降低飼料中蛋白質水平對鯉生長性能及肌肉營養成分的影響

孫金輝，范澤△，程鎮燕，喬秀亭*，白東清，張寶龍，翟勝利

（1.天津農學院水產學院天津市水產生態及養殖重點實驗室，天津西青300384；2.天津現代晨輝科技集團有限公司，天津寶坻301800）

降低飼料中蛋白質水平對鯉生長性能及肌肉營養成分的影響

孫金輝1，范澤1△，程鎮燕1，喬秀亭1*，白東清1，張寶龍2，翟勝利2

（1.天津農學院水產學院天津市水產生態及養殖重點實驗室，天津西青300384；2.天津現代晨輝科技集團有限公司，天津寶坻301800）

選用初始體質量為（10±1.15）g的鯉（Cyprinus carpio）幼魚450尾，隨機分為5組，分別投喂蛋白質水平為32%、31.5%、31%、30.5%、30%的等能（11.8 MJ/kg）飼料，分別記為D0、D1、D2、D3和D4，為研究降低蛋白質水平對其生長性能及肌肉營養成分的影響。養殖期為8周。結果表明：（1）從生長性能看，各試驗組的增重率較對照組D0分別降低了48.55%、56.17%、49.52%及69.80%（P＜0.05），各試驗組蛋白質效率顯著高于除D1組外的其余各試驗組，其中D2、D3、D4組較對照組分別降低了5.33%、13.33%及21.33%（P＜0.05）；D2、D3、D4組餌料系數均顯著高于對照組D0，且分別提高了29.90%、23.36%及32.71%（P＜0.05）。（2）鯉肌肉水分、粗蛋白質含量受飼料蛋白質水平降低的影響不顯著（P＞0.05），但D2組粗脂肪與灰分含量與對照組D0相比顯著升高（P＜0.05）。（3）呈味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸含量隨飼料蛋白質水平降低整體均呈降低趨勢，均以對照組D0為最高，且其必需氨基酸占總氨基酸的比例亦為最高。從呈味氨基酸占總氨基酸的比例來看，D2組占比最高，較對照組提高了21.85%。（4）鯉肌肉中飽和脂肪酸含量及不飽和脂肪酸的含量呈先上升后下降的變化趨勢，均以飼料D2組為最高。由此可見，飼料蛋白質水平為31%～32%時可維持鯉正常生長，并改善肌肉品質，提高肌肉營養價值及風味。

鯉；生長性能；氨基酸；脂肪酸；肌肉營養成分

鯉具有生長速度快、適應性強、食性雜、耐堿、耐缺氧、病害少、肉質鮮嫩爽口、價格便宜等特點，是我國主導淡水養殖品種之一。但由于目前優質的動植物蛋白質資源，特別是魚粉的價格持續走高，且產量難以滿足日益增長的水產養殖量的需求，致使鯉養殖成本升高，利潤空間縮小，不利于鯉養殖行業的持續健康發展。

郭立等（2013）發現，在鯉配合餌料中以蛋白質29%和糊精4.5%的搭配為最佳，能夠有效提升鯉消化酶活力，提高增重率，降低養殖水體中總氮和總磷的積累，減少水環境污染。伍代勇等（2011）報道，鯉飼料中蛋白質水平為30%～32%，脂肪水平為9%時，可有效實現脂肪對蛋白質的節約效應。而隨著消費者對優質動物性食品需求不斷增長，在提升鯉本身生長性能、消化能力及免疫力的同時，如何有效改善鯉肉質，提升鯉風味也必將成為降低鯉飼料中蛋白質水平研究中關注的熱點。

目前大多鯉養成初期（體重小于500 g）的商品飼料的蛋白質含量為32%。本試驗以較小規格鯉（體重10 g左右）為對象，通過設置不同水平的魚粉、棉籽粕及菜籽粕配制了蛋白質水平依次降低的5組試驗飼料，研究了降低飼料蛋白質水平對鯉生長、體成分及肉質的影響，為評估飼料蛋白質水平和魚肉品質之間的關系，優化鯉配合飼料營養配比提供實踐及理論依據，同時也為低氮飼料的研究與開發奠定理論基礎。

