凡納濱對蝦對13種動物性飼料原料營養物質表觀消化率的研究

王文娟 遲淑艷 譚北平 董曉慧 楊奇慧 劉泓宇 楊俊江

(廣東海洋大學水產學院水產動物營養與飼料實驗室，湛江 524088)

飼料原料的營養價值不僅取決于營養成分含量，還取決于動物對這些營養物質的消化、吸收和利用率[1]。我國飼料原料來源廣泛、品種繁多，特別是動物性飼料原料，如魚粉、雞肉粉、肉骨粉、肉粉、血粉、羽毛粉等，而這些飼料原料由于營養素組成和加工工藝不同顯示不同的營養價值，導致動物對其消化利用程度不同。因此，準確測定動物對各飼料原料營養物質的消化率，不僅是評價飼料營養成分可利用性的常用手段，也是配制營養全面、成本合理的飼料配方必不可少的重要步驟[2]。

關于凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)對動物性蛋白質源消化率的研究已展開了部分工作。目前已測定了凡納濱對蝦對魚粉[3-11]、肉骨粉[4-6，7-10]、雞肉粉[4-5，7-10]、肉粉[4-5，7-10]、羽毛粉[7]、烏賊內臟粉[3，10]、蟹粉[3，6]、扇貝副產物粉[3]、魚溶蛋白粉[3]、魷魚肝臟粉[6]、發酵蠶蛹粉[6]和蝦頭粉[4-5，10]等動物性蛋白質源的干物質、粗蛋白質、總能的表觀消化率，但測定結果之間存在一定的差異，且關于總磷和粗脂肪表觀消化率的研究僅見 Yang 等[4]和劉襄河[8]有過報道，因此需要進一步研究。

本試驗擬通過研究凡納濱對蝦對白魚粉(俄羅斯)、低溫蒸汽紅魚粉(秘魯)、國產直火干燥魚粉、進口直火干燥魚粉(秘魯)、下雜魚粉、血球蛋白粉、烘干血粉、肉骨粉、雞肉粉、肉粉、水解羽毛粉、酵解羽毛粉和全蝦粉這13種動物性飼料原料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、總能、總磷和氨基酸的表觀消化率，以便系統性地了解凡納濱對蝦對這些動物性飼料原料的表觀消化率，構建飼料原料消化率數據庫，為凡納濱對蝦配合飼料的發展提供一定的參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料的配制

根據凡納濱對蝦的營養需求[10]配制基礎飼料，其組成及營養水平見表1。試驗飼料的配制采用“套算法”[11]，即用“70%基礎飼料 +30%測定原料”，以三氧化二釔(Y2O3)作為外源指示劑，配制成13種試驗飼料。待測飼料原料的營養水平和氨基酸組成分別見表2和表3。配方中各飼料原料粉碎后過60目篩，采用逐級擴大法混合，壓制成粒徑為2.0 mm的顆粒飼料，風干后放入-20℃冰箱中保存待用。

1.2 飼養管理

試驗蝦購自國家(863)計劃海水養殖種子工程南方基地。選擇健康、初始體重為(13.0±0.1)g的凡納濱對蝦1 260尾，隨機分為14組，每組3個重復，每個重復30尾蝦。其中，對照組投喂基礎飼料，試驗組隨機投喂1種試驗飼料。在試驗期間，每天飽食投喂4次(07:00、12:00、16:00和22:00)。試驗用水為經過沉淀、沙濾的天然海水，試驗期間水溫為28.0～30.0℃，海水鹽度為27～29，連續充氧，溶氧含量不低于5.0 mg/L，氨氮含量不高于0.03 mg/L。

表1 基礎飼料組成及營養水平(干物質基礎)Table1 Composition and nutrient levels of the basal diet(DM basis) %

表2 待測原料的營養水平(干物質基礎)Table2 Nutrient levels of test ingredients(DM basis)

1.3 樣品采集

投喂飼料1周后開始收集糞便，每次投喂1.5 h后，用虹吸法收集新鮮、成形、飽滿的糞便，每個重復收集的糞便樣品放入同一個樣品袋中，置于-20℃冰箱中冷凍保存[12]，直到收集到足夠的(干重10 g)樣品用于分析。

