飼料蛋白和脂肪水平對青魚大規格魚種生長和體組成的影響

陳建明沈斌乾潘 茜孫麗慧姜建湖葉金云

(1. 浙江省淡水水產研究所, 湖州 313001; 2. 農業部淡水漁業健康養殖重點實驗室, 湖州 313001; 3. 湖州師范學院, 湖州 313000)

飼料蛋白和脂肪水平對青魚大規格魚種生長和體組成的影響

陳建明1,2沈斌乾1,2潘 茜1,2孫麗慧1,2姜建湖1,2葉金云3

(1. 浙江省淡水水產研究所, 湖州 313001; 2. 農業部淡水漁業健康養殖重點實驗室, 湖州 313001; 3. 湖州師范學院, 湖州 313000)

設計5個飼料蛋白水平(30%、33%、36%、39%和42%)和2個脂肪水平(6%和9%)的5×2的因子試驗,配制10種試驗飼料, 分別飼喂10組三重復平均體重為95.5 g的二齡青魚70d, 以探討不同蛋白和脂肪水平對青魚生長和體組成等的影響。結果表明: 魚體增重隨飼料蛋白水平從 30%提高到 39%不斷增加(P＜0.05),進一步提高飼料蛋白水平至42%時, 魚體增重則不再顯著變化(P＞0.05); 飼料系數隨飼料蛋白水平從30%提高到 39%而不斷降低(P＜0.05), 進一步提高飼料蛋白水平至 42%時, 也不再顯著變化; 蛋白質效率和蛋白保留率隨飼料蛋白水平呈下降趨勢; 以魚體增重為指標, 經折線模型進行回歸分析求得適宜的飼料蛋白水平為占干飼料的40%。飼料蛋白、脂肪水平及其交互作用對的試驗魚成活率均無顯著差異(P＞0.05)。飼料脂肪水平、飼料蛋白與脂肪的交互作用對魚體增重、飼料系數、攝食率和蛋白質效率也均無顯著影響(P＞0.05)。攝食蛋白水平為30%和33%飼料的青魚與攝食蛋白水平36%—42%飼料的青魚相比, 有較低的水分和較高全魚脂肪(P＜0.05)。青魚臟體比和肌肉粗脂肪含量均隨著飼料中蛋白水平的提高呈降低的趨勢。攝食脂肪水平為 9%的飼料的青魚較攝食脂肪水平為 6%的飼料的青魚, 有較高臟體比、全魚脂肪含量和肌肉粗脂肪含量(P＜0.05)。上述結果說明, 青魚攝食低蛋白和高脂肪的飼料造成過多的體脂積累。在試驗條件下, 青魚大規格魚種飼養階段適宜的飼料蛋白和脂肪水平分別為占干飼料的40%和6%。

青魚; 飼料蛋白; 飼料脂肪; 生長; 體組成

青魚Mylopharngodon piceus是我國傳統養殖的四大家魚之一, 具有生長快、產量高、肉味鮮美的特點, 是深受人們喜歡的養殖對象。隨著青魚營養研究的深入和配合飼料配制技術的不斷完善, 配合飼料的應用率不斷提高, 加之青魚加工業的興起和產業鏈延伸, 大大地推動了青魚養殖業的發展。據《中國漁業統計年鑒》統計, 至2008年全國青魚產量達到35.98萬噸, 在2000年的基礎上實現了翻番。業已取得的青魚營養需求和飼料配制技術成果[1],對推動青魚配合飼料產業化起到了積極的作用。但大部分研究集中在當年幼魚階段。如楊國華[2]報道青魚夏花階段適宜蛋白質需要量為 41%, 王道尊等[3,4]研究認為, 體重為37.12—48.32 g的青魚魚種對蛋白質的適宜需求量為 30%—41%; 體重為44.23— 56.69 g魚種和體重為10.25—13.73 g的魚種對脂肪需要量分別為 6.2%和 6.7%。而青魚因具性成熟遲的優勢和要求上市商品規格大等因素, 使其養殖周期相對較長。傳統上以三年為一個養殖周期。即第一年養殖夏花和當年魚種, 第二年養殖大規格魚種(過池魚), 第三年養殖商品魚。現有研究表明,隨著魚類規格的長大, 對某些主要營養素的需求可能發生變化[5]。因此, 有必要對其不同養殖階段的主要營養素需求參數進行研究和完善, 以進一步優化青魚配合飼料配方。

