不同水草对小龙虾饲料物理指标及消化特性的影响

杨 静，任汐月，陈可妍，胥 钦，付晓燕

（武汉设计工程学院食品与生物科技学院，湖北 武汉 430205）

目前，小龙虾饲料中绿色天然添加物的研究已成为热点，以植物蛋白替代鱼粉应用于饲料中是有效降低饲料成本的途径之一[1]。在小龙虾养殖过程中可以选用的植物性饲料十分丰富，主要有浮游植物、浮萍、水芹菜之类的幼嫩水生植物，谷类、麦麸、米糠、豆饼、菜籽饼、南瓜、啤酒糟等[2]。水草在小龙虾养殖过程中扮演着不可或缺的角色，内含维生素和蛋白质等多种营养物质，具有很高的营养价值，这些成分作为动物饵料或饲料添加剂可提高动物的生长能力和免疫能力[3]，然而有关水草作为绿色添加剂对饲料加工性能的影响目前鲜有报道。

以伊乐藻和轮叶黑藻为研究对象，考查不同添加量对饲料物理指标和体外消化特性的影响，旨在开发新型小龙虾配合饲料，降低生产成本，促进小龙虾养殖行业的稳定发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小龙虾饲料，湖北双港生物饲料有限公司提供；磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、茚三酮、异亮氨酸、葡萄糖、3,5-二硝基水杨酸，国药集团化学试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

XM-120型制粒机，山东兴牧机械有限公司产品；FSJ-A03D1型粉碎机，佛山市小熊电器有限公司产品；TA.XT型物性测试仪，深圳市科兴精密仪器有限公司产品；FD-1A-50型冷冻真空干燥机，北京博医康实验仪器有限公司产品；722型可见分光光度计，天津冠泽科技有限公司产品；HH-S4型恒温水浴锅，金坛市医疗仪器厂产品。

1.3 试验方法

1.3.1 水草饲料的制备

将新鲜水草冷冻干燥后粉碎，分别按0.6%，1%，2%，3%，4%添加量添加到小龙虾饲料中，混合均匀，用造粒机制成颗粒饲料，以添加草粉的原始饲料作为对照，测定含粉率、容重、硬度、黏弹性、沉降速度、水中稳定性、吸水性等物理指标。

1.3.2 含粉率的测定

把一定质量的颗粒饲料置入不能通过的套筛网上，在规定时间里摇动过筛，然后再称量筛网上的颗粒饲料质量。求所损失的饲料质量（g）占取样重量（g）的百分率，即为含粉率。每个样品重复测量3次取平均值。含粉率按下式计算：

1.3.3 容重的测定

参考王际英等人[4]的方法，在50 mL量筒中倒满颗粒饲料，将其超出量筒上边缘的颗粒用直尺削平，体积记作V。在装入饲料颗粒时，避免在量筒内出现较大空隙，然后称量量筒内所装饲料质量m。每个样品重复测量3次取平均值。容重按下式计算：

1.3.4 硬度和黏弹性的测定

将颗粒放置于物性分析仪上，测定模式选择为压缩，压缩量选择为50%，测试前与测试后的探头速度设为1 mm/s，测定时速度为0.2 mm/s，探头P6。每次测定随机选取1粒饲料，重复测定3次后取平均值。

1.3.5 沉降速度的测定

参照杨俊成等人[5]的方法，在一个容积为500 mL的量筒中盛入脱气蒸馏水，取几粒饲料预先在除气蒸馏水中浸泡20 s，然后用吸管将饲料颗粒放在水柱的弯月面下面，用秒表记录饲料颗粒下沉30 cm所用的时间（精度为0.01 s）。重复30次。下沉距离（30 cm）与30次平均下沉时间的比值。沉降速度按下式计算：

1.3.6 水中稳定性的测定

参照SC/T 1077—2004，并稍作改进。取10 g（精确到0.1 g）样品，放入60目圆筒形网筛中，将网筛置于25±2℃的海水中5 min后，将网筛缓慢提至水面，再缓慢沉入水中，使饲料离开筛底，反复3次后，斜置网筛沥干水分。将网筛中的饲料置于105℃烘箱烘干至恒质量，记录质量m2。同时，称取一份饲料测定其干物质质量m1。水中稳定性按下式计算：

1.3.7 吸水性的测定

参考王际英等人[4]的方法，将饲料样品粉碎并过60目筛，准确称取4 g（精确到0.1 mg）粉料，置于50 mL具塞离心管中，称质量m3，沿壁缓缓加入蒸馏水30 mL，用漩涡振荡器间歇振荡30 s后，以转速1 000 r/min离心分离10 min，将离心管内上层液体沥水后称质量m4。吸水性按下式计算：