1　材料與方法

1.1試驗飼料本試驗選擇魚粉、豆粕、花生粕、棉籽粕及菜籽粕等5種淡水魚類主要蛋白質源作為蛋白質源，通過設置不同水平的魚粉、棉籽粕及菜籽粕配制D0（對照組，因鯉此生長階段所需蛋白質為32%）、D1、D2、D3和D4五組不同蛋白質水平的試驗飼料，飼料粗蛋白質水平分別為31.5%、31%、30.5%和30%。通過調節配方中次粉添加水平確保各組飼料等能。

所有干性原料經過粉碎后，通過60目篩，按照添加量從小到大的順序逐級攪拌混勻，加入適量水，再用小型電動絞肉機（模孔直徑2.00 mm）制成飼料顆粒，自然風干裝入保鮮袋中備用。試驗飼料組成及營養水平見表1。

表1　試驗飼料組成及營養水平（風干基礎）

1.2試驗魚與飼養管理初始體重為（10±1.15）g的試驗用鯉為天津市西青區苗種培育基地培育的同一批魚種。飼養試驗在天津農學院水產學院循環水養殖實驗室中進行。試驗前，試驗魚用蛋白質含量為32%的飼料飽食投喂。經15 d的馴養后，使之逐漸適應飼料和養殖環境。

挑選出體格健壯、規格一致鯉幼魚隨機分配于15個藍色塑料水族箱中，每箱35尾魚，養殖周期為8周。每日投喂兩次（9∶00和16∶00），日投餌量為魚體重的3%。第四周對所有養殖箱試驗魚中期稱重，按中期重量重新計算投喂量。投喂時如有死魚記錄數量并稱重。

水源為充分曝氣后除氯的自來水，每天換水一次，換水量為水族箱容積的1/4。試驗期間水溫在23～25℃，溶解氧為5.0 mg/L左右，pH 7.0～ 8.0，自然光照。

1.3樣品采集與分析

1.3.1樣品采集試驗前在馴化魚中隨機抽取10尾魚，作為評估初始魚體的營養成分的樣品。8周養殖試驗結束時，試驗魚饑餓24 h后使用100 μg/kg的MS-222麻醉，分別對各組試驗魚稱重，計算增重率。每個重復取12尾魚，冰盤上解剖取其背肌，其中6尾用于測定肌肉常規成分，6尾用于肌肉氨基酸和脂肪酸的測定，樣品混合并于-80℃保存。

1.3.2飼料及肌肉常規營養成分的測定飼料及肌肉中的水分采用常壓恒溫烘干法測定（GB 6435-1986）；粗蛋白質采用凱氏定氮法測定（GB/ T 6432-1994）；粗脂肪采用索氏抽提法測定（GB/T 6433-1994）；灰分采用550℃灼燒法測定（GB/T 6438-2007）。

1.3.3肌肉氨基酸組成的測定分別取研磨粉碎的烘干魚肉試樣于水解管中，在水解管中加入1 mol/L鹽酸10 mL，放入干燥箱中，將溫度調至110℃，待溫度達到110℃時開始計時，水解22 h。22 h后取出，冷卻。將水解液全部轉移到50 mL容量瓶內，用去離子水多次沖洗水解管，并用其定容。吸取濾液1 mL于5 mL氮吹管中，進行氮吹。殘留物用1～2 mL水溶解，再氮吹，反復進行兩次，最后用2 mL pH 2.2的緩沖液溶解，用過濾膜進行過濾，置于樣品瓶中，最后使用日立L-8900氨基酸自動分析儀進行分析。

