2. 华中农业大学水产学院,武汉 430070;
3. 广东省 动物育种与营养公共实验室,广州 510640;
4. 广东省畜禽育种与营养研究重点实验室,广州 510640
,HUANG Yanhua1,3,4,CAO Junming1,3,4
,WANG Guoxia1,3,4,SUN Yuping1,3,4,ZHAO Hongxia1,3,4,LI Yongjuan1,2,3,4,MA Yongping1,3,4
2. College of Fisheries,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;
3. Guangdong Public Laboratory of Animal Breeding and Nutrition,Guangzhou 510640,China;
4. Guangdong Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition,Guangzhou 510640,China
黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)属鲶形目，鲿科，黄颡鱼属，是肉食性为主的杂食性小型经济鱼类。近年来，黄颡鱼养殖业迅速发展。鱼粉是黄颡鱼养殖中最重要的蛋白质源，2014年我国鱼粉产量约为40万t，进口鱼粉104万t，鱼粉资源短缺是严重制约我国水产养殖业包括黄颡鱼养殖业发展的重要因素。目前，已有关于植物蛋白质替代黄颡鱼饲料中鱼粉的研究[1]，但由于植物蛋白质适口性差、存在抗营养因子、影响肠道健康及氨基酸不平衡等原因，导致 替代水平不高，且影响黄颡鱼的健康[2]。通过添加功能性添加剂增强饲料适口性、消除抗营养因子、提高消化能力、改善肠道健康以及改善氨基酸平衡等来提高鱼类对植物蛋白质的利用，改善其生长性能，是水产动物饲料中植物蛋白质源利用研究的一个重要课题。研究表明，在饲料中添加核苷酸[3]、植酸酶[4]、复合酶制剂[5]、芽孢杆菌[6]及包膜氨基酸[7]可分别提高真鲷、刺参、尼罗罗非鱼、虹鳟和异育银鲫的生长性能。但关于在植物蛋白质部分替代鱼粉的黄颡鱼实用饲料中分别添加上述物质对其生长性能、体成分和血清生化指标的影响尚未见报道。为此，本文选择黄颡鱼为试验对象，在含26%鱼粉、32%豆粕、10%棉籽粕和10%双低菜籽粕的实用饲料中分别添加复合核苷酸、植酸酶、复合酶制剂、芽孢杆菌和包膜赖氨酸+包膜蛋氨酸，通过饲养试验，研究上述添加剂对黄颡鱼生长性能、体成分及血清生化指标的影响，以便为提高黄颡鱼实用饲料中植物蛋白质的利用率提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验用添加剂复合核苷酸[腺嘌呤核苷酸二钠(AMPNa2) ∶鸟嘌呤核苷酸二钠(GMPNa2) ∶ 胞嘧啶核苷酸二钠(CMPNa2) ∶ 尿嘧啶核苷酸二钠(UMPNa2) ∶ 次黄嘌呤核苷酸二钠 (IMPNa2)=1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1，纯度为99%]由南京同凯兆业生物技术有限责任公司提供；植酸酶(2 000 U/g)由广东溢多利生物科技股份有限公司提供；复合酶制剂(蛋白酶2 200 U/g，淀粉酶4 000 U/g，纤维素酶20 U/g，脂肪酶14 U/g，果胶酶180 U/g)购自日本新水株式会社；芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌 ∶ 地衣芽孢杆菌=1 ∶ 1，活菌数为2×1010 CFU/g)由广东溢多利生物科技股份有限公司提供；包膜赖氨酸(赖氨酸盐酸盐含量为50%，赖氨酸含量为40%)、包膜蛋氨酸(纯度为50%)、晶体赖氨酸(赖氨酸盐酸盐含量为78.8%，赖氨酸含量为63.0%)和晶体蛋氨酸(纯度为99%)由广州飞禧特水产科技有限公司提供。