式中：m——饲料样品质量，g；

m3——离心管与样品的质量，g；

m4——离心管中样品沥干后的质量，g。

1.3.8 体外消化特性的测定

（1）粗酶液的制备。参考梁萍等人[6]的方法，并加以改进。将活虾置于冰盘上，常规解剖取出肝胰腺和肠道，去掉表面脂肪及内容物，称取质量，按总质量的4倍体积加入预冷的0.2 mol/L的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液（4℃，pH值7.4），在4℃下，以转速4 000 r/min离心20 min，取上清液作为粗酶提取液，-20℃冷冻保存于冰箱中，备用。

（2）干物质消化率的测定。准确称量不同添加量的伊乐藻饲料样品0.500 0 g放入50 mL带盖离心管中，加入0.2 mol/L、pH值7.4的磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液15 mL和酶液5 mL，然后放入28℃恒温水浴锅中振摇酶解6 h。酶解完毕后取离心管置于离心机中离心15 min（4℃，4 000 r/min）。吸出上层清液，将沉淀于105℃烘干至恒质量。每个样品3次平行。

（3）氨基酸含量测定。分别吸取不同消化时间（1，2，4，6 h）的样液0.2 mL，各加水至2.0 mL后，加入0.4 mL茚三酮溶液混匀，于电炉上沸水浴15 min，取出冷却至室温后加水至10 mL刻度线，静置15 min后，于波长570 nm处测定吸光度。异亮氨酸标准曲线方程为Y=0.006 4 X-0.440 1，R2=0.998 4。

（4）还原糖含量测定。分别吸取不同消化时间（1，2，4，6 h）的样液0.2 mL，各加水至2.0 mL后，加入4 mL 3,5-二硝基水杨酸试剂，置沸水浴中加热5 min。取出，立即置冷水中冷却至室温，定容至10 mL，摇匀，于波长540 nm处测定吸光度。葡萄糖标准曲线方程为Y=1.200 9X+0.009 1，R2=0.996 6。

2 结果与分析

2.1 不同水草添加量对饲料含粉率的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料含粉率的影响见图1。

图1 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料含粉率的影响

含粉率是评定颗粒饲料加工品质的重要指标[7]，受原料特性、粉碎粒径大小、调制效果、油脂添加等诸多因素的影响[8]。由图1可知，添加轮叶黑藻饲料的含粉率呈上升趋势，而伊乐藻添加量为0.6%时含粉率达最大值，继续增大添加量，含粉率呈下降趋势。颗粒饲料含粉率的高低会直接影响到动物对成型饲料的利用程度，饲料含粉率越低越合格。

2.2 不同水草添加量对饲料容重的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料容重的影响见图2。

图2 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料容重的影响

容重是粉末饲料和颗粒饲料单位体积的质量指标。由图2可知，随着添加量的增大，伊乐藻饲料的容重呈先上升后下降趋势，添加量为1%时，饲料容重最高，而轮叶黑藻饲料的容重则呈相反趋势，且普遍低于伊乐藻饲料。饲料容重可以反映饲料的密度，容重轻、密度小的饲料，颗粒较疏松，在运输过程中容易崩裂；容重越大，所占体积就越小，从而可以节约包装成本[7]。

2.3 不同水草添加量对饲料硬度的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料硬度的影响见图3。

图3 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料硬度的影响

硬度是检测颗粒饲料品质的重要指标之一，表示饲料颗粒的结实程度。适宜的硬度更有利于仓储和运输，如果硬度太高，会影响饲料的适口性，进而影响生产性能；如果硬度太低，饲料的脆性就会增加，容易破碎[7]。由图3可知，随着添加量的增大，伊乐藻饲料的硬度呈先上升后下降趋势，整体变化幅度较大，轮叶黑藻饲料的硬度整体呈下降趋势，且波动幅度较平缓。Buchanan N P等人[9]研究发现在饲料中提高粗纤维含量，可以提高颗粒饲料的硬度，伊乐藻饲料的硬度普遍高于轮叶黑藻。

2.4 不同水草添加量对饲料黏弹性的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料黏弹性的影响见图4。

图4 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料黏弹性的影响

黏弹性是颗粒饲料成型的重要因素之一，饲料的黏弹性越大，饲料的成型率越高，含粉率越低，在水中被虾抢食的过程中不宜散落，可以提高饲料的利用率。由图4可知，随着伊乐藻和轮叶黑藻添加量的增加，饲料黏弹性呈小幅上升趋势，整体较原始饲料变化不大。

2.5 不同水草添加量对饲料沉降速度的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料沉降速度的影响见图5。

沉降速度对虾的饲料采食量和生长有显著影响[5]。饲料沉降速度过快或者漂浮于水面，则不利于被小龙虾摄食，降低了饲料的利用率，造成资源浪费，并导致虾生活环境受到污染。由图5可知，添加伊乐藻和轮叶黑藻后饲料的沉降速度均低于原始饲料，不同添加量对饲料沉降速度影响不大，伊乐藻略高于轮叶黑藻。

