凡納濱對蝦對黑水虻幼蟲粉營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率

■ 易昌金 胡俊茹 胡 毅 王國霞 趙紅霞 何 飛 黃燕華 *

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙410128；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所，廣東廣州510640；3.廣州飛禧特水產(chǎn)科技有限公司，廣東廣州510640；4.廣東省動物育種與營養(yǎng)公共實驗室，廣東廣州510640；5.廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東廣州510640）

隨著近年來魚粉價格的居高不下，為有效的降低飼料成本，尋找水產(chǎn)飼料中新型替代蛋白源成為了近年來研究熱點[1]。飼料原料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率作為配制營養(yǎng)均衡飼料前提條件，它反映了動物對飼料原料中營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的程度及該飼料的營養(yǎng)價值[2]。黑水虻(Hermitia illucens)是我國廣泛分布且具有多種有益屬性的雙翅目水虻科昆蟲，幾乎可以在所有腐爛有機(jī)物上大量繁殖生長且能夠?qū)⑿笄菁S便中大約50%有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為幼蟲的生物質(zhì)，具有繁殖能力強(qiáng)、生長速度快、轉(zhuǎn)化效率高、食性廣泛、適應(yīng)能力強(qiáng)、個體較大、易于收集等特點，具有極大的開發(fā)潛力[3]。黑水虻幼蟲和預(yù)蛹具有很高的飼料價值，研究發(fā)現(xiàn)黑水虻幼蟲或預(yù)蛹干物質(zhì)粗蛋白質(zhì)達(dá)42%～45%，粗脂肪達(dá)31%～34.8%，灰分達(dá)8%～14.6%，黑水虻幼蟲粉可以部分或者全部替代斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctatus)[4]、羅非魚（Oreochromisaure?us）[4]、虹鱒魚（Oncorhynchusmykiss）[5]、大菱鲆（Psetta maxima）[6]、大西洋鮭（Salmosalar）[7]、建鯉（Cyprinuscarpi?ovar.Jian）[8]、黃顙魚（Peltobagrusfulvidraco）[9]、歐洲鱸魚（European seabass）[10]和凡納濱對蝦（Litopenaeus vanna?mei）[11]飼料中的魚粉，黑水虻的飼料價值開發(fā)已成為國內(nèi)外研究的熱點，但水產(chǎn)動物對于黑水虻幼蟲粉營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究目前尚未報道。

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）隸屬于節(jié)肢動物門（Arthropoda）、十足目（Decapoda）、對蝦科（Penacidea）、對蝦屬(Penaeus)，又稱南美白對蝦，原產(chǎn)自中南美太平洋水域，因其具有多種優(yōu)良屬性而成為了世界養(yǎng)殖最廣泛的蝦類之一[12]。我國自1988年引進(jìn)凡納濱對蝦到目前的養(yǎng)殖產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到100萬噸左右[13]，而魚粉在飼料配方中的占比達(dá)到了30%左右，飼料成本居高不下。因此，開展凡納濱對蝦對雞糞和餐廚廢棄物養(yǎng)殖黑水虻幼蟲粉營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的研究，為評價不同來源黑水虻幼蟲粉的營養(yǎng)價值及其開發(fā)利用提供理論參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

飼料原料主要有魚粉、花生粕、豆粕等易購原料且粉碎至全部過80目篩，基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。額外添加0.04%的氧化釔(Y2O3)做外源性指示劑,按照30%的待測原料和70%的基礎(chǔ)日糧配制試驗飼料。黑水虻幼蟲粉由廣州飛禧特水產(chǎn)科技有限公司提供，營養(yǎng)水平見表2。采用逐級擴(kuò)大法將各大飼料原料混合均勻后，再加入30%的水混合均勻，使用雙螺桿擠壓機(jī)制成粒徑為1.0 mm的顆粒飼料，在55℃條件下烘干，自然冷卻裝袋密封置于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 基礎(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

表2 待測原料(黑水虻幼蟲粉)的營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ)，%)

