乳源性益生元（百泰?-A）對西伯利亞鱘（acipenser baerii brandt）生長性能和營養成分消化率的影響

王赤龍 王 嘉 薛 敏 鄭銀樺 吳秀峰 趙維香

乳源性益生元（百泰?-A）對西伯利亞鱘（acipenser baerii brandt）生長性能和營養成分消化率的影響

王赤龍 王 嘉 薛 敏 鄭銀樺 吳秀峰 趙維香

實驗研究了不同劑量乳源性益生元（百泰?-A）對西伯利亞鱘(Acipenser baerii Brandt)生長性能和營養成分消化率的影響。實驗用西伯利亞鱘初始體重為（75±0.1）g，288尾魚隨機分4組，每組4個重復，每個重復18尾，實驗周期為8周?；A飼料粗蛋白的含量為36%，粗脂肪為11%，總能為18.50 MJ/kg。實驗料在此基礎上分別添加0%(G0)、0.4%(G0.4)、0.8%(G0.8)和2%(G2)的百泰?-A，各組飼料分別添加0.1%的Y2O3作為指示劑測定飼料營養成分表觀消化率。實驗結果顯示：在飼料中添加百泰?-A后各組西伯利亞鱘的增重率沒有顯著差異(P＞0.05)，飼料系數隨乳源性益生元（百泰?-A）的劑量增加而呈降低趨勢，且G2組飼料系數顯著低于對照組(G0)(P＜0.05)。各組飼料干物質(88.2%)和蛋白質(64.8%)的消化率均沒有顯著影響(P＞0.05)；G2組總氨基酸(90.5%)的消化率顯著高于G0.4組(88.8%)(P＜0.05)，與其他各組相比沒有顯著差異(P＞0.05)；G2 組組氨酸(91.4%)、亮氨酸(90.8%)、蘇氨酸(85.5%)、纈氨酸(89.5%)和賴氨酸(93.5%)的消化率顯著高于對照組(P＜0.05)。在西伯利亞鱘飼料中添加2%乳源性益生元（百泰?-A）能夠提高其對飼料中氨基酸的消化率和飼料利用率。

西伯利亞鱘；乳源性益生元（百泰?-A）；生長性能；表觀消化率

鱘魚曾主要用于生產魚子醬，但近10年，人們對其肉品的需求越來越大。目前所有鱘魚品種均已列入國際瀕危動物保護目錄(CITES)，世界范圍內鱘魚的捕撈和貿易都受到嚴格限制，因此遠遠不能滿足市場需要。為了滿足消費者對鱘魚日益增長的需求，西伯利亞鱘的人工養殖就顯得尤為重要，國內外鱘魚的人工養殖成為新興水產養殖的亮點。2009年中國鱘魚產量達28723 t，占世界鱘魚總產量的80%，居世界首位，養殖西伯利亞鱘的產量所占比例為45%。

由于魚粉具有良好的適口性，其氨基酸的構成接近魚類理想蛋白結構，目前仍然是水產動物飼料中最重要的蛋白源。因受資源和養殖業不斷發展的限制，魚粉已經不能滿足水產養殖發展的需要。隨著魚粉價格的不斷攀升，水產飼料成本不斷增加，逐漸成為限制水產養殖業蓬勃發展的瓶頸。因此，在水產飼料中以其他蛋白飼料替代魚粉的研究成為水產動物營養的研究熱點。但是，低魚粉日糧可能導致的飼料消化率和水生動物生產性能下降已經有較多報道。益生元(Prebiotics)能夠平衡動物腸道的微生物，促進有益微生物的生長和腸道組織健康，這些功能在人類、家禽、豬和水產動物上均有報道。益生元通過平衡動物腸道菌群，在腸道內建立有益菌群的優勢地位，進而促進腸道健康，提高動物對飼料的消化和營養物質的利用率，降低蛋白飼料在水產飼料配方中的使用量。

