飼料蛋白質水平與加工工藝對凡納濱對蝦生長性能、體組成及體色的影響

胡 兵

（福建天馬科技集團股份有限公司，福建福州350308）

隨著水產養殖業迅猛發展，飼料效率低、水穩定性差等造成飼料浪費和水污染的問題越來越受到人們的關注。目前的研究主要集中于研發提高飼料效率的飼料配方以及投喂策略方面，對于飼料的加工過程關注較少（Gao等，2019a）。飼料加工技術主要包括粉碎、混合、預處理、造粒和干燥。顆粒飼料和膨化飼料是經過不同的飼料加工過程制作的兩種不同飼料。相比于顆粒飼料，膨化飼料的加工需要更高的溫度、濕度和壓力（Lundblad等，2012）。同時，膨化飼料具有更好的水穩性，可降解一些不穩定的抗營養因子，且具有較高的可消化性（Glencross等，2011；Singh等，2007；Rout和Bandyopadhyay，1999）。目前，顆粒飼料和膨化飼料在水生動物中的應用效果存在一定的差異。研究表明，膨化飼料可有效提高金頭鯛（Sparus aurata）和銀鱸（Bidyanus bidyanus）的生長和飼料利用（Venou等，2009；Booth等，2002）。然而，以顆粒飼料和膨化飼料飼喂斑點叉尾鮰（Ictalurus punctatus）卻得到了相似的生長性能（Xu等，2017）。因此，有必要探尋顆粒飼料和膨化飼料對不同水產養殖物種的影響，以期完善并優化水產飼料的精準配方。

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）是蝦類養殖業中最具商業價值的品種之一，其產量占全球總產量的70%以上（Bardera等，2021）。隨著其養殖量的提升，對飼料的需求也逐年攀升。通常來講，蛋白質沉積速率決定了動物的生長速率，對水生動物的生長發育起著關鍵作用（Cai等，2020）。此外，隨著全球環境保護意識的加強，降氮減排，勢在必行。因此，提高蛋白利用率，減少蛋白浪費，具有非常重要的意義。目前雖然已有研究報道了飼料不同蛋白質水平對凡納濱對蝦生長和生理的影響，但是在不同蛋白質水平下，顆粒飼料和膨化飼料對凡納濱對蝦生長性能、體營養組成及體色的影響研究鮮見報道，本研究以期為凡納濱對蝦配合飼料的優化提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料 本試驗以進口魚粉、蝦粉、去皮豆粕、花生粕和面粉為主要蛋白源，分別配制蛋白質質量分數為41%、43%和46%的膨化飼料（E41、E43、E46）和顆粒飼料（P41、P43、P46）。飼料組成及營養水平見表1。原料經粉碎機粉碎后過80目篩，將原料按配方均勻混合，之后加入魚油和水混勻。膨化飼料采用布勒125雙螺桿膨化機進行制備。顆粒飼料采用宜大530F蝦料機進行制備。制備好的飼料破碎成適宜大小放入-20℃冰箱保存備用。

1.2 試驗動物及飼養管理 本試驗在唐山水產研發基地進行。試驗選用初始體重為（2.5±0.0）mg，規格一致，活力良好，無疾病的凡納濱對蝦1440尾，隨機分成6個處理組，每組設置4個重復，每個重復60尾對蝦。試驗用蝦先在100升塑料水箱中暫養一周，之后進行養殖試驗。分別投喂上述6種試驗飼料。日投喂量為對蝦體重的5%，日投餌次4次（7:00、11：00、15:00、19:00）。試驗期間，水溫為26～28℃、鹽度為30‰～31‰、pH為8.1～8.2、溶解氧含量大于7 mg/L、亞硝酸鹽濃度小于0.01 mg/L。