1.4 指標測定及方法

將飼料及糞便樣品60℃烘干后，研磨、粉碎過40目篩，測定其中的營養成分含量。測定方法參照AOAC(1995)[13]推薦的方法，即水分含量采用105℃恒溫干燥法測定;粗蛋白質含量采用凱氏定氮法(KT8400蛋白質自動分析儀)測定;粗脂肪含量采用索氏提取法(以乙醚為溶劑)測定;能量采用氧彈式能量儀(5E-1C)測定;磷含量采用比色法(鉬黃分光光度計)測定;氨基酸含量采用氨基酸自動分析儀(日立L-8800)測定;釔含量采用電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS 7500-CX)測定。

1.5 表觀消化率的計算公式

飼料中粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸、總磷及總能的表觀消化率(%)=[1-(Fi/Si)×(Sy/Fy)]×100。

式中:Sy為飼料中釔的含量(%);Fy為糞便中釔的含量(%);Si為飼料中某營養成分的含量(%或MJ/kg);Fi為糞便中某營養成分的含量(%或MJ/kg)。

待測原料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪、氨基酸、總磷及總能的表觀消化率計算公式:

Di=DT+[(DT-DR)×(0.7 ×XR/0.3 ×XT)][14]。

式中:Di為待測原料中某營養成分的表觀消化率(%);DT為試驗飼料中某營養成分的表觀消化率(%);DR為基礎飼料中某營養成分的表觀消化率(%);WR為攝取試驗飼料中基礎飼料的重量(g);WT為攝取試驗飼料的重量(g);XR為基礎飼料中某營養成分的含量(%或MJ/kg);XT為試驗飼料中某營養成分的含量(%或MJ/kg)。

1.6 數據處理與統計分析

結果以平均值±標準差表示。采用SPSS 16.0統計軟件對數據進行單因素方差分析(oneway ANOVA)，當單因素方差分析處理間差異顯著(P＜0.05)時，先采用Levene test進行方差齊性檢驗，若方差具有齊性，再采用Duncan氏法進行多重比較分析。

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2 結果

凡納濱對蝦對13種動物性飼料原料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、總能和總磷表觀消化率見表4，對13種動物性飼料原料的氨基酸表觀消化率見表5。

表4 凡納濱對蝦對13種動物性飼料原料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、總能和總磷表觀消化率Table4 Apparent digestibility of dry matter，crude protein，crude lipid，gross energy and total phosphorus in thirteen animal feed ingredients for white shrimp Litopenaeus vannamei(n=3) %

2.1 干物質表觀消化率

白魚粉和進口直火干燥魚粉的干物質表觀消化率分別為76.91%和75.59%，除與低溫蒸汽紅魚粉(75.27%)無顯著性差異(P＞0.05)外，顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);國產直火干燥魚粉、雞肉粉、肉粉和全蝦粉的干物質表觀消化率(70.33% ～72.72%)無顯著性差異(P＞0.05);酵解羽毛粉、水解羽毛粉和烘干血粉的干物質表觀消化率(58.11% ～59.87%)顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

2.2 粗蛋白質表觀消化率

白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉和進口直火干燥魚粉的粗蛋白質表觀消化率(91.62% ～93.51%)顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);血球蛋白粉、烘干血粉、雞肉粉、肉骨粉和全蝦粉的粗蛋白質表觀消化率(74.26% ～78.17%)無顯著性差異(P＞0.05);酵解羽毛粉和水解羽毛粉的粗蛋白質表觀消化率分別為67.75%和64.17%，顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

2.3 粗脂肪表觀消化率

白魚粉和進口直火干燥魚粉的粗脂肪表觀消化率分別為94.88%和95.62%，顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);雞肉粉、肉粉和全蝦粉的粗脂肪表觀消化率(84.77% ～86.67%)與國產直火干燥魚粉、下雜魚粉和肉骨粉(82.50%～89.48%)無顯著性差異(P＞0.05);酵解羽毛粉和水解羽毛粉的粗脂肪表觀消化率分別為68.04%和66.85%，顯著高于烘干血粉(52.44%)(P＜0.05)。