图5 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料沉降速度的影响

2.6 不同水草添加量对饲料水中稳定性的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料水中稳定性的影响见图6。

图6 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料水中稳定性的影响

饲料的水中稳定性反映了其在水中溶失率的大小，是水产饲料的重要质量指标，溶失率越低，稳定性越高[4]。由图6可知，随着添加量的提高，2种水草饲料的溶失率均高于原始饲料，说明添加伊乐藻、轮叶黑藻后饲料在水中的稳定性有所下降。饲料的稳定性偏低，在水中则易于散开，易导致营养成分快速流失，造成经济损失，并使水体受到污染，增加小龙虾患病风险。

2.7 不同水草添加量对饲料吸水性的影响

不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料吸水性的影响见图7。

图7 不同添加量的伊乐藻、轮叶黑藻对饲料吸水性的影响

吸水性反映了饲料对水分的吸附能力，饲料吸水性好，会增加养殖动物的饱食感，从而减少采食量，影响动物的生长性能[4]。由图7可知，随着伊乐藻和轮叶黑藻添加量的提高，饲料的吸水性呈现一定波动，整体上较原始饲料有所降低，在添加量为0.6%～2%时，伊乐藻饲料的吸水性低于轮叶黑藻，当添加量超过2%时，伊乐藻饲料则表现出较高的吸水性。

2.8 伊乐藻添加量对饲料体外消化特性的影响

2.8.1 饲料干物质消化率的变化

不同添加量伊乐藻对饲料干物质消化的影响见图8。

图8 不同添加量伊乐藻对饲料干物质消化的影响

干物质的表观消化率反映了动物对饲料原料的总体消化能力[10]。由图8可知，经6 h体外消化过程后，原始饲料的干物质消化率为75.35%，随着伊乐藻添加量的增加，干物质消化率呈上升趋势，当添加量为4%时，干物质消化率可达82.96%，表明在饲料中添加伊乐藻可有效提高饲料的消化特性，更有利于营养物质的吸收。

2.8.2 消化液氨基酸含量的变化

不同添加量的伊乐藻饲料不同消化时间的氨基酸含量变化见图9。

图9 不同添加量的伊乐藻饲料不同消化时间的氨基酸含量变化

小龙虾对蛋白质的需要实际是对氨基酸的需要，所以氨基酸含量是间接反映小龙虾对饲料中蛋白质体外消化情况的指标[11]。由图9可知，随着消化时间的延长，不同添加量的伊乐藻饲料消化液中氨基酸含量均显著提高，在0～4 h范围内呈线性增加趋势，消化4 h后变化趋于平缓。添加伊乐藻的饲料消化液中氨基酸含量普遍高于原始饲料，6 h后氨基酸含量大致与伊乐藻添加量呈正相关，表明伊乐藻的添加大大促进了饲料中蛋白质的消化吸收利用。

2.8.3 消化液还原糖含量的变化

不同添加量的伊乐藻饲料不同消化时间对还原糖含量的影响见图10。

图10 不同添加量的伊乐藻饲料不同消化时间对还原糖含量的影响

由图10可知，随着消化时间的延长，不同添加量的饲料消化液中还原糖含量均呈显著上升趋势，消化前2 h内，添加伊乐藻的饲料消化液还原糖含量普遍高于原始饲料，而2 h后高添加量组的还原糖含量明显低于原始饲料。当消化时间为6 h时，添加量为0.6%的饲料消化液中还原糖含量最高，可达到69.31 mg/g，表明低添加量的伊乐藻可在一定程度上促进糖类物质的消化和吸收，添加量过高时则不利于糖类物质的利用。

3 结论

考查了不同添加量的伊乐藻和轮叶黑藻对小龙虾饲料物理指标的影响，以含粉率、容重、硬度、黏弹性、沉降速度、吸水性、稳定性等作为评价指标。结果表明，添加伊乐藻和轮叶黑藻后饲料的含粉率和容重呈相反变化趋势，饲料硬度、沉降速度、吸水性和水中稳定性较原始饲料有所降低，黏弹性变化不大。采用伊乐藻饲料进行模拟体外消化试验，以干物质消化率、还原糖含量、氨基酸含量作为考查指标。结果表明，随着伊乐藻添加量的增加，饲料干物质消化率和氨基酸含量呈上升趋势，表明添加伊乐藻促进了饲料中蛋白质的消化吸收利用。而对糖类物质来说，低添加量的伊乐藻有利于其消化吸收，添加量过高时则降低其消化率。

随着我国水产业的发展，水产饲料添加剂将会更加受到国内外的重视。水草富含纤维素、矿物质、维生素等，可作为小龙虾优质的植物饵料，但其在活虾养殖中的应用，以及对小龙虾摄食、生长性能和消化酶活力的影响等尚需进一步深入研究。