1.2 試驗蝦及飼養(yǎng)管理

試驗用蝦購于廣州市番禺對蝦養(yǎng)殖場，飼養(yǎng)試驗在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所水產(chǎn)研究中心室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。將購買的蝦消毒后暫養(yǎng)于水泥池中，所有蝦先用商品飼料(番禺對蝦養(yǎng)殖場提供)與基礎(chǔ)飼料混合暫養(yǎng)1周。試驗挑選360尾平均體重(6.54±0.06)g的凡納濱對蝦放入9個圓柱形玻璃纖維缸(水體體積為300 L)中，每缸放養(yǎng)40尾，隨機(jī)分成3組，每組設(shè)置3個重復(fù)，采用飽食投喂法分別投喂3組飼料，每天投喂3次。每天測定pH值、氨氮、亞硝酸鹽并記錄死亡、投餌情況。光照為自然光源，試驗期間水溫27～30℃，鹽度5‰～6‰，溶解氧＞6.0 mg/l，氨氮＜0.10 mg/l，亞硝酸鹽＜0.01 mg/l，pH 值7.6～7.9。試驗為期40 d。

1.3 糞便收集

試驗投喂7 d后開始收集糞便。每天投飼40 min后開始清理殘餌，投飼2 h后采用網(wǎng)撈法收集包膜完整的糞便，連續(xù)收集糞便到試驗結(jié)束。將收集到的糞便60℃條件下烘干，粉碎后裝袋密封，-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 分析測定與計算

本試驗中，水分含量采用105℃常壓干燥法（GB/T 6435—1986）測定；粗脂肪含量采用索氏抽提法（GB/T 6433—1994）測定；粗蛋白質(zhì)含量采用微量凱氏定氮法（GB/T 6432—1994）測定；灰分含量采用550℃灼燒法（GB/T 6438—1992）測定；氨基酸含量使用全自動氨基酸分析儀（日立L-8900）測定；能量采用氧彈式能量儀(5E-1C)測定；飼料及糞便中釔元素含量使用等離子體光譜儀（SPECTRO CIOS CCD）測定。

飼料干物質(zhì)的表觀消化率（%）=（1-St/Ft）×100

飼料中各營養(yǎng)成分的表觀消化率（%）=[1-（Fn/Sn）×（St/Ft）]×100

式中：St——飼料中Y2O3的含量（%）；

Ft——蝦糞便中Y2O3的含量（%）；

Sn——飼料中某營養(yǎng)成分的含量（%）；

Fn——蝦糞便中某營養(yǎng)成分的含量（%）。

待測原料中粗蛋白質(zhì)、干物質(zhì)、氨基酸、粗脂肪及總能的表觀消化率計算公式[14]：

式中：Dm——待測原料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Dh——試驗飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Di——基礎(chǔ)飼料中某營養(yǎng)成分的表觀消化率(%);

Wi——攝取試驗飼料中基礎(chǔ)飼料的重量(g)；

Xi——基礎(chǔ)飼料中某營養(yǎng)成分的含量(%)；

Wn——攝取試驗飼料的重量(g)；

Xn——試驗飼料中某營養(yǎng)成分的含量(%)。

1.5 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel處理后，采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行獨立樣本T檢驗統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”的形式，差異顯著性水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率（見表3）

表3 凡納濱對蝦對兩種黑水虻幼蟲粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、總能的表觀消化率(n=3，%)

由表3可知，凡納濱對蝦兩組黑水虻幼蟲粉營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率中，粗脂肪的表觀消化率最高，分別是90.51%、90.43%；干物質(zhì)的表觀消化率最低，分別為82.15%、82.44%。但餐廚組與雞糞組兩組黑水虻幼蟲粉之間的干物質(zhì)、粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、總能的表觀消化率均未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。

2.2 氨基酸的表觀消化率（見表4）

表4 凡納濱對蝦對試驗原料中氨基酸的表觀消化率(%)

由表4可知，凡納濱對蝦對餐廚組黑水虻幼蟲粉氨基酸的表觀消化率介于87.01%～95.43%之間，其中，必需氨基酸的表觀消化率介于91.05%～93.82%之間，均達(dá)到了90%以上，必需氨基酸中賴氨酸的表觀消化率高達(dá)93.82%。凡納濱對蝦對雞糞組黑水虻幼蟲粉氨基酸的表觀消化率介于87.98%～94.77%之間，其中必需氨基酸的表觀消化率介于89.90%～94.22%。兩組黑水虻幼蟲粉之間的各氨基酸的表觀消化率均未出現(xiàn)顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 表觀消化率的計算方法和糞便收集方法的選擇對表觀消化率的影響

