大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦生長性能、消化酶活力及腸道組織結構的影響

鐘國防 石 磊 張彥俊

(上海海洋大學水產科學國家級實驗教學示范中心1，上海 201306)(上海海洋大學農業農村部魚類營養與環境生態研究中心2，上海 201306)(上海海洋大學農業部淡水水產種質資源重點實驗室3,上海 201306)

豆粕由于來源豐富，氨基酸平衡性好，有較好的適口性[1]，是較為理想的魚粉替代植物蛋白源[2，3]。但豆粕中的抗營養因子降低了其利用率[4]，大豆過敏源蛋白還對腸組織產生不良影響[5]。豆粕發酵能有效降低大豆蛋白中的大分子蛋白，產生含量豐富的游離氨基酸、小肽和多肽[6]，極大地降低了豆粕的抗原性，提高豆粕蛋白質的利用率[7]。Yamamoto等[8]研究認為豆粕發酵后在虹鱒(Oncorhynchusmykiss)飼料中替代魚粉的比例顯著高于普通豆粕，且改善了虹鱒肝臟和腸道結構異常的現象。通過優化豆粕發酵工藝可以得到小肽、多肽含量豐富的大豆肽產品，能進一步提升發酵豆粕的營養價值[9，10]。肽類產品具有促生長[11]、提高消化酶活力[12]和提高免疫及抗氧化能力[13]等特點。適宜的豆粕及其加工產品替代魚粉通常不會引起消化酶和消化道組織結構的變化，但過量替代會引起不良影響。飼料中添加1.5%魚粉小肽制品能有效提高凡納濱對蝦消化酶活力[14]，斑點叉尾鮰飼料中用大豆多肽替代75%的魚粉[15]對其生長和消化酶活力都沒有不良影響。豆粕及其加工產品對魚類腸道等消化器官的影響研究還較少，豆粕蛋白在對凡納濱對蝦消化道結構的影響鮮見報道。

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)具有廣鹽性、食性雜、生長快和抗病性強等特點，是一種重要的對蝦養殖品種[16-18]，養殖產量大且對魚粉需求量大，對其飼料中魚粉替代研究具有十分重要的意義。本實驗用的大豆肽產品是全脂豆粕通過深度酶解制得，粗蛋白和粗脂肪含量分別為40.50%和24.70%，且酶解后的大豆肽產品酸溶蛋白的比例較高，蛋白質溶解度達82.50%，蛋白質品質優于普通發酵豆粕。將其替代凡納濱對蝦飼料中的魚粉，研究其對凡納濱對蝦生長性能、消化酶活力和腸道組織結構的影響，為大豆蛋白深加工產品在凡納濱對蝦飼料中的高效利用提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 實驗飼料

根據凡納濱對蝦的營養需求配制魚粉含量為25%的基礎飼料(FM)，用大豆肽產品替代基礎飼料中10%、20%、30%、40%、100%的魚粉(分別記做FSM10、FSM20、FSM30、FSM40、FSM100)，配制成6種等氮等能實驗飼料(表1)。大豆肽產品成分見表2。實驗所有原料過80目篩，按飼料配方稱量后加40%的水攪拌均勻，再過20目篩網。然后用雙螺旋桿擠條機將粉料壓成條狀物，烘干后破碎成顆粒，于-4 ℃冰箱保存。

表1 大豆肽產品替代魚粉飼料組成/%

表2 大豆肽數據

1.2 實驗設計與飼養管理

實驗在室內水泥池網箱中進行(網箱規格為2 m×1.5 m×1 m)。凡納濱對蝦幼蝦購自浙江省嘉善縣東升水產苗種公司，挑選規格均勻、體格健壯、平均體重為(1.53±0.36) g的幼蝦540尾，隨機分給6個實驗組，每個組設置3個平行。實驗養殖過程中保持水深在1 m左右，溶氧>7.00 mg/L，氨氮<0.03 mg/L。每天投喂2次飼料(08：00和17：00)。投喂量在3%左右，記錄投餌量及殘餌量。養殖時間為50 d。