近年對不同來源的益生元在水產動物上的應用研究增多，但有關其對飼料營養成分消化率影響的研究較少，大部分集中于促進魚蝦的生長性能、非特異性免疫和防治疾病的研究。例如，百泰-A、啤酒酵母等在雜交條紋鱸 (Morone chrysops×Morone saxatilis)；菊粉在大菱鲆(Psettamaxima G.)；低聚果糖在大西洋鮭魚(Salmo salar)和低聚甘露糖在鯉魚(Cyprinus carpio L.)等飼料的應用研究中證實，益生元具有調節動物腸道微生態平衡、促進營養成分消化吸收和提高魚類免疫力的作用。益生元是不可消化的碳水化合物，含有大量的寡糖成分。乳源性益生元（百泰-A）是由自溶性啤酒酵母、奶組分和曬干的發酵產物組成的天然產品，其有效組分為35%的粗蛋白和53%的寡糖。本文添加不同劑量的乳源性益生元，研究其對西伯利亞鱘生產性能、飼料中營養物質利用率及營養成分表觀消化率的影響，旨在為其在鱘魚飼料中的應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 實驗飼料

表1 基礎日糧配方和營養水平

表2 各組飼料中氨基酸組成(%風干基礎)

1.2 實驗魚選擇及其養殖條件

養殖實驗全程在中國農業科學院飼料研究所國家水產飼料安全評價基地室內循環養殖系統中進行，養殖桶為平底圓錐形玻璃鋼桶(0.25m3)。實驗用西伯利亞鱘購自北京市水產科學研究所房山基地，西伯利亞鱘初始體重（75±0.1）g，在正式實驗前暫養4周，使其適應實驗環境。每組飼料設計4個重復，每個重復18尾魚，養殖周期為8周。實驗用水為曝氣自來水；24 h充氧；實驗期間水溫為（20～25）℃；溶解氧＞7mg/l；pH 值為 7.0～7.5；氨氮濃度＜0.5mg/l；光照時間為 12 D： 12 L。每天表觀飽食投喂 3 次 (9：00；15：00；21：00)，一周飼喂7 d。

1.3 糞樣收集

糞便樣品在飼喂實驗飼料1周后開始收集，收集方法參考Liu等（2009）。收集的糞樣立即轉移到密封袋-20℃下保存。待糞樣收集完畢，70℃烘干后置于-20℃冰箱以備分析。

1.4 分析檢測

飼料和全魚中的粗蛋白、粗脂肪、水分和灰分的測定均按照國家標準方法進行檢測，蛋白質(GB/T 6432—1994)、脂肪 (GB/T 6433—2006)、水分(GB/T 6435—2006)和灰分(GB/T 6438—1992)，總能采用氧彈儀燃燒法測定。原料、飼料和糞便中的氨基酸測定按照國家標準(GB/T 18246—2000)進行檢測。飼料和糞便中三氧化二釔(Y2O3)含量測定采用等離子發射光譜ICP-AES法測定(JY38S,JobinYvon,Longumeau,France)。

1.5 數據計算及統計分析

1.5.1 對照和實驗飼料中各營養物質表觀消化率(Apparent digestibility coeficientes,ADCS)按照以下公式計算：

式中：D——飼料中某營養成分的含量(%)；

F——糞便中相應營養成分的含量(%)；

DY——飼料中三氧化二釔(Y2O3)的含量（%）；

FY——糞便中三氧化二釔(Y2O3)的含量（%）。

1.5.2 生長性能的計算

成活率(%)＝成活魚量/投放魚量×100；

相對增重率(%)＝[(終末總重-初始總重+死魚總重)/初始總重]×100；

飼料系數＝攝食量/(魚體末重+死亡魚重-魚體初重)；

攝食率(%)＝飼料攝取量/[(魚體初重+魚體末重)/2]/飼喂天數×100；

蛋白質效率(%)＝魚體重增加量/蛋白質攝入量×100；

肥滿度(g/cm3)＝體重/體長3；

肝指數(%)＝肝總重/全魚重×100；

臟體比(%)＝內臟重/全魚重×100；

脾體指數(%)＝脾臟重/全魚重×100。

1.5.3 數據統計

實驗結果用“平均值±標準誤”表示，所有數據用Statistic 6.0進行單因子方差(One-way ANOVA)分析，用Duncan's法多重比較進行差異顯著性分析(P＜0.05)。

2 結果

2.1 飼料中添加不同水平的乳源性益生元（百泰-A）對西伯利亞鱘魚生長性能的影響（見表3）

表3 飼喂百泰-A 8周后西伯利亞鱘的生長性能(平均數±標準誤)

表3 飼喂百泰-A 8周后西伯利亞鱘的生長性能(平均數±標準誤)

