2. 西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室, 重庆 400716;
3. 广州信豚水产饲料科技有限公司, 广州 510642
2. Key Laboratory of Freshwater Fish Resources and Reproductive Development of Ministry of Education, Chongqing 400716, China;
3. Guangzhou Sintun Aqua-Tech Co., Ltd., Guangzhou 510642, China
消费者对健康平衡营养食品的需求使人们越发关注改善养殖动物的品质。研究表明,富含n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)的食品能降低人类多种慢性病的发生[1]。亚麻籽油因富含可衍生为鱼油中的20 : 5n-3(EPA)、22 : 6n-3(DHA)的前体——C18 : 3n-3[α-亚麻酸(ALA)],曾有“陆地上的鱼油”之称。最近的研究表明,亚麻籽油可以有效改善猪[2]、鸡的生产性能与品质[3],促进鱼类的生长[4]。但亚麻籽油完全替代鱼油会降低鲤鱼的生长效果[5]。为生产优质鱼肉,必须明确ALA是如何调控鱼体脂肪酸组成的,以及ALA对鱼体健康与品质会产生怎样的影响。目前,对n-3 PUFA的研究主要集中在ALA、EPA及DHA,如果提高鱼体的n-3 PUFA含量、降低n-6/n-3 PUFA,即可调整消费者饮食中脂肪酸的组成。罗非鱼自身不能合成C18 PUFA[6],但可将ALA和C18 : 2n-6[亚油酸(LA)]通过脱饱和及延伸途径转化为长链的高不饱和脂肪酸[7]。因此,调控饲料是改变鱼体脂肪酸组成的一种非常有效的方法。本试验以吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)为试验对象,通过测定生长性能及体组成,探讨亚麻籽油对罗非鱼生长性能及肉品质的影响,寻求罗非鱼饲料中亚麻籽油的最适添加水平,为亚麻籽油在水产饲料中的科学应用提供理论依据。 1 材料与方法 1.1 试验饲料
以豆粕、菜籽粕和棉籽粕为主要蛋白质源,分别添加0(对照)、1.5%、3.0%和4.5%的亚麻籽油,配制成4种不同脂肪水平的等氮(粗蛋白质含量为33.5%)试验饲料。试验饲料组成及营养水平 见表1。各饲料原料均粉碎过60目筛,采取逐级 稀释法混合均匀,制成直径为2.5 mm的硬颗粒饲料,风干后于-15 ℃冰柜中保存备用。亚麻籽油和试验饲料脂肪酸组成见表2。
![]() | 表1 试验饲料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
![]() | 表2 亚麻籽油和试验饲料脂肪酸组成 Table 2 Fatty acid composition of linseed oil and experimental diets |
试验鱼选用当年培育的吉富罗非鱼苗(来源于重庆市壁山区鱼种场),暂养在室内鱼缸(1 500 L)中,用罗非鱼商品饲料驯食10 d后,挑选出体质健壮、规格整齐、平均体重为(9.15±0.03) g的罗非鱼360尾,随机分成4组,每组设3个重复,每个重复30尾鱼,以重复为单位在室内淡水循环水族箱(有效体积为200 L)中饲喂8周。每天08:30、12:30和17:30各投喂1次,日投饲率为4%~6%,每2周根据体重调整1次投饲量。养殖水源为曝气自来水,试验期间水温为(27.8±1.5) ℃,pH为7.1±0.5,溶解氧浓度为(6.30±0.03) mg/L,氨氮浓度为(0.50±0.02) mg/L。 1.3 样品采集
饲养试验结束后,禁食24 h后称重并计数,每组取3尾鱼为全鱼样品,-20 ℃保存备用;每组另取5尾鱼的肌肉,立即放入液氮罐中速冻,然后转入-80 ℃低温冰箱保存备用。 1.4 指标测定 1.4.1 常规营养成分的测定
饲料原料及鱼体样品粗蛋白质含量采用凯氏定氮法,粗脂肪含量采用索氏抽提法,粗灰分含量采用高温(550 ℃)灰化法测定。 1.4.2 脂肪酸组成的测定
总脂提取采用Folch等[8]介绍的氯仿-甲醇法,脂肪甲酯化参考氢氧化钾-甲醇酯化法[9],处理后含脂肪酸的甲酯溶液供色谱分析用。色谱分析条件:气相色谱仪为Agilent 7820A GC,色谱柱为100 m×0.32 mm×0.25 μm,柱箱温度为210 ℃,检测器温度(FID)300 ℃,进样器温度为250 ℃,载气为高纯氮气(N2),尾吹30 mL/min,氢气40 mL/min,空气450 mL/min。以单种和混合标准脂肪酸甲酯进行定性分析,脂肪酸组成用面积归一化法计算。 1.5 计算公式
