紫蘇粕替代魚粉對雜交鱘體型特征及生長性能的影響

趙振新，張顯波，趙 飛，溫 賀， 楊 森，靳 瓊，沈 奇，李正友*

(1.貴州省農業科學院 水產研究所，貴州 貴陽 550025；2.貴州省特種水產工程技術中心，貴州 貴陽550025；3.貴州省特色水產產業技術體系疾病防控功能實驗室，貴州 貴陽 550025；4.貴州省農業科學院 油菜研究所，貴州 貴陽 550008)

0 引言

【研究意義】研究紫蘇粕在飼料原料中替代魚粉在雜交鱘養殖上的應用，不僅可以延伸紫蘇加工產業鏈，增加紫蘇附加值，提高紫蘇資源的利用率，而且還可篩選出性價比高的蛋白飼料原料替代魚粉的使用率，對雜交鱘養殖業的發展具有良好促進作用。【前人研究進展】鱘魚是現有壽命長、體形大、最古老的淡水魚類之一[1]，起源于白堊紀時期，有“水中活化石”和“水中熊貓”之稱[2]，系現存最為古老生物的種群。鱘魚營養價值高，并具有一定的抗癌和美容效果等特點[3]，其皮、鰭、肉的蛋白質含量高達38.7%、24.70%和19.60%，其魚油中葉酸和不飽合脂肪酸含量為魚類之最，具有很高的藥用價值和經濟效益[4-6]。鱘魚沒有肌間刺，其骨頭、皮和魚卵都具有很高的利用價值，其骨可做成高鈣食品，具有增強肌體免疫力、促進人體健康、防止老年骨質疏松和提高大腦活力的作用；其皮可作為高檔皮革原料；而由鱘魚卵制作的魚子醬，與松露和鵝肝并稱“世界三大珍饈”，素有“黑色黃金”之稱[7]，在國際市場十分走俏。近年來，雜交鱘魚是我國鱘魚養殖中新興的淡水養殖優良品種，具有經濟效益好、飼料轉化率高和生長快等特點而受到廣泛關注[8]。其養殖生產的主要矛盾已由原來的市場需求量同產能不足之間的矛盾，轉變為日益增長的優質水產品需求同優質水產品數量不足之間的矛盾，品質質量問題日益引起消費者的重視。目前，鱘魚飼料蛋白源主要是魚粉，但由于魚粉資源越來越匱乏，魚粉的價格逐年上漲，極大地限制了鱘魚配合飼料的生產，進而影響鱘魚養殖業的發展，使得植物性蛋白替代魚粉的研究成為一個熱點問題。紫蘇(Perillafrutescens)是中國傳統藥食兩用植物，其莖葉中含有豐富的氨基酸、蛋白質和人體必需的微量元素[9]。在日本、印度和朝鮮等國家食用和種植紫蘇的歷史悠久，我國山東、浙江和遼寧等地也廣泛種植[10]。紫蘇油中含有大量的不飽和脂肪酸(>80%)。因此，常被作為保健食用油中不飽和脂肪酸的主要來源[11]。而榨油后剩下的餅粕大部分被作為飼料原料進行低值利用，李鈺等[12]研究發現，紫蘇粕含蛋白質50.50%，屬高蛋白原料。因此，紫蘇粕是一種營養價值較大，營養較均衡的物質，在保健品、食品和新型飼料等產品開發上具有一定潛力[13]。【研究切入點】目前，關于水產配合飼料利用植物性蛋白替代魚粉的研究較多，但尚未見紫蘇粕作為主要蛋白源對雜交鱘生長影響的相關研究報道。【擬解決的關鍵問題】探明不同比例紫蘇粕替代魚粉對雜交鱘體型特征及生長性能的影響，以期為高性價比鱘魚配合飼料的研發與應用提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試魚 雜交鱘，健康無患病的鱘魚300尾，平均體質量為(512±0.19)g，由貴州省水產研究所惠水試驗基地人工繁殖并提供。

1.1.2 飼料原料 豆粕、秘魯魚粉、大豆油和玉米油等，由貴州省農業科學院水產研究所提供；紫蘇粕，由貴州省農業科學院油菜研究所提供；預混料原料，海興旭源生物科技有限公司生產。

