楊志強(qiáng) 曹俊明 趙紅霞 朱 選 黃燕華 胡俊茹 藍(lán)漢冰 陳 燕
魚(yú)粉具有蛋白含量高、富含動(dòng)物必需氨基酸以及易被動(dòng)物消化吸收等優(yōu)點(diǎn),一直以來(lái)是水產(chǎn)飼料特別是肉食性水產(chǎn)動(dòng)物飼料中不可缺少的優(yōu)質(zhì)蛋白源。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,魚(yú)粉需求量的急劇上升,魚(yú)粉資源的短缺已經(jīng)成為水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的瓶頸,替代技術(shù)的開(kāi)發(fā)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。植物性蛋白價(jià)格低廉且來(lái)源廣泛,是替代魚(yú)粉的理想蛋白源之一。但是,大部分動(dòng)植物蛋白源存在氨基酸不平衡和抗?fàn)I養(yǎng)因子等問(wèn)題,制約了其在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用。
豆粕是應(yīng)用最廣泛的植物蛋白源,但使用豆粕替代魚(yú)粉需要添加精氨酸、蛋氨酸和苯丙氨酸等必需氨基酸以滿(mǎn)足對(duì)蝦氨基酸需求[1-2]。花生粕作為我國(guó)常見(jiàn)的飼料原料,產(chǎn)量豐富且穩(wěn)定,凡納濱對(duì)蝦對(duì)花生粕蛋白質(zhì)的表觀消化率達(dá)79.82%,采用花生粕可替代凡納濱對(duì)蝦飼料中20%的魚(yú)粉(劉立鶴等,2008)[3]。本試驗(yàn)以凡納濱對(duì)蝦為研究對(duì)象,將豆粕和花生粕按2:1比例混合,替代魚(yú)粉用量的85.7%,同時(shí)將飼料蛋白質(zhì)含量從43.61%下降至35.55%,通過(guò)補(bǔ)充外源蛋氨酸滿(mǎn)足凡納濱對(duì)蝦氨基酸需要,探討凡納濱對(duì)蝦對(duì)植物蛋白源的利用情況,以期為植物蛋白源在實(shí)用飼料中的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
以魚(yú)粉、豆粕、花生粕為主要蛋白源,魚(yú)油和豆油為主要脂肪源,面粉為主要糖源配制飼料,作為魚(yú)粉組和試驗(yàn)組,參照Akiyama等(1989)[4]對(duì)蝦商品配合飼料蛋白質(zhì)含量推薦值,蛋氨酸含量占蛋白質(zhì)的2.4%,飼料配方見(jiàn)表1。向基礎(chǔ)飼料中分別添加晶體蛋氨酸(L-Met)、硬脂酸包被蛋氨酸(SAC-Met)和羥基蛋氨酸鈣(MHA-Ca),使蛋氨酸比例與魚(yú)粉組相同(添加0.22%)、比魚(yú)粉組高出50%(添加0.60%)。各組飼料原料全部粉碎過(guò)60目篩,充分混合均勻后用SLX-80型雙螺桿擠壓制粒直徑為1.0 mm的顆粒,55℃烘干后,于-20℃的冰箱中保存,備用。L-Met來(lái)源于上海源聚生物科技有限公司;SAC-Met來(lái)源于飛禧特水產(chǎn)科技有限公司;MHA-Ca來(lái)源于諾偉司國(guó)際有限公司。
試驗(yàn)在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所水產(chǎn)研究中心實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行,試驗(yàn)對(duì)蝦由恒興蝦苗場(chǎng)提供。選取體重 (0.33±0.01)g的健康活潑的凡納濱對(duì)蝦1 260尾隨機(jī)分為7組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)60尾,馴養(yǎng)1周。每天分別在8:00、14:00和20:00分3次投喂,日投喂率為凡納濱對(duì)蝦體重的9%,并根據(jù)對(duì)蝦攝食情況調(diào)節(jié)投喂率。試驗(yàn)采用循環(huán)過(guò)濾水系統(tǒng),pH值7.8~8.6,水溫 27.0~30.0 ℃,鹽度 5.1‰左右,溶解氧>6.0 mg/l。

表1 魚(yú)粉組和基礎(chǔ)飼料的組成及營(yíng)養(yǎng)成分分析(%)
1.3.1 樣品采集
養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后,停飼24 h,稱(chēng)取每缸蝦體重,統(tǒng)計(jì)每缸蝦尾數(shù),計(jì)算增重率(weight gain ratio,WGR)、特定生長(zhǎng)率(specific growth ratio,SGR)和存活率(survival rate,SR)。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取 20 尾蝦,用250 μl的滅菌玻璃注射器自對(duì)蝦頭胸甲后部插入凡納濱對(duì)蝦心腔取血,置于2 ml Eppenddorf管中于4℃冰箱中過(guò)夜,4℃低速離心(3 000 r/min,10 min),取血清放入 -78℃超低溫冷凍冰箱,備用。