注：同一行數據肩標字母不同，表示存在顯著差異(P＜0.05)。下表同。

2.2 飼料中添加不同水平的乳源性益生元后西伯利亞鱘對飼料中蛋白質和干物質消化率的影響（見表4）

表4 蛋白質和干物質消化率結果（平均數±標準誤）（%）

研究結果表明：各組間的蛋白質和干物質消化率均沒有顯著差異 (P＞0.05)。

2.3 飼料中添加不同水平的乳源性益生元后西伯利亞鱘對飼料中氨基酸消化率的影響（見表5）

G2組西伯利亞鱘對總氨基酸消化率顯著高于G0.4 組(P＜0.05)，與其他各組相比沒有顯著差異(P＞0.05)。

由于分析檢測過程中色氨酸被破壞，表5中僅列出9種必需氨基酸和8種非必需氨基酸的結果。在9種西伯利亞鱘的必需氨基酸中，G2組與G0組相比顯著促進其對組氨酸(His)、亮氨酸(Leu)和蘇氨酸(Thr)的消化率(P＜0.05)；G0.8組和G2組的纈氨酸(Val)和賴氨酸(Lys)的消化率顯著高于G0組(P＜0.05)；G2組精氨酸(Arg)顯著高于G0.4組(P＜0.05)，與其他各組沒有顯著差異(P＞0.05)。各組間異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)和蛋氨酸(Met)的消化率沒有顯著差異(P＞0.05)。

表5 飼料中氨基酸表觀消化率(平均數±標準誤)（%）

在8種非必需氨基酸中，G2組的丙氨酸(Ala)和絲氨酸(Ser)的消化率顯著高于G0組(P＜0.05)；G2組天門冬氨酸(Asp)和甘氨酸(Gly)的消化率顯著高于其他各組(P＜0.05)；G0.8 組、G2 組的脯氨酸(Pro)和酪氨酸(Tyr)的消化率顯著高于對照組(P＜0.05)；各組間胱氨酸(Cys)和谷氨酸(Glu)的消化率沒有顯著差異(P＞0.05)。

3 討論

很多低聚糖具有益生元的功能，其中包括：低聚果糖、低聚甘露糖、低聚木糖、菊粉和β-葡聚糖等。乳源性益生元是由自溶性啤酒酵母、奶組分和曬干的發酵產物組成的天然產品，其中寡糖含量超過53%。

3.1 益生元對水產動物生長性能的影響

Li等在雜交條紋鱸上做了一系列關于益生元的實驗：添加2%啤酒酵母能夠提高其增重率和飼料效率；添加1%和2%GrobioticTM-AE能顯著地提高其飼料效率；添加1%和2%的乳源性益生元16周取樣時增重率和飼料效率都沒有顯著增加，添加2%的乳源性益生元，12周取樣時增重率顯著高于對照組[12]。但是在本文的研究中，在西伯利亞鱘飼料中添加乳源性益生元對西伯利亞鱘相對增重率沒有顯著影響，這與Pryor研究一致。Pryor等(2003)在鱘魚飼料中添加低聚甘露糖，發現實驗組與對照組相比肥滿度、特定生長率、魚體叉長和飼料轉化率均沒有顯著差異。Staykovetal等研究表明，在虹鱒(Oncorhynchusmykiss)飼料中添加0.2%的甘露寡糖與對照組相比能增加其終末體重，并降低飼料系數。葛紅云等在研究中發現，花鱸(Lateolabrax japonicus)經過16周的生長，添加棉籽糖800mg/kg組的增重率達到最高，并且能顯著降低飼料系數，提高蛋白質沉積率(P＜0.05)。在本文的研究中，隨著乳源性益生元添加水平的逐漸增高，飼料系數顯著降低，試驗結果表明，乳源性益生元具有促進營養物質轉化，提高飼料效率的功能。

在西伯利亞鱘飼料中添加0.4%、0.8%和2%的乳源性益生元乳源性益生元，與對照組相比均能顯著降低西伯利亞鱘的肝體比。劉軍等(2009)研究表明，在鯽魚飼料中添加0.5%的多糖復合物能顯著降低其肝胰臟指數。張昭萍等(2001)在大鼠上研究表明，殼聚糖對脂肪肝有明顯治療作用。根據益生元作用機理，通過調節動物腸道微生態平衡，促進魚類脂肪代謝循環。雙歧桿菌發酵寡糖產生的丙酸能抑制肝臟膽固醇的生成，醋酸鹽能抑制肝臟中葡萄糖轉化成脂肪，短鏈脂肪酸能被肝臟直接利用，因而能減輕肝臟的負擔。