1.3.4肌肉脂肪酸組成的測定分別稱取研磨碎的烘干樣品于10 mL比色管中，加入1 mL苯，1 mL石油醚，放入50℃左右的恒溫水浴鍋中，靜置30 min。將比色管取出，加入1 mL KOH甲醇溶液，靜置10 min，用超純水定容搖勻，再加入1 mL內標物，靜置5 min，使有機相上升至瓶頸處，靜置分層后，取上層有機相溶液進行氣相色譜—質譜分析。取1 mL標品放在樣品瓶中，作為上機用的脂肪酸標準，取1 mL試樣放在其他樣品瓶中，用安捷倫7890A氣相色譜儀測定試樣測定液的脂肪酸含量。

1.4生長指標測定生長試驗開始和結束時，測定試驗魚體重和體長，計算各生長指標，計算公式如下：

增重率/%=（平均終末體重-平均初始體重）/平均初始體重×100；

成活率/%=收獲尾數/放養尾數×100；

餌料系數=總投餌量/（終末總體重-初始總體重）；

特定生長率/（%/d）=100×（ln終末均重-ln初始均重）/養殖周期；

蛋白質效率/%=（總末重-總初重）/（總投飼量×飼料蛋白質質含量）。

1.5數據處理與統計分析所有數據均用Excel 2010及SPSS16.0進行分析處理，進行單因子方差分析（one-way ANOVA），組間若存在顯著差異，再進行Duncan's法多重比較，差異顯著水平為P＜0.05。試驗結果用“平均值±標準差”表示。

2　結果與分析

2.1降低飼料中蛋白質水平對鯉生長性能的影響由表2可知，飼料蛋白質水平的降低對鯉增重率、特定生長率、蛋白質效率及餌料系數均產生顯著影響（P＜0.05）；增重率、特定生長率及蛋白質效率均伴隨著飼料蛋白質水平的降低而降低，各試驗組較對照組D0分別降低了48.55%、56.17%、49.52%及69.80%（P＜0.05），各試驗組蛋白質效率顯著高于除飼料D1組外的其余各試驗組，其中D2、D3、D4組分別較對照組降低了5.33%、13.33%及21.33%（P＜0.05）。餌料系數伴隨著飼料蛋白質水平的降低整體呈升高趨勢，其中D2、D3、D4組餌料系數均顯著高于對照組D0，且分別提高了29.90%、23.36%及32.71%（P＜0.05）。各飼料組之間，存活率均不存在顯著差異（P＞0.05）。

表2　降低飼料中蛋白質水平對鯉生長性能的影響

2.2降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉常規成分的影響由表3可知，飼料蛋白質水平的降低對鯉肌肉水分及粗蛋白質含量的影響不顯著（P＞0.05）。然而鯉肌肉中粗脂肪及灰分含量受飼料蛋白質水平降低的影響顯著（P＜0.05），粗脂肪及粗灰分含量均先升高后降低，其中投喂D2組飼料的鯉肌肉粗脂肪及灰分含量均顯著高于其他飼料組（P＜0.05）。

表3　降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉組成的影響%

2.3降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉氨基酸組成的影響由表4可知，在檢測到的17種氨基酸中，7種屬于必需氨基酸，其中色氨酸因被酸解破壞，未作檢測；其余為非必需氨基酸，非必需氨基酸中的天門冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、甘氨酸（Gly）及丙氨酸（Ala）屬于呈味氨基酸，其中谷氨酸含量最高，而酪氨酸僅在投喂D0組飼料的鯉肌肉中檢測到。呈味氨基酸、必需氨基酸和總氨基酸含量隨飼料蛋白質水平降低整體均呈降低趨勢，均以對照組D0為最高，且必需氨基酸占總氨基酸的比例亦為最高。從呈味氨基酸占總氨基酸的比例來看，飼料D2組占比最高，較對照組提高了21.85%。

