动物营养学报  2013, Vol. 25 Issue (7): 1480-1487   PDF (1087KB)    
引用本文
宋林, 樊启学, 胡培培, 刘汝鹏, 王昆鹏, 姚昌林. 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能、肠道和肝胰脏消化酶活性的影响[J]. 动物营养学报, 2013, 25(7): 1480-1487.  
SONG Lin, FAN Qixue, HU Peipei, LIU Rupeng, WANG Kunpeng, YAO Changlin. Effects of Dietary Protein to Energy Ratio on Growth Performance and Digestive Enzyme Activities of Juvenile Topmouth Culter, Culter alburnus[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2013, 25(7): 1480-1487.  
饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能、肠道和肝胰脏消化酶活性的影响
宋林, 樊启学 , 胡培培, 刘汝鹏, 王昆鹏, 姚昌林    
华中农业大学水产学院，武汉 430070
收稿日期：2013-01-11
基金项目：国家科技支撑计划项目(2012BAD25B00；2012BAD25B08)
作者简介：宋林(1987—)，女，湖南衡阳人，硕士研究生，研究方向为水产动物营养与饲料。E-mail：songlincoolman@163.com
通讯作者：樊启学，教授，硕士生导师，E-mail： fanqixue@mail.hzau.edu.cn
摘要：本试验旨在研究饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能、肠道和肝胰脏消化酶活性的影响。试验设3个蛋白质水平(45%、40%、35%)和3个脂肪水平(5%、8%、11%)，配成9种不同蛋能比的试验饲料。选取初始均重为(10.14±0.40) g的翘嘴鲌幼鱼810尾，随机分为9组(每组3个重复，每个重复30尾)，分别投喂蛋能比为30.94(蛋白质/脂肪=45%/5%，D1)、29.73(蛋白质/脂肪=40%/5%，D2)、28.11(蛋白质/脂肪=35%/5%，D3)、29.03(蛋白质/脂肪=45%/8%，D4)、27.79(蛋白质/脂肪=40%/8%，D5)、26.32(蛋白质/脂肪=35%/8%，D6)、26.90(蛋白质/脂肪=45%/11%，D7)、25.71(蛋白质/脂肪=40%/11%，D8)、23.50 g/MJ(蛋白质/脂肪=35%/11%，D9)的试验饲料8周。结果表明：饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼增重率、特定生长率、肝体比和肠脂比均有显著影响(P<0.05)。增重率和特定生长率的最大值均出现在D5组，但D5组的特定生长率与D4、D6、D7组无显著差异(P>0.05)。饲料蛋能比显著影响肠道和肝胰脏蛋白酶活性(P<0.05)，二者均随饲料蛋能比增加而先升后降。其中，肠道蛋白酶活性以D4组最高，并显著高于其他各组(P<0.05)；肝胰脏蛋白酶活性以D7组最高，但与D4、D5、D6组差异不显著(P>0.05)。肠道和肝胰脏脂肪酶活性随饲料蛋能比的改变产生显著变化(P<0.05)，但未表现出规律性。各组肠道和肝胰脏淀粉酶活性差异不显著(P>0.05)。综上所述，翘嘴鲌幼鱼饲料适宜蛋能比在26.90~29.03 g/MJ范围内，由二次曲线回归方程得出饲料蛋能比为27.15 g/MJ时的特定生长率最大；考虑到翘嘴鲌幼鱼生长效果和节约蛋白质情况，饲料适宜蛋能比下的蛋白质、脂肪水平应分别为40%、8%。
关键词： 翘嘴鲌幼鱼    蛋能比    生长性能    消化酶活性
Effects of Dietary Protein to Energy Ratio on Growth Performance and Digestive Enzyme Activities of Juvenile Topmouth Culter, Culter alburnus
SONG Lin, FAN Qixue , HU Peipei, LIU Rupeng, WANG Kunpeng, YAO Changlin    
College of Fisheries, Huazhong Agriculture University, Wuhan 430070, China
Abstract：This experiment was conducted to study the effects of dietary protein to energy ratio (P/E) on growth performance and digestive enzyme activities of juvenile topmouth culter, Culter alburnus. Nine experimental diets with different dietary P/E were formulated to contain 3 protein levels (45%, 40% and 35%) and 3 lipid levels (5%, 8% and 11%). A total of 810 juvenile topmouth culter with an initial average body weight of (10.14±3.40) g were randomly divided into 9 groups with 3 replicates per group and 30 fish per replicate. Fish in the 9 groups were fed the experimental diets with 30.94 (protein/lipid=45%/5%, D1), 29.73 (protein/lipid=40%/5%, D2), 28.11 (protein/lipid=35%/5%, D3), 29.03 (protein/lipid=45%/8%, D4), 27.79 (protein/lipid=40%/8%, D5), 26.32 (protein/lipid=35%/8%, D6), 26.90 (protein/lipid=45%/11%, D7), 25.71 (protein/lipid=40%/11%, D8) and 23.50 g/MJ (protein/lipid=35%/11%, D9) for 8 weeks, respectively. The results showed as follows: dietary P/E significantly affected the weight gain rate (WGR), specific growth rate (SRG), hepatopancreas somatic index (HSI) and intraperitoneal fat ratio (IPR) (P<0.05), and the maximum of WGR and SGR were all found in group D5, but showed no significant difference compared with groups D4, D6 and D7 in SRG (P>0.05). Dietary P/E significantly affected the protease activity in intestine and hepatopancreas (P<0.05), and both of them were firstly increased and then decreased with the increase of dietary P/E. The intestinal protease activity in group D4 had the highest value, and was significantly higher than that in other groups (P<0.05); the hepatopancreas protease activity in group D7 had the highest value, but showed no significant difference compared with groups D4, D5 and D6 (P>0.05). Dietary P/E significantly affected the lipase activity in intestine and hepatopancreas (P<0.05), but the regularity of variations was not so obvious with dietary P/E change. Dietary P/E showed no significant effect on amylase activity in both intestine and hepatopancreas (P>0.05). Through the analysis of growth performance and digestive enzyme activities, it is concluded that the optimum dietary P/E of juvenile topmouth culter is 26.90 to 29.03 g/MJ, and the requirement of dietary P/E for maximum SGR is 27.15 g/MJ, which is determined by the quadratic model regression equation. Considering about the growth performance and protein-spare effect of juvenile topmouth culter, we suggest the dietary protein and lipid levels are 40% and 8% under the optimum dietary P/E, respectively.
Key words： topmouth culter    P/E    growth performance    digestive enzyme activities