蛋白質是飼料中成本最高的部分, 適宜的飼料蛋白水平對設計最優成本配方至關重要。脂肪除為魚類提供必需脂肪酸外, 也是重要的供能物質, 飼料中適量的脂肪還可起到節約蛋白質的作用。有關青魚大規格魚種養殖階段飼料中蛋白與脂肪的適宜水平及其相互關系尚未見報道。本試驗通過調節飼料蛋白和脂肪水平, 探討其對青魚大規格魚種生長等指標的影響, 從而揭示該階段青魚飼料適宜的蛋白和脂肪水平, 為完善青魚配合飼料的配制技術提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗魚

試驗魚種取自本所試驗魚場同一培育池的一冬齡的青魚魚種, 平均體重約為 95 g。試驗前于網箱馴養2周后隨機分養到10組3重復的30個網箱, 每箱放魚25尾。

1.2 試驗飼料

以魚粉、豆粕、菜粕、面粉等為主要原料, 通過調節飼料中酪蛋白和魚油、玉米油含量配制成5個飼料蛋白水平(30%、33%、36%、39%和 42%)和2個飼料脂肪水平(6%和9%)的10種試驗飼料(2個飼料脂肪水平下, 飼料總能分別約為16.3 kJ/g和17.0 kJ/g), 其原料組成和營養成分如表1所示。試驗飼料制作時, 先將原料粉碎, 使原料粉末能全部通過孔徑為0.355 mm試驗篩, 按配方比例稱取各原料置于盆內, 混合均勻后, 加入適量的水, 用絞肉機制成直徑約為1.2 mm的面條狀飼料, 在室溫下風干后制成顆粒, 在4℃下保存備用。

表1 試驗飼料配方及組成(%, 干物質) Tab. 1 Formulation and proximate analysis of the trial diets (%, on dry matter basis)

1.3 飼養管理

試驗魚飼養在池塘網箱(2 m×3 m×1.5 m)中, 網箱入水深度約1 m。池塘面積1600 m2, 池塘配備0.6 kW的水車式增氧機一臺, 每晚9: 00至早晨6: 00開機。在試驗魚放養后, 用商品飼料(CP35%)進行馴食 2d,以后用試驗飼料每天9: 00和15: 00各投飼一餐, 每餐均用手工的方法, 根據魚的攝食反應少量多次投喂至接近飽食, 日投飼量約占魚體重的3%。試驗期水溫(26—32)℃, 溶解氧(5.12—10.85) mg/L, 氨氮(0.21—0.53) mg/L, 亞硝酸氮(0.02—0.25) mg/L。飼養試驗持續70d。

1.4 取樣和成分分析

飼養試驗完成后饑餓 2d, 稱各網箱的魚體重,清點魚尾數。每箱分別各取6尾試驗魚, 3尾為全魚混合樣, 另3尾取背肌做混合樣, 供營養組成測定。另取8尾測定體重、體長、臟體重和肝胰臟重。

試驗飼料、全魚和肌肉營養成分測定方法為: 105℃常壓干燥法測定水分; 凱氏定氮法測定粗蛋白; 箱式電阻爐550℃灼燒法測定粗灰分。上述測定步驟均參照AOAC[7]規定的方法進行。

1.5 指標及其計算方法

成活率(%)=100×(收獲尾數/放養尾數); 魚體增重(%)=100×(魚體終重–魚體始重)/魚體始重; 飼料系數=干飼料攝入量/魚體增重; 蛋白質效率=魚體增重/飼料蛋白攝入量; 蛋白保留率(%)=100×(試驗末魚體蛋白量–起始魚體蛋白量)/(攝入飼料蛋白量);體形比=體長/體寬; 肝體比(%)=100×肝胰臟重/體重;臟體比(%)=100×內臟重/體重; 肥滿度(%·g/cm3) =100×體重/(體長)3。