1.2 试验饲料以含26%鱼粉、32%豆粕、10%棉籽粕和10%双低菜籽粕的饲料为基础饲料。在基础饲料中分别添加400 mg/kg复合核苷酸、1 000 U/kg植酸酶、400 mg/kg复合酶制剂、3×109 CFU/kg芽孢杆菌及20 400 mg/kg包膜赖氨酸+2 200 mg/kg包膜蛋氨酸，配制5种添加饲料，向基础饲料和前4种添加饲料中再分别添加等量的晶体赖氨酸和晶体蛋氨酸，使6种饲料的赖氨酸和蛋氨酸含量一致。6种饲料的组成及营养水平见表1。原料粉碎后过40目筛，按配方准确称量逐级混匀，通过SLX-80型双螺杆挤压机制成1.5 mm的颗粒饲料，55℃下烘干，其中添加芽孢杆菌饲料置于阴凉通风处阴干，自然冷却后置于-20℃冰箱中保存备用。
 | 表1 饲料组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis) |
试验用黄颡鱼购于广州市锦龙渔业有限公司，鱼苗于室外暂养池暂养2周，每天2次定量投喂商品饲料。饲养试验开始时，选取(1.02±0.01) g健康的黄颡鱼720尾，随机分成6组，每组4个重复，每个重复30尾鱼，分别投喂基础饲料和5种添加饲料，并分别记作G0(对照组)、G1、G2、G3、G4和G5。每天08:30和18:30各投喂1次，投喂量根据摄食情况调整，约为体重的4%。养殖期间，水温28.0～32.0℃，氨氮浓度<0.5 mg/L，亚硝酸盐浓度<0.1 mg/L，溶氧浓度>6.0 mg/L，pH在7.5～8.0。养殖期为8周。养殖试验在广东省农业科学院动物科学研究所水产研究室室内循环水养殖系统中进行，纤维桶容积330 L，水体体积约为300 L，养殖用水为经曝气的自来水，经珊瑚石、活性炭过滤，除投喂前、后0.5 h外，其余时间均开循环水、充气。
1.4 样品采集及分析试验结束后停食24 h采样，称量终末体重，统计存活数。每个重复随机选取3尾鱼，置于-20℃保存，用于全鱼常规营养成分的测定。用1 mL无菌注射器于尾静脉取血，常温下静置4 h后用冷冻离心机3 500 r/min离心10 min，取上清液分装后放置于-80℃冰箱保存，每个重复随机选取5尾鱼，测定体重、体长和肝脏重。
1.4.1 生长性能增重率(WGR，％)=100×(Wt-W0)/W0；
特定生长率(SGR，％/d)=100×(lnWt-lnW0)/t；
饲料系数(FCR)=F/(Wt-W0)；
蛋白质效率(PER，％)=100×(Wt-W0)/(F×P)；
肥满度(CF，%)=100×Wt/L3；
肝体比(HSI，％)= 100×Wh/Wt；
存活率(SR，％)=100×Nf/Ni。
式中：W0为初始体重(g)；Wt为终末体重(g)；t为养殖天数(d)；F为饲料摄入量(g)；P为饲料粗蛋白质含量(%)；L为体长(cm)；Wh为肝脏重量(g)；Nf为终末尾数；Ni为初始尾数。
1.4.2 体成分测定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550℃灼烧法，水分含量采用105℃烘箱干燥法进行测定。
1.4.3 血清生化指标血清白蛋白(ALB)、总蛋白(TB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮(UREA)及甘油三酯(TG)含量由广州金域医学检验中心采用日立7600全自动生化分析仪测定。
1.5 数据统计分析试验结果采用平均值±标准差表示。采用SPSS 20.0统计软件对结果进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，若差异显著则对所有数据进行Duncan氏法多重比较，P<0.05表示差异显著。
