动物营养学报  2015, Vol. 27 Issue (9): 2774-2783   PDF (1106KB)    
引用本文
王淑雯, 黄先智, 罗莉, 陈拥军, 白富瑾, 李云. 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼生长性能、体成分及血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2015, 27(9): 2774-2783.  
WANG Shuwen, HUANG Xianzhi, LUO Li, CHEN Yongjun, BAI Fujin, LI Yun. Effects of Replacement of Fish Meal with Silkworm Pupae on Growth Performance, Body Composition and Serum Biochemical Indices of Genetically Improved Farmed Tilapia (Oreochromis niloticus)[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2015, 27(9): 2774-2783.  
蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼生长性能、体成分及血清生化指标的影响
王淑雯1, 黄先智2, 罗莉1 , 陈拥军1, 白富瑾1, 李云1    
1. 西南大学动物科技学院, 淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室, 水产科学重庆市市级重点实验室, 重庆 400715;
2. 家蚕基因组生物学国家重点实验室, 重庆 400716
收稿日期: 2015-03-27
基金项目: 国家自然科学基金项目(31101909);公益性行业科研专项(201303053);现代农业产业技术体系(CARS-22);重庆市特色效益水产业关键技术集成示范(渝农发2013[282])
作者简介: 王淑雯(1991—),女,河南濮阳人,硕士研究生,研究方向为水产动物营养与饲料。E-mail:389037650@qq.com
通讯作者: 罗莉,副教授,硕士生导师,E-mail:luoli1972@163.com
摘要: 本试验旨在探讨蚕蛹替代不同比例鱼粉对吉富罗非鱼生长性能、体成分、血清生化指标的影响。试验以含8%鱼粉的饲料为基础饲料,分别用蚕蛹替代基础饲料中0(对照)、25%、50%、75%、100%的鱼粉,配制5种等氮(含粗蛋白质32.0%)等脂(含粗脂肪5.5%)的试验饲料(分别命名为SP0、SP25、SP50、SP75、SP100),饲喂初始均重为(44.4±0.41) g吉富罗非鱼幼鱼56 d。每种饲料设3个重复,每个重复饲喂20尾鱼。结果表明:1)SP50组的增重率、特定生长率较SP0组分别上升16.18%、8.37%(P<0.05),饲料系数降低3.94%(P<0.05);各组内脏指数无显著差异(P>0.05)。2)SP50组的全鱼和肝胰脏粗脂肪含量较SP0组分别降低6.39%和7.76%(P<0.05),全鱼粗蛋白质和肝胰脏水分含量不受蚕蛹替代比例的显著影响(P>0.05)。3)随蚕蛹替代比例的增加,蛋白质效率、蛋白质沉积率均先上升后下降,在SP50组达到最大值,较SP0组分别上升6.48%、13.83%(P<0.05);脂肪沉积率与蛋白质效率、蛋白质沉积率变化趋势相反。4)蚕蛹替代鱼粉后显著降低了吉富罗非鱼血清总胆固醇、甘油三酯、葡萄糖含量(P<0.05);蚕蛹替代比例为50%时,血清溶菌酶活性最高,但替代比例超过75%时,血清溶菌酶活性显著下降(P<0.05),血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性均显著上升(P<0.05)。由此得出,蚕蛹替代50%鱼粉可提高吉富罗非鱼的生长性能,促进鱼体蛋白质沉积,提高血清溶菌酶活性,同时还具有降血脂、血糖、肝脂的作用。
关键词: 蚕蛹     鱼粉     吉富罗非鱼     生长性能     血清生化指标    
Effects of Replacement of Fish Meal with Silkworm Pupae on Growth Performance, Body Composition and Serum Biochemical Indices of Genetically Improved Farmed Tilapia (Oreochromis niloticus)
WANG Shuwen1, HUANG Xianzhi2, LUO Li1 , CHEN Yongjun1, BAI Fujin1, LI Yun1    
1. College of Animal Science and Technology of Southwest University, Key Laboratory of Freshwater Fish Reproduction and Development, Ministry of Education, Key Laboratory of Aquatic Science of Chongqing, Chongqing 400715, China;
2. State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology, Chongqing 400716, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of different proportion silkworm pupae (SP) substitution for fish meal on growth performance, body composition and serum biochemical indices of genetically improved farmed tilapia (GIFT, Oreochromis niloticus). Five isonitrogenous (containing 32% crude protein) and isolipidic (containing 5.5%ether extract) diets were formulated by replacing 0 (control), 25%, 50%, 75% and 100% FM with SP on the basis of a basal diet which contained 8% fish meal, and they were named as SP0, SP25, SP50, SP75 and SP100, respectively. Each diet was fed to three replicates of 20 juvenile GIFT with an initial body weight of (44.4±0.41) g for 56 d. The results showed as follows: 1) compared with SP0 group, weight gain rate and specific growth rate in SP50 group were increased by 16.18% and 8.37% (P<0.05), respectively, and feed conversion ratio was decreased by 3.94% (P<0.05); no difference was found in viscerosomatic index among all groups (P>0.05). 2) Whole fish and hepatosomatic ether extract contents in SP50 groups were decreased by 6.39% and 7.76% compared with SP0 group (P<0.05), respectively, but whole body crude protein and hepatosomatic mositure contents were not influenced by silkworm pupae substitution proportion (P>0.05). 3) Protein efficiency ratio (PER) and protein retention rate (PRR) firstly increased and then decreased with increase of SP substitution proportion, and reached maximum in SP50 group which were increased by 6.48% and 13.83% compared with SP0 group (P<0.05), respectively; while lipid retention rate (LRR) followed contrary pattern as that of PER and PRR (P<0.05). 4) Replacement of FM with SP significantly decreased serum total cholesterol, triglyceride and glucose concents (P<0.05); serum lysozyme activity was the highest when the silkworm pupae substitution proportion was 50%, but it significantly declined when the silkworm pupae substitution proportion was over 75% (P<0.05), concomitantly, it significantly increased serum aspartate transaminase and alanine transaminase activities (P<0.05). In conclusion, replacement of 50% fish meal with silkworm pupae can improve growth performance, protein retention rate and serum lysozyme activity of GIFT, and has the functions of decreasing serum lipid,blood glucose and liver lipid.
Key words: silkworm pupae     fish meal     GIFT     growth performance     serum biochemical indices    