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2.4 總能表觀消化率

白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉、國產直火干燥魚粉、進口直火干燥魚粉、肉骨粉和肉粉的總能表觀消化率均高于80%;白魚粉和進口直火干燥魚粉的總能表觀消化率分別為95.12%和93.94%，顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);酵解羽毛粉和水解羽毛粉的總能表觀消化率較低，分別為46.38%和43.00%，顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

2.5 總磷表觀消化率

白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉、國產直火干燥魚粉和進口直火干燥魚粉的總磷表觀消化率較高，在70.45% ～76.47%之間;下雜魚粉、雞肉粉、肉骨粉和肉粉的總磷表觀消化率(63.45%～65.75%)無顯著性差異(P＞0.05);酵解羽毛粉和水解羽毛粉的總磷表觀消化率分別為50.90%和46.94%，顯著高于血球蛋白粉(39.11%)和烘干血粉(38.39%)(P＜0.05)。

2.6 氨基酸表觀消化率

凡納濱對蝦對不同飼料原料的氨基酸表觀消化率的變化趨勢與蛋白質表觀消化率變化趨勢基本一致。13種飼料原料中的賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸9種必需氨基酸和天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、酪氨酸、脯氨酸、絲氨酸和胱氨酸8種非必需氨基酸的表觀消化率存在顯著差異(P＜0.05)。

賴氨酸的表觀消化率:賴氨酸表觀消化率最高的是低溫蒸汽紅魚粉(93.58%)，顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);肉骨粉、酵解羽毛粉和水解羽毛粉的賴氨酸表觀消化率(68.14%～70.76%)顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

蛋氨酸的表觀消化率:白魚粉和進口直火干燥魚粉的蛋氨酸表觀消化率分別為91.71%和91.15%，除與低溫蒸汽紅魚粉(89.31%)和全蝦粉(88.67%)無顯著性差異(P＞0.05)外，顯著高于其他各飼料原料(P＜0.05);烘干血粉、雞肉粉、肉骨粉、肉粉和水解羽毛粉的蛋氨酸表觀消化率(75.26% ～78.90%)除與酵解羽毛粉無顯著性差異(79.56%)(P＞0.05)外，顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

精氨酸的表觀消化率:白魚粉(94.05%)的精氨酸表觀消化率除與低溫蒸汽紅魚粉(92.90%)和全蝦粉(92.70%)無顯著性差異(P＞0.05)外，顯著性高于其他各飼料原料(P＜0.05);血球蛋白粉的精氨酸表觀消化率(69.61%)顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

亮氨酸的表觀消化率:白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉、進口直火干燥魚粉、雞肉粉和酵解羽毛粉的亮氨酸表觀消化率(85.56% ～88.85%)顯著高于血球蛋白粉、烘干血粉、肉骨粉、肉粉和全蝦粉(70.10% ～80.17%)(P＜0.05);烘干血粉的亮氨酸表觀消化率(70.10%)顯著低于其他各飼料原料(P＜0.05)。

蘇氨酸、組氨酸、苯丙氨酸的表觀消化率在白魚粉中最高，纈氨酸的表觀消化率在進口直火干燥魚粉和全蝦粉中最高，異亮氨酸的表觀消化率在低溫蒸汽紅魚粉中最高，蘇氨酸的表觀消化率在肉骨粉中最低，異亮氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸和組氨酸的表觀消化率在水解羽毛粉中最低。

不同飼料原料中天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、酪氨酸、脯氨酸等非必需氨基酸的表觀消化率之間也存在差異。通常，必需氨基酸表觀消化率高的原料，其非必需氨基酸的表觀消化率也較高。

3 討論

目前，表觀消化率試驗研究中常用的外源指示劑主要是三氧化二鉻(Cr2O3)和Y2O3。在水產動物中常使用 Cr2O3作為指示劑[15-22]。但是，Ring[23]認為Cr2O3會影響鮭魚腸道菌群以及排泄物的脂肪酸組成。研究認為，在羅非魚飼料中添加鉻能提高對葡萄糖的利用，并相應地影響到羅非魚的體增重、能量和肝糖原含量[24]，并且認為Cr2O3在羅非魚腸道的移動速率與飼料中的其他營養成分不同[25]。Moore[26]研究表明，Cr2O3在豬的回收率只有75% ～87%，即有部分Cr2O3在腸道中被吸收。趙萬鵬等[27]認為飼料中過量的鉻可能會抑制草魚消化組織分泌淀粉酶或降低淀粉酶活性。Y2O3作為一種常用的外源指示劑，在鮭鱒魚類的研究中較為多見[28-29]，Austreng 等[30]分別用Cr2O3和Y2O3作為指示劑測定大馬哈魚的表觀消化率，證實了Y2O3在表觀消化率測定中的適用性，現已成為水產動物消化率測定的標準方法[31]。