表4　降低飼料蛋白質水平對鯉肌肉氨基酸組成的影響%

2.4降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉脂肪酸組成的影響由表5可知，共檢測到9種飽脂肪酸，其中C8∶0僅在投喂D2組飼料的鯉肌肉中檢測到，C22∶0僅在投喂D0組飼料的鯉肌肉中檢測到；鯉肌肉中飽和脂肪酸含量伴隨著飼料蛋白質水平的降低呈先上升后下降的變化趨勢，均以飼料D2組為最高。在檢測到的6種不飽和脂肪酸酸中，2種屬于單不飽和氨基酸，其余為多不飽和脂肪酸。鯉肌肉中不飽和脂肪酸含量隨飼料蛋白質水平呈先上升后下降趨勢，除C20∶3n-3外，均以飼料D2組為最高，而C20∶3n-3含量則以飼料D1組為最高，且飼料D3和D4組并未檢測到C20∶3n-3。在多不飽和脂肪酸中，當飼料蛋白質水平低于31.5%時，n-3系多不飽和脂肪酸含量逐漸呈現出低于n-6系多不飽和脂肪酸含量的趨勢。

表5　降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉脂肪酸組成的影響%

3　討論

3.1降低飼料中蛋白質水平對鯉生長性能的影響本研究發現，隨著飼料中蛋白質水平的降低，鯉生長性能呈現出逐漸減弱的趨勢，表現為各試驗組的增重率及特定生長率均顯著低于對照組，蛋白質轉化率除D1組（飼料蛋白質水平為31.5%）外均顯著低于對照組，餌料系數除D1組外均顯著高于對照組。鹿璇等（2014）選用平均體重為（14±1.17）g的一齡魚種，研究降低飼料中動植物蛋白質水平對其生長、肉質及免疫力影響，發現試驗鯉增重率、特定生長率及蛋白質轉化率均隨蛋白質水平的降低整體呈下降趨勢，但各組間差異并不顯著，且餌料系數先上升后下降，蛋白質水平為31%組顯著高于其他各飼料組，而其他各組間并無顯著差異。上述結果與本試驗結果不完全相符，這可能與試驗魚規格、養殖季節等因素有關。從上述兩個試驗中可以發現魚類在不同生長階段的蛋白質需要量存在一個適宜范圍，在適宜范圍內升高或降低飼料中蛋白質水平并不會顯著影響魚體對飼料蛋白質的利用。

節約養殖魚類餌料蛋白質的一個重要途徑就是利用糖類與脂肪對蛋白質的節約作用（Wang，2013），而在本試驗中采用的是同時減少飼料中動植物蛋白質用量以實現降低飼料中蛋白質水平。從過往的研究可以發現這兩種途徑從養殖效果及魚體本身的利用情況來看存在一定差異。在先前的研究中發現利用玉米淀粉替代魚粉降低蛋白質水平會顯著降低試驗鯉的增重率、特定生長率及飼料利用率，這與本試驗所得結果一致，但蛋白質效率隨著飼料蛋白質水平的降低呈升高趨勢，這說明盡管飼料蛋白質水平逐漸降低，但玉米淀粉添加水平的升高能夠促進魚體在有限的飼料利用率條件下增強對飼料中蛋白質的吸收利用，這也證實了糖類對蛋白質的節約作用（孫金輝等，2016）。除了糖類，脂肪蛋白質的節約作用也能夠提升魚體對于飼料中蛋白質的吸收與利用。袁伍代勇等（2011）和張樹明等（2010）研究表明，當飼料蛋白質水平較低時，脂肪的增加可以明顯改善生長性能和蛋白質節約效應。上述研究與本試驗所得的結論存在一定差異，究其根本在于飼料中的能量水平存在不同。同樣作為飼料中非蛋白質能量源，魚類對于脂肪的利用能力強于糖（何吉祥等，2009），因此脂肪對于蛋白質的節約效應要強于糖類。而在本試驗中選擇次粉來調節飼料的能值，雖然其屬于植物蛋白質源，但由于含有較多的非淀粉多糖而阻礙了“無胃”鯉對其的消化吸收與利用，進而阻礙其生長，因此今后可在選擇何種能量源來調節飼料能值方面進行深入研究。

