兩種水溫條件下吉富羅非魚對兩種工藝飼料的表觀消化率的比較

蘇富強，吳 凡，文 華，劉 偉，蔣 明，田 娟，陸 星，喻麗娟

(1.上海海洋大學水產與生命學院，上海，201306；2.中國水產科學研究院長江水產研究所， 農業農村部淡水生物多樣性保護與利用重點開放實驗室，武漢，430223)

飼料的消化率是指被消化道吸收而進入體內的營養物或能量占攝入食物中的含量的百分比[1]，是評價飼料營養價值的重要指標。水溫作為影響魚類攝食和生長的一個重要環境因子[2]，已有研究表明改變溫度會顯著影響飼料轉化率和新陳代謝，進而影響魚類的消化率[3-7]。羅非魚屬于熱帶魚類，是聯合國糧農組織FAO向世界各國推薦的世界性養殖魚類[8]，在我國氣候條件下，羅非魚的養殖在冬季經常會遇到低溫期，而在低溫期，羅非魚對飼料類型的選擇直接影響著其生長速度。膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料是實際養殖生產中常見的2種飼料，由于膨化浮性飼料具有可提高飼料的可消化性、鈍化飼料中的抗營養因子并提高飼料在水中穩定性等優勢，在魚類養殖中得到迅速推廣[8]。據市場信息統計，在羅非魚養殖過程中，膨化浮性飼料使用量占比已達到50%以上。然而，目前關于不同水溫條件下，羅非魚對膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的研究甚少。因此，本實驗以吉富羅非魚為研究對象，在兩種溫度條件下，研究常見兩種類型飼料對吉富羅非魚生長性能、飼料效率和攝食率的影響，以及比較吉富羅非魚對這兩種飼料中營養物質表觀消化率的差異。

1 材料和方法

1.1 試驗飼料的制作

以豆粕、菜粕、棉粕、花生粕、玉米蛋白粉和魚粉為主要蛋白源，玉米油和豆油為脂肪源(1∶1)，面粉為主要糖源配制飼料，TiO2為指示劑，飼料配方及基本營養成分含量見表1。所有原料經粉碎后，過60目篩，準確稱量質量并逐步混勻，加入適量水混勻后，用雙螺桿膨化機(型號：TSE65S，北京洋工機械飼料有限公司)經高溫(135～150 ℃)擠壓制作成直徑約2.5 mm圓形的膨化浮性飼料；而沉性顆粒飼料則是通過低溫(80～90 ℃)擠壓制成的，直徑2.0 mm、長約4.0 mm圓柱形的飼料。70 ℃干燥25 min，室溫下冷卻后，放入-20℃冰箱保存備用。膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料的氨基酸含量見表2。

1.2 試驗設計及養殖管理

試驗魚來自湖北省羅非魚原良種場。養殖試驗在中國水產科學研究院長江水產研究所武漢養殖車間的循環水養殖系統中進行。試驗魚運回后，暫養于1.5 m×1.5 m×1.5 m的水泥池內，用常規商品料馴化2周，以適應試驗環境。試驗正式開始前，

表1 試驗飼料配方及基本營養組成Tab.1 Formulation and proximate analysis of experimental diets %

注：根據Shiau等[9]配制維生素預混料和無機鹽預混料。

表2 膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料中氨基酸含量
Tab.2 Comparison of amino acid content in expandedfloating feed and sinking pellet feedmg/g diet

氨基酸D1D2天冬氨酸29.3129.71蘇氨酸12.5612.49絲氨酸15.8715.92谷氨酸64.5964.62甘氨酸13.7913.26丙氨酸15.7415.46半胱氨酸5.275.30纈氨酸13.0011.92蛋氨酸6.515.30異亮氨酸12.0810.57亮氨酸27.3826.26酪氨酸8.409.33苯丙氨酸19.2422.72賴氨酸15.4216.71組氨酸7.887.99精氨酸20.8620.64脯氨酸17.7417.43

將試驗魚饑餓處理24 h后，挑選規格整齊、體質健壯的試驗魚180尾，隨機分到兩套獨立的可控溫養殖系統中，兩個系統各分兩組，即膨化浮性飼料組(D1)和沉性顆粒飼料組(D2)，每組設置3個重復，每個重復15尾，平均初始體重為(54.21±0.47)g。一個系統水溫設為28℃，作為適溫組(根據郭恩彥等[10])；另外一個系統，水溫設為22 ℃，作為低溫組(根據孫儒泳等[11])。養殖期間，每天投喂2次(9∶00和16∶30)，表觀飽食投喂，并且嚴格控制水溫，確保水體中溶解氧(DO)≥5 mg/L，pH 7.5±0.1，氨氮濃度低于0.05 mg/L，實驗持續3周。