為滿足凡納濱對蝦正常生長對各種營養(yǎng)素的需求,本試驗的試驗飼料由30%的黑水虻幼蟲粉和70%的基礎(chǔ)日糧配制而成,保證了待測原料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率測定結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性[15]。試驗飼料與基礎(chǔ)飼料營養(yǎng)成分存在一定差異，但Cho等[16]提出的表觀消化率計算公式忽略了待測原料營養(yǎng)成分對試驗飼料營養(yǎng)水平產(chǎn)生的影響及在消化吸收過程中產(chǎn)生的作用,故可能導(dǎo)致試驗原料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測定結(jié)果存在一定誤差。而游文章等[17]改進(jìn)的計算公式(具體公式見1.4)使待測原料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的計算結(jié)果更加科學(xué)和準(zhǔn)確。研究認(rèn)為，蝦類排糞高峰時間段收集包膜完整的糞便顆粒可以較準(zhǔn)確反映出凡納濱對蝦對待測原料的營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率。目前，水產(chǎn)動物糞便收集應(yīng)用較多的方法有：網(wǎng)撈法、虹吸法、解剖法、擠壓法、連續(xù)過濾法、積糞器法等[18]。本試驗依據(jù)自身的試驗條件及比較以往報道中所采用的各種糞便收集方法，網(wǎng)撈法能夠較虹吸法避免吸出時水壓力的沖擊，盡量保證包膜的完整性，同時具有快速、高效的優(yōu)勢，故在凡納濱對蝦排糞高峰期采用網(wǎng)撈法收集包膜完整的蝦糞樣進(jìn)行測定，這與以往研究消化率采用的測定方法相似[19]。

常用于水產(chǎn)動物表觀消化率測定的外源惰性指示劑有Y2O3和Cr2O3等，有研究認(rèn)為,飼料中添加Cr2O3影響了鮭魚腸道微生物及糞便中脂肪酸的組成[20]。也有研究認(rèn)為,在羅非魚消化吸收過程中，Cr2O3與飼料中的其他組成成分在其腸道中移動的速度存在不一致[21]，并且認(rèn)為飼料中添加鉻提高了羅非魚對葡萄糖的利用能力而對其增重率、飼料效率、蛋白質(zhì)效率及肝糖原含量產(chǎn)生影響[22]。Austreng等[23]分別用Cr2O3和Y2O3等多種3價金屬惰性指示劑測定了大西洋鮭（Salmosalar）和虹鱒的表觀消化率，證實Y2O3在表觀消化率測定中的適用性。已經(jīng)成為魚類飼料原料營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率標(biāo)準(zhǔn)的測定方法[24]。故本試驗飼料中將Y2O3作為外源性指示劑來用于凡納濱對蝦對兩種不同來源黑水虻幼蟲粉營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的測定，避免鉻對營養(yǎng)物質(zhì)消化所產(chǎn)生的負(fù)面影響，提高所測表觀消化率數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.2 凡納濱對蝦對兩種飼料原料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和總能的表觀消化率

本試驗中凡納濱對蝦對兩組黑水虻幼蟲粉的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪及總能的表觀消化率都未出現(xiàn)較顯著的差異（P＞0.05），可能是由于兩組蟲粉的品種、采集時間、加工工藝、烘干的時間和溫度等基本相同。凡納濱對蝦對兩組黑水虻幼蟲粉粗脂肪、粗蛋白質(zhì)、能量及干物質(zhì)的表觀消化率則依次逐漸下降，這與Smith等[25]用斑節(jié)對蝦（Penaeusmonodon）對羽扇豆粕和王文娟等[26]用凡納濱對蝦對國產(chǎn)直火干燥魚粉、進(jìn)口直火干燥魚粉及嚴(yán)晶等[27]用凡納濱對蝦對蠅蛆粉的表觀消化率研究結(jié)果相似。

水產(chǎn)動物對于飼料原料總體消化能力的強(qiáng)弱主要體現(xiàn)在干物質(zhì)表觀消化率的高低。本試驗餐廚組和雞糞組黑水虻幼蟲粉干物質(zhì)的表觀消化率分別為82.15%、82.44%；這與Yang等[28]對魚粉干物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果相似，其結(jié)果為82.78%；高于王文娟等[26]用凡納濱對蝦對白魚粉(76.91%)、低溫蒸汽紅魚粉(75.27%)、國產(chǎn)直火干燥魚粉(70.33%)、進(jìn)口直火干燥魚粉(75.59%)、下雜魚粉(63.88%)及Terrazas-Fierro等[29]用凡納濱對蝦對4種不同魚粉干物質(zhì)表觀消化率的研究結(jié)果，這可能與黑水虻幼蟲粉中油脂的含量有關(guān)。

