禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長、消化和抗氧化力的影響

潘世會 李 慶 張鈺婷 白楠谷珉

（山東大學（威海）海洋學院，山東威海264200）

隨著社會的發展，人們對魚產品的需求量越來越大。2020年聯合國糧農組織的統計報告顯示，1961—2017年，全球食用魚消費量以每年3.1%的速度增長，而其他動物蛋白消費增長率僅為2.1%（肉類、奶制品和牛奶等），這種增長率幾乎是世界人口增長速度的2倍（世界人口增長率1.6%）。2020年聯合國糧農組織發布數據顯示，2018年全球魚類產量達1.79億t，經濟產值高達4 010億美元，其中水產養殖的魚產品達8 200萬t，占世界總產量的46%，相應的經濟產值高達2 500億美元。傳統水產養殖或使用鮮雜魚直接飼養水產動物；或捕撈鱈魚、沙丁魚、鯖魚等制成魚粉后作為原料生產水產配合飼料，進而飼養水產動物。然而，隨著世界漁業資源的衰減，世界漁業和水產養殖部門采取了相應的措施，制定海洋資源捕撈配額，保護海洋和海洋資源。近年來，魚粉資源供需緊張，魚粉價格較高，嚴重限制了水產行業發展。因此，對于整個水產行業來說，尋找可替代魚粉的優質蛋白原料變得越來越重要。

禽肉骨粉（Poultry By-product Meal，PBM）是屠宰場、肉食品加工廠等加工產品時剩余的碎肉、骨、內臟和其他廢棄物以及不適于人類直接食用的禽類軀體，經高溫、干燥、粉碎而成的粉狀飼料。其營養豐富（蛋白質在30%～55%，脂肪含量8%～18%，賴氨酸1%～3%）、價格低廉（3 500～7 000元/t），深受人們的關注。目前，禽肉骨粉在水產動物飼養中的應用有了一定的研究進展，研究表明禽肉骨粉可以替代石首魚飼料中67%的魚粉，替代日本黑鱸（Black Sea Bass）飼料中40%的魚粉，替代澳洲尖吻鱸飼料中20%的魚粉，在鯉魚飼料中可以添加35%而不影響養殖動物的生長和飼料利用。但更高比例的添加或替代魚粉，將對養殖動物的生長和飼料利用產生不利影響。另外，養殖動物的消化、免疫和抗氧化力等相關指標也是評判蛋白源質量優劣的重要指標。目前，關于禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆幼魚生長、消化、免疫和抗氧化力影響的研究較少。本試驗在大菱鲆幼魚配合飼料中添加不同比例的禽肉骨粉，通過測定大菱鲆生長、消化、免疫和抗氧化力等相關指標，以期探究禽肉骨粉替代大菱鲆幼魚飼料中魚粉的適宜比例，并為禽肉骨粉在水產動物飼養中的應用提供科學的參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

根據大菱鲆幼魚的營養需求，以魚粉（Fish Meal，FM）為蛋白源，小麥粉為糖源，鯡魚油、魚油和卵磷脂為脂肪源，配制成粗蛋白為48%、粗脂肪為12%的基礎組飼料；以PBM分別替代基礎組中0.0%、25.0%、37.5%和50.0%的魚粉，最終制得4種等氮等脂的配合飼料，分別命名為PBM0、PBM25、PBM37和PBM50。

配置前，飼料配方中所有的固體原料過0.18 mm篩，按比例手工初步混勻后，加入立式混合機（進杰，YG-3KG）中混合均勻。將混合均勻的飼料取出加入適量水并攪拌均勻，揉擠成團，用擠條機加工成2 mm的硬顆粒飼料（常溫干燥后，置于-20℃冰箱內保存）。

1.2 試驗動物及飼養管理

試驗場所為山東省海陽市黃海水產有限公司，試驗大菱鲆幼魚（同一批次，體格健壯）由該公司提供。正式試驗開始前，將大菱鲆幼魚放置養殖系統內投喂PBM0飼料暫養2周。養殖系統為室內循環水系統，養殖桶高70 cm、直徑80 cm，容積300 L，循環水流速度為2.0 L/min。

正式試驗開始時，挑選體表完好、活潑、健壯的大菱鲆幼魚（3.90 g±0.02 g），隨機分4組（3個重復/組，30尾魚/重復）。每組分別以4種飼料表觀飽食投喂，早晚各一次（07:00和17:00），試驗周期8周。期間每日觀察大菱鲆的健康狀況及監控水溫、溶氧和攝食等情況，并做好相關記錄。試驗水源為水溫12～16℃、pH值7.8～8.2、鹽度28～30的自然海水。