3.2降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉常規營養成分的影響在影響肌肉品質的所有理化性狀中，起到決定性作用的四種因素為粗蛋白質、粗脂肪、水分及粗灰分。本試驗發現，當飼料蛋白質水平降低為31.5%時，肌肉粗脂肪和粗灰分顯著增加，此外，肌肉水分含量隨飼料蛋白質水平降低呈先降低后升高的變化趨勢，肌肉粗蛋白質含量先升高后降低，但各飼料組間并無顯著差異。一般認為，品質差的魚肉表現為蛋白質與脂肪的含量較少，水分含量高，而品質好的魚肉則與上述情況相反（劉麗等，2008；岳永生等，1996）。因此上述結果表明，在適宜范圍內，飼料蛋白質水平的降低可以提高鯉肌肉中體蛋白質和脂肪的含量，增加鯉肌肉中可食用部分而提升其食用價值，從而改善鯉肉質，但蛋白質水平過低則會降低其肌肉品質。與本研究結果類似，在對蒙古鲌（Culter mongolicus）（方桂萍，2014）、黃顙魚（Pseudobagrus fulvidraco）（Kim等，2005）及金鯧魚（Trachinotus ovatus）（Wang等，2013）的研究中也得到了上述結果。張寶龍等（2015）報道，利用玉米淀粉替代魚粉降低蛋白質水平，當蛋白質水平降為28%時能夠顯著提高鯉肌肉中粗蛋白質含量，當蛋白質水平降為26%時能夠顯著增加鯉肌肉中粗脂肪的含量，上述結果證實適當降低飼料蛋白質水平可以在一定程度上改善鯉肌肉品質，但具體影響機制有待于今后深入研究。

3.3降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉氨基酸組成的影響肌肉肉質優良的重要標志在于肌肉粗蛋白質中必需氨基酸含量高且組成符合機體的蛋白質模式，而肌肉風味優良的關鍵在于非必需氨基酸中呈味氨基酸的構成，即呈鮮味的天門冬氨酸和谷氨酸與呈甘味的甘氨酸和丙氨酸間的比例適宜與否。因此，肌肉中必需氨基酸和風味氨基酸的含量與組成能夠決定魚肉肉質和風味（Bucgtov等，2009）。王蕾蕾（2007）指出，黑鯛幼魚（Sparus macrocephalus）飼料中蛋白質水平的升高能夠提高必需氨基酸、呈味氨基酸含量，從而改善黑鯛肉質，提高其營養價值和風味。鹿璇等（2014）發現降低飼料中動植物蛋白質水平后，鯉肌肉中必需氨基酸/總氨基酸及呈味氨基酸/總氨基酸的比值差異不明顯，但比值大致呈下降趨勢。本試驗結果與上述基本相符，本試驗發現，隨飼料蛋白質水平降低，試驗鯉肌肉中總氨基酸、必需氨基酸和呈味氨基酸含量均逐漸降低，各飼料組必需氨基酸占總氨基酸的比例呈明顯降低的趨勢，各飼料組呈味氨基酸含量占總氨基酸的比例隨飼料中蛋白質水平的升高則略有上升。從單個氨基酸角度來看，必需氨基酸中除纈氨酸、蘇氨酸及賴氨酸外含量均有明顯降低；非必需氨基酸中，呈鮮味的谷氨酸含量有明顯降低，而酪氨酸僅在對照組中被檢測到。上述研究表明，飼料中蛋白質的“質與量”會影響到機體的氨基酸平衡，尤其是必需氨基酸的平衡，本試驗通過減少飼料中動植物蛋白質用量實現降低飼料蛋白質水平，在一定程度上影響了飼料中氨基酸的平衡。盡管在飼料中添加次粉能調節能量及植物蛋白質平衡，但相關研究表明，魚類消化植物蛋白質源氨基酸的能力相對較弱（Gomez等，2004），從而影響魚類肌肉中部分氨基酸的沉積，同時這也可能是造成魚體蛋白質利用效率逐漸降低的原因。因此，如何實現減少飼料蛋白質用量的同時，維持飼料中氨基酸的平衡需要今后進一步深入探索。

