飼料可消化蛋白和脂肪水平對吉富羅非魚幼魚生長性能、能量物質代謝和抗氧化功能的影響

李光彬，李 英，王秋梅，張新黨，林貝貝，陳路斯，鄧君明

（云南農業大學動物科學技術學院，昆明 650201）

0 引言

吉富羅非魚(Genetic Improvement of Farmed Tilapia,Oreochromis niloticus)是利用尼羅羅非魚的4個非洲原產地品系和4個亞洲品系混合選育而成的新品種，具有生長速度快、食性雜、肉質鮮美、易飼養的特點[1]，中國是最大的羅非魚生產國，吉富羅非魚養殖面積占全國羅非魚養殖總面積的60%以上[2]。蛋白質是魚類生長所需的重要物質，同時也是配合飼料成本最高的原料之一。脂肪是重要的能源物質。配合飼料中蛋白質水平、脂肪水平以及蛋白質/脂肪比，是衡量飼料質量和經濟效益的重要指標[3]。關于吉富羅非魚飼料蛋白質和脂肪研究已有報道，但都以飼料粗蛋白和脂肪含量為基準進行評估，如胡國成等[4]認為，吉富羅非魚幼魚的飼料粗蛋白含量為37.6%時生長性能最高；王愛民等[5]認為，生產上吉富羅非魚魚種飼料適宜脂肪含量為7.67%～9.34%；De Silva等[6]認為吉富羅非魚幼魚飼料粗蛋白和脂肪適宜比例為36%粗蛋白和7%粗脂肪。

DCP/DE 表示飼料中可消化粗蛋白質和能量比，排除魚類對不同蛋白源和能量的消化差異，相比采用飼料粗蛋白和總能比(P/E)更加準確[7]，同時，飼料中添加適宜脂肪可起到節約蛋白質作用[8]。本課題組在吉富羅非魚幼魚對5種常見動植物蛋白源的表觀消化率比較研究中顯示，其對不同蛋白源表觀消化率存在差異[9]。因此，本研究利用脂肪對蛋白質節約作用，采用雙因素方差分析，以DCP/DE 來研究飼料不同氮能比對吉富羅非魚幼魚生長性能、能量物質代謝和抗氧化功能的影響。從而確定吉富羅非魚幼魚適宜氮能比，為實現對羅非魚的精準營養調控提供理論依據，同時為開發高效廉價的人工配合飼料提供基礎參數。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料配制

以魚粉、豆粕、菜籽粕和棉籽粕作為主要蛋白源，豆油和大豆卵磷脂作為脂肪源，配制12種不同DCP水平(22%、24%、26%、28%)和DL水平(3%、5%、7%)組成的不同氮能比試驗飼料。用顆粒飼料機擠壓成直徑1.5 mm的顆粒飼料。飼料配方及營養成分見表1。

表1 羅非魚幼魚試驗飼料配方及營養成分

續表1

1.2 試驗動物及飼養管理

養殖試驗于室內控溫循環水系統進行（200 L容積水族箱），水溫控制在28～30℃。試驗用魚苗來自本地養殖場，選擇規格一致、體格健壯吉富羅非魚幼魚（平均體重2 g）1080尾隨機分為12組，每組3個重復，每個重復30 尾魚。試驗期間，每日飽食投喂2 次（7:00 和17:30），試驗周期10周。

1.3 樣品采集

養殖試驗結束禁食24 h，分別稱量每缸魚體總重，計數，計算其平均體重即末體重(FBW)、攝食率(FR)、蛋白質效率(PER)、蛋白質沉積率(PDR)、成活率(SR)、體增重(WG)、特定生長率(SGR)和飼料系數(FCR)。每缸隨機選取6 尾魚，經麻醉后，尾靜脈抽取血液樣品，分離血清和血漿；魚體解剖后采集胃、腸道、和肝臟，采集樣品在-80℃下保存，以待分析。

1.4 樣品分析

1.4.1 飼料常規 飼料常規成分采用AOAC(2000)方法分析。其中，水分測定為105℃烘干恒重法；粗蛋白含量采用全自動凱氏定氮儀測定；粗脂肪采用索氏抽提法（以石油醚為溶劑）測定；粗灰分采用箱式電阻爐550℃灼燒法測定；總能采用氧彈式能量儀測定。

1.4.2 消化酶活性 蛋白酶活性采用福林-酚法測定，淀粉酶(AMS)、脂肪酶(LPS)活性均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。