1.3 樣品采集、指標測定和計算公式

1.3.1 樣品采集。養殖試驗結束時，禁食24 h，對所有試驗魚用丁香酚（1∶1 000，上海試劑有限公司）麻醉后，稱取終末體質量和測量體長。每桶隨機抽取8尾大菱鲆，尾靜脈采集血液，4℃條件下離心（4 729 r/min，10 min）獲得血漿，置于-80℃冰箱中保存。從上述大菱鲆中隨機選取4尾，解剖后迅速采集腸道及肝臟，并做好腸道及肝臟質量的記錄。將剩余4條魚于冰上解剖，迅速剝離腸道，清除腸系膜上的脂肪組織，并用PBS緩沖液清洗干凈后放入液氮罐中速凍，之后置于-80℃冰箱保存，用于后續酶活力測定。

1.3.2 大菱鲆腸道刷狀緣膜酶及免疫酶測定。以10 vol（w/v）生理鹽水將腸道樣本均質，于4℃條件下離心（5 287 r/min，20 min，）收集上清液，用于后續酶活力的測定。刷狀緣膜酶、免疫和抗氧化酶均采用南京建成生物公司試劑盒測定，相關的測定流程參考GU Min（2017，2018）的方法。

1.3.3 生長指標計算與統計方法。增重率（Weight Gain Rate，WGR）/%=（Wt-W0）×100/W0；特定生長率（Specific Growth Rate，SGR）/%=（LnWt-LnW0）×100/t。其中，Wt表示終末體質量（g），W0表示初始體質量（g），t表示養殖天數（d）。

1.3.4 統計分析。數據采用SPSS24.0進行統計和分析。生長、消化、免疫和抗氧化力等數據進行單因素方差分析（One-way ANOVA）。如果各處理組間差異顯著（P＜0.05），采用Turkey進行多重比較。最終數據采用“平均數±標準誤（M±SE）”表示，并用小寫字母于數據右上角標注顯著性差異（P＜0.05）。

2 結果與分析

2.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長性能的影響

大菱鲆的質量增加量在PBM35組和PBM0組無顯著性差異（P＞0.05）；但隨著PBM比例的增加，大菱鲆的增重率有明顯的下降趨勢，且PBM37、PBM50組較PBM0組有顯著性差異（P＜0.05）。大菱鲆的特定生長率隨著PBM替代水平的增高，呈現的變化趨勢與WGR相似。

2.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶、免疫和抗氧化力的影響

2.2.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶活性的影響。由表1可知，隨著PBM替代水平的增高，PBM0、PBM25、PBM37和PBM50處理組間的AKP、MAL和LAP活力無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆免疫酶活性的影響。由表2可知，PBM0、PBM25、PBM37和PBM50處理組間的LZM和ACP活力并無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2.3 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響。PBM替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響，結果如表3所示。隨著PBM替代水平的提高，不同處理組的SOD、CAT、GSH和MDA活力均呈現上升趨勢，其中PBM25與PBM0組無顯著性差異（P＞0.05），PBM37和PBM50組呈顯著上升（P＜0.05）；不同處理組間GPX、INOS和GR無顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長性能的影響

生長指標是評判新型原料作為水產配合飼料原料優劣的重要指標，其中增重率和特定生長率是一線工作人員首要關注的重要指標。配合飼料中添加適量的某種新型原料不會抑制養殖動物的生長，甚至可以促進動物的生長；而當某種原料添加量超過養殖動物的耐受范圍時，其生長性能受到抑制，最終會影響養殖效益，甚至威脅養殖動物的生命。本試驗結果表明，PBM替代25%的魚粉，不會顯著影響大菱鲆的增重率（P＞0.05）。但是，隨著PBM替代魚粉比例的增加，大菱鲆的生長性能呈下降趨勢，且PBM37和PBM50組較對照組有顯著性差異（P＜0.05）。這與Hernández C等的研究結果不同。Hernández等研究發現利用PBM分別替代紅鯛魚飼料中25%、50%、75%、90%的魚粉，飼養紅鯛12周后發現，各替代組的生長情況較對照組差異不顯著（P＞0.05）［1］。

這種結果產生的原因可能是不同種魚類對PBM的耐受能力不同。在不影響養殖動物的生長性能的條件下，PBM可以替代日本黑鱸飼料中40%的魚粉，可以替代鯽魚飼料中的66%魚粉，可以替代軍曹魚飼料中60%的魚粉，可以在鯧魚飼料中添加10%，可以替代虹鱒飼料中33%的魚粉。綜上，可能由于不同種魚類的營養代謝機理不同，導致PBM在不同魚類飼料中添加的適宜比例不同。

這也可能是不同飼料中賴氨酸、蛋氨酸和牛磺酸等含量不同。雖然禽肉骨粉氨基酸豐富，但是其賴氨酸、蛋氨酸的含量較魚粉低。不同種動物對賴氨酸、蛋氨酸的需求不同，而賴氨酸和蛋氨酸分別是水產動物的第一、第二限制性氨基酸，缺乏這兩種氨基酸往往會造成水產動物生長性能下降。牛磺酸是一種功能性氨基酸，具有多種生理作用，在水產品中含量較高，而在禽肉骨粉中含量相對較少。Rossi等研究表明，在PBM完全替代魚粉組中額外補充賴氨酸、蛋氨酸和牛磺酸可以顯著提高鯧魚的增重率（P＜0.05）［2］。Aydin等研究表明，在補充賴氨酸、蛋氨酸和牛磺酸的條件下，尼羅羅非魚隨著PBM的替代比例增加，其生長性能也呈上升趨勢，PBM替代50%的魚粉時尼羅羅非魚生長性能達到最大值［3］。Karapanagiotidis等也得到了相似的結果，在50%PBM替代魚粉飼料中加入賴氨酸和蛋氨酸，海鯛的生長性能較未添加賴氨酸和蛋氨酸同比例替代組好［4］。綜上可知，PBM相對缺乏賴氨酸、蛋氨酸和牛磺酸，可能是導致其在不同魚類飼料中應用效果不同、限制其更高比例替代魚粉的重要原因。