1.3 樣品采集 養殖試驗分別在第15、30、45天和60天計算每個養殖水箱中蝦的數量以及稱取總重量，用于計算成活率和增重率。此外，在60 d養殖試驗結束后，將試驗對蝦饑餓24 h，每個養殖水箱隨機挑選4尾蝦，分別稱量體重并測量體長及肝胰腺重，用于計算肥滿度和肝體比。另取4尾置于-80℃冰箱保存，用于體營養組成分析。另取8尾蝦進行體色分析。相關的計算公式如下：

表1 試驗飼料組成及營養水平（干物質基礎）%

增重率/%=[終末體重（g）-初始體重（g）]/初始體重（g）×100；

存活率/%=終末蝦尾數/初始蝦尾數×100；

肥滿度/（g/cm3）=體重（g）/體長（cm3）；

肝胰腺指數/%=肝胰腺重（g）/體重（g）×100。

1.4 指標測定與分析 飼料及對蝦體營養組成按照AOAC（1995）國際標準方法分析。將樣品在105℃烘干后，通過重量分析計算水分含量；將樣品置于550℃的馬弗爐中6 h，通過重量分析測定灰分含量。采用索氏提取法測定粗脂肪含量；粗蛋白質含量用全自動凱氏定氮儀（2300-Auto-analyzer；FOSS，美國）進行分析。

本試驗采用色差計（三恩馳SC-10）測定各處理蝦體煮熟后，頭胸甲后第一個體節側面的色度變化，以L、a和b值表示。L值表示從0（純黑色）到100（純白色）的亮度，a值（紅色）表示從綠色到紅色的色度，b值（黃色）表示從藍色到黃色的色度。

1.5 數據統計 試驗數據用SPSS 21.0以雙因素方差分析方法進行分析。不同蛋白質水平處理之間的顯著性采用單因子方差分析進行分析，若差異顯著則進行Duncan’s多重比較。膨化飼料與顆粒飼料處理采用獨立樣本T檢驗進行分析。差異顯著水平為P＜0.05。結果以“平均值±標準誤”表示。

2 結果

2.1 生長性能 飼料不同蛋白質水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對凡納濱對蝦增重率的影響如圖1所示，其中在第15天時，無論是飼料不同蛋白質水平還是不同飼料加工工藝（顆粒飼料和膨化飼料）均未顯著影響對蝦的增重率（P＞0.05）。在第30、45天和60天時，無論是飼喂顆粒飼料還是膨化飼料，飼料43%和46%蛋白質處理下對蝦的增重率均顯著高于41%蛋白質處理組（P＜0.05）。在第30天時，飼料41%蛋白質水平的條件下，顆粒飼料組對蝦的增重率顯著低于膨化飼料組（P＜0.05）；在第45天時，飼料41%和46%蛋白質水平的條件下，顆粒飼料組對蝦的增重率也顯著低于膨化飼料組的對蝦（P＜0.05）；在第60天時，在41%和43%蛋白質水平下，膨化飼料組對蝦的增重率均顯著高于顆粒飼料組（P＜0.05）。

圖1 不同試驗飼料對凡納濱對蝦增重率的影響

2.2 形體指標與體營養組成 飼料不同蛋白質水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對凡納濱對蝦形體指標的影響如表2所示，本試驗中凡納濱對蝦的肝胰腺指數在各飼料處理之間無顯著性差異（P＞0.05）。然而，無論是在膨化飼料還是顆粒飼料的條件下，飼喂46%蛋白質對蝦的肥滿度均顯著高于41%蛋白質處理組（P＜0.05）。

飼料不同蛋白質水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的加工工藝對凡納濱對蝦體營養組成的影響如表3所示，其中凡納濱對蝦全蝦體水分和灰分含量不受飼料蛋白質、加工工藝以及二者交互作用的影響（P＞0.05）。但是全蝦體粗脂肪水平受飼料不同加工工藝因素的顯著影響（P＜0.05）。無論是飼喂顆粒飼料還是膨化飼料，43%和46%飼料蛋白質水平處理下對蝦的體粗蛋白質含量顯著高于41%蛋白質處理組（P＜0.05）；同時，在41%和43%飼料蛋白質處理條件下，膨化飼料組對蝦的粗蛋白質含量顯著高于顆粒飼料組（P＜0.05）。全蝦體水分、粗脂肪和灰分含量在處理組之間無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 不同試驗飼料對凡納濱對蝦體形體指標的影響