1.3 糞便收集

養殖試驗2周后，開始收集糞便。具體方法參考劉偉等[12]的操作方法。于每晚20∶00～21∶00用密網(60目)撈取并挑選條狀成型、飽滿的糞便，每桶收集的糞便單獨放入對應的培養皿中，隨后在-40 ℃條件下冷凍保存。于真空冷凍干燥機(溫度設置為-60 ℃)中冷凍干燥72 h。取出，粉碎過0.25 mm篩，放入樣品袋中，于-40 ℃的條件下冷凍保存備用。

養殖試驗結束后，試驗魚饑餓處理24 h后，稱取每桶魚的重量，并計數。計算試驗魚的平均體重、增重率和特定生長率；統計每個重復投喂的飼料重量、計算飼料系數和攝食率。

1.4 實驗指標的測定

1.4.1 飼料和糞便營養成分測定

飼料水分采用105 ℃恒溫干燥失重法(GB /T 5009.3)；飼料和糞便中粗蛋白采用凱氏定氮法(GB /T 5009.5)；粗脂肪采用乙醚浸提法(GB /T 5009.6)；灰分采用馬福爐灼燒法(GB /T 5009.4)；飼料和糞便中TiO2含量的測定方法參考Richter等[13]方法；氨基酸含量通過氨基酸分析儀(日立L-8900)測定，氨基酸的前處理具體操作方法：稱取約0.1 g樣品，加入氨基酸消化管內，用6 mol/L的HCl填滿消化管，擰緊蓋子(不留空氣)，然后在110 ℃條件下反應22～24 h。待反應結束后，冷卻、過濾，將濾液定容到100 mL；取1.0 mL溶液于潔凈的小瓶子內，在-60 ℃條件下冷凍干燥處理4～5 h(液體完全干燥)。然后取出小瓶子，加入2 mL 0.02 mol/L的HCl溶液，充分混勻后取一定量液體上機測定。

1.4.2 生長性能計算

根據以下公式，計算實驗魚的增重率、特定生長率、飼料系數、攝食率。

增重率(WGR)=100%×(Wt-W0)/W0

特定生長率(SGR)=100%×(lnWt-lnW0)/t

飼料系數(FCR)=F/(Wt-W0)

攝食率(DFI)=100%×F/[(Wt+W0)/2t]

式中，W0：實驗開始時魚體質量(g)；Wt：實驗結束時魚體質量(g)；F：飼料攝入量(g)；t為養殖天數(d)。

1.4.3 表觀消化率計算

干物質表觀消化率(ADC)=100%×(1-Md/Mf)

各營養成分的表觀消化率(ADC)=[1-(Md×Nf)/(Mf×Nd)]×100%

式中，Md：飼料中標記物TiO2含量(%)；Mf：糞便中標記物TiO2含量(%)；Nd：飼料中營養成分百分含量(%)；Nf：糞便中營養成分百分含量(%)。

1.5 數據處理

2 結果與分析

2.1 兩種溫度條件下兩種飼料對吉富羅非魚生長性能的影響

由表3可見，與28 ℃組相比，22 ℃組試驗魚的增重率、特定生長率和攝食率顯著降低，且飼料系數顯著升高。D1組的飼料系數顯著低于D2組。在22 ℃條件下，D1組與D2組的增重率、特定生長率無明顯差異，而飼料系數和攝食率差異顯著；28 ℃組中D1組的增重率、特定生長率和攝食率都顯著高于D2組。

2.2 兩種溫度條件下吉富羅非魚對膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的比較

由表4可知，與28 ℃組相比，22 ℃組的試驗魚對飼料的干物質、粗蛋白質、粗脂肪的表觀消化率顯著降低。雖然，處理組的總必需氨基酸、總非必需氨基酸和總氨基酸的表觀消化率無顯著差異，但是與28 ℃組相比，所有氨基酸的表觀消化率也有所下降，其中蘇氨酸、纈氨酸、天冬氨酸、絲氨酸的表觀消化率顯著性降低。另外，試驗魚對D1粗脂肪的表觀消化率顯著性高于D2。而22 ℃時，試驗魚對D1粗蛋白、氨基酸(除苯丙氨酸)的表觀消化率與D2相比無顯著性差異。

表3 膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料對吉富羅非魚生長性能的影響Tab.3 Effects of expanded floating feed and sink pellet feed on the growth performance of GIFT