1.6 數理統計方法

使用 SPSS 11.5計算各試驗組指標平均值, 用雙因子方差分析(Two-way ANOVA), 以檢驗蛋白水平、脂肪水平及其交互作用對各指標平均值影響的顯著性。P＜0.05時, 為有顯著性差異。如蛋白水平對指標平均值有顯著影響, 則作 NSK多重比較分析。魚體增重和飼料蛋白水平之間關系擬合成折線回歸模型 (Broken line regression model)[8],求出飼料蛋白適宜水平。

表2 試驗飼料對青魚生長和飼料利用的影響Tab. 2 Effect of trial diets on growth performance and feed utilization of black carp

2 結果

2.1 青魚生長情況

試驗魚生長情況列于表 2。飼料蛋白水平對魚體增重、飼料系數和蛋白質效率均有顯著影響(P＜0.05); 魚體增重隨飼料蛋白水平從 30%提高到39%而不斷增加(P＜0.05), 進一步提高飼料蛋白水平至42%時, 魚體增重則不再顯著變化(P＞0.05); 飼料系數隨飼料蛋白水平從30%提高到39%而不斷降低(P＜0.05), 進一步提高飼料蛋白水平至42%時, 也不再顯著變化(P＞0.05); 蛋白質效率和蛋白保留率隨飼料蛋白水平呈下降趨勢; 飼料蛋白水平、脂肪水平及其交互作用對的試驗魚成活率均無顯著差異(P＞0.05); 飼料脂肪水平和飼料蛋白與脂肪的交互作用對魚體增重、飼料系數、攝食率和蛋白質效率也均無顯著影響(P＞0.05)。

2.2 飼料蛋白適宜水平

根據飼養實驗的生長反應, 以魚體增重(Y)為指標, 與飼料蛋白水平(X)擬合折線模型(Broken line model)進行回歸分析(圖 1), 估算得出適宜的飼料蛋白水平為: 約占飼料干物質的40%。

圖1 魚體增重與飼料蛋白水平的關系Fig. 1 Relationship of weight gain with dietary protein level

2.3 青魚體形指標

青魚體形指標列于表 3。飼料蛋白水平、脂肪水平及其交互作用對試驗魚形體比、肝體比和肥滿度均無顯著差異(P＞0.05); 飼料蛋白和脂肪水平對青魚臟體比有顯著影響(P＜0.05)。青魚臟體比(S)隨著飼料中蛋白水平(P)的提高呈降低的趨勢(S= 0.0577P+9.902, R2=0.9828); 青魚在攝食脂肪水平為6%的飼料后, 其臟體比顯著低于攝食脂肪水平為9%的飼料的青魚(P＜0.05)。

2.4 青魚全魚體組成

青魚肌肉組成列于表 4。飼料蛋白水平對全魚水分有顯著影響(P＜0.05), 攝食蛋白水平為 30%和33%飼料的青魚水分含量顯著低于攝食蛋白水平36%—42%飼料的青魚(P＜0.05); 飼料蛋白水平對全魚蛋白水平的影響無明顯規律。飼料蛋白水平、脂肪水平及其交互作用對全魚灰分含量均無顯著影響(P＞0.05); 飼料蛋白和脂肪水平以及蛋白與脂肪交互作用均對青魚全魚粗脂肪含量影響顯著(P＜0.05)。攝食蛋白水平為30%和33%飼料的青魚全魚脂肪含量顯著高于攝食蛋白水平 36%—42%飼料的青魚(P＜0.05); 攝食脂肪水平為 6%的飼料后, 青魚全魚脂肪含量顯著低于攝食脂肪水平為 9%的飼料的青魚(P＜0.05)。

表3 試驗飼料對青魚體形指標的影響Tab. 3 Effect of trial diets on morphology indexes of black carp