饲料蛋能比(P/E)是饲料中蛋白质水平与可消化能的比值。蛋能比过高会造成蛋白质的浪费，过低则会出现蛋白质不能满足生长需求或脂肪过量导致脂肪代谢异常，生长受抑制[1, 2]。对鱼类商品饲料而言，较高的蛋白质水平一直是节约饲料成本的重要瓶颈，研究发现能量物质对蛋白质有一定的节约效应[3, 4, 5]，有助于解决该问题。探究鱼类适宜蛋能比就是利用能量物质对蛋白质的节约效应，使饲料蛋白质、能量既能满足鱼体生长活动需求又不会浪费，从而节约饲料成本。鱼类饲料蛋能比的研究始于20世纪70年代[6]，目前已成为研究鱼类饲料营养水平的重要方向，并被广泛报道[7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]。

翘嘴鲌(Culter alburnus)，属鲤科，鲌亚科，鲌属，为凶猛肉食性鱼类。翘嘴鲌肌肉营养丰富[14]、口感细嫩、经济价值高，具有广阔的养殖前景。随着翘嘴鲌人工养殖的逐渐兴起，适宜的商品饲料亟待开发。目前，关于翘嘴鲌的营养需求已在饲料蛋白质、脂肪水平和蛋白质源[15, 16]等方面有一定报道，而关于蛋能比需求的研究尚未见报道。本试验拟配制9种不同蛋能比的饲料投喂翘嘴鲌幼鱼，通过分析其生长性能、肠道和肝胰脏消化酶活性，旨在探求翘嘴鲌幼鱼饲料适宜的蛋能比，为翘嘴鲌健康养殖提供理论依据。

1 材料与方法
1.1 试验饲料

以鱼粉和酪蛋白为蛋白质源，鱼油为脂肪源，α-淀粉为糖源，设置3个蛋白质水平(45%、40%、35%)和3个脂肪水平(5%、8%、11%)，配制9种(D1～D9)不同蛋能比的试验饲料。试验饲料组成及营养水平见表1。将各原料粉碎，过60目筛后，按比例混合搅拌均匀后挤压切割成直径2 mm、长度2~3 mm的颗粒，45 ℃烘干后于-20 ℃冰柜中保存备用。

表1 试验饲料组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)
1.2 试验动物

试验用鱼为同一批次已驯食的翘嘴鲌幼鱼，摄食商品饲料(粗蛋白质41.56%，粗脂肪9.82%)。试验开始前，等比例混合试验饲料驯养2周，使试验鱼全部接受试验饲料，试验开始时翘嘴鲌幼鱼平均体重、平均体长分别为(10.14±3.40) g、(10.23±1.10) cm。