注：同一行數據有不同上標英文字母的兩組間有顯著差異(P<0.05)。表中T表示溫度，D表示飼料。下表同。

表4 兩種溫度條件下吉富羅非魚對膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料中營養物質表觀消化率的比較Tab.4 Comparison of GIFT on apparent digestibility of nutrients in expanded floating feed and sink pellet feed under two temperature %

注：NEAA.非必需氨基酸；EAA.必需氨基酸；TAA.總氨基酸。其中色氨酸和蛋氨酸在酸水解時被破壞。

3 討論

3.1兩種溫度條件下膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料對吉富羅非魚生長性能的影響

本試驗發現與28 ℃組相比，22 ℃組吉富羅非魚的增重率、生長速度均顯著性降低。這與降低水溫可以顯著降低吉富羅非魚的攝食率[10]有關，低溫導致魚類的活動范圍減小、生理代謝能力減弱、攝食欲望不強[14]；低溫降低了試驗魚的攝食率，這在Staton等[15]、潘穎瑛等[16]的研究中也有類似的發現；另一方面也可能是因為在低溫條件下，魚類需要調節機體以適應低溫環境，更多的能量被用來維持生命活動，而用于生長的能量則減少[11,17]。

此外，膨化浮性飼料制作過程中將物料加溫、加壓處理，并擠出模孔或突然噴出壓力容器，使之驟然降壓而實現體積膨大的工藝操作[18]，這主要是由于膨化可提高飼料的可消化性、鈍化飼料中的抗營養因子[8]這種工藝本身對消化產生的影響。本試驗結果確實發現投喂膨化浮性飼料能夠顯著性降低飼料系數，說明膨化浮性飼料更有利于提高吉富羅非魚對飼料的利用率。這與對哲羅鮭(Huchotaimen)[19]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[20]、草魚(Ctenopharyngodonidellus)[21]的研究報道一致。本實驗還發現在22 ℃條件下，膨化浮性飼料組吉富羅非魚的攝食率顯著低于沉性顆粒飼料組。這可能是因為膨化浮性飼料是浮在水面，吉富羅非魚攝食過程中需要上浮[22]，而低溫限制了羅非魚活動范圍[23]，導致攝食率較低。

3.2 兩種溫度條件下吉富羅非魚對膨化浮性飼料和沉性顆粒飼料表觀消化率的比較

本試驗結果發現22 ℃組中吉富羅非魚對飼料中干物質、粗蛋白質、粗脂肪的表觀消化率顯著性低于28 ℃組，這與前人的研究一致[24-25]。這可能與低溫使得魚類的生理代謝減弱，如消化酶活力降低等原因，影響了魚類的消化率[26-28]。本試驗中，膨化浮性飼料組的粗蛋白表觀消化率有高于沉性顆粒飼料組的趨勢；而粗脂肪的表觀消化率顯著高于沉性顆粒飼料。這與羅琳等[29]研究結果類似，主要是因為飼料原料被膨化后質地疏松，空間位阻下降，進而增加了酶的水解作用，提高了魚體消化能力[30]；高溫條件下部分脂肪形成了游離的脂肪酸和單甘油酯，提高了魚類對粗脂肪的消化率[31]。但在22 ℃條件下，吉富羅非魚對兩種飼料粗蛋白的表觀消化率沒有顯著性差異。這應該是由于兩種飼料的蛋白質水平相近的原因[32,33]。但在本實驗中發現22 ℃組中羅非魚對膨化浮性飼料賴氨酸、苯丙氨酸的消化率低于沉性顆粒飼料，類似的結果在虹鱒[34]的研究中也有發現，這可能是因為膨化后部分氨基酸結構發生改變造成的。賴氨酸作為熱敏氨基酸，在膨化過程中的高溫很容易使其分解，與原料中的一部分還原糖發生美拉德反應，會降低蛋白質的效價，降低了利用率[35]。

4 結論

在28 ℃條件下，投喂膨化浮性飼料能顯著提高吉富羅非魚的增重率，能顯著提高吉富羅非魚對飼料中粗蛋白、粗脂肪的表觀消化率；在22 ℃條件下，投喂膨化浮性飼料與沉性顆粒飼料對吉富羅非魚生長的影響不顯著，但是投喂膨化浮性飼料能明顯提高羅非魚對粗脂肪的表觀消化率。與28 ℃相比，在22 ℃條件下，降低了吉富羅非魚對兩種飼料中的干物質、粗蛋白的表觀消化率。