近年来，鱼粉、豆粕等常规饲料蛋白质源供应波动大，价格高，难以满足我国饲料工业持续、稳定、健康的发展，因而，开发新型饲料蛋白质源替代鱼粉是全球饲料行业关注的焦点[1]。蚕蛹是一种优质的昆虫蛋白质源，来源丰富[2]、组成优良[3,4]、价格低廉，其不饱和脂肪酸占总脂肪酸的61.50%～77.29%，α-亚麻酸(C18 ∶ 3n-3)含量高达30.2%～58.3%[5,6]。蚕蛹作为饲料蛋白质源已经在建鲤(Cyprinus carpio var.Jian)[7]、框鳞镜鲤(Cyprinus carpio var.specularis)[8]、黄鳝(monopterus ablblus)[9]、卡特拉魮(Catla catla)[10]、印度鲮(Cirrhinus mrigala)[10]、南亚野鲮(Labeo rohita)[10]、鲢(Hypophthalmychthys molitrix)[10]、皱纹盘鲍(Haliotis discus hannai)[11]、褐牙鲆(Paralichthys olivaceus)[12]等水产动物上有一定研究，可部分或完全替代鱼粉。但因蚕蛹油脂含量高，极易发生氧化变质，影响其在饲料中应用及评价效果[13]。

基于此，本试验选用具有与鱼粉新鲜度相近的蚕蛹梯度替代进口秘鲁红鱼粉，评价不同比例、新鲜度较高的蚕蛹对吉富罗非鱼(Oreochromis niloticus)生长性能、体成分、血清生化指标的影响，以期为蚕蛹在饲料中的合理和安全使用提供基础资料。

1 材料与方法 1.1 试验饲料

鱼粉、棉籽粕等原料购于重庆希望饲料有限公司，复合预混料购于重庆科峰新技术开发有限公司，蚕蛹由家蚕基因组生物学国家重点实验室提供。试验以含8%鱼粉的饲料为基础饲料，以蚕蛹分别替代其中0(对照组)、25%、50%、75%、100%鱼粉，配制成5种等氮(含粗蛋白质32.0%)等脂(含粗脂肪5.5%)的试验饲料(分别命名为SP0、SP25、SP50、SP75、SP100)。试验饲料组成及营养水平见表1，鱼粉、蚕蛹营养组成及新鲜度指标见表2，鱼粉、蚕蛹及试验饲料氨基酸组成见表3，蚕蛹、大豆油及试验饲料脂肪酸组成见表4。所有原料过60目筛，用转鼓式混合机混合均匀，制成直径2 mm，长度2.5 cm的颗粒饲料，于-20 ℃冰柜保存。