3.2 益生元對西伯利亞鱘飼料中營養成分消化率的影響

飼料營養成分消化率是評價魚類飼料質量的有效手段。目前，有關益生元對魚類飼料消化率影響報道較少。Hossu等研究表明，在金頭鯛(Sparusauratus)飼料中添加0.2%的Bio-Mos(有效成分為甘露聚糖和葡聚糖)能顯著提高增重率、存活率和其對飼料的消化率。作者認為Bio-Mos通過促進金頭鯛腸道有益微生物定植并建立生物屏障來最大的促進生長。Burr研究發現，飼料中1%的百泰-A、低聚甘露糖或低聚半乳糖均能顯著提高美國紅魚(Sciaenopsocellatus)對高豆粕日糧蛋白質的表觀消化率，1%菊粉則沒有這種效果。百泰-A、低聚甘露糖或低聚半乳糖寡糖均顯著促進美國紅魚前腸腸上皮細胞和微絨毛發育，這是促進其對營養物質吸收的重要原因。本試驗中，添加0.4%～2%的乳源性益生元，西伯利亞鱘飼料中蛋白質消化率和干物質消化率均沒有顯著差異(P＞0.05)。

目前對鱘魚的氨基酸需求的研究不多。通常魚體的必需氨基酸組成被用來估算魚類的必需氨基酸需求。以動植物蛋白替代水產動物飼料中魚粉的研究很多，但由于氨基酸不平衡而降低其使用量或者添加晶體氨基酸來增加其使用量。因此，提高氨基酸的利用率就可以降低蛋白飼料的添加量或者增加植物性蛋白飼料的添加量。本文研究表明，在西伯利亞鱘飼料中添加2%乳源性益生元可以顯著提高6種必需氨基酸的消化率，其中組氨酸 (91.4%)、亮氨酸(90.8%)、賴氨酸 (93.5%)和纈氨酸 (89.5%)消化率高于蛋白質消化率(88.2%)。

4 結論

38篇，刊略，需者可函索）

（編輯：沈桂宇，guiyush@126.com）

Effects of bovine-source prebiotics GroBiotic-A on grow th performance and digestibility of nutrients in diets of siberian sturgeon(acipenser baeriibrandt)

Wang Chilong,Wang Jia,Xue Min,Zheng Yinhua,Wu Xiufeng,ZhaoWeixiang

An 8-week experimentwas conducted to study the effect of bovine-source prebiotics GroBiotic-A on growth performance,feed efficiency and digestibility of nutrients in diets of siberian sturgeon(acipenser baeriibrandt).Siberian sturgeons(initial body weight of 75±0.1 g)were randomly divided into 16 tanks for 4 treatment with 18 fish/tank in a recirculation system.The basal diet was formulated with 36%crude protein,11%crude lipid,in which four levels of GroBiotic-A 0%(G0),0.4%(G0.4),0.8%(G0.8),2%(G2)were included.Y2O3(0.1%)was added in each diet as inertmarker for digestibility determination.Weight gain rate(WGR)was not different,but feed conversion ratio (FCR)were reduced with higher GroBiotic-A inclusion levels,and FCR of G2 group showed lowest one.Apparent digestibility coefficients(ADC)of dry matter and protein were not significantly different,but fish fed G2 diet showed significantly higher ADC of Lys,His,Leu,Thr and Val(P＜0.05).2%of GroBiotic-A in siberian sturgeon dietwill increase feed efficiency and essential amino acids digestibility.

siberian sturgeon；GroBiotic-A；growth performance；apparent digestibility coefficients

S965.215

A

1001-991X（2011）10-0011-04

王赤龍，中國農業科學院飼料研究所，國家水產飼料安全評價基地，100081，北京。

王嘉、薛敏（通訊作者）、鄭銀樺、吳秀峰，單位及通訊地址同第一作者。

趙維香，北京英惠爾生物技術有限公司。

2011-04-19

國家自然科學基金[31072220]