1.3 樣品采集與測定

1.3.1 取樣及消化酶活力測定

養殖實驗結束后，饑餓24 h取樣。每個重復隨機取5尾蝦，冰上解剖得到肝胰腺和腸組織，稱重后保存于-20 ℃冰箱。消化酶活力采用南京建成生物工程試劑盒檢測[19]。

1.3.2 切片制作及讀片

養殖實驗結束后，饑餓24 h，每個重復隨機取3尾蝦，冰上分離取腸組織2～3 cm，生理鹽水沖洗后，用濾紙擦干表面水分后放入Bouin試液中，24 h內換用70%的酒精保存。制作切片時，組織樣本乙醇梯度脫水，二甲苯透明處理，石蠟包埋，切片(5 μm)隨后進行展片，烤片，H&E染色，封片等系列工作[20，21]。

1.4 計算與統計分析

成活率(SR)=100%×(實驗結束時蝦尾數/實驗開始時蝦尾數)

增重率(WGR ) = 100% ×[末體重-初體重]/初體重

特定生長率( SGR) =100% ×[ln 末體重- ln 初體重]/飼養時間

飼料系數(FCR) = 100 × 攝食飼料總量/[末體重-初體重]

1.5 數據統計

數據采用平均值±標準誤表示，采用SPSS 19.0軟件對實驗數據進行分析和統計,對數據作單因素方差分析(one-way ANOVA, LSD)，若有顯著差異，則采用Duncan法作多重比較。差異顯著水平采用0.05，若P<0.05，則表示有顯著差異。

2 結果

2.1 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦生長性能的影響

由表3可知，FM組飼料系數與FSM10、FSM20、

表3 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦生長性能的影響

FSM30和FSM40組之間的差異均不顯著(P>0.05)，但顯著低于FSM100組(P<0.05)；FM組增重率與FSM10、FSM20，FSM30組差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于FSM40和FSM100組(P<0.05)。FM組特定生長率顯著高于FSM40組和FSM100組(P<0.05)，但與FSM10、FSM20和FSM30組差異不顯著(P>0.05)。大豆肽產品替代魚粉量達20%時已經顯著影響凡納濱對蝦存活率(P<0.05)。

2.2 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦消化酶活力的影響

大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦肝胰腺消化酶活力的影響見表4。FM組肝胰腺淀粉酶活力顯著高于其他各組(P<0.05)。肝胰腺脂肪酶隨替代的增加而下降，且替代量達20%后顯著低于對照(P<0.05)。當替代量達40%時肝胰腺胰蛋白酶活力顯著低于對照組(FM組)(P<0.05)。

表4 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦肝胰腺消化酶活力的影響

大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織消化酶活力的影響見表5。腸組織中的淀粉酶活力各實驗組之間沒有顯著性差異(P>0.05)；大豆肽產品能提高腸組織中脂肪酶活力，FSM20、FSM30及FSM40的脂肪酶活力顯著高于FM組(P<0.05)；胰蛋白酶活性FSM20組顯著高于其他各組(P<0.05)，其他替代組與FM組沒有顯著差異(P>0.05)。

表5 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織消化酶活力的影響

2.3 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織結構的影響

大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織結構的影響見表6。凡納濱對蝦腸組織絨毛長度FSM20值最大，且除FSM100組顯著低于對照組之外(P<0.05)，其各組與對照組之間沒有顯著差異(P>0.05)。絨毛寬度呈先上升后下降的趨勢，且FSM10和FSM20顯著高于對照組(P<0.05)。肌層厚度FSM10和FSM30實驗組顯著高于其他各組(P<0.05)。