2.5 青魚肌肉組成

青魚肌肉組成列于表 5。飼料蛋白和脂肪水平以及蛋白與脂肪的交互作用對青魚肌肉的水分和灰分含量均無顯著影響(P＞0.05)。飼料蛋白水平對青魚肌肉粗蛋白含量有顯著影響(P＜0.05); 攝食蛋白水平為 42%飼料的青魚, 肌肉粗蛋白水平顯著高于攝食飼料蛋白水平為 30%—36%的青魚(P＜0.05) 。飼料蛋白和脂肪水平對青魚肌肉粗脂肪均有顯著影響(P＜0.05) , 青魚肌肉粗脂肪含量隨著飼料蛋白水平升高有降低的趨勢; 攝食含 30%蛋白飼料的青魚肌肉粗脂肪顯著高于攝食含更高蛋白水平飼料的青魚(P＜0.05); 青魚攝食脂肪水平為 9%飼料后, 其肌肉粗脂肪含量顯著高于攝食脂肪水平為6%的青魚(P＜0.05) 。

表4 試驗飼料對青魚全魚體組成的影響Tab. 4 Effect of trial diets on whole fish composition of black carp

3 討論

本試驗結果顯示, 青魚生長和飼料系數與飼料中蛋白質水平間呈現一定的生長—劑量反應。在飼料蛋白不足時, 魚體生長減慢, 飼料系數較高; 提高飼料蛋白水平, 促進了魚體生長, 飼料系數降低;但當飼料蛋白水平達到適宜值后, 再提高飼料蛋白水平, 魚體生長和飼料系數則不再有顯著變化。在尼羅羅非魚Oreochromis nilotica × O. aureus、烏鱧Channa striata、墨累鱈Maccullochella peeliii、臺灣馬口魚Zacco barbata 、銀鱸Bidyanus Bidyanus、光倒刺 鲃Spinibarbus hollandi[9—14]等其他魚類對蛋白質需求量研究中, 也出現類似生長-劑量反應。在本試驗條件下, 以魚體增重為指標, 用折線回歸模型分析青魚大規格魚種最適飼料蛋白水平為: 約占干飼料的40%。該結果比青魚夏花魚種對蛋白質需量(占投喂狀態飼料的41%)[2]要低, 反映出青魚與其魚類一樣, 隨著魚體規格的增大對飼料蛋白的需求也有所降低。

表5 試驗飼料對青魚肌肉組成的影響Tab. 5 Effect of trial diet on muscle composition of black carp

青魚飼料蛋白質效率和飼料蛋白保留率隨飼料蛋白的升高而呈下降的趨勢。與對幼青魚[3]及其他魚類如: 草魚Ctenopharyngodon Idella、莫桑比克羅非魚 O. mossambicus、馬萊西亞淡水鯰Mystus nemurus、鯽魚Carassius auratus、 四須 鲃Barbode altus及墨累鱈M. peeliii[11,14—19]等的同類研究有相似的觀察。這可能與當魚類攝食較高蛋白水平的飼料時,飼料蛋白被水解后, 較多的氨基酸用作能量分解,而且魚體還需消耗能量來排出多余的氨[20]。同時,在某一飼料能量水平時, 飼料中蛋白水平越低, 飼料中提供的非蛋白形式的可消化能則越高, 可使飼料氮損失減少, 提高飼料氮在體內的積累量[21]。

飼料脂肪水平從6%提高到9%, 青魚的生長、飼料和蛋白質利用均未見明顯改善。青魚可能與團頭魴 Megalobrama amblycephala[22]、尖吻鱸 Lates calcarifer和軍曹魚Rachycentron canadum等魚類相似, 對飼料脂肪耐受力相對較低, 或者說飼料應保持相對較高蛋白能量比[5]。對青魚魚種研究顯示, 飼料最佳脂肪水平為6.2%—6.7%[4]。根據本試驗結果, 隨著青魚規格的增大, 對飼料脂肪的需要仍基本不變。