2 结 果 2.1 生长性能由表2可知，各添加组(G1、G2、G3、G4和G5)的增重率、特定生长率显著高于G0(P<0.05)，G3和G4显著高于G1(P<0.05)，其中G4最高。各添加组的饲料系数均低于G0，G2、G3和G4的饲料系数显著低于G0(P<0.05)，G3和G4显著低于G1(P<0.05)，其中G4最低。各添加组的蛋白质效率均高于G0，且G2、G3、G4和G5达到显著水平(P<0.05)，G3和G4显著高于G1(P<0.05)，其中G4最高。G4的肝体比显著高于G0、G1和G2(P<0.05)。各组肥满度和存活率无显著差异(P>0.05)。
| 表2 5种添加剂对黄颡鱼生长性能的影响 Table 2 Effects of five additives on growth performance of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)(n=4) |
由表3可知，全鱼干物质、粗蛋白质和粗脂肪含量各组间无显著差异(P>0.05)。G3和G4的粗灰分含量显著高于G1(P<0.05)。
| 表3 5种添加剂对黄颡鱼体成分的影响(干物质基础) Table 3 Effects of five additives on body composition of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)(DM basis,n=4) |
由表4可知，各添加组血清葡萄糖含量均高于G0，但各组间鱼体血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。
| 表4 5种添加剂对黄颡鱼血清生化指标的影响 Table 4 Effects of five additives on serum biochemical indices of yellow catfish (Pelteobagrus fulvidraco)(n=4) |
本试验结果表明，在黄颡鱼实用饲料中分别添加复合核苷酸、植酸酶、复合酶制剂、芽孢杆菌和包膜赖氨酸+包膜蛋氨酸均能显著提高黄颡鱼的增重率与特定生长率，降低饲料系数。研究表明，核苷酸能显著提高虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的生长性能[6]，本试验结果与之相似。据分析，复合核苷酸对生长性能的影响可能是通过多方面综合作用实现的。Gil等[8]研究发现，动物快速生长时，自身合成的核苷酸不能满足机体所需。本试验中，添加核苷酸后，除具有一定诱食作用促进摄食外，还可能减少了黄颡鱼快速生长中从头合成核苷酸的耗能，能直接被机体利用以满足其快速生长时细胞复制所需的核苷酸。此外，核苷酸能够提高饲料营养物质的表观消化率[9]，通过提高饲料利用率促进鱼体生长。研究表明，在饲料中添加植酸酶可显著提高鲤鱼(Cyprinus carpio)的生长性能[10]，本试验结果与之相似。植酸广泛存在于多种植物组织中，并与其中的磷结合形成植酸磷，还能与多种矿物元素和蛋白质等营养物质结合，形成络合物，影响鱼体消化吸收。植酸酶能将植酸分解为磷酸盐和肌醇，鱼体本身缺乏内源性植酸酶，在饲料中添加植酸酶后，与植酸络合的营养物质得以释放，能显著提高磷及多种营养物质的利用率[11]，使营养物质更加丰富、平衡，利于鱼体消化吸收，促进鱼体生长。徐黎明[12]在黄颡鱼饲料中添加400 mg/kg的复合酶制剂后增重率提高，在青鱼(Mylopharyngodon piceus)[13]和虹鳟[14]上也有类似的研究结果。本试验添加复合酶制剂后黄颡鱼生长性能和饲料效率等均显著提高，作用可能与改善植物蛋白质部分替代鱼粉饲料的消化吸收能力等有关。一般认为，蛋白酶能够将难被机体吸收的蛋白质降解为蛋白胨、肽和氨基酸等小分子物质；淀粉酶能够将淀粉、糖原及多糖等水解为麦芽糖、葡萄糖等容易被养殖动物吸收的单糖；脂肪酶能够催化油脂水解为脂肪酸、甘油等。植物蛋白质中存在抗营养因子，影响营养物质被黄颡鱼充分利用。张娟娟等[15]认为，添加外源蛋白酶可提高鱼体胃和肠道中蛋白酶活性，在高鱼粉饲料中外源蛋白酶的促消化作用不明显，但随着植物蛋白质替代比例的增加，这种作用越发突显。