1.3.2 凡納濱對(duì)蝦血清生化指標(biāo)測(cè)定
天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase,AST)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、堿 性 磷 酸 酶 (alkaline phosphatase,AKP)、 膽 固 醇(cholesterol,CHOL)、甘油三酯(triglyceride,TG)、葡萄糖(glucose,GLUO)、總蛋白(total protein,TP)等血清生化指標(biāo),采用全自動(dòng)日立生化分析儀(HITACHI.7170A)測(cè)定。
增重率(%)=[(末重-初重)/初體質(zhì)量]×100;
特定生長(zhǎng)率(%)=[exp(ln末重-ln初重)/飼養(yǎng)天數(shù)-1]×100;
存活率(%)=試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蝦尾數(shù)×100/實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)放蝦尾數(shù)。
試驗(yàn)結(jié)果均采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SE)表示,用SAS 8.0分析軟件經(jīng)單因素方差分析(ANOVA)后,若存在顯著性差異,則采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。顯著性差異的水平P設(shè)為0.05。

表2 不同劑型蛋氨酸對(duì)凡納濱對(duì)蝦SGR、WGR、SR的影響(M±SE,n=3)
從表2可見(jiàn),不同劑型和劑量蛋氨酸組凡納濱對(duì)蝦的SGR、WGR、SR與魚(yú)粉組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。魚(yú)粉組WGR和 SGR均高于添加 0.22%和0.60%的L-Met、SAC-Met和MHA-Ca組。在不同劑型蛋氨酸中,SGR和WGR依次為:MHA-Ca>L-Met>SAC-Met,隨著蛋氨酸添加量上升,SGR和WGR呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。添加0.60%的L-Met和SAC-Met組對(duì)蝦的SR分別比魚(yú)粉組高28.68%、5.74%。

表3 凡納濱對(duì)蝦血清中AST、ALT和AKP活性(M±SE,n=3)
從表3中可以看出,不同劑型和劑量蛋氨酸組凡納濱對(duì)蝦血清AST、ALT和AKP活性與魚(yú)粉組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。魚(yú)粉組的AST均低于添加0.22%和 0.60%的 L-Met、SAC-Met和 MHA-Ca組。L-Met和MHA-Ca添加量增加AST和ALT活性下降,SACMet添加量增加AST和ALT活性升高。添加0.22%LMet、SAC-Met和MHA-Ca組的AKP活性均高于魚(yú)粉組,添加0.60%L-Met、SAC-Met和MHA-Ca組的 AKP活性均低于魚(yú)粉組。隨著蛋氨酸添加量的升高,L-Met、SAC-Met和MHA-Ca組的AKP活性呈下降趨勢(shì)。

表4 各試驗(yàn)組凡納濱對(duì)蝦血清 CHOL、TG、GLUO、TP 含量(mmol/l)(M±SE,n=3)
從表4可見(jiàn),不同劑型和劑量蛋氨酸組凡納濱對(duì)蝦血清CHOL、TG、GLUO和TP活性與對(duì)照組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。魚(yú)粉組的TG均低于添加0.22%和0.60%的 L-Met、SAC-Met和 MHA-Ca組。除 0.22%SAC-Met組外,各試驗(yàn)組的TP含量均低于魚(yú)粉組。
有研究報(bào)道,適當(dāng)降低鯽魚(yú)實(shí)用飼料蛋白水平,添加合成氨基酸(DL-Met、L-Lys)能夠改善飼料適口性和提高經(jīng)濟(jì)效益[5]。程宗佳(2004a、2004b)[6-7]在虹鱒飼料中只補(bǔ)充Lys,結(jié)果所有植物蛋白飼料的轉(zhuǎn)化率都比魚(yú)粉飼料差,但是在蛋白質(zhì)含量從42%降低至37%,并添加蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸后,植物蛋白飼料的轉(zhuǎn)化率與魚(yú)粉飼料無(wú)顯著差異。與上述結(jié)果一致,本試驗(yàn)在低蛋白水平實(shí)用飼料添加不同形式蛋氨酸,各試驗(yàn)組增重率和特定生長(zhǎng)率與魚(yú)粉組無(wú)顯著差異,可能與添加的外源蛋氨酸提高了飼料蛋白質(zhì)品質(zhì)有關(guān)。