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 鱼粉、蚕蛹营养组成及新鲜度指标(实测值) Table 2 Nutrient composition and freshness indicators of fish meal and silkworm pupae (measured values)

表3 鱼粉、蚕蛹及试验饲料氨基酸组成(风干基础) Table 3 Amino acid composition of fish meal,silkworm pupae and experimental diets (air-dry basis)

表4 大豆油、蚕蛹及试验饲料脂肪酸组成(占总脂肪酸百分比) Table 4 Fatty acid composition of soybean oil,silkworm pupae and experimental

diets (percentage in total fatty acids)
1.2 试验鱼与饲养管理

试验鱼购于重庆市北碚区歇马渔场，用2%食盐消毒后，暂养于容积为392 L的圆柱形养殖缸，每日按体重3%投喂商品饲料。经2周暂养后，挑选体格健壮、均重为(44.4±0.41) g的鱼种随机分为5个组，每组3个重复，每重复分养20尾鱼，以重复为单位饲养于西南大学动物科技学院国家试验示范中心循环水养殖系统的玻璃水族箱中。为保证夏季配制饲料的新鲜度，每日投喂饲料均在投喂前1天晚上于冰箱取出解冻，按体重的3%～4%(根据鱼体大小适时调整投饲量)分3次投喂(08:30、12:30、17:00)，养殖周期为56 d。养殖水源为曝气自来水，饲养期间水温22～28 ℃，溶解氧浓度＞6.0 mg/L，pH 6.5～7.0，氨氮浓度＜0.05 mg/L，亚硝酸盐浓度0.009～0.020 mg/L。

1.3 样品采集

养殖试验开始前取6尾鱼于-20 ℃保存，作为初始样本，测定全鱼常规营养成分。养殖试验开始和结束时，试验鱼停食24 h，MS-222麻醉，各水族箱试验鱼分别计数、称重，记录初始体重、终末体重、饲料投喂量。每箱随机取8尾鱼，MS-222麻醉，3尾用于尾静脉抽血，室温静置3 h，3 500 r/min离心10 min制备血清，于-80 ℃冰箱备用；3尾用于测定体高、体重、体长，于冰盘解剖，称量内脏团及肝胰脏湿重，并测定肝胰脏的常规成分；剩余2尾用于全鱼常规营养成分的测定。

1.4 指标测定

生长性能及营养物质沉积率指标采用以下公式计算：

成活率(survival rate,SR，%)=100×Nt/No；
增重率(weight gain rate,WGR，%)=100×(Wt-Wo)/Wo；
特定生长率(specific growth rate,SGR，%/d)=100×(lnWt-lnWo)/t；
饲料系数(feed conversion ratio,FCR)=Wf/(Wt-Wo)；
内脏指数(viscerosomatic index,VSI，%)=100×Wv/Wt；
肝胰脏指数(hepatosomatic index,HSI，%)=100×Wl/Wt；
肥满度(condition factor,CF，%)=100×Wt/L3；
蛋白质效率(protein efficiency ratio,PER，%)=100×(Wt-Wo)/(Wf×Wfp)；
蛋白质沉积率(protein retention rate,PRR，%)=100×(Wt×Wtp-Wo×Wop)/(Wf×Wfp)；
脂肪沉积率(lipid retention rate,LRR，%)=100×(Wt×Wtl-Wo×Wol)/(Wf×Wfl)。

式中，Nt为终末尾数；No为初始尾数；Wo初始尾重(g)；Wt为终末尾重(g)；t为养殖天数(d)；Wf为尾均摄食饲料总量(g)；Wv为内脏团湿重(g)；Wl为肝胰脏湿重(g)；L为鱼体长(cm)；Wtp为终末全鱼粗蛋白质含量(%)；Wtl为终末全鱼粗脂肪含量(%)；Wfp为饲料粗蛋白质含量(%)；Wfl为饲料粗脂肪含量(%)；Wop为初始全鱼粗蛋白质含量(%)；Wol为初始全鱼粗脂肪含量(%)。

饲料原料、全鱼及肝胰脏常规营养成分的测定：干物质含量采用恒温(105 ℃)干燥法测定；粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定；粗脂肪含量采用索氏抽提法测定；粗灰分含量采用马弗炉高温(550 ℃)灼烧法测定。

血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、葡萄糖(GLU)含量采用浙江东瓯生物工程有限公司生产的试剂盒测定；血清谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、溶菌酶(LZM)活性采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。