1.4.3 能量物質代謝 血漿總蛋白(TP)、鈣(Ca)、磷(P)、尿素氮(BUN)含量、天冬氨酸氨基轉移酶(AST)和丙氨酸氨基轉移酶(ALT)活性，血清總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)含量采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。血漿谷氨酸脫氫酶(GDH)和腺苷單磷酸脫氨酶(AMPD)活性采用R&D公司試劑盒檢測。血清葡萄糖(GLU)、肝臟果糖-6-磷酸激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)、果糖-1,6-二磷酸酶、己糖激酶(HK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧基酶(PEPCK)、果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)活性采用蘇州科銘生物技術有限公司試劑盒測定。

1.4.4 抗氧化功能 總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(CAT)谷胱甘肽還原酶(GR)、過氧化物酶(POD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定。組織中蛋白含量均采用考馬斯亮藍法測定。

1.5 數據計算與分析

相關生產指標的計算見公式(1)～(7)。

試驗數據以平均值±標準誤(n=3)表示，采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)，若各處理組間存在顯著差異(P<0.05)時，采用Duncan 氏法多重比較進行分析。所有統計均采用SPSS17.0分析。

2 結果

2.1 生長性能和飼料利用率

由表2 可知，養殖試驗期間，各處理組成活率為96.67%～100%，不同處理組成活率無顯著差異。飼料氮 能 比 顯 著 影 響WG、SGR、FCR、PER 和PDR。DCP26DL7 組WG 和SGR 最 高，與DCP26DL5 和DCP28DL3 組無顯著差異，顯著高于DCP22DL3 組，DCP26DL5 組FCR 最低；DCP22DL7 組PER 顯著高于DCP28DL5 組。隨著飼料DCP 水平提高，WG 和SGR呈逐漸上升趨勢；反之，PER 呈逐漸下降趨勢，22%DCP組PER顯著高于28%DCP組。隨著飼料DL水平提高，WG和SGR呈逐漸上升趨勢，各DL組PER、PDR和FCR無顯著差異。

表2 吉富羅非魚幼魚生長性能及飼料利用

2.2 消化酶活性

由表3可知，飼料氮能比顯著影響胃、腸道和肝臟消化酶活性。DCP26DL5 組胃蛋白酶活性顯著高于DCP28DL3組。隨著飼料DCP水平提高，胃蛋白酶活性呈逐漸下降趨勢，腸道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趨勢，26%DCP組蛋白酶活性顯著高于28%DCP組；肝臟LPS 呈先下降后上升趨勢，24%DCP 組肝臟LPS活性最低。飼料DL 水平僅對肝臟AMS 活性有顯著影響，7%DL組肝臟AMS活性顯著高于5%DL組。

表3 吉富羅非魚幼魚腸道、肝臟及胃消化酶活性

2.3 能量物質代謝

由表4 可知，飼料氮能比顯著影響蛋白質代謝。DCP26DL5 組血漿AST 含量最低；DCP26DL5 組血漿P含量和AMPD活性顯著高于DCP22DL7組。隨著飼料DCP 水平提高，血漿AST 含量呈逐漸下降趨勢，血漿P 含量呈先上升后下降趨勢，其中26%DCP 組顯著高于22%DCP 組。隨著飼料DL 水平提高，血漿TP 含量和GDH 活性呈逐漸上升趨勢。飼料DCP 和DL 的交互作用對血漿AST、AMPD 和GDH 活性有顯著影響。

表4 吉富羅非魚幼魚血液蛋白質代謝的影響

由表5 可知，飼料氮能比顯著影響脂質代謝。DCP26DL5 組 血 清TC 和LDL-C/HDL-C 顯 著 低 于DCP22DL7 組。隨著飼料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐漸下降趨勢，各組血清TC、HDL-C和LDL-C含量無顯著差異。隨著飼料DL水平提高，血清TG含量呈逐漸下降趨勢，3%DL 組血清TG 含量顯著高于5%和7%DL組；血清TC和LDL-C含量呈逐漸上升趨勢，其中7%DL 組血清TC 和LDL-C 含量顯著高于3%DL組。飼料DCP 和DL 的交互作用對血清TG 含量有顯著影響。

表5 吉富羅非魚幼魚血清脂蛋白水平和肝臟碳水化合物代謝的影響

續表5

飼料氮能比顯著影響糖代謝。DCP26DL5 組PFPCK 活性顯著高于DCP24DL5 組；DCP26DL5 組肝臟HK、FBP 和G6P 活性均與酶活性最高組無顯著差異。隨著飼料DCP 水平提高，各DCP 組血清GLU 含量無顯著變化，糖代謝酶活性在一定范圍內呈逐漸上升趨勢，26%DCP 組FBP 和G6P 活性顯著高于22%DCP 組。隨著飼料DL 水平提高，血清PFK 活性呈先下降后上升趨勢，各DL 組血清GLU 含量和PK、HK、PEPCK、FBP、G6P 活性無顯著差異。飼料DCP 和DL水平的交互作用對血清HK 和FBP 有顯著影響，但對血清GLU含量無顯著影響。