1.2 方法

1.2.1 飼料原料預處理 飼料原料經過粉碎并通過80目篩，并經2次混合、制粒、熟化冷卻等工序，顆粒風干冷卻后過篩，貯存備用。

1.2.2 試驗設計 雜交鱘在試驗養殖環境條件下暫養1周，然后選擇皮膚完整、健康無患病的鱘魚進行試驗。試驗鱘魚隨機分為5組，即5個處理(CK,D1～D4)，3次重復，每個重復20尾魚。對照(CK),為基礎飼料中不添加紫蘇粕；D1，紫蘇粕替代基礎飼料中秘魯魚粉的40%(簡稱紫蘇粕替代秘魯魚粉的40%)；D2，紫蘇粕替代基礎飼料中秘魯魚粉的60%(簡稱紫蘇粕替代秘魯魚粉的60%)；D3，紫蘇粕替代基礎飼料中秘魯魚粉的80%(簡稱紫蘇粕替代秘魯魚粉的80%)；D4，紫蘇粕替代基礎飼料中秘魯魚粉的100%(簡稱紫蘇粕替代秘魯魚粉的100%)；各處理飼料的組成及營養水平見表1和表2。

表1 不同處理飼料日糧的組成成分Table 1 Diet composition of different treatments %

表2 不同處理日糧的營養水平Table 2 Diet nutritional level of different treatments %

1.2.3 飼養管理 養殖流水網箱15個，每天的投喂量按鱘魚體質量2%進行，并根據實際攝食情況進行調整。每天分3次投喂，投喂時間為 08:00、12:00和 17:00，飼養周期為40 d。養殖水體水溫16.5～19.5℃、溶解氧7.76～8.08 mg/L、pH 8.08～8.11。

1.2.4 鱘魚的形態特征及生長性能指標測定

1)形態特征。試驗結束時每個網箱選取3尾鱘魚以400 mg/mL MS-222麻醉致死，然后平放在白色背景A4紙上，魚體旁邊放一直尺作為刻度標準，并利用相機進行拍照。采用TpsDig對所有照片19個特征點進行標記(圖1)，參照文獻[15]的方法測定魚體的頭高(HD)、頭長(HL)、體長(BL)、體高(BD)、叉長(FL)、尾柄上部長(CPL1)和尾柄下部長(CPL2)等體型特征參數。

2)生長性能。試驗結束時，每個網箱選取3尾健康鱘魚分別測定增重率(WGR，%)、日特定生長率(SGR，%)、成活率(SR，%)、肝體比(HSI，%)、臟體比(VSI，%)和肥滿度(CF，g/cm3)。

注：點1～9距離為叉長；點1～19距離為體長；點1～18為頭長；點2～17為頭高；點3～16為體高；點6～7為尾柄上部長；點11～12為尾柄下部長。Note:The distance from 1 to 9,from 1 to 19,from 1 to 18,from 2 to 17,from 3 to 16,from 6 to 7 and from 11 to 12 is fork length,body length,head length,head height,body height,the upper length of caudal peduncle and bottom length of caudal peduncle respectively.圖 1 試驗用魚的形態學特征的測量點位Fig.1 Point locations for measuring morphological characteristics of tested sturgeon

WGR=100×(Wt-W0)/W0

SGR=100×(lnWt-lnW0)/t

SR=100×Nf/Ni

HSI=100×Wh/Wb

VSI=100×Wv/Wb

CF=100×Wb/L3

式中，t為飼喂時間(d)，W0和Wt分別為試驗初始時和結束時每尾魚平均體質量(g)，Wb為樣品魚體質量(g)，Wh為樣品魚肝臟質量(g)；Wv(g)為樣品魚內臟質量(g)；L為樣品魚體長(cm)；Ni和Nf分別為試驗初始時和結束時的魚數量(尾)。

1.3 數據處理

采用 SPSS 12.0對數據進行統計分析，用單因子方差分析檢驗各試驗組間差異顯著性，用Duncan進行多重比較檢驗，以平均值±標準差(X±SD)表示，P<0.05為顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 紫蘇粕不同比例替代魚粉對雜交鱘體型特征的影響