1.3 试验设计与饲养管理

试验场所为武汉市江夏区流芳镇一小型自然湖泊。选取健康翘嘴鲌幼鱼随机分配到27个规格一致的网箱(1.0 m×1.0 m×1.5 m)中，每箱30尾。每3个网箱为1组，共9组(D1~D9组)，分别投喂对应编号的试验饲料。每天08:00和16:30各投喂1次，开始投喂时翘嘴鲌幼鱼均抢食活跃甚至跃出水面，随后抢食强度下降直至全部沉入网箱底部时视为表观饱食。每日监测水质情况：水温24.5~31.5 ℃；溶氧>5 mg/L；pH 6.8~7.8；氨氮<0.5 mg/L。

1.4 样品采集

饲养8周后，停食24 h，每箱随机取翘嘴鲌幼鱼10尾，用200 mg/L的MS-222(化学名为间氨基苯甲酸乙酯甲烷磺酸盐)溶液麻醉后，测体长、体重；解剖后取肠道和肝胰脏，分离肠系膜脂肪团，用4 ℃预冷生理盐水(0.68% NaCl溶液)冲洗后滤纸吸干，称肠道、肝胰脏、肠系脂肪团重，精确到0.001 g。整个解剖过程在冰盘上操作，样品保存于-80 ℃超低温冰箱待测。

1.5 指标测定
1.5.1 生长性能指标的测定

存活率(SR)、增重率(WGR)、特定生长率(SGR)、肝体比(HSI)、肠脂比(IPR)、肥满度(CF)分别按以下公式计算：

存活率(%)=100×(Nt/N0)；

增重率(%)=100×(Wt-W0)/W0；

特定生长率(%/d)=100× ；

肝体比(%)=100×WH/Wt；

肠脂比(%)=100×WI/W0；

肥满度(%)=100×Wt/L3t。

式中：N0、Nt分别为试验鱼的收获尾数和放养尾数(尾)；W0、Wt分别为初始和终末鱼体湿重(g)；WH、WI分别为终末鱼体肝重和肠系膜脂肪团湿重(g)；Lt为终末鱼体长(cm)。

1.5.2 消化酶活性的测定

制备酶液：待测组织解冻后，用滤纸吸干水分，称重。按一定比例(质量体积比：肝胰脏为1∶ 5，肠道为1∶ 10)加入4 ℃预冷的生理盐水(0.68% NaCl溶液)，在玻璃匀浆器中充分匀浆后，4 000 r/min、4 ℃离心30 min，上清液即酶粗提取液，于4 ℃保存，24 h内测定完毕。

蛋白酶活性的测定采用福林-酚试剂法，以磷酸二氢钠-磷酸氢二钠缓冲液调节pH，680 nm处测吸光度值。脂肪酶和淀粉酶活性采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。蛋白酶活性定义：37 ℃、pH 7.2条件下，1 mg可溶性组织蛋白质1 min水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸为1个蛋白酶比活力单位(U/mg prot)。脂肪酶活性定义：在37 ℃、pH 7.0条件下，每毫克可溶性组织蛋白质在反应体系中与底物反应10 min每消耗1 μmol底物为1个脂肪酶比活力单位(U/mg prot)。淀粉酶活性定义：在37 ℃、pH 7.0条件下，每毫克可溶性组织蛋白质与底物作用30 min，水解10 mg淀粉为1个淀粉酶比活力单位(U/mg prot)。

可溶性组织蛋白质含量采用由南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。

1.6 统计分析

数据采用SPSS 18.0软件进行处理，以平均值±标准差(SD)表示，单因素方差分析(one-way ANOVA)后，用Duncan氏法多重比较分析组间的差异显著性，通过非线性回归分析(nonlinear regression analysis)，用二次曲线表示特定生长率与饲料蛋能比的关系，显著水平为P<0.05。

2 结果与分析
2.1 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能的影响

试验期间各组试验鱼抢食活跃，生长良好，表明对试验设计饲料接受度较高。由表2可知，各组试验鱼存活率均大于95%，饲料蛋能比对其无显著影响(P>0.05)。饲料蛋能比对增重率和特定生长率有显著影响(P<0.05)。增重率和特定生长率的最大值均出现在D5组，但D5组的特定生长率与D4、D6、D7组无显著差异(P>0.05)。饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肥满度无显著影响(P>0.05)，对肝体比和肠脂比有显著影响(P<0.05)。其中，肝体比最大值出现在D2组，显著高于其他各组(P<0.05)；而肠脂比则以D7、D8组较高，显著高于D1、D3、D4、D6组(P<0.05)。

