低鱼粉条件下添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢生长性能和肠道消化酶活性的影响

2023-03-06 07:34张含乐涂永芹张凯凯钱雪桥
饲料工业 2023年3期
关键词:鱼粉复合物杂交

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(广东海大集团股份有限公司,广东广州 511400)

杂交鳢属肉食性鱼类,肉质鲜美,具有较高的营养价值,在两广地区被广泛养殖。杂交鳢作为肉食性鱼类,营养级较高,具有较高的蛋白质需求[1],其配合饲料中鱼粉占比高,一般在30%以上。由于全球的鱼粉供应紧张,造成饲料成本高涨[2],因而替代其饲料中的鱼粉对于降低养殖成本、保障行业可持续发展具有重要意义。众多学者已在鱼粉替代相关领域进行了大量研究[3-9],发现鱼粉被动植物蛋白源替代往往会存在适口性差、生长性能降低、抗氧化能力减弱等一系列负面问题[9-12]。近年一些功能性营养物质对代谢的调节作用被发现,可以作为低鱼粉条件下的调控营养素。

磷脂酸作为一种二酰基甘油磷脂,是重要的生物信号分子,其功能主要与雷帕霉素复合物信号通路(mTOR)靶点的激活有关[13],雷帕霉素复合物可以通过感知细胞内营养状态来调节细胞生长和代谢[14]。有研究表明,mTOR 的激活可以提高养殖动物的生长性能,增强免疫力,提高抗逆性,改善肌肉质地等[15]。

胆固醇是细胞膜的重要成分,也是包括胆汁酸、类固醇激素和维生素D 在内的许多物质合成的前体物质,其在水产动物的生长代谢过程中具有不可替代的作用[16-20]。关于磷脂酸和胆固醇在鱼类配合饲料中的应用已有很多学者进行了具体的研究,但关于这些功能性原料在杂交鳢配合饲料中的应用却鲜见报道。因此本试验探究了磷脂酸、胆固醇以及复合物对杂交鳢生长性能、饲料利用和肠道消化酶的具体影响,以期为杂交鳢配合饲料的配制和升级提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与日粮配方

试验以鱼粉、小麦粉、发酵豆粕、玉米蛋白粉、小麦蛋白粉、花生粕和啤酒酵母为主要蛋白源,以鱼油、豆油和磷脂油为脂肪源,根据杂交鳢的营养需求配制蛋白质含量为50%、脂肪含量为10%的低鱼粉基础饲料(D1组),鱼粉添加量为15%,通过多种蛋白源的搭配以及补充晶体氨基酸来尽量保证试验饲料氨基酸的平衡。通过在基础饲料中分别添加0.5%磷脂酸、1.0%胆固醇和两种物质复合物配制饲料,分别为D2、D3组和D4组。功能性成分的添加量是依据乌鳢、斑鳢以及其他营养级相近的肉食性鱼类适宜添加量而定的,试验日粮组成及营养水平见表1。

表1 试验日粮配方与营养水平(%)

1.2 试验用鱼和养殖管理

试验在广州市海鸥岛实验基地进行。试验用鱼购于珠海海龙水产养殖基地,暂养15 d 后将规格均匀[(30.58±1.55)g]、健康的杂交鳢随机分为4组,每组5个重复,每个重复组80尾,分别投喂D1、D2、D3和D4四种饲料。试验在网箱(1 m×1 m×1.5 m)中进行,浮排网箱放置在鱼塘中(长85 m,宽40 m,水深2.5 m),增氧机24 h持续运转。每天7:00和17:00表观饱食投喂2次。试验周期8周,试验期间水温控制在(25.0±2.0)℃、pH为(7.0±0.3)、溶解氧大于7 mg/L、氨氮小于0.5 mg/L。

1.3 样品采集与指标测定

养殖8 周后,用丁香酚将鱼麻醉,清点每个网箱鱼的数量,对每个网箱的鱼称总重并计数。每个网箱随机取6尾鱼,3尾用于称重并测量体长,然后解剖称量肝脏重和内脏重,用于计算形体指标,如肥满度(CF)、肝体比(HSI)和脏体比(VSI),另3 尾尾椎静脉取血,制备血清,测定血清总蛋白含量,随后解剖取肠道组织样品,用于测定淀粉酶、胰蛋白酶、脂肪酶等消化酶活性。另外,随机取5尾鱼分析全鱼粗成分。按照美国分析化学家协会(AOAC,1997)的方法,对试验饲料和全鱼营养组成进行分析。粗蛋白含量通过凯氏定氮法测定;粗脂肪含量通过索氏抽提法测定;水分含量用烘干法(105 ℃)测定;灰分含量采用马弗炉(550 ℃)灼烧法测定。血清总蛋白含量、肠道淀粉酶、胰蛋白酶活性以及脂肪酶活性均使用试剂盒测定,试剂盒购自南京建成生物工程研究所有限公司,具体方法参照说明书。

存活率(SR,%)=结束时试验鱼尾数/开始时试验鱼尾数×100

增重率(WG,%)=(末均重-初均重)/初均重×100

饲料系数(FCR)=饲料消耗量/(末重-初重)

特定生长率(SGR,%/d)=100×(ln末均重-ln初均重)/试验天数×100

脏体比(VSI,%)=内脏湿重/鱼体重×100

肝体比(HSI,%)=肝脏湿重/鱼体重×100

肥满度(CF,g/cm3)=鱼体重/鱼体长3×100

蛋白质沉积率(PPV,%)=鱼体蛋白质沉积量/总饲料蛋白质摄入量×100

蛋白质效率(PER)=(末均重-初均重)/总饲料蛋白质摄入量

1.4 统计分析

所有数据均使用SPSS 16.0 进行单因素方差分析,符合方差齐性检验后,用Tukey’s检验进行多重比较,计算结果以“平均值±标准误”的形式表示。P<0.05时认为有显著性差异。