青魚攝食蛋白水平較低的飼料后, 全魚脂肪含量較高。在本試驗條件下, 無論飼料脂肪水平為6%或 9%, 飼料蛋白水平下調均是通過相應增加糊精用量來實現, 也就相應增加了飼料中可消化碳水物的水平, 從而引起全魚脂肪含量的升高。同類研究表明, 魚類在攝食較低水平的飼料蛋白同時, 攝進了較高水平的碳水化合物, 使魚類某些組織的脂肪合成酶的活性提高,促進了糖源轉變為脂肪, 并轉運貯存于肝、腹腔內的脂肪組織和胴體等部位[10,14]。青魚攝食較高脂肪水平(9%)的飼料后, 其全魚脂肪含量也較高。這種飼料脂肪水平升高會伴隨養殖魚體脂存積增加的現象在其他溫水性淡水魚中已有報道[23]。魚類長期攝食低蛋白能量比的飼料被認為會引起魚體脂積累, 魚肉產品脂肪過多, 甚至損害養殖魚體健康[20]。本試驗結果表明, 青魚攝食低蛋白和高脂肪(低蛋白能量比)的飼料后, 體脂積累增加,除體現在全魚脂肪含量提高外, 也表現在臟體比升高和肌肉脂肪含量升高。這種影響是否也會引起產品品質下降及魚體健康, 有待深入研究和評價。

總之, 在本試驗條件下, 以生長為評價指標,確定青魚大規格魚種飼養階段適宜飼料蛋白和脂肪水平分別為占干飼料的 40%和 6%, 相應的飼料蛋白能量比(CP/GE)為: 24.5 mg/kJ。青魚攝食低蛋白和高脂肪的飼料會造成體脂過多積累。

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EFFECTS OF DIETARY PROTEIN AND LIPID ON GROWTH PERFORMANCE AND BODY COMPOSITION OF ADVANCED FIGERLING BLACK CARP (MYLOPHARYNGODON PICEUS)

CHEN Jian-Ming1,2, SHEN Bin-Qian1,2, PAN Qian1,2, SUN Li-Hui1,2, JIANG Jian-Hu1,2and YE Jin-Yun3
(1. Zhejiang Institute of Freshwater Fisheries, Huzhou 313001, China; 2. Agriculture Ministry Key Laboratory of healthy Freshwater Aquaculture, Huzhou 313001 China; 3. Huzhou Teacher’s College, Huzhou 313000, China)

To investigate the effects of dietary protein and lipid on growth and body composition of advanced fingerling black carp (Mylopharyngodon piceus), ten trial diets for a 5×2 factorial experiment, formulated with five protein levels (30%, 33%, 36%, 39% and 42%) and two lipid levels (6% and 9%), were fed to triplicate groups of black carp (initial average weight 95.54 g/fish) for 70 days. We observed that weight gain increased with increasing dietary protein level up to 39% (P＜0.05), but did not increase further with increasing dietary protein level to 42% (P＞0.05). Accordingly, feed conversion ratio decreased with increasing dietary protein level from 30% to 39% and kept stable with further increasing dietary protein level to 42%; protein efficiency ratio, protein retention and viscera somatic index tended to decrease with increasing dietary protein level; analysis of weight gain data by a broken line regression model showed that the optimum dietary protein level required for the maximum growth of black carp was 40% of dry diet. Dietary lipid level and the interaction of dietary protein and lipid did not affect weight gain and feed utilization (P＞0.05); levels of dietary protein or lipid and their interaction did not affect the survival, body profile index, hepato-somatic index and condition factor (P＞0.05); fish viscera-somatic index and muscle lipid had an increasing tendency with the decrease of dietary protein level; fish fed diets with a dietary lipid level of 9% had higher whole body and muscle lipid than those of fish fed diets with a dietary lipid level of 6% (P＜0.05). It could be concluded that 40% dietary protein and 6% dietary lipid are suitable for maintaining good growth performance. Low dietary protein and high dietary lipid may cause extra body lipid deposition.

Mylopharyngodon piceus; Dietary protein; Dietary lipid; Growth performance; Body composition

S963

A

1000-3207(2014)04-0699-07

10.7541/2014.99

2013-05-29;

2013-11-22

現代農業產業技術體系專項(CARS-46-21); 湖州市水產養殖創新團隊計劃(2010KC02)資助

陳建明(1965—), 男, 浙江湖州人; 學士, 教授級高級工程師; 研究方向為水產動物營養與飼料科學。E-mail: aqua_ labjm@163.com