通过非线性回归分析，得到饲料蛋能比对特定生长率的二次曲线回归方程Y＝-0.004 4X2＋0.239 2X-1.252(P<0.001；R2＝0.711)，由方程得出在饲料蛋能比为27.15 g/MJ时特定生长率最大(图1)。

表2 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary P/E on growth performance of juvenile topmouth culter
图1 翘嘴鲌幼鱼特定生长率与饲料蛋能比的二次曲线回归分析 Fig.1 Quadratic model regression analysis between specific growth rate and dietary P/E for
juvenile topmouth culter
2.2 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肠道和肝胰脏消化酶活性的影响

由表3可知，肠道内各种消化酶活性均高于肝胰脏内相应消化酶的活性，饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肠道和肝胰脏蛋白酶和脂肪酶活性有显著或极显著影响(P<0.05或P＜0.01)，对淀粉酶活性无显著影响(P>0.05)。肠道蛋白酶活性随饲料蛋能比的升高先升后降，最高活性出现在D4组，且D3、D4、D5、D6、D7组显著高于其他各组(P<0.05)；肝胰脏蛋白酶活性随饲料蛋能比的升高先升后降，以D7组活性最高，但与D4、D5、D6组差异不显著(P>0.05)。随着饲料蛋能比的改变，肠道和肝胰脏脂肪酶活性的变化未表现出规律性，D1、D2、D3组活性较低，其余组间只有小幅度波动。

表3 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肠道和肝胰脏消化酶活性的影响 Table 3 Effects of dietary P/E on digestive enzyme activities in intestine and hepatopancreas of juvenile topmouth culter
3 讨论
3.1 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼生长性能的影响

王桂芹等[15]研究表明，翘嘴鲌幼鱼(12.8 g)在40.89%、46.62%和50.33%3个蛋白质水平下生长情况没有显著差异，认为翘嘴鲌幼鱼饲料适宜蛋白质水平约为41%。陈建明等[16]研究表明，翘嘴鲌幼鱼(2.9 g)饲料适宜脂肪水平为6.48%~8.78%。本研究在此基础上设计蛋白质、脂肪水平，配成不同蛋能比的试验饲料，探究翘嘴鲌幼鱼适宜的饲料蛋能比。结果表明，翘嘴鲌幼鱼的增重率和特定生长率均在饲料蛋能比为27.79 g/MJ时出现最大值，且与饲料蛋能比为26.90、28.11、29.03 g/MJ时的特定生长率无显著差异，并通过二次曲线回归方程得出饲料蛋能比为27.15 g/MJ时特定生长率最大。研究表明，胭脂鱼(Myxocyprinus asiaticus)幼鱼(10.04 g)饲料适宜蛋能比为29.22~31.43 g/MJ[11]，与本研究得出的翘嘴鲌幼鱼饲料适宜蛋能比较为接近。有学者认为，淡水鱼蛋能比需求相对较低[18]，如大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼(10.06 g)[12]和斑点叉尾 (Ictalurus punctatus)幼鱼(1.5 g)[19]饲料适宜蛋能比分别为23.72和22.43 g/MJ；1龄团头鲂(Megalobrama amblycephal)饲料适宜蛋能比仅为18.21 g/MJ[20]。不过，一些海水鱼的饲料适宜蛋能比也低于这一水平，锯腹脂鲤(Piaractus mesopotamicus)幼鱼(15.5 g)[10]和细点牙鲷(Dentex dentex L.)幼鱼(10.0 g)[9]在饲料蛋能比分别低至22.18和23.72 g/MJ时仍能很好生长。综上所述，翘嘴鲌属蛋能比需求较高的鱼类，其幼鱼饲料适宜蛋能比为26.90~29.03 g/MJ。

鱼类对饲料蛋能比的需求能反映其对蛋白质的节约情况。由于对糖类的利用有限，肉食性鱼类能用以节约蛋白质的能量物质主要是脂肪，即通过提高饲料脂肪水平来降低鱼类对饲料蛋白质的需求，实现脂肪在一定程度上对蛋白质的替代。研究发现，虹鳟(Salmo gairdneri)、南方鲇(Silurus meridionalis)等多种鱼类有较强的节约蛋白质的能力，其饲料脂肪水平分别可高达20%、15%，南方鲇的节约蛋白质效益甚至高达1∶ 1[3, 5]。然而，并非肉食性鱼类都具有较强的利用脂肪节约蛋白质的能力，有研究指出军曹鱼(Rachycentron canadum)并不能通过提高饲料脂肪水平起到对蛋白质的节约作用[21]，沙重牙鲷(Diplodus sargus)的节约蛋白质能力也非常有限[22]。本研究中翘嘴鲌幼鱼表现出了脂肪对蛋白质的一定节约效益，表现为：在5%脂肪水平下，特定生长率在45%的蛋白质水平时较高；而在8%和11%脂肪水平下，则是40%蛋白质水平下的特定生长率较高。上述结果说明随着饲料脂肪水平的升高，翘嘴鲌幼鱼对蛋白质的需求降低，当脂肪水平由8%上升到11%时，蛋白质需求不再降低，即脂肪水平已经偏高。因此，翘嘴鲌幼鱼能一定程度的利用脂肪来节约蛋白质，其饲料适宜脂肪水平初步估计在8%~11%之间，是脂肪需求较高的淡水鱼。

