓度峰值出现很快以至于1 h 时已经降下来。而蔗糖组黄鳝的摄食量未受到严重影响，血糖长时间维持在较高浓度。这可能是蔗糖需要水解为葡萄糖和果糖才能被鱼体吸收，且与胰岛素响应滞后，低于正常应到达水平有关[20]。木薯淀粉和马铃薯淀粉组的常规血糖水平高于其他组，这与薯类淀粉的支链比例较高，也更容易糊化[29]，本试验添加30%的水平，使得薯类淀粉组饲料在黄鳝消化道内吸水膨胀性更强，滞留时间更久，使黄鳝血糖水平长期处于较高值。

血糖浓度的变化趋势，与糖代谢的各个途径中相关酶与激素，都有着密切的联系。已有研究表明肉食性鱼类摄食含糖饲料后血糖水平持续升高[8]，但不同鱼类的血糖恢复到摄食前水平需要的时间不同，鳜鱼[30]需要3 h，鲤鱼[31]和草鱼[32]则需要5 h 和10 h。而黄鳝摄食不同糖源饲料血糖峰值多数出现在餐后3～6 h，然后再恢复到摄食前的水平，其机制仍有待研究，而黄鳝机体正常的血糖水平也需要进一步探索。

4 结论

小麦粉与粘米粉作为黄鳝饲料糖源粗蛋白和粗脂肪的消化率也更高，肝脏和肠道的消化酶活力更强，能取得更好的生长性能；木薯淀粉和马铃薯淀粉组生长性能比谷物淀粉组差，优于葡萄糖和蔗糖组，但会使黄鳝肠道产生胀气，长期摄食使血糖水平较高；蔗糖能够很快地被黄鳝吸收，但是未能及时充分利用；而葡萄糖组会减少黄鳝摄食。综上所述，这7种饲料糖源中，小麦粉与粘米粉比较适宜用作黄鳝饲料糖源。