2.4 抗氧化功能

由表6 可知，飼料氮能比顯著影響血液和肝臟抗氧化功能。DCP26DL5 組血漿SOD、CAT 活性、T-AOC 和肝臟SOD、GR、POD、GSH-Px 活性均較高；DCP24DL5 組血清GR 活性顯著高于DCP26DL5 組；DCP26DL5 組血液和肝臟MDA 含量與最低組無顯著差異。隨著飼料DCP 水平提高，血清SOD、CAT、GR活性和T-AOC呈逐漸下降趨勢，肝臟SOD、GR和POD活性呈逐漸上升趨勢，24%DCP 組血清SOD、CAT 活性和T-AOC與28%DCP組無顯著差異。隨著飼料DL水 平 提 高，各DL 組 血 清SOD、CAT、GR 活 性 和T-AOC、MDA含量無顯著差異。飼料DCP和DL的交互作用對血清SOD、CAT、GR 活性和T-AOC、MDA 含量無顯著影響。

表6 吉富羅非魚幼魚血清和肝臟抗氧化指標的影響

續表6

3 討論

3.1 飼料DCP 和DL水平對吉富羅非魚幼魚生長性能和飼料利用率的影響

本試驗結果表明，隨著飼料DCP水平提高，WG和SGR 均呈逐漸上升趨勢，28%DCP 組生長速度與26%組無顯著差異，有研究表明，PER 和PDR 會隨蛋白質水平的提高顯著降低[10]，這與本試驗研究結果一致。隨著飼料DL水平提高，WG和SGR呈逐漸上升趨勢，5%和7%DL組WG、SGR無顯著差異，表明飼料DL水平為5%時即可滿足吉富羅非魚幼魚的脂肪需求。飼料DCP 和DL 的交互作用對吉富羅非魚幼魚WG、SGR、PER、PDR和FCR均有顯著影響。DCP26DL7組吉富羅非魚幼魚WG 和SGR 最高，與DCP26DL5 和DCP28DL3 組無顯著差異，說明在保持吉富羅非魚生長性能不變的情況下，提高飼料DL水平，可以降低其對飼料DCP 的需要量，證實通過提高飼料DL 水平可以達到節約蛋白質作用，這與草金魚(Carassius auratus red var.)[11]和云紋石斑魚(Epinephelus moara)[12]的研究結果一致；DCP26DL5組飼料系數最低，提高飼料DCP水平，有利于降低飼料FCR。從生長性能和飼料利用率來看，吉富羅非魚幼魚對飼料DCP 和DL 的最適需要量分別為26%和5%，最適氮能比為19.18 mg/kJ。這明顯低于以往對羅非魚的蛋白質和脂肪需要量的研究結果，以可消化模式確定吉富羅非魚幼魚對飼料蛋白質和脂肪的需要量，既節約了成本，又實現了對羅非魚的精準營養調控。

3.2 飼料DCP 和DL 水平對吉富羅非魚幼魚胃、腸道及肝臟消化酶活性的影響

本試驗結果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚胃蛋白酶活性呈下降趨勢，腸道胰蛋白酶活性呈先上升后下降趨勢，28%DCP 組蛋白酶活性最低，說明在一定范圍內，提高飼料DCP 水平有利于提高腸道胰蛋白酶活性，但飼料蛋白含量過高可能會對蛋白酶的分泌產生負反饋調節從而抑制其活性，這與草 魚[13](Ctenopharyngodon idellus)、血 鸚 鵡(Cichlasomasp)[14]和大鱗鲃(Luciobarbus capito)[15]的研究結果一致；腸道和肝臟LPS均呈先下降后上升趨勢，24%DCP 組肝臟LPS 含量最低，然而有研究表明飼料蛋白質水平對魚類的脂肪酶活性無顯著影響[16]，這可能是因為飼料DCP和DL的交互作用對肝臟LPS含量有顯著影響，DCP26L5 組肝臟LPS 活性顯著高于DCP26L7 組；肝臟、腸道AMS 呈逐漸上升趨勢，這與虹鱒(Oncorhynchus mykiss)[17]的研究結果一致，然而對大鱗鲃[15]和南方鲇(Silurus meridionalisChen)[18]的研究表明魚體AMS 活性隨著飼料蛋白質含量的升高而降低，可見，不同種類的魚類消化酶活性受飼料變化作用的影響存在差異。隨著飼料DL 水平提高，肝臟AMS活性顯著提高，這可能是由于飼料脂肪水平升高時，無氮浸出物水平下降，低水平的無氮浸出物誘導AMS的分泌，以提高無氮浸出物的利用[19]。