特定生长率(specific growth rate,SGR,%/d)=100×[ln末重(g)-ln初重(g)]/试验天数(d);
饲料系数(feed conversion ratio,FCR)=总干物质摄食量(g)/鱼体总增重(g);
蛋白质效率(protein efficiency ratio,PER,%)=100×鱼体增重(g)/蛋白质摄入量(g)。
除成活率外,数据均以平均值±标准误(mean±SE)表示,采用SPSS 18.0对所得数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),若差异达到显著水平,则进行Tukey多重比较,显著性水平为P<0.05。 2 结果与分析 2.1 亚麻籽油对罗非鱼生长性能的影响
由表3可知,3.0%、4.5%组罗非鱼的末重和SGR显著高于对照组和1.5%组(P<0.05),相反,3.0%、4.5%组罗非鱼的FCR则显著低于对照组(P<0.05),且4.5%组还显著低于1.5%组(P<0.05)。罗非鱼的PER随亚麻籽油水平的升高而增加,且4.5%组显著高于其他各组(P<0.05)。试验期间,各组罗非鱼的成活率均为100%。
![]() | 表3 亚麻籽油对罗非鱼生长性能的影响 Table 3 Effects of linseed oil on growth performance of tilapia |
由表4可知,4.5%组罗非鱼全鱼粗脂肪含量显著高于其他组(P<0.05)。3.0%、4.5%组罗非鱼全鱼粗蛋白质含量显著低于对照组(P<0.05),而与1.5%组无显著差异(P>0.05)。各组罗非鱼全鱼干物质及粗灰分含量均无显著差异(P>0.05)。
![]() | 表4 亚麻籽油对罗非鱼全鱼常规营养成分的影响 Tale 4 Effects of linseed oil on common nutritional components in whole-body of tilapia |
由表5可知,3.0%、4.5%组罗非鱼肌肉EPA、n-3 PUFA含量和n-3/n-6 PUFA显著高于对照组(P<0.05),而与1.5%组无显著差异(P>0.05)。3.0%、4.5%组罗非鱼肌肉DHA含量显著高于对照组和1.5%组(P<0.05)。3.0%组罗非鱼肌肉C22 : 5n-3(DPA)含量显著高于对照组和1.5%组(P<0.05),而与4.5%组无显著差异(P>0.05)。4.5%组罗非鱼肌肉PUFA含量显著高于对照组(P<0.05),而与1.5%、3.0%组无显著差异(P>0.05)。各组罗非鱼肌肉其他脂肪酸含量无显著差异(P>0.05)。
![]() | 表5 亚麻籽油对罗非鱼肌肉脂肪酸组成的影响 Tale 5 Effects of linseed oil on fatty acid composition in muscle of tilapia |
大量研究表明,鱼类饲料中添加亚麻籽油是可行的,但添加量因动物种类而存在较大差异,如鲶鱼[6, 10]和虹鳟[11]饲料中亚麻籽油可以完全替代鱼油而不影响其生长。相反,亚麻籽油作为鲤鱼饲料的单一脂肪源,同鱼油相比,会降低其生长速度[7]。同样,本课题组先前的研究发现,罗非鱼饲料中亚麻籽油替代鱼油的最适比例为50%[12]。本试验结果表明罗非鱼饲料中单独添加亚麻籽油的适宜水平为3.0%。当亚麻籽油添加水平超过3.0%时,不能再改善罗非鱼的生长性能。这进一步证实了亚麻籽油不适宜作为罗非鱼饲料的单一脂肪源。因此,应根据鱼种或配方组成科学合理选择饲料脂肪源。 3.2 亚麻籽油对罗非鱼肉品质的影响
本研究发现,饲料中添加不同水平亚麻籽油影响了罗非鱼全鱼粗蛋白质和粗脂肪含量。在一定范围内提高亚麻籽油的添加水平,能够显著增加罗非鱼全鱼的粗脂肪含量,这与在异育银鲫[13]、大西洋鲑[14]上的研究结果一致。这表明罗非鱼在一定耐受剂量内能够较好地利用饲料中的亚麻籽油,将其脂肪酸有效地转化并以脂肪的形式储存在鱼体中;相反,在提高罗非鱼全鱼粗脂肪含量的同时,则降低了罗非鱼全鱼粗蛋白质含量,类似的结果在异育银鲫[13]、大西洋鲑[14]上已有报道。但也有研究发现,提高饲料脂肪水平(由5%提高至20%)能促进罗非鱼全鱼粗脂肪的沉积,但不影响全鱼粗蛋白质含量[15],这可能是饲料配方组成和脂肪源不同所致。 2.3 亚麻籽油对罗非鱼肌肉脂肪酸组成的影响