表1禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性的影響

表2禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆免疫酶活性的影響

表3禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響

3.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶和免疫酶的影響

動物腸道刷狀緣膜具有消化和吸收營養物質的功能，其麥芽糖酶反映腸道內糖類的消化情況，堿性磷酸酶主要負責肽類、脂類等的轉運。本試驗結果表明，PBM替代25%、37.5%、50%的魚粉，不會影響大菱鲆消化和免疫功能。這與敬婷［5］和Mohammadi［6］等的研究報道一致。而其他蛋白源替代魚粉時，養殖動物的消化和免疫酶活性可能會受到影響。飼喂羽扇豆會降低金頭鯛腸道刷狀緣膜內的麥芽糖酶活性，原因是羽扇豆中碳水化合物的含量更高，進而影響其相關糖類代謝。玉米蛋白粉含有豐富的碳水化合物，當其高比例添加至飼料中時，會顯著降低大菱鲆腸道刷狀緣膜酶、溶菌酶和酸性磷酸酶活性。

原料中的抗營養因子也會影響養殖動物腸道刷狀緣膜酶活性，添加高比例的豆粕替代魚粉時，會誘發大菱鲆的腸道炎癥，導致大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性下降。而豆粕去除抗營養因子時，可以提高其在飼料中的添加量。大量的研究證明，植物蛋白（如玉米蛋白粉、豆粕等）替代魚粉時，由于植物蛋白源中的抗營養因子含量較多，對養殖動物的生長性能、消化和腸道健康易造成負面影響。而本試驗研究結果表明，添加50%以下的PBM不會影響大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性，進而可以驗證PBM可能含有較少的碳水化合物和抗營養因子，是一種有潛力的新型蛋白源。

3.3 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響

魚類的抗氧化酶對機體免疫防御方面有著重大的意義，在應對機體抗氧化損傷和維持生物體內氧化還原平衡中發揮重要作用。抗氧化系統主要包括非酶類抗氧化劑和酶類抗氧化劑，其中酶類抗氧化劑主要包括過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）等，非酶類抗氧化劑包括維生素C、維生素E、谷胱甘肽等。丙二醛（MDA）是多不飽和脂肪酸過氧化物的降解產物，與脂蛋白交聯有毒性作用，可作為過氧化作用的標志物。當其含量過高時，可引起機體內超氧陰離子自由基累積。其中，SOD是廣泛存在于人和哺乳動物體內的一種抗氧化的金屬蛋白酶，能催化機體內的超氧陰離子自由基歧化反應，進而生成氧和過氧化氫。其在氧化與還原平衡中起到至關重要的作用，與很多疾病的發生、發展密不可分。而還原型谷胱甘肽（GSH）屬于谷胱甘肽的一種，是保護酶和其他蛋白質巰基的一種抗氧化劑，在對維持巰基酶的活性和紅細胞膜的穩定性有重要作用。GR在谷胱甘肽抗氧化系統中可以促進GSH的再生。通過CAT和GPX的調節作用，可以將體內的過氧化氫和GSH轉變為液態水和氧化型的谷胱甘肽。當機體發生或即將發生氧化損傷時，通過上述一系列生理生化途徑，可以消除機體內代謝所產生的超氧自由基陰離子，減輕或免除機體抗氧化損傷和維持生物體內氧化還原平衡。本試驗結果顯示，隨著PBM替代水平的提高，不同處理組的SOD、CAT、GSH和MDA水平均呈現上升的趨勢，并且PBM37和PBM50組呈顯著上升（P＜0.05）。這表明PBM高比例的替代魚粉，會對大菱鲆抗氧化免疫力產生負面影響。Wang等用40%肉骨粉替代魚粉時發現，烏蘇魚肝臟中MDA含量明顯增加［7］；易新文等以雞肉粉替代魚粉對卵形鯧鲹影響的研究表明，雞肉粉高比例替代魚粉，會導致養殖動物體內GSH顯著增加（P＜0.05）［8］，與本試驗結果一致。

4 結語

在本試驗條件下，PBM可以替代大菱鲆幼魚飼料中25%的魚粉，而不影響其生長、消化和抗氧化力；當替代37.5%和50%的魚粉時，會對大菱鲆幼魚的生長性能和抗氧化力產生負面影響（P＜0.05）。要想利用PBM更高比例地替代魚粉，還需要進一步開展研究。