從表3可知，不同處理雜交鱘的頭長、頭高、體長、體高、叉長、尾柄上部長和尾柄下部長等體型特征的變化。頭長：不同處理為13.20～14.17 cm，依次為D1>D2>D3>CK>D4，處理間差異不顯著。頭高：不同處理為4.51～5.87 cm，依次為D1>D2>D3>D4=CK，D1/D2/D3間差異不顯著，均顯著大于D4和CK，D4與CK差異不顯著。體長：不同處理為46.32～58.26 cm，依次為D1>D2>D3>CK>D4，D1與D2差異不顯著，二者顯著長于除D3外的其余處理，D3/D4/CK間差異不顯著。體高：不同處理為6.20～8.02 cm，依次為D1>CK>D2>D3>D4，D1顯著大于其余處理，D4顯著小于其余處理，CK/D2/D3間差異不顯著。叉長：不同處理為49.29～61.09 cm，依次為D1>D2>D3>CK>D4，D1顯著長于除D2外的其余處理，其余處理間差異不顯著。尾柄上部長和尾柄下部長：不同處理分別為3.16～4.78 cm和3.11～4.16 cm，依次為D2>D1>D3>CK>D4和D1>D2>D4>CK>D3，處理間差異均不顯著。表明，100%紫蘇粕替代魚粉對雜交鱘的生長不利，原因可能是完全替代魚粉后飼料適口性降低，導致鱘魚攝食量不足而處于饑餓狀態所致。

表3 不同水平紫蘇粕替代魚粉雜交鱘的體型特征Table 3 The physical characteristics of hybrid sturgeon under different level of perilla meal cm

2.2 紫蘇粕不同比例替代魚粉對雜交鱘生長性能的影響

從表4看出，不同處理雜交鱘的增重率、特定生長率、肝體比、臟體比和肥滿度的變化。增重率和日特定生長率：不同處理分別為15.04%～41.10%和0.35%～0.86%，均為D1>D2>D3>CK>D4，D1顯著大于CK和D4，CK顯著小于其余處理，D1/D2/D3間、D2/D3/CK間差異均不顯著。肝體比：不同處理為2.87%～3.66%，依次為D4>D2>D3>CK>D1，D4顯著大于D1，D1/D2/D3/CK間、D2/D3/D4/CK間差異均不顯著。臟體比：不同處理為13.48%～16.13%，依次為D4>CK>D2>D3>D1，D4顯著大于其余處理，D1顯著小于其余處理，D2/D3/D4/CK間差異不顯著。肥滿度：不同處理為2.74～2.88 g/cm3，依次為D3>CK>D2>D4>D1，處理間差異不顯著。經對日特定生長率進行線性回歸分析，紫蘇粕替代魚粉的最適水平為50.43%(圖2)。

表4 紫蘇粕替代魚粉比例雜交鱘的生長性能Table 4 Effect of perilla meal on growth performance of hybrid sturgeon

圖2 雜交鱘特定生長率與飼料中紫蘇粕水平的關系Fig.2 The correlation between SGR and perilla meal level in hybrid sturgeon

3 討論

魚的體型特征主要是指魚體表面各部分長度、面積和相對比例等參數以及某些特殊的體態特征[16]，這些參數不僅是魚類鑒別分類的重要依據，也是魚類生長發育是否正常的主要檢測指標。其中，營養水平和環境變化等因素都會對其產生影響。李明秀等[17]研究發現，饑餓對鯉幼魚的頭高、體長、尾柄長等參數變化的影響不明顯，但體高顯著降低；軀干是魚體能量物質儲存的主要部位，體高的明顯下降主要原因可能是大量自身能量物質的消耗，說明在整個試驗階段魚體一直處于饑餓狀態。研究結果表明，紫蘇粕替代40%的秘魯魚粉，鱘魚頭高、體高、體長和叉長明顯增加且顯著高于基礎飼料中不添加紫蘇粕(CK)，表明40%的紫蘇粕替代魚粉后可以滿足鱘魚生長需求，并有一定的促進作用。隨著替代水平的不斷增加，鱘魚體型特征參數呈下降趨勢；紫蘇粕替代100%的秘魯魚粉，鱘魚頭高、尾柄長和體長等參數變化雖不明顯，但體高顯著低于CK。與李明秀等[15]研究結果相似。表明，在整個養殖試驗階段，紫蘇粕替代100%的秘魯魚粉鱘魚始終處于饑餓狀態，其原因可能是當紫蘇粕完全替代飼料中魚粉后，飼料適口性下降，鱘魚攝食量過低且無法滿足生長基本需求，導致魚體一直處于饑餓狀態，從而抑制了魚體生長發育。