魚粉由于必需氨基酸和脂肪酸含量較高、碳水化合物含量較低、抗營養因子少，并且消化率較高，成為水產動物的優質蛋白質源[32]，這一結果在凡納濱對蝦[4，7]、中國明對蝦 (Fenneropenaeus chinensis)[33]、中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)[31]、青蟹 (Scylla serrata)[34]、軍曹魚 (Rachycentron canadum)[35]、石斑魚(Epinephelus coioides)[36]和羅非魚(Oreochromis niloticus)[37]上已得到了證實。本試驗選取了5種不同加工工藝的魚粉，包括白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉、國產直火干燥魚粉、進口直火干燥魚粉和下雜魚粉，結果表明凡納濱對蝦對這幾種形式的魚粉的粗蛋白質表觀消化率(84.95% ～93.57%)均較高，是凡納濱對蝦很好的蛋白質來源。本試驗中凡納濱對蝦對白魚粉的粗蛋白質表觀消化率為93.51%，顯著高于下雜魚粉(84.95%)，這可能是由于白魚粉與下雜魚粉中的粗蛋白質、氨基酸和灰分的含量不同，從而影響了飼料的消化率[38]。魚粉的氨基酸表觀消化率與粗蛋白質表觀消化率變化趨勢相一致。5種魚粉中，下雜魚粉的賴氨酸、蛋氨酸、精氨酸等必需氨基酸的表觀消化率均低于白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉、國產直火干燥魚粉和進口直火干燥魚粉。低溫蒸汽紅魚粉的粗蛋白質表觀消化率(93.57%)高于國產直火干燥魚粉(87.07%)和進口直火干燥魚粉(91.62%)，這可能與魚粉的加工方式有關。魚粉在加工過程中溫度的高低也是影響魚粉質量和消化率的一個重要因素[39]，低溫蒸汽魚粉為蒸汽間接干燥，溫度低且均勻穩定，直火干燥魚粉為直接熱源加熱，溫度偏高，均勻穩定性較差。因此，不同的來源和加工方式會導致魚粉的營養價值和消化率不同。

本試驗中雞肉粉和肉骨粉的粗蛋白質表觀消化率分別為77.45%和74.26%，略高于Yang等[4]測得的凡納濱對蝦對雞肉粉和肉骨粉的粗蛋白質表觀消化率(分別為75.00%和73.88%)。雞肉粉的營養價值隨原料來源的不同差異較大，Dong等[40]通過對6個不同廠家生產的雞肉粉的營養成分分析表明:雞肉粉的粗蛋白質、粗脂肪和粗灰分含量變化范圍分別為56% ～74%、10% ～19%和11%～23%，而粗蛋白質的表觀消化率變化范圍為64%～78%。本試驗中肉粉的粗蛋白質表觀消化率80.99%，與榮長寬等[33]測得的中國明對蝦對肉粉的粗蛋白質表觀消化率(81.35%)相近。楊志強等[7]測得凡納濱對蝦對肉骨粉和雞肉粉的賴氨酸表觀消化率分別為71.96%和72.26%，與本試驗中測得的肉骨粉和雞肉粉的賴氨酸表觀消化率(分別為70.49%和73.69%)相近。肉骨粉的賴氨酸表觀消化率相對較低，可能是由于在加工過程中高溫導致賴氨酸變性，從而影響到賴氨酸的消化吸收[4，41]。本試驗中，凡納濱對蝦對肉骨粉的粗脂肪表觀消化率為82.50%，與Yang等[4]測得的凡納濱對蝦對肉骨粉的粗脂肪表觀消化率(83.72%)相近，低于 Catacutan等[34]測得的青蟹對肉骨粉的粗脂肪表觀消化率(87.2%)。而凡納濱對蝦對肉粉的粗脂肪表觀消化率為84.77%，低于 Luo等[42]測得中華絨螯蟹對肉粉的粗脂肪表觀消化率(86.9%)。可見，不同的動物種類對同一原料的粗脂肪表觀消化率不同。表2的數據表明，肉骨粉中的總磷含量是白魚粉中2倍，但其表觀消化率僅為64.79%，顯著低于白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉和進口直火干燥魚粉(72.87%～76.47%)，可能是由于肉骨粉中以骨磷形式存在的不溶性的羥基磷灰石和磷酸鈣導致其磷的表觀消化率較低[43]。