表3 不同試驗飼料對凡納濱對蝦體營養組成的影響%

2.3 體色變化 飼料不同蛋白質水平下，膨化飼料和顆粒飼料兩種不同的飼料加工工藝對凡納濱對蝦體色的影響如表4所示，當飼喂顆粒飼料時，飼料43%和46%蛋白質水平組的L*值顯著高于41%蛋白質水平處理組，且L*值受飼料蛋白質水平因素的顯著影響（P＜0.05）；凡納濱對蝦體表紅色受飼料蛋白質水平和加工工藝（膨化飼料和顆粒飼料）因素的顯著影響（P＜0.05）；無論是在膨化飼料還是顆粒飼料的條件下，飼料43%和46%蛋白質水平處理組對蝦體表a*值顯著高于41%蛋白質水平處理組（P＜0.05）；同時，在不同蛋白質水平下，顆粒飼料處理組對蝦體表a*值顯著高于膨化飼料處理組（P＜0.05）；對蝦體表b*值在各處理組之間無顯著性差異（P＞0.05）。

表4 不同試驗飼料對凡納濱對蝦體體色的影響

3 討論

3.1 飼料不同蛋白質水平與加工工藝對凡納濱對蝦生長性能的影響 蛋白質是水生動物飼料中最重要的必需營養素之一，對水生動物的生長發育起著至關重要的作用（Yadata等，2020）。本試驗研究結果發現，從第30天開始，飼喂43%和46%蛋白質水平凡納濱對蝦的增重率明顯高于飼喂41%蛋白質水平的對蝦。這與Gao等（2019b）和Tu等（2015）的研究結果類似，即隨著飼料蛋白質水平的增加，水生動物的增重率也隨之增加，接著趨于平穩。同樣，在0.5 g的凡納濱對蝦幼蝦中發現，當飼料中蛋白質水平低于37.11%時，隨著蛋白質水平的增加，對蝦的增重率顯著提高；而在37.11%～49.03%時，雖然增重率也表現出上升的趨勢，但各處理組之間無顯著性差異（鄭昌區，2012）。本試驗中，飼料43%和46%蛋白質水平相較于41%蛋白質水平仍可顯著促進凡納濱對蝦的生長，這可能是由于本試驗所用凡納濱對蝦的規格較小。在幼體階段，對蝦可能需要更多的蛋白質以滿足自身快速生長發育的需要。然而，也有一些研究表明，飼料中蛋白質水平過高或過低均不利于水生動物的生長（余含等，2019；李勇等，2004）。飼料中蛋白質缺乏會導致一些必需氨基酸攝入不足，從而抑制水生動物的生長；而當蛋白質水平過量時，會加重肝臟的代謝負擔，進而影響蛋白質的利用率，抑制其生長（余含等，2019）。造成這種差異的原因可能是由于不同的水產養殖物種、試驗環境及飼料原料的質量等。因此，有必要建立凡納濱對蝦在不同生長階段與不同條件下的精準營養數據庫。此外，本研究發現，在養殖試驗60 d結束后，在41%和43%蛋白質水平下，膨化飼料的促生長效果要明顯優于顆粒飼料。這與以往的研究結果類似（陳團等，2018；閆仲雙等，2002；吳秀峰等，2000）。同時，在實際生產中，膨化飼料對水生動物的促生長效果也往往優于非膨化飼料（陳團等，2018；胡學峰等，2007）。這可能是由于膨化飼料加工需經過高溫和高壓等條件的流程，使得飼料中的一些不穩定的抗營養因子被分解破壞，并使得蛋白質結構伸展疏松，利于蛋白質的消化吸收；同時，高溫過程也會殺滅一些有害微生物，保護動物的健康（吳立敏和胡重江，2006）。然而，本試驗中46%蛋白質水平條件下，膨化飼料和顆粒飼料對凡納濱對蝦增重率無顯著影響。這可能是由于膨化飼料加工高溫導致飼料維生素被破壞缺失，過高的蛋白質水平更易與還原糖之間發生非酶促反應（即美拉德反應），造成營養素的缺失。今后可考慮在此水平下提高維生素水平或減少淀粉含量以降低負面效應（陳團等，2018）。