饲料氨基酸组成采用GB/T 18246—2000中方法于日立L-8900氨基酸自动分析仪上测定；脂肪酸组成的测定参照吉红等[14]的方法进行；酸价采用GB/T 19164—2003中方法测定；挥发性盐基氮含量采用GB/T 5009.44—2003中方法测定。

1.5 数据处理

采用SPSS 19.0对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著时采用Duncan氏法进行组间多重比较，P＜0.05为显著水平。除SR外，试验结果均以平均值±标准差(mean±SD)表示。

2 结 果 2.1 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼生长性能的影响

由表5可知，随蚕蛹替代比例的增加，WGR、SGR先上升后下降，SP50组WGR、SGR较SP0组分别上升16.18%、8.37%(P＜0.05)；FCR先下降后上升，SP50组FCR最低，与SP0、SP75和SP100组差异显著(P＜0.05)。各组吉富罗非鱼VSI无显著差异(P＞0.05)；HSI随蚕蛹替代比例的增加先下降后升高，SP75组HSI较SP0组降低12.25%(P＞0.05)；CF呈现与HSI相反的变化趋势，SP50组CF显著高于其他各组(P＜0.05)。

表5 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼生长性能的影响 Table 5 Effects of replacement of fish meal with silkworm pupae on growth performance of GIFT
2.2 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼全鱼及肝胰脏常规成分的影响

由表6可知，蚕蛹替代替代不同比例鱼粉对吉富罗非鱼全鱼粗蛋白质和肝胰脏水分含量无显著影响(P＞0.05)。随蚕蛹代替比例的增加，全鱼水分、粗脂肪和肝胰脏粗脂肪含量均先下降后上升，全鱼和肝胰脏粗脂肪含量均在SP50组有最小值，与SP0组差异显著(P＜0.05)。

表6 蚕蛹替代鱼粉吉富罗非鱼全鱼及肝胰脏常规成分的影响 Table 6 Effects of replacement of fish meal with silkworm pupae on proximate composition of whole body and hepatopancreas of GIFT
2.3 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼营养物质沉积率的 影响

由表7可知，随蚕蛹代替比例的增加，PER、PRR先升高后下降，均在SP50组达到最大值，较SP0组分别上升6.48%、13.83%(P＜0.05)；LRR则呈现与PRR相反的趋势，SP75、SP100组LRR较SP0组上升8.39%、18.96%(P＜0.05)。

表7 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼营养物质沉积率的影响 Table 7 Effects of replacement of fish meal with silkworm pupae on nutrient retention rates of GIFT
2.4 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼血清生化指标的影响

由表8可知，蚕蛹替代鱼粉显著降低吉富罗非鱼血清TC、TG、GLU含量(P＜0.05)；随蚕蛹代替比例的增加，血清ALT、AST活性先下降后上升，二者均在SP50组降至最低，SP100组ALT、AST活性较SP0组显著上升28.30%、84.07%(P＜0.05)；血清LZM活性随蚕蛹代替比例的增加先升高后下降，在SP50组达到最大值，较SP0组上升3.44%(P＜0.05)。

表8 蚕蛹替代鱼粉对吉富罗非鱼血清生化指标的影响 Table 8 Effects of replacement of fish meal with silkworm pupae on serum biochemical indices of GIFT
3 讨 论

蚕蛹作为缫丝业的副产物，组成优良、价格低廉，鱼类对其营养物质有较高的表观消化率[15,16]，是一种优质鱼粉替代蛋白质源。Begum等[17]对南亚野鲮、Ji等[18]对框鳞镜鲤、Rangacharyulu等[10]对卡特拉 、印度鲮、南亚野鲮、鲢的研究表明蚕蛹可替代饲料中50%～100%鱼粉，而在褐牙鲆[12]和黄鳝[9]中蚕蛹替代比例不宜超过20%。本试验中，蚕蛹添加量可达到6%，替代75%鱼粉，且在50%替代比例时可促进生长、提高饲料利用率，与Begum等[17]研究结果相似。该适宜替代比例与上述的褐牙鲆[12]和黄鳝[9]研究结果不完全一致，可 能是因为养殖品种、规格、食性、饲料配方中鱼粉 比例、蚕蛹新鲜度[13]等的差异。