2 结果与分析

2.1 低鱼粉饲料添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢生长性能的影响

试验结束后,各处理组试验鱼生长表现及饲料利用情况见表2。各组在终末体重、饲料系数、增重率、特定生长率等方面均存在显著差异(P<0.05)。D4 组终末体重、增重率以及特定生长率均显著高于D1、D2组和D3组(P<0.05),D2组和D3组之间无显著性差异(P>0.05)。D1组饲料系数显著高于D4组(P>0.05)。

表2 低鱼粉饲料添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢生长性能的影响

2.2 低鱼粉饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢形体指标的影响

试验鱼形体指标测定结果见表3。由表3 可知,各处理组的肝体比、脏体比均不存在显著性差异(P>0.05),但功能性成分的添加显著影响了杂交鳢的肥满度,D2、D3、D4组显著高D1组(P<0.05)。

表3 低鱼粉饲料添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢形体指标的影响

2.3 低鱼粉饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢全鱼营养组成的影响

试验结束后,各处理组全鱼营养组成见表4,可知各组在水分和灰分含量上无显著性差异(P>0.05),D1组鱼体粗蛋白含量最低,为15.04%,显著低于其他组(P<0.05);D1组和D2组粗脂肪含量显著高于D3组和D4组(P<0.05)。

表4 低鱼粉饲料添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢鱼体营养组成的影响(湿重,%)

2.4 低鱼粉饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢肠道消化酶活性的影响

杂交鳢肠道消化酶活性测定结果见表5,可知功能性添加剂的使用并未影响肠道淀粉酶的活性,但显著影响了胰蛋白酶和脂肪酶的活性(P<0.05)。D2组和D4组胰蛋白酶活性显著高于D1组和D3组(P<0.05),D3组和D4组脂肪酶活性显著高于D1组和D2组(P<0.05)。

表5 饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢肠道消化酶活性的影响

2.5 低鱼粉饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢蛋白质代谢指标的影响

杂交鳢蛋白质代谢指标见表6,饲料中添加磷脂酸、胆固醇以及二者复合物对蛋白质效率、蛋白质沉积率和血清中总蛋白含量产生了显著影响。其中D1组蛋白质效率和蛋白质沉积率显著低于其他组(P<0.05),D1 组血清总蛋白含量显著低于D2 组和D4 组(P<0.05),其他组之间无显著相差异(P>0.05)。

表6 饲料中添加磷脂酸、胆固醇及其复合物对杂交鳢蛋白质代谢指标的影响

3 讨论与结论

在本试验中,评估了在杂交鳢基础饲料中分别添加0.5%磷脂酸、1.0%胆固醇、0.5%磷脂酸+1.0%胆固醇对杂交鳢生长性能和肠道消化酶活性的影响。与对照组相比,饲料中添加磷脂酸、胆固醇以及二者复合物均显著提高了杂交鳢的生长性能、蛋白质效率和鱼体蛋白质沉积率,降低了饲料系数,这可能与添加磷脂酸、胆固醇促进了饲料利用有关[21-22]。鱼类血液指标常被用来评价鱼体的健康程度和营养吸收代谢情况,其中血清中总蛋白含量是评价鱼体蛋白质代谢的重要指标[23]。在本试验中,添加磷脂酸以及磷脂酸和胆固醇二者复合物均显著增加了杂交鳢血清中总蛋白的含量。之前的研究表明,蛋白质合成代谢过程是在TOR 通路的控制下进行的,并且也证实了TOR信号通路的激活可以显著增强鱼体蛋白质合成代谢,促进鱼类的生长[24]。有关大菱鲆(Scophthalmus maximus)[25]的研究表明,饲料中补充磷脂酸可通过激活大菱鲆肌肉细胞中的TORC1 信号通路,显著增强细胞增殖和合成代谢,这表明磷脂酸可以通过激活TOR信号来促进体内蛋白质的合成。这与本研究中添加磷脂酸后杂交鳢鱼体蛋白含量显著增加以及肠道中胰蛋白酶活性显著增强的结果相符。

关于胆固醇对鱼类生长方面的作用,不同的研究结果有些差异。在一些鱼类上,添加适量胆固醇可显著促进生长[16,19,26],有的却并未观察到明显的促生长效果[20,27],主要原因可能是蛋白源差异较大,效果表达受到影响[17]。在本试验中,饲料中添加1.0%的胆固醇,显著提高了杂交鳢肠道脂肪酶的活性和生长性能,降低了鱼体脂肪含量。外源性胆固醇的作用机制可能是增强了鱼体内胆汁酸的生成,从而促进了脂肪的氧化分解和利用。因为有研究表明,饲料中添加胆固醇显著增加了大西洋鲑(Salmo salar)[18]体内胆汁中胆汁酸的含量,而胆汁酸具有乳化脂肪和促进脂肪酸氧化供能的重要作用[28-29]。

综上所述,在低鱼粉饲料中添加磷脂酸、胆固醇以及二者复合物可以显著提高杂交鳢的生长表现和饲料利用,且二者具有协同促生长的作用。在本试验条件下添加0.5%磷脂酸+1.0%胆固醇可以大幅降低饲料系数,与对照组相比,饲料系数降低比例达16%。结合鱼体营养组成以及肠道消化酶活性结果来看,磷脂酸可能与蛋白质合成代谢过程有关,而胆固醇可能与脂肪代谢过程密切相关,具体机制有待详细探究。

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