由表5可知,3.0%、4.5%组罗非鱼肌肉EPA、n-3 PUFA含量和n-3/n-6 PUFA显著高于对照组(P<0.05),而与1.5%组无显著差异(P>0.05)。3.0%、4.5%组罗非鱼肌肉DHA含量显著高于对照组和1.5%组(P<0.05)。3.0%组罗非鱼肌肉C22 : 5n-3(DPA)含量显著高于对照组和1.5%组(P<0.05),而与4.5%组无显著差异(P>0.05)。4.5%组罗非鱼肌肉PUFA含量显著高于对照组(P<0.05),而与1.5%、3.0%组无显著差异(P>0.05)。各组罗非鱼肌肉其他脂肪酸含量无显著差异(P>0.05)。 3 讨 论 3.1 亚麻籽油对罗非鱼生长性能的影响
大量研究表明,鱼类饲料中添加亚麻籽油是可行的,但添加量因动物种类而存在较大差异,如鲶鱼[6, 10]和虹鳟[11]饲料中亚麻籽油可以完全替代鱼油而不影响其生长。相反,亚麻籽油作为鲤鱼饲料的单一脂肪源,同鱼油相比,会降低其生长速度[7]。同样,本课题组先前的研究发现,罗非鱼饲料中亚麻籽油替代鱼油的最适比例为50%[12]。本试验结果表明罗非鱼饲料中单独添加亚麻籽油的适宜水平为3.0%。当亚麻籽油添加水平超过3.0%时,不能再改善罗非鱼的生长性能。这进一步证实了亚麻籽油不适宜作为罗非鱼饲料的单一脂肪源。因此,应根据鱼种或配方组成科学合理选择饲料脂肪源。 3.2 亚麻籽油对罗非鱼肉品质的影响
本研究发现,饲料中添加不同水平亚麻籽油影响了罗非鱼全鱼粗蛋白质和粗脂肪含量。在一定范围内提高亚麻籽油的添加水平,能够显著增加罗非鱼全鱼的粗脂肪含量,这与在异育银鲫[13]、大西洋鲑[14]上的研究结果一致。这表明罗非鱼在一定耐受剂量内能够较好地利用饲料中的亚麻籽油,将其脂肪酸有效地转化并以脂肪的形式储存在鱼体中;相反,在提高罗非鱼全鱼粗脂肪含量的同时,则降低了罗非鱼全鱼粗蛋白质含量,类似的结果在异育银鲫[13]、大西洋鲑[14]上已有报道。但也有研究发现,提高饲料脂肪水平(由5%提高至20%)能促进罗非鱼全鱼粗脂肪的沉积,但不影响全鱼粗蛋白质含量[15],这可能是饲料配方组成和脂肪源不同所致。
Table 4 Effects of linseed oil on fatty acid composition in muscle of tilapia %
此外,本试验结果也进一步证实了罗非鱼肌肉脂肪酸的组成受饲料脂肪酸组成的直接影响。本研究结果表明,罗非鱼肌肉中C16 : 0和C18 : 1n-9含量较高,这与在金头鲷[16]和红鲷[17]上的研究结果一致。试验饲料的主要脂肪酸是单不饱和脂肪酸和C18 PUFA,而这些脂肪酸都能够在罗非鱼肌肉中积累储存。更为重要的是,饲料中添加亚麻籽油会显著增加罗非鱼肌肉中DHA、EPA、DPA以及n-3 PUFA的含量。亚麻籽油所富含的ALA是n-3高不饱和脂肪酸的前体物质。这表明罗非鱼有能力通过脱饱和及延长途径将饲料中的ALA有效地转化成长链的高不饱和脂肪酸(DHA、EPA、DPA)。已有的研究也证实,饲料中添加亚麻籽油可以提高墨瑞鳕(Maccullochella peelii)[18]肌肉中DHA、EPA含量。与豆油、棕榈油相比,亚麻籽油能显著提高鲶鱼肌肉中DHA、EPA、DPA含量[19]。同样,在畜禽动物上的研究也发现,亚麻籽油会增加猪肉中EPA、DPA含量[20],增加鸡大腿、胸部肌肉中DHA、DPA含量[21]。然而,本研究发现,随饲料中亚麻籽油添加水平的进一步升高,罗非鱼肌肉中DHA、EPA、DPA的含量却不再增加。这表明高水平(4.5%)的亚麻籽油会影响罗非鱼肌肉长链高不饱和脂肪酸的合成,可能与n-3和n-6系列脂肪酸在脂质代谢中竞争同种脱饱和脂肪酶有关。
本试验未发现亚麻籽油会影响罗非鱼肌肉中C20 : 4n-6[花生四烯酸(ARA)]的含量。在大西洋硅[22]和鲈鱼[23]中也有类似的报道。这可能是由于LA和ALA在脱饱和与延伸过程中共用同一系列的脱饱和酶和延伸酶所致。ARA是LA脱饱和并延伸的产物。通常鱼体脱饱和酶与延伸酶会优先作用于不饱和程度较高的ALA,从而使LA转化成ARA的过程受到抑制[22, 23],导致罗非鱼肌肉中ARA的含量不能随亚麻籽油添加水平的升高而增加。本试验发现,罗非鱼肌肉中ARA含量非常低甚至只微量存在,很可能是鱼体类二十烷酸合成的需要,只需要肌肉中ARA维持在最适的生理值就可以。本试验结果与Weaver等[24]的研究结果相反,他们发现人工养殖的罗非鱼肌肉中ARA含量多、ARA/EPA高。这些差异说明ARA在鱼体内的生化合成机制比较复杂,还有待进一步研究。 4 结 论
饲料中添加亚麻籽油可改善罗非鱼的生长性能和肉品质,罗非鱼饲料中亚麻籽油的适宜添加水平为3.0%。
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