本試驗兩組黑水虻幼蟲粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率分別為86.81%、88.85%；與王文娟等[26]用凡納濱對蝦對國產(chǎn)直火干燥魚粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率（87.07%）的研究結(jié)果相近；略低于Yang等[28]對魚粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率（91.62%）的研究結(jié)果；略高于其用凡納濱對蝦對下雜魚粉、血球蛋白粉、雞肉粉等動物性蛋白質(zhì)原料（64.17%～84.95%）的研究結(jié)果。有研究結(jié)果顯示，凡納濱對蝦對四種魚粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率在62.7%～84.9%之間，略低于兩組黑水虻幼蟲粉粗蛋白的表觀消化率；同一種類不同批次的魚粉消化率之間存在顯著性差異（P＜0.05），而兩組黑水虻幼蟲粉粗蛋白質(zhì)表觀消化率未出現(xiàn)顯著差異(P＞0.05)，這可能與所使用蒸煮和烘干的溫度等加工條件有關(guān)[29]。Yang等[28]研究了凡納濱對蝦對肉骨粉、蝦副產(chǎn)物、家禽肉粉等動物性蛋白原料中粗蛋白質(zhì)的表觀消化率（73.88%～84.71%）及嚴(yán)晶等[27]測定了凡納濱對蝦對蠅蛆粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率（83.34%），均略低于兩組黑水虻幼蟲粉粗蛋白質(zhì)的表觀消化率。

3.3 凡納濱對蝦對兩組黑水虻幼蟲粉中氨基酸的表觀消化率

黑水虻幼蟲粉作為飼用價值較高的昆蟲性蛋白源，其氨基酸豐富，配比均衡，故本試驗中凡納濱對蝦對兩組黑水虻幼蟲粉總氨基酸、必需氨基酸及非必需氨基酸的表觀消化率都比較高，均在90%左右；這與Terrazas-Fierro等[29]用凡納濱對蝦對蝦殼粉氨基酸表觀消化率的研究結(jié)果相似，其研究結(jié)果表明，各氨基酸的表觀消化率均在90%左右。這可能是黑水虻幼蟲粉與蝦殼粉都含有一定量的甲殼素能夠促進(jìn)凡納濱對蝦對氨基酸的消化吸收。王文娟等[26]研究了凡納濱對蝦對白魚粉、低溫蒸汽紅魚粉氨基酸的表觀消化率，其研究結(jié)果顯示，白魚粉及低溫蒸汽紅魚粉各氨基酸的表觀消化率均達(dá)到了87%以上，其中白魚粉中酪氨酸的表觀消化率高達(dá)94.06%，這與本試驗的研究結(jié)果相似；嚴(yán)晶等[27]對蠅蛆粉氨基酸的表觀消化率的研究結(jié)果顯示，除組氨酸、異亮氨酸、精氨酸與兩組黑水虻的研究結(jié)果相近外，其他氨基酸表觀消化率均低于黑水虻幼蟲粉；Yang等[28]對魚粉氨基酸的表觀消化率的研究結(jié)果表明，除蛋氨酸表觀消化率略高于黑水虻幼蟲粉外，其他各氨基酸的表觀消化率均低于黑水虻幼蟲粉。與其他動物性蛋白源研究結(jié)果相比，如進(jìn)口肉骨粉[30]、腸膜蛋白粉[30]、雞肉粉[30]、烘干血粉[26]等，凡納濱對蝦對黑水虻幼蟲粉氨基酸的表觀消化率均略高于它們。飼料原料氨基酸消化率的高低作為配制高效科學(xué)對蝦飼料配方的重要依據(jù)及評價飼料原料品質(zhì)的重要指標(biāo)，已經(jīng)得到越來越多的認(rèn)可[31]。

4 結(jié)論

凡納濱對蝦能夠較高效的利用黑水虻幼蟲粉中的蛋白質(zhì)和脂肪，在配制凡納濱對蝦飼料時，可添加一定量的黑水虻幼蟲粉，以減少魚粉和魚油的使用，降低飼料成本。