雜交鱘對六種蛋白原料的表觀消化率

李向松 郭志強 韓 冬 朱曉鳴 楊云霞 金俊琰 解綬啟

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雜交鱘對六種蛋白原料的表觀消化率

李向松1, 2, 3郭志強4韓 冬1, 5朱曉鳴1楊云霞1金俊琰1解綬啟1

(1. 中國科學院水生生物研究所淡水生態與生物技術國家重點實驗室, 武漢 430072; 2. 中國科學院大學, 北京 100049; 3. 正大集團農牧食品企業中國(周SVC區), 武漢430074; 4. 中國科學院南海海洋研究所, 廣州 510301; 5. 淡水水產健康養殖湖北省協同創新中心, 武漢 430070)

雜交鱘; 動物性蛋白飼料原料; 表觀消化率

鱘類為軟骨硬鱗魚, 具有個體大、生長快、適應性強、病害少等優良養殖特點[1]。其肉厚骨軟, 味道鮮美, 肉和卵的蛋白質含量高, 是高級營養品, 尤其是用鱘卵加工成的魚籽醬, 是歐美市場傳統的高檔食品, 享有“黑色黃金”美稱[2]。中國自2000年以來逐漸成為世界上最大的鱘養殖國家, 養殖的主要品種為雜交鱘; 2007—2009年間, 中國38%的鱘產量和35%的魚子醬產量都來自于雜交鱘的養殖[3]。但是, 到目前為止, 關于鱘配合飼料及營養參數的研究報道比較少, 養殖戶普遍采用其他養殖品種的高蛋白和高能量飼料[4], 這種模式不僅造成資源浪費而且對鱘養殖業的可持續發展均不利[3]。

消化率測定既是評定飼料原料營養價值的重要內容, 也是配制營養均衡、成本合理的魚用飼料的重要依據。很多研究表明, 餌料中的蛋白品質是影響魚類生長的首要因素, 同種魚類對不同蛋白原料具有不同的消化率。肉骨粉、豬肉骨粉、家禽副產物粉、血粉、血球粉、羽毛粉等都是動物性產品加工的副產品, 具有蛋白含量高, 價格相對便宜的特點, 養殖魚類對它們消化率的準確測定對這些動物性蛋白原料在水產養殖中的利用具有十分重要的意義。已有很多學者做了關于這幾種原料的消化率研究[5, 6]。但在鱘中, 僅見Liu等[7]研究了西伯利亞鱘對肉骨粉、家禽副產品粉和羽毛粉的消化率。尚未有其他報道關于雜交鱘對上述幾種動物性蛋白原料的消化率參數。故本實驗旨在以雜交鱘為研究對象, 測定其對肉骨粉等6種動物性蛋白原料的表觀消化率, 以期為這些原料在鱘魚養殖中的開發利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗魚

實驗雜交鱘(俄羅斯鱘×西伯利亞鱘♀)來自湖北天峽鱘業有限公司(湖北省宜都市高壩洲), 均重25.1 g, 在進入實驗系統前于水泥池(4 m×2 m×1 m)中暫養一個月, 每天08:00和15:00飽食投喂兩次, 1h后吸出缸中糞便和殘餌。

1.2 實驗養殖系統

實驗在湖北天峽鱘業有限公司室內28個水泥池(2.7 m×0.8 m×0.45 m)組成的循環水系統中進行, 每個缸的水流速度為10 L/min。實驗期間, 水溫維持在(21.4± 0.5)℃范圍內, 氨氮濃度小于0.5 mg/L, 溶氧高于5 mg/L, pH約為7.5, 光照為自然光照。

1.3 實驗飼料

本實驗共有7種實驗飼料, 包括1種基礎飼料和6種實驗飼料, 基礎飼料中添加1.43%的Cr2O3為指示劑, 其配方和營養成分見表1。實驗原料為肉骨粉(80%牛肉、10%豬肉、10%家禽)、豬肉骨粉、家禽副產物粉、滾筒干燥血粉、滾筒干燥血球粉、水解羽毛粉, 均由美國動物蛋白和油脂提煉協會提供, 其營養成分見表2。實驗飼料由70%的基礎飼料和30%的待測原料(以干物質計)組成。原料經混合均勻后用飼料顆粒機制成粒徑為2 mm的小顆粒飼料, 70℃烘干后儲存于–20℃的冰箱中待用。