本试验选用的蚕蛹粗脂肪含量为29.0%，在等氮等脂配方条件下，替代鱼粉中蛋白质的同时，也是对大豆油中脂肪的替代。与鱼粉相比，蚕蛹真蛋白质含量、真蛋白质在粗蛋白质中比率、必需氨基酸含量低，替代鱼粉后引起饲料必需氨基酸下降；与大豆油相比，蚕蛹富含α-亚麻酸(C18 ∶ 3n-3)，替代鱼粉后引起饲料α-亚麻酸含量、∑n-3/∑n-6增加，亚油酸(C18 ∶ 2n-6)含量下降。本研究中，蚕蛹替代50%鱼粉后，尽管饲料的必需氨基酸、赖氨酸含量略有下降(分别为2.28%、3.43%)，却仍然促进了罗非鱼生长，其主要原因就是饲料中和α-亚麻酸∑n-3多不饱和脂肪酸含量有较高幅度的增加(分别增加102%和88%)，使饲料α-亚麻酸、亚油酸含量和∑n-3/∑n-6更加适宜[19]，促进了鱼类对营养物质的吸收[8]。但饲料α-亚麻酸或n-3多不饱和脂肪酸含量过高反而会抑制罗非鱼的生长[20,21,22]，本试验中，替代比例为75%、100%的组生长性能均低于替代比例为50%的组，也证明了这一观点。

饲料中适宜含量的α-亚麻酸具有降脂、护肝的作用[23]。Chen等[21]、Ng等[22]在罗非鱼的研究中发现，α-亚麻酸可降低全鱼粗脂肪含量和肝胰脏指数；吴晓霞等[24]、胡金鹿[25]、Mentang等[26]在大鼠的研究中发现，α-亚麻酸可降低大鼠血脂(胆固醇、甘油三酯)含量，预防和治疗高脂血症。本试验也发现饲料中α-亚麻酸含量上升具有降低吉富罗非鱼血脂的效果。其中，在50%替代比例时，饲料中α-亚麻酸含量、∑n-3/∑n-6适宜，降脂效果最佳，罗非鱼血脂、肝脂、体脂均达到最低，可有效利用脂肪，最大程度减少体内脂肪蓄积引起的损伤。但随蚕蛹替代比例的增加，饲料中α-亚麻酸含量进一步升高后其降脂效果并未持续上升，这可能是由于高含量的α-亚麻酸会引起∑n-3/∑n-6失衡，影响罗非鱼的脂质代谢[19]。AST、ALT主要分布于肝细胞中，当肝细胞受损伤时，ALT和AST由肝细胞中释放使其在血清中的活性升高，其升高程度与肝细胞受损程度相一致[14]。本试验中，蚕蛹完全替代鱼粉时，血清ALT、AST活性急剧上升，也表明高添加量的蚕蛹对罗非鱼机体有损伤，引起生长性能降低；但替代比例小于50%时，血清ALT、AST活性较对照组有所下降，说明饲料添加4%的蚕蛹对肝脏有一定保护作用。

蚕蛹替代鱼粉引起的罗非鱼血清GLU含量下降与其含有1-脱氧野尻霉素(DNJ)以及富含α-亚麻酸有关。桑叶和家蚕是已发现的DNJ含量最高的生物，DNJ可通过抑制小肠α-糖苷酶的活性，延缓食物中碳水化合物的吸收，起到降血糖的作用[27]。LZM是具有免疫保护作用的天然抗菌肽，在水产动物抵抗病原微生物感染中具有重要作用，是反映鱼类重要免疫能力的指标[28]，在本研究中适宜蚕蛹替代比例(25%、50%)具有提高罗非鱼血清LZM活性的正面效果。

饲料营养组成与鱼体营养组成密切相关。本研究中，蚕蛹替代50%鱼粉，罗非鱼PER达到最高，与Begum等[17]对南亚野鲮的研究结果一致。同时，饲料PER、PRR达到最大值时，罗非鱼全鱼粗脂肪含量、LRR最低，表明适宜替代比例的蚕蛹具有促进吉富罗非鱼脂肪转化利用及蛋白质沉积的作用，这一结果Nandeesha等[29]在鲤鱼(Cyprinus carpio)上同样得到了验证。而吉红等[14]、Rangacharyulu等[10]的研究表明，鱼体成分不受蚕蛹替代鱼粉比例的影响，这可能与鱼种、替代比例设定范围有关。

4 结 论

在含8%鱼粉的饲料中，蚕蛹替代鱼粉比例不宜超过75%。其中，50%替代比例具有明显的促进吉富罗非鱼生长和蛋白质沉积，提高血清溶菌酶活性，同时还具有降血脂、血糖、肝脂的作用。

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