复合酶制剂的添加能够通过提高鱼体消化酶活性来促进营养物质的消化吸收，增加营养物质转化达到促生长的效果。据报道，芽孢杆菌能够提高罗非鱼(Tilapia)[16]和石斑鱼(Epinephelus)[17]的生长性能。研究表明，饲料中植物蛋白质比例过高，会对鱼体造成损伤，影响养殖动物生长[18]。研究认为，芽孢杆菌能够通过饲料进入鱼类肠道，在肠道定植[17]，或者进入肠道后可刺激肠道内壁，增加内源性消化酶的分泌和活性的增强[19]。本试验中，投喂添加芽孢杆菌饲料的黄颡鱼生长性能得到提高的作用机理可能是芽孢杆菌在肠道增殖、定植的过程消耗大量的氧气，使肠道形成缺氧环境，抑制好氧有害菌的繁殖，促进了肠道健康发育。增殖过程产生乳酸、乙酸、酵素等，可降低肠道pH，并能刺激鱼体产生消化酶，提高消化吸收能力，保证机体快速生长。另外，Lee[20]认为，摄食较多的碳水化合物会导致肝体比增加。本试验中，添加芽孢杆菌后黄颡鱼肝体比显著升高，这也间接表明芽孢杆菌可能通过提高消化酶活性，促进糖类的吸收。据报道，包膜氨基酸比晶体氨基酸在促生长、节约饲料等方面效果更好[7]，本试验结果与之相同。其作用机理可能在于，晶体赖氨酸和蛋氨酸的添加在一定程度上虽然缓解了氨基酸不平衡的问题，但是晶体氨基酸在水中的溶失率大大高于包膜氨基酸，且存在氨基酸吸收不同步的问题，相比较而言，包膜氨基酸进入鱼体缓慢释放，使鱼体游离氨基酸长时间处于较高水平，缓解了外源氨基酸过快释放导致氨基酸利用不充分而造成的营养物质浪费的情况，利于鱼体的生长。综合分析，本试验中，可能由于是定量投喂，核苷酸的诱食作用尚未充分体现，芽孢杆菌和复合酶制剂在改善肠道结构、促进消化吸收方面效果较复合核苷酸更好，从而导致复合酶制剂组和芽孢杆菌组黄颡鱼生长性能显著高于复合核苷酸组。另外，也有研究指出，核苷酸和芽孢杆菌对养殖动物的生长没有显著影响[21]，这可能在于添加物质的作用效果与养殖种类、基础配方及养殖环境均有关系，这方面尚待进一步研究。
3.2 5种添加剂对黄颡鱼体成分的影响本试验结果显示，各组黄颡鱼鱼体干物质、粗蛋白质、粗脂肪含量无显著差异，复合酶制剂组和芽孢杆菌组全鱼粗灰分含量显著高于复合核苷酸组。本试验中，添加芽孢杆菌和复合酶制剂后，鱼体粗灰分含量增加的原因可能是这2类物质分别从肠道健康和预消化等方面增强了鱼体对于营养物质的消化吸收能力，使无机盐及有机营养物质的利用加强，沉积增加，从而提高了全鱼粗灰分含量。本试验中，复合核苷酸、植酸酶和包膜氨基酸对黄颡鱼体成分的影响不显著，可能在于饲养试验时间较短，各组近似规格的黄颡鱼在相同的养殖条件下，体内物质含量保持基本稳定。其更长养殖时间的作用效果值得深入探讨。
3.3 5种添加剂对黄颡鱼血清生化指标的影响血清能够为机体提供营养物质、激素和生长因子等，血清生化指标可反映机体的健康状况。血糖是血液中糖分的总称，主要为葡萄糖，机体所需能量大部分来自葡萄糖，一般认为血糖适当升高是机体健康的表现，并可促进鱼类摄食。本试验中，各组黄颡鱼血清生化指标均无显著差异，但各添加组鱼体血清葡萄糖含量均有所升高，这与王国霞等[22]、齐飞等[23]和Johnston等[24]的研究结果一致，表明5种添加剂的添加提高了鱼体利用营养物质的能力，为鱼体的快速生长提供了保障。另外，瞿明仁等[25]报道，机体尿素氮含量与生长速度呈负相关关系。本试验中，各添加组的生长性能均显著优于对照组，但尿素氮含量仅包膜氨基酸组有所降低，其余添加组均高于对照组，这与上述研究不同，这可能与养殖动物的种类、规格等有关，具体原因和作用机理有待进一步研究。
4 结 论在以鱼粉、豆粕、棉籽粕和双低菜籽粕为蛋白质源的实用饲料中分别添加复合核苷酸、植酸酶、复合酶制剂、芽孢杆菌及包膜赖氨酸+包膜蛋氨酸均能提高黄颡鱼的生长性能，其中芽孢杆菌效果最佳，其次是复合酶制剂和植酸酶，对鱼体成分和血清生化指标影响不大。
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