表6 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織結構的影響

3 討論

3.1 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦生長性能的影響

大豆肽產品由于具有小分子蛋白、小肽及多肽比例高、蛋白質溶解度高等特點，蛋白質品質優于普通發酵豆粕，在水產飼料中的應用已有報道[22]。研究表明，普通發酵豆粕替代飼料中的魚粉因魚蝦種類不同差異較大，魚類替代量較高，而甲殼類替代量相對較低。羅非魚[23]、珍珠龍膽石斑魚[24]等飼料中發酵豆粕可替代40%的魚粉，大口黑鱸[25]飼料中發酵豆粕可替代50%的魚粉。而甲殼類飼料中發酵豆粕替代魚粉的量不宜超過25%[26，27]，甚至更低[28-30]。本實驗結果表明大豆肽產品替代魚粉量在20%以內時對凡納濱對蝦的增重率、飼料系數和特定生長率都沒有產生不良影響，這可能是由于本實驗大豆肽產品中水蘇糖、棉子糖及大豆球蛋白等抗營養因子去除較好及蛋白質消化率較高(表2)，從而促進了凡納濱對蝦的消化吸收。但從實驗結果可知，當替代量達20%時對成活率有不良影響，因此，建議實際應用時替代量應低于20%。

3.2 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦消化酶活力的影響

蝦類消化酶活性受到飼料組成[31]，發育周期[32]，個體大小[33]，水體環境[34]等多種因素的影響。肝胰腺是對蝦蛋白酶產生的主要器官[35]，胰蛋白酶在沒被外界因素激活的情況下主要以酶原的形式存在，這可能是本實驗中隨著大豆肽產品替代量的增加肝胰腺胰蛋白酶活力與對照組并沒有出現顯著性差異的一個主要原因。本實驗胰蛋白酶活力與許培玉等[36]研究結果一致，腸道中胰蛋白酶的活力呈現出先上升后下降的趨勢，但其肝胰腺中淀粉酶活力與其研究不同，這可能與兩者小肽來源的不同有關[37]。王重剛等[38]研究認為真鯛稚魚脂肪酶和淀粉酶的活力與飼料中脂肪含量與淀粉含量相關，但本試驗結果并未發現有類似的相關性，這除了配方設計標準不同之外(前者是等氮等脂，本實驗是等氮等能)，還可能與研究對象不同有關。飼料組成特別是飼料中動植物蛋白源的比例對魚蝦的消化酶活性的影響極為顯著[39,40]。本實驗腸組織中胰蛋白酶和脂肪酶的活性受飼料組成的影響較大，與王天神[41]在克氏原螯蝦上的研究結果類似，這可能是隨著魚粉替代量的增加，飼料中動物蛋白源與植物蛋白源的比例逐漸變小，從而引起相關消化酶的活性出現先上升后下降的變化趨勢。同時，本實驗結果還可知，肝胰腺和腸組織中消化酶活性的變化規律有一定的差異，這可能是由于肝胰腺是消化酶的主要產生器官[35]，而腸組織是消化酶活動主要的場所，是消化器官與功能相適應所致。

3.3 大豆肽產品替代魚粉對凡納濱對蝦腸組織結構的影響

張錦秀[42]在使用大豆蛋白源飼喂建鯉的實驗中發現替代魚粉的量超過60%以后，會導致腸道上皮細胞頂端脫落，影響建鯉的消化和吸收功能。研究認為，腸組織作為水產動物消化吸收的主要場所其消化功能與組織結構具有一定的相關性，可通過腸組織絨毛的增長，上皮細胞的數量增多，增加消化和吸收的面積[35]從而提高消化吸收能力。小肽對腸組織中刷狀緣酶活力有一定的刺激作用，并且可以加速腸道絨毛增長[43，44]。Kotzamanis[45]在歐洲鱸幼魚上的研究發現小肽對腸組織消化機能有改善作用。王恬等[46]發現飼料的小肽有助于提高仔豬腸道胰蛋白酶和脂肪酶活性。牟玉超等[47]研究發現植物蛋白的水解產物產生的小肽能促進大鱗鲆幼魚腸道黏膜的形成。本實驗中適宜大豆肽產品替代魚粉改善了腸道的組織結構，但隨著替代含量的增加腸道絨毛高度有下降的趨勢，推測可能是由于飼料中的非淀粉多糖與膽汁酸結合后對微絨毛生長產生抑制，影響了腸道絨毛的正常生長[48]。

4 結論

大豆肽產品替代20%以內的魚粉對凡納濱對蝦的生長性能、消化酶活性和腸組織結構均無不良影響，但替代100%魚粉會損傷凡納濱對蝦小腸組織。