1.4 飼養管理

將系統28個水泥池隨機分成7組, 每組4個重復, 其中1組飼喂基礎飼料, 另外6組飼喂實驗飼料, 投喂一周后用虹吸法收集各種飼料糞便, 糞便收集在飼喂后4h(經觀察鱘魚在吃食4h后為排糞高峰期)進行, 將糞便用吸管吸入到塑料盆中, 后用吸管吸取包膜完好的糞便條, 收集的糞便樣品分別放在28個稱量盒中, 70℃烘干, 研磨后放入冰箱中保存以備分析。

表1 基礎飼料配方及營養成分

注: 1. 礦物鹽預混物(mg/kg飼料): NaCl, 500; MgSO4·7H2O, 7500.0; NaH2PO4·2H2O, 12500.0; KH2PO4, 16000.0;Ca(H2PO4)2·H2O, 10000.0; FeSO4, 1250.0; C6H10CaO6·5H2O, 1750.0; ZnSO4·7H2O, 176.5; MnSO4·4H2O, 81.0; CuSO4·5H2O, 15.5; CoSO4·6H2O, 0.5; KI, 1.5; 玉米淀粉, 225.2; 2. 維生素預混物(mg/kg 飼料): 維生素A, 1.83; 維生素D, 0.5; 維生素E, 10; 維生素K, 10; 煙酸, 100; 核黃素, 20; 維生素B6, 20; 維生素B1, 20; 泛酸鈣, 50; 生物素, 0.1; 葉酸, 5; 維生素B12, 20; 維生素C, 100; 肌醇, 100

Note: 1. Mineral premix (mg/kgdiet): NaCl, 500; MgSO4·7H2O, 7500.0; NaH2PO4·2H2O, 12500.0; KH2PO4, 16000.0; Ca(H2PO4)2·H2O, 10000.0; FeSO4, 1250.0; C6H10CaO6·5H2O, 1750.0; ZnSO4·7H2O, 176.5; MnSO4·4H2O, 81.0; CuSO4·5H2O, 15.5; CoSO4·6H2O, 0.5; KI, 1.5; corn starch, 225; 2. Vitamin premix (mg/kgdiet): vitamin A, 1.83; vitamin D, 0.5; vitamin E, 10; vitamin K, 10; niacin, 100; riboflavin, 20; pyridoxine, 20; thiamin, 20; D-calcium pantothenate, 50; biotin, 0.1; folacin, 5; vitamin B12, 20; ascorbic acid, 100; inositol, 100

表2 實驗原料營養成分

1.5 樣品分析和計算

干燥的飼料和糞便樣均碾磨成粉狀樣品用于化學分析。測定的生化成分包括飼料的粗蛋白、粗脂肪及能量含量; 糞便的粗蛋白及能量含量。以上參數的測定均參照AOAC[8]的方法。干物質含量通過在105℃下烘烤至恒重測得。粗蛋白含量用凱氏定氮儀(2300 Kjeltec Analyzer Unit, FOSS TECATOR, Sweden)測定, 粗脂肪用索氏抽提儀(Soxtoc system HT6, Tecator, Haganas, Sweden)以乙醚為溶劑測定, 能值通過Phillipson微量能量計(Phillipson-microbombcalorimeter,Gentry Instrument Inc., Aiken,USA)測定, Cr2O3采用酸消化比色法測定[9]。

飼料干物質、蛋白質和能量表觀消化率的計算公式為:

飼料干物質表觀消化率(%)=(1–飼料中Cr2O3%/糞便中Cr2O3%)×100;

營養成分表觀消化率(%)= [1–(飼料中Cr2O3% ×糞便營養成分%)/(糞便中Cr2O3%×飼料營養成分%)]×100;

實驗原料營養成分表觀消化率計算公式為[10]:

飼料原料營養成分表觀消化率(%)=(實驗飼料某營養成分的表觀消化率–0.7×基礎飼料某營養成分的表觀消化率)/(1–0.7)×100。

1.6 數據分析與處理

采用SPSS 17.0對所得數據進行單因素方差分析(One-wayANOVA),若差異顯著(<0.05)則對所有數據進行Duncan氏多重比較。

2 結果

本實驗測定了雜交鱘對肉骨粉(MBM)、豬肉骨粉(PMBM)、家禽副產物粉(PBM)、滾筒干燥血粉(RBM)、滾筒干燥血球粉(RBCM)和水解羽毛粉(HFEM) 6種動物性蛋白原料的表觀消化率。從表4可知, 雜交鱘對PMBM和PBM的干物質表觀消化率較高, 其次為RBM和HFEM, MBM和RBCM的干物質表觀消化率相較于其他幾種原料最低(< 0.05)。從表5可知, 雜交鱘對MBM、PBM和RBM的蛋白表觀消化率較高, 其值均在80%以上; HFEM、RBCM和PMBM蛋白表觀消化率顯著低于其他三種原料(< 0.05), 其中HFEM的蛋白表觀消化率最低。從表6可知, 雜交鱘對MBM、PMBM、PBM和RBM的能量表觀消化率顯著高于RBCM和HFEM (< 0.05)。其中雜交鱘對MBM能量表觀消化率值最高, 對RBCM的能量表觀消化率值最低。

表3 雜交鱘對六種飼料原料干物質、蛋白質和能量表觀消化率

注: 同列數據后的不同字母表示差異顯著(<0.05)

Note: Values in the same column with different letters are significantly different (<0.05)

3 討論

肉骨粉、豬肉骨粉、家禽副產物粉都是動物下腳料的加工副產品, 由于它們含有豐富的蛋白質及較為低廉的價格, 在水產養殖中被利用具有十分廣闊的前景, 同時由于消化率的測定結果與飼料原料的來源、加工方式、營養成分及基礎飼料配方等因素密切相關[11], 因此各個實驗所得結果不盡相同, 本研究中肉骨粉和家禽副產物粉干物質消化率均高于Liu等[7]在西伯利亞鱘中干物質消化率(小于60%), 造成這種差異的原因一方面可能是雜交鱘由于其具有父母本雙方的遺傳特性在消化吸收方面要優于西伯利亞鱘; 另一方面受原料加工方式及來源不同的影響。本研究中肉骨粉的主要成分來自牛肉, 其粗蛋白含量(56.5%)高于Liu[7]研究中肉骨粉粗蛋白含量(51.9%), 原料及營養成分的差異可導致消化吸收的差異[6]。家禽副產物粉的營養價值隨原料來源的不同差異較大, Dong等[12]通過對６個不同廠家生產的家禽副產物粉的營養成分分析表明: 家禽副產物粉的粗蛋白質、粗脂肪和粗灰分含量變化范圍分別為(56—74)%、(10—19)%和(11—23)%, 而粗蛋白質的表觀消化率變化范圍為(64—78)%。在本研究中, 肉骨粉干物質消化率顯著低于豬肉骨粉和家禽副產物粉的干物質消化率, 相似的結果也出現在Bureau等[13]在對虹鱒的研究中, 當肉骨粉中的主要成分來自牛肉時, 干物質消化率會降低, 造成這種差異主要原因可能與肉骨粉的組成成分有關, 當肉骨粉的主要原料為牛肉時其粗灰分含量顯著高于其他原料來源的肉骨粉。不同物種對肉骨粉、豬肉骨粉和家禽副產物粉的消化方面也呈現出了很大的差距; 王文娟等[6]利用肉骨粉和家禽副產物粉飼喂凡納濱對蝦發現蛋白的消化率均低于80%, 相似的結果也出現在Yang[4]的報道中; 有報道指出建鯉對肉骨粉的蛋白消化率也低于70%[5]。雜交鱘相較于這些養殖種類在肉骨粉等的利用上有明顯優勢, 在目前飼料優質蛋白源資源緊缺, 雜交鱘養殖效益較低的情況下, 如果在雜交鱘的人工配合飼料中能夠充分利用這些蛋白資源, 不僅能夠降低養殖成本, 還能提高雜交鱘的養殖效益。