3.2 飼料不同蛋白質水平與加工工藝對凡納濱對蝦體營養成分及形體指標的影響 目前，有關飼料蛋白質水平對水生動物體蛋白沉積之間的關系仍存在一些爭議。例如，李二超等（2008）研究表明，凡納濱對蝦體粗蛋白質含量與飼料蛋白質水平呈正相關關系。Singha等（2020）同樣也發現，吉富羅非魚體蛋白質含量隨飼料蛋白質水平的提高顯著上升。同樣，本試驗也發現了類似的結果，即無論是膨化飼料還是顆粒飼料，43%和46%蛋白質水平處理組的對蝦體粗蛋白質含量顯著高于41%蛋白質水平處理組。相反，一些研究表明，飼料不同蛋白質水平并不會影響水生動物的體蛋白質含量（Cai等，2020；Lalramchhani等，2020）。造成這種差異的原因可能是由于不同的養殖品種、養殖環境以及飼料蛋白源導致的。此外，本試驗發現，在41%和43%蛋白質水平下，飼喂膨化飼料相比于飼喂顆粒飼料會顯著提高對蝦體蛋白質的含量。這與陳團等（2018）的研究結果一致。這可能是由于膨化飼料加工過程中高溫使得蛋白質結構伸展疏松并消除了一些飼料中存在的不穩定抗營養因子，促進了蛋白質的吸收與利用。本試驗中，在兩種飼料加工工藝條件下，對蝦肥滿度均隨飼料蛋白質水平的提高而呈上升趨勢。這與鄭昌區（2012）的研究結果類似。同時，這也與本試驗中生長的結果相一致。

3.3 飼料不同蛋白質水平與加工工藝對凡納濱對蝦體色的影響 甲殼類動物的顏色通常影響消費者接受度和市場價格（Ma等，2019）。L*值越大，說明亮度越高，顏色越鮮亮。a*值越大，說明體表顏色更紅。試驗結果表明，飼喂顆粒飼料的條件下，43%和46%蛋白質水平處理組相較于41%蛋白質水平處理組具有更高的L*值。這意味著提高蛋白質水平可提升凡納濱對蝦的色澤。同樣，無論在顆粒飼料還是膨化飼料的條件下，飼料中43%和46%蛋白質水平均可明顯增加對蝦體表a*值。這說明，飼喂更高水平蛋白質的對蝦體表更紅。崔培等（2012）研究表明，蛋白質水平對錦鯉皮膚中類胡蘿卜素的變化有一定的影響。蝦青素是對蝦和其他甲殼動物體內最重要的色素（約占類胡蘿卜素的86%～89%）（王海芳和朱基美，2016）。因此，本研究中對蝦體表a*值（紅度）的提高可能是由于飼料蛋白質參與了對蝦體內蝦青素或類胡蘿卜素的積累過程，具體的作用過程還有待進一步研究。然而，飼喂顆粒飼料相比于膨化飼料，對蝦體表也會更紅。這可能是由于膨化飼料在加工過程中，高溫破壞了一些飼料中的維生素，進而導致膨化飼料對體色的提升效果欠佳。

4 結論

本試驗條件下，相比于飼料中41%的蛋白質水平，43%和46%的蛋白質可促進凡納濱對蝦幼體的生長，增加體蛋白質含量，改善對蝦體表的色澤。同時，在蛋白質水平為41%和43%時，膨化飼料可促進對蝦生長和體蛋白的沉積，其效果優于顆粒飼料，但其對對蝦體表色澤的提升效果欠佳。