3.2 饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肠道和肝胰脏消化酶活性的影响

蛋白质周转与能量代谢之间关系密切，在适宜的饲料蛋能比下，鱼体蛋白质降解量占合成量的比例降低[23]。鲤(Cyprinus carpio)[24]在饲料蛋能比适宜时能利用约80%的可消化氮合成蛋白质；若饲料能量不变，蛋白质水平升高，则蛋白质周转加快，降解合成比升高，氮排泄量增大。本研究中，翘嘴鲌幼鱼肝胰脏蛋白酶活性随饲料蛋能比的升高先升后降，但变化幅度较小；肠道蛋白酶活性随饲料蛋能比的增大先升后降，在D3、D4、D5组活性较高，恰好佐证了各组试验鱼的生长情况，不过肠道蛋白酶活性最高是在D4组，而特定生长率最大是在D5组。翘嘴鲌幼鱼肝胰脏和肠道蛋白酶活性先随饲料蛋能比的升高而升高，这是因为在一定饲料蛋白质水平范围内，翘嘴鲌幼鱼能调节自身蛋白酶活性以适宜饲料蛋白质水平[25]，蛋白质代谢增强，生长加快。饲料蛋能比偏高(29.73、30.94 g/MJ)或偏低(23.50、25.71 g/MJ)时，肠道蛋白酶活性显著低于其他组，一方面这可能是因为饲料蛋白质水平偏高，翘嘴鲌对蛋白酶的需要量超过了蛋白酶的合成量，从而导致蛋白酶活性降低；另一方面，11%的脂肪水平对翘嘴鲌幼鱼来说已偏高，多余的脂肪可能影响蛋白质代谢。翘嘴鲌幼鱼肠道蛋白酶活性最高出现在为D4组(蛋能比为29.03 g/MJ，蛋白质水平为45%，脂肪水平为8%)，因为此时能量充足，蛋白质代谢随饲料蛋白质水平的升高而增强，不过只是蛋白质的分解代谢增强，合成代谢并未见增强[24]，生长未能提高，故而生长与D5组(蛋能比为27.79 g/MJ，蛋白质水平为40%，脂肪水平为8%)没有显著差异。

有报道指出，黑鲷(Sparus maerocephalu)幼鱼(15.0 g)[25]和牙鲆(Paralichthys olivaceu)幼鱼(6.5 g)[26]肠道脂肪酶活性随饲料蛋能比上升有下降的趋势。本试验中，饲料蛋能比对翘嘴鲌幼鱼肠道和肝胰脏脂肪酶活性有显著影响，但随饲料蛋能比的变化并未表现出规律性。这可能与使用的脂肪源不同有关，上述2项研究中均添加了植物油，而本试验则是全部使用鱼油。饲料脂肪水平对鱼类脂肪酶活性影响显著，但对不同鱼类的影响不同[27, 28]。胭脂鱼脂肪酶活性随着饲料脂肪水平增加呈现先升高后稳定的趋势[27]。本试验中，饲料脂肪水平为5%时的脂肪酶活性要低于饲料脂肪水平为8%、11%时，而8%、11%2个水平下脂肪酶活性却只有幅度不大的波动，这也印证了翘嘴鲌幼鱼饲料适宜脂肪水平应在8%~11%之间，同时说明翘嘴鲌幼鱼肠道脂肪酶活性主要受脂肪水平影响，即随着饲料脂肪水平升高，脂肪酶活性先升高后稳定。

4 结论

① 综上所述，翘嘴鲌幼鱼饲料适宜蛋能比在26.90~29.03 g/MJ范围内，由二次曲线回归方程得出饲料蛋能比为27.15 g/MJ时的特定生长率最大。

② 考虑到翘嘴鲌幼鱼的生长效果和蛋白质节约情况，饲料适宜蛋能比下的蛋白质、脂肪水平应分别为40%、8%。

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