紫蘇粕含有較高的蛋白質(≥25%)和豐富的氨基酸(18種機體所需氨基酸)，其中蛋氨酸和賴氨酸的含量顯著高于大豆粕和棉粕等高蛋白植物加工副產物。同時還含有維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素D、維生素E及磷脂等營養物質[18]。朱國軍等[19]研究表明，紫蘇粕是一種高蛋白、高能量可直接飼用的植物飼料，其中粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維和粗灰分的含量分別為32.33%、7.48%、35.49%和8.58%。此外，紫蘇粕還含有黃酮類、金屬元素(Cu、Mg、Ca、Mn、Na、Zn等)[20]、萜類化合物(單萜類和倍半萜類)[21]、類脂(亞油酸、α-亞麻酸及甾醇類)[22]、甙類化合物、紫色素和干擾素誘導素等多種促生長活性物質[23]。研究結果表明，紫蘇粕替代秘魯魚粉的40%，鱘魚增重率和特定生長率最高，與CK相比，鱘魚生長優勢顯著，表明飼料中添加一定量的紫蘇粕對雜交鱘具有顯著的促生長作用。呂耀平等[24]研究發現，飼料中添加適量的紫蘇子提取物(300 mg/kg)能顯著提高異育銀鯽的食物利用率和生長性能。趙紅梅等[25]以超微粉復方紫蘇中草藥作為添加劑飼喂斷奶仔豬發現，其可有效促進斷奶仔豬生長性能，提高機體免疫力，增強腸胃抗應激能力。張文火等[26]研究發現，在基礎日糧中加入不同劑量的紫蘇提取物飼喂育肥牛，可有效提高試驗牛日增重和干物質采食量。

由于紫蘇粕成分復雜，其所含成分中必然含有影響飼料營養物質吸收和利用的抗營養因子，且很多活性物質超出一定量會對機體生長發育產生抑制作用[27]。JEONG等[28]研究發現，過量的紫蘇提取物可抑制血液中免疫球蛋白的調節功能，從而使機體產生過敏反應。張衛明等[29]研究表明，紫蘇籽是目前含α-亞麻酸最高的植物，其含量達60%。蔡傳江等[30]研究表明，飼料中α-亞麻酸過高時會降低育肥豬平均日采食量和日增重。劉大川等[31]研究發現，紫蘇粕中含有植酸6.01%、殘油0.46%和單寧酸1.70 %，當動物日糧中單寧酸過高時，飼料中的某些營養物質會與單寧中的酚羥基相結合，形成不溶性復合物，進而降低腸道對營養物質的消化吸收，尤其是降低維生素A和B族維生素的利用率。研究結果表明，紫蘇粕替代秘魯魚粉的40%，抑制或拮抗作用未呈現出來，而是表現出明顯的促生長效果。當紫蘇粕替代水平不斷增加時，鱘魚生長性能呈下降趨勢，尤其是完全替代飼料中的魚粉后，其抑制或拮抗作用達最大，原因可能是紫蘇粕中的某種物質與飼料中的某種物質相互抑制，或者是飼料適口性降低，從而影響鱘魚對食物的利用，進而影響生長發育。呂耀平等[24]研究發現，飼料中添加過量的紫蘇籽提取物(500 mg/kg)時，異育銀鯽生長發育和攝食量均受到抑制，與此次試驗結果相似。

4 結論

日糧中添加適量紫蘇粕替代魚粉對雜交鱘的生長具有顯著的促進作用，但隨著紫蘇粕替代魚粉量的增加，雜交鱘的生長性能降低；以特定生長率為評價指標，通過折線模型分析得到鱘魚飼料中紫蘇粕替代魚粉最適比例為50.43%。