血粉是動物屠宰后廢棄的清潔、新鮮血液加熱變性, 再經壓榨除去水分、干燥等工序加工而成的一種動物性蛋白質飼料。血球粉是動物屠宰后的血液在低溫處理條件下,經一定工藝分離出血球蛋白, 經一定加工工藝干燥后得到的粉末。國內外關于對這兩種蛋白原料在水產養殖和畜禽中利用的研究報道較多, 但到目前為止在鱘魚中還沒有相關的研究報道。本實驗研究結果表明, 雜交鱘對血粉具有較高的干物質、蛋白和能量消化率, 但對血球粉卻表現出了較低的利用能力。造成這種差異的原因可能與血源的原料來源和加工工藝相關, 本研究中血球粉是從分離的血液細胞經加工干燥制得, 而血粉則是由全血經加工干燥制得, 原料差異可能造成雜交鱘對這兩種血液蛋白源消化的差異。Bureau等[13]在對虹鱒的研究中發現, 同樣的加工工藝虹鱒對經由血漿加工而成的血粉消化率要顯著高于經由全血和血液細胞加工而成的血粉。同時加工工藝可能對這兩種血液蛋白原料的消化率產生影響, 血球粉常見的加工工藝是經過噴霧干燥制得, 這種加工工藝所制得的血球粉營養成分保留完整, 魚體對其的消化率高。而在本研究中兩種原料都是經過滾筒干燥制得, 這種加工工藝可能對血球粉的營養成分破壞較為嚴重, 從而導致血粉在本研究中的消化率要高于血球粉。

羽毛粉被認為是一種極具開發利用價值的新型蛋白質飼料資源, 其粗蛋白含量可達(70—85)%以上。但羽毛粉中的蛋白質多為角蛋白, 不易被消化吸收, 必須經過相應地處理后才能被動物消化吸收。在本實驗中, 雜交鱘對水解羽毛粉的蛋白、能量消化率分別為50%和56%, 低于Liu等[7]在西伯利亞鱘中的研究結果; 造成這種差異的原因可能與水解羽毛粉的營養水平相關, 在本研究中水解羽毛粉的粗蛋白含量為77.9%, 而西伯利亞鱘實驗中水解羽毛粉和發酵羽毛粉粗蛋白含量分別為80.7%和88.4%, 在低蛋白水平原料中可能含有其他影響消化的成分如灰分較高, 這可能造成了兩個研究中不同的實驗結果。同時基礎飼料配方的差異也可能導致消化率的差異, 本研究中基礎飼料配方粗蛋白含量為36.9%, 遠低于西伯利亞鱘實驗中基礎飼料配方的營養水平(48%—60%)。許建剛等[15]用相同的實驗原料在鯉消化率實驗中發現其結果和薛敏未公開發表的試驗研究結果并不一致, 分析原因可能是與基礎飼料配方和原料營養成分等相關。

總之, 在本研究中以俄羅斯鱘為父本西伯利亞鱘為母本繁育所得的雜交鱘對肉骨粉、家禽副產物粉、豬肉骨粉和血粉的表觀消化率相對較高, 表明雜交鱘可以很好地利用這些飼料原料。羽毛粉和血球粉由于其原料來源及營養成分的差異, 雜交鱘對它們的表觀消化有一定差異, 在生產實際中使用這些飼料原料前應充分做好營養評價。

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APPARENT DIGESTIBILITY COEFFICIENTS OF SIX PROTEIN INGREDIENTS FOR HYBRID STURGEON

LI Xiang-Song1, 2, 3, GUO Zhi-Qiang4, HAN Dong1, 5, ZHU Xiao-Ming1, YANG Yun-Xia1, JIN Jun-Yan1and XIE Shou-Qi1

(1. State Key Laboratory of Freshwater Ecology and Biotechnology, Institute of Hydrobiology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430072, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Chia Tai Group Agro-industry and Food Business China (Zhou SVC Area) Wuhan 430074, China; 4. South China Sea Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510301, China; 5. Freshwater Aquaculture Collaborative Innovation Center of Hubei Province, Wuhan 430070, China)

Hybrid sturgeon; Animal protein ingredients; Apparent digestibility coefficients

10.7541/2015.57

S965.2

A

1000-3207(2015)02-0431-05

2014-04-18;

2014-08-16

公益性行業(農業)專項“水產養殖動物營養需求與高效配合飼料開發201003020”; “現代農業產業技術體系建設專項資金CARS-46-19”資助

李向松(1985—), 男, 湖北恩施人; 博士; 主要從事魚類生理生態學研究。E-mail: lxsxkfy@163.com

楊云霞(1961—), 高級實驗師; E-mail: yxyang@ihb.ac.cn