血粉是動物屠宰后廢棄的清潔、新鮮血液經加熱凝固，再經壓榨除去水分、干燥等工序加工而成的一種動物性蛋白質飼料。本試驗中血球蛋白粉和烘干血粉的粗蛋白質表觀消化率分別為77.46%和77.43%，與楊志強等[7]測得的噴霧干燥血粉的粗蛋白質表觀消化率(79.62%)相近。血粉的來源不同、加工方式不同，會影響營養物質的消化吸收，本試驗中血球蛋白粉的干物質、粗蛋白質、粗脂肪、總能和總磷的表觀消化率均高于烘干血粉。血球蛋白粉是動物屠宰后的血液在低溫處理條件下，經一定工藝分離出血漿，噴霧干燥后得到的粉末，血粉經過低溫噴霧干燥處理后，其消化率會有相應地提高。

羽毛粉是一種新型的蛋白質飼料資源，粗蛋白質含量可達80%以上，但羽毛粉中的蛋白質多為角蛋白，不易被消化吸收，必須經過相應地處理后才能被動物消化吸收。本試驗中酵解羽毛粉的營養物質表觀消化率要高于水解羽毛粉，可能是羽毛粉在利用微生物進行發酵處理過程中，產生了大量的氨基酸、小肽和有益的微生物菌群，從而有利用于蛋白質的消化吸收，提高了酵解羽毛粉的消化率。本試驗中酵解羽毛粉和水解羽毛粉的粗蛋白質表觀消化率分別為67.75%和64.17%，低于榮長寬等[33]測得的中國明對蝦對羽毛粉的粗蛋白質表觀消化率(76.42%)。酵解羽毛粉和水解羽毛粉的精氨酸表觀消化率分別為80.04%和77.86%，高于楊志強等[7]測得的凡納濱對蝦對羽毛粉的精氨酸表觀消化率(50.30%)，與梁丹妮等[44]測得的建鯉對膨化羽毛粉的精氨酸表觀消化率(73.62%)和酶解羽毛粉的精氨酸表觀消化率(80.03%)相近。酵解羽毛粉和水解羽毛粉的蛋白質和能量表觀消化率是所有待測原料中最低的，這可能與羽毛粉中的氨基酸組成不平衡以及適口性較差有關。

全蝦粉的干物質表觀消化率為70.91%，高于Yang等[4]測得的凡納濱對蝦對蝦的副產物(粗蛋白質含量49.9%，粗脂肪含量1.88%)的干物質表觀消化率(52.83%)和 Brunson等[5]測得的凡納濱對蝦對蝦糠的干物質表觀消化率(28.32%)。本試驗所選用的全蝦粉(粗蛋白質含量74.64%，粗脂肪含量1.61%)與上述2位學者所選用的蝦的副產物和蝦糠相比具有更高的營養成分含量，更有利于凡納濱對蝦對其的消化吸收，從而提高了干物質的表觀消化率。全蝦粉中氨基酸組成比較合理，表觀消化率在84.24% ～92.70%，表明全蝦粉中的氨基酸可以很好地被凡納濱對蝦消化吸收。全蝦粉中的脂肪多為不飽和脂肪酸，并且含有豐富的膽堿、磷脂、膽固醇、鈣、磷和蝦青素，因此它也可以作為蝦料中的誘食劑和著色劑。

4 結論

①凡納濱對蝦對魚粉、雞肉粉、肉骨粉、肉粉和全蝦粉的表觀消化率相對較高，表明凡納濱對蝦可以很好地利用這些飼料原料。

②羽毛粉和血粉由于所采用的加工工藝不同，其表觀消化率有一定的差異，建議在生產中使用這些飼料原料時應考慮氨基酸平衡以及適口性等問題。

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