Alam等在全植物蛋白飼料中添加0.36%緩釋賴(lài)氨酸,鯉魚(yú)的生長(zhǎng)性能與含4%魚(yú)粉組基本一致;在實(shí)用飼料中添加包膜賴(lài)氨酸0.1%,草魚(yú)增重率從192.3%提高到 222.0%(P<0.05);在異育銀鯽、牙鲆仔魚(yú)、日本對(duì)蝦的研究均表明了添加包膜氨基酸較晶體氨基酸具有顯著的促生長(zhǎng)效果[8-10]。本試驗(yàn)中,L-Met或SACMet的增重率和特定生長(zhǎng)率無(wú)顯著差異,而添加同一蛋氨酸水平的L-Met的生長(zhǎng)性能高于SAC-Met,這可能是飼料替代魚(yú)粉用量大,導(dǎo)致飼料的誘食性下降,而通過(guò)添加L-Met可能提高其誘食效果,這與晶體氨基酸比包被氨基酸更具誘食效果一致[11-13]。添加MHACa組存活率比L-Met或MHA-Met組低,但WGR和SGR卻比后兩者高,可能是對(duì)蝦個(gè)體減少,攝食量增加,導(dǎo)致了WGR和SGR上升。
堿性磷酸酶(AKP)是動(dòng)物代謝過(guò)程中重要的調(diào)控酶,它是一種非特異性磷酸水解酶,AKP對(duì)水中鈣質(zhì)吸收、磷酸鈣形成、甲殼素分泌及形成均具有重要作用,甲殼動(dòng)物蝦在生長(zhǎng)過(guò)程中都要經(jīng)歷蛻殼過(guò)程,該酶對(duì)蝦的生存具有特別的重要意義[14]。譚利偉等(2007)[15]研究認(rèn)為,AKP不僅能促進(jìn)磷酸酶分解,水解各種磷酸酯鍵而釋放出無(wú)機(jī)磷,而且還能將釋放出的無(wú)機(jī)磷直接轉(zhuǎn)移到受體中去,提高磷酸根離子濃度,磷酸根與鈣代謝中過(guò)剩的鈣結(jié)合利用。本試驗(yàn)中,隨著蛋氨酸添加量增加,凡納濱對(duì)蝦血清AKP活性呈下降趨勢(shì),與凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)情況的變化趨勢(shì)相一致。因此,可能是AKP活性的上升促進(jìn)了鈣質(zhì)吸取,從而有利于對(duì)蝦蛻殼和生長(zhǎng)。
生化指標(biāo)的變化是以機(jī)體組織細(xì)胞機(jī)能改變和新陳代謝變化為基礎(chǔ)的,是反映動(dòng)物體內(nèi)物質(zhì)代謝和某些組織器官機(jī)能狀態(tài)變化的一個(gè)重要特征[16]。丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶是廣泛存在于動(dòng)物組織細(xì)胞線粒體內(nèi)的重要氨基轉(zhuǎn)移酶,研究認(rèn)為丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶和天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶含量升高是肝細(xì)胞、心臟和肌肉受損的標(biāo)志[17]。本試驗(yàn)中,各試驗(yàn)組凡納濱對(duì)蝦血清AST、ALT均無(wú)顯著差異,表明豆粕和花生粕大量替代魚(yú)粉后添加0.22%~0.60%不同劑型游離蛋氨酸,對(duì)蝦肝臟代謝功能沒(méi)有顯著改變。
血清蛋白成分及其含量變化與機(jī)體健康、營(yíng)養(yǎng)和疾病等狀況有密切關(guān)系,當(dāng)機(jī)體受外界因素的影響而發(fā)生生理或病理變化時(shí),可以在血清蛋白中得到反映[18-19]。膽固醇是體內(nèi)重要的脂類(lèi)物質(zhì),可以合成各種類(lèi)固醇激素,膽固醇濃度的高低反映了脂類(lèi)吸收狀況,同時(shí)可以反映肝臟脂肪代謝狀況[17]。血液中甘油三酯的濃度與外源性供給、內(nèi)源性產(chǎn)生和分解代謝的速度有關(guān),血脂濃度可間接反映脂類(lèi)在肝臟的沉積情況。在本試驗(yàn)中,除0.22%SAC-Met組外,各試驗(yàn)組的血清蛋白含量均低于魚(yú)粉組;魚(yú)粉組的甘油三酯均低于添加 0.22%和 0.60%的 L-Met、SAC-Met和 MHA-Ca組。添加不同劑型劑量蛋氨酸組與魚(yú)粉組的凡納濱對(duì)蝦血清甘油三酯和蛋白出現(xiàn)差異,可能與飼料中蛋白質(zhì)和脂肪水平的差異相關(guān)。同樣,Alam在日本對(duì)蝦日糧中同時(shí)補(bǔ)充賴(lài)氨酸及蛋氨酸沒(méi)有發(fā)現(xiàn)對(duì)脂肪及蛋白含量有顯著性影響,并認(rèn)為這與基礎(chǔ)日糧中蛋白及脂肪水平的高低有關(guān)。
本試驗(yàn)中,用豆粕和花生粕按2:1的比例混合,部分替代魚(yú)粉組中的魚(yú)粉用量,使魚(yú)粉用量由35%降至5%,粗蛋白含量從43.61%下降至35.55%,在此基礎(chǔ)飼料中分別添加0.22%和0.60%兩個(gè)水平的晶體蛋氨酸、硬脂酸包被蛋氨酸和羥基蛋氨酸鈣對(duì)凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)性能和血清生化指標(biāo)沒(méi)有顯著影響。因此,在凡納濱對(duì)蝦飼料中,降低飼料配方中蛋白含量的18.5%,以豆粕和花生粕混合植物源替代85.7%魚(yú)粉是可行的。
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