3.4降低飼料中蛋白質水平對鯉肌肉脂肪酸組成的影響肌肉粗脂肪中脂肪酸是決定是肉食香味的重要前提物質，也是機體不可缺少的營養物質，尤其是有益的必需脂肪酸和多不飽和脂肪酸（劉洋濤等，2012；劉旭，2007）。迄今為止，國內有關飼料蛋白質水平對魚類肌肉中脂肪酸含量影響的研究相對較少。在僅有的一些研究中發現，肌肉中脂肪酸含量隨飼料蛋白質水平變化存在一定變化，但并不能確定是否是由飼料蛋白質水平這一單一因素控制。方桂萍（2014）報道，蒙古鲌肌肉中僅有部分脂肪酸受到飼料蛋白質水平的顯著影響，但幾種脂肪酸含量的變化趨勢并不一致。與上述發現不同，本試驗發現，試驗鯉肌肉中飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、n-3與n-6系多不飽和脂肪酸總量隨飼料蛋白質水平降低均呈先升高后降低的變化趨勢，各飼料組n-3/n-6的比值亦為先升高后降低。從單個脂肪酸角度來看，在必需脂肪酸中，n-6系列的亞油酸及n-3系列的α-亞麻酸含量均為先升高后降低。這說明飼料蛋白質水平的適宜降低，能夠在一定程度上促進魚體對飼料脂肪酸吸收利用。主要原因可能是試驗魚、飼料脂肪酸種類與含量等的不同。肌肉脂肪酸的組成與含量如何受到飼料蛋白質水平的影響仍需在代謝機制及分子水平上進行深入研究。

4　結論

在本試驗條件下，當飼料蛋白質水平為31%～ 32%時，鯉生長性能及肌肉中常規營養成分并未受到顯著影響，肌肉中氨基酸及脂肪酸含量及組成相對合理。因此降低飼料動植物蛋白質水平的同時維持鯉正常生長，并改善肌肉品質，提高肌肉營養價值及風味存在一定可行性。

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A total of 450 common carp with average body weight of（10±1.15）g were randomly divided into 5 treatments with 3 replicates of 50 each，to investigate the effects of reducing dietary protein level on growth performance and muscle nutrient composition of common carp by feeding diets with five protein levels（32%，31.5%，31%，30.5%，30%）.After a 8-week feeding trial，the results showed as follows：（1）Compared with fish in the control group，weight gain ratio（WGR）of fish in the treatment groups was respectively increased by 48.55%，56.17%，49.52%and 69.80%，and protein efficient ratio（PER）was respectively increased by 5.33%，13.33%and 21.33%（except D1 group），and feed conversion rate（FCR）was respectively decreased by 29.90%，23.36%and 32.71%（except D1 group）（P＜0.05）.（2）There was no significant difference in muscle moisture content and crude protein content among all treatments（P＞0.05），but crude lipid content and ash content of D2 group were significantly higher than those of D0 group（P＜0.05）.（3）With dietary protein level reducing，contents of delicious amino acid，essential amino acids and total amino acids of common carp muscle decreased，and those of D0 group were the highest among all treatments.Essential amino acids to total amino acids ratio of D0 group was the highest，and delicious amino acids to total amino acids ratio of D2 group was highest.（4）Saturated fatty acid content and unsaturated fatty acids content rosed at first and decreased latter with protein levels reducing.And those of D2 group were the highest among all treatments.Combined the results of this study and the practice of common carp production，the results of present study indicated that 31%～32.0%dietary protein level could meet the requirements for normal growth，improve the quality，nutritional value and flavor of muscle

common carp；growth performance；amino acids；fatty acid；muscle nutrient composition

S963

A

1004-3314（2016）19-0033-06

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20161909

天津市科技支撐計劃項目（13ZCZDNC00900）；天津市應用基礎與前沿技術研究計劃（14JCQNJC15100）

△表示與第一作者同等貢獻