3.3 飼料DCP和DL水平對吉富羅非魚幼魚能量物質代謝的影響

本試驗結果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚血液TP 含量和GDH 活性無顯著變化，說明該試驗設置飼料DCP 范圍在吉富羅非魚幼魚需要量范圍內，血液AST 含量呈逐漸下降趨勢，在此DCP范圍內不影響肝臟蛋白質代謝，這與大黃魚(Pseudosciaena crocea)[20]和紅鰭東方鲀(Takifugu rubripes)[21]的研究結果不同；血漿P含量呈逐漸上升趨勢，提高飼料DCP水平有利于促進機體磷代謝。隨著飼料DL水平提高，血液TP含量呈先下降后上升趨勢，其中5%DL 組TP 含量最低，在一定范圍內提高飼料DL水平有利于提高機體對蛋白質的轉化效率，促進蛋白質代謝。飼料DCP和DL對血液AST含量有顯著交互作用，同時DCP26DL5組AST活性最低。

隨著飼料DCP 水平提高，血清TG 含量呈逐漸下降趨勢，血清TC、HDL-C 和LDL-C 無顯著變化，表明在一定范圍內提高飼料DCP水平可以促進脂質代謝，結果與四須鲃(Barbodes altus)[22]和棕鱒(Salmo trutta)[23]的研究結果一致。隨著飼料DL水平提高，血清TG含量呈逐漸下降趨勢，但血清TC和LDL-C呈逐漸上升趨勢，該結果不同于對鰻鱺(Monopterus albus)[24]和團頭魴(Megalobrama amblycephala)[25]研究中血清TG 和TC 含量隨飼料脂肪水平提高而增加的結果，因此有待進一步研究。飼料DCP 和DL 的交互作用對吉富羅非魚幼魚脂質代謝無顯著影響，但DCP26DL5 組TC 和LDL-C 含量顯著低于最高組DCP22DL7組。

隨著飼料DCP 水平提高，吉富羅非魚幼魚肝臟PFK、PEPCK 和FBP 活性呈逐漸上升趨勢，28%DCP和26%DCP 組無顯著差異，28%DCP 組G6P 活性顯著低于26%DCP 組，這表明提高飼料DCP 水平，有利于提高吉富羅非魚幼魚糖代謝關鍵酶活性，但DCP水平過高則會抑制糖代謝，該結果與斜帶石斑魚(Epinephelus coioides)[26]的研究結果一致。隨著飼料DL 水平提高，吉富羅非魚幼魚PFK 活性呈先下降后上升趨勢，可能與脂質和糖類在魚體內的代謝機制有關，具體原因有待進一步研究。吉富羅非魚幼魚血糖含量隨飼料DCP水平和DL水平升高并未出現顯著變化，基本保持在一定的動態平衡狀態。

3.4 飼料DCP 和DL水平對吉富羅非魚幼魚抗氧化功能的影響

本試驗結果顯示，隨著飼料DCP 水平提高，血清SOD、GR、CAT 活性和T-AOC 均呈先上升后下降趨勢，26%DCP 組T-AOC 值和CAT、GR 活性與24%DCP組無顯著差異；肝臟SOD、GR和POD活性呈逐漸上升趨勢，26%DCP組活性最高，GSH-Px呈逐漸下降趨勢，MDA 含量各DCP 組無顯著差異，在一定范圍內提高飼料DCP水平有助于提高機體抗氧化能力，該結果與異育銀鯽(Carassius gibelio)[27]的研究結果一致。隨著飼料DL水平提高，血清抗氧化指標無顯著變化，肝臟SOD 和GSH-Px 活性呈逐漸上升趨勢，7%DL 組SOD和GSH-Px活性顯著高于3%DL組，與5%DL組無顯著差異，提高飼料DL 水平有利于提高機體抗氧化能力。飼料DCP 和脂肪的交互作用對肝臟SOD 活性有顯著影響，DCP26L5 組SOD 活性顯著高于DCP22L3和DCP24L5組。

4 結論

綜上所述，以可消化蛋白質和脂肪評估魚類對飼料蛋白質和脂肪需要量，以及利用蛋白質節約效應，尋求合適的氮能比需要，才能精準調控吉富羅非魚幼魚營養需求，最大限度的提高飼料利用率、降低飼料成本，實現水產養殖業可持續發展。本研究中DCP26DL7組生長性能最高，但與DCP26DL5組相比，生長性能無顯著差異，且DCP26DL5 組蛋白質效率和蛋白質沉積率更高，兩組胃、腸道和肝消化酶活性均較高，對能量物質代謝和血清、肝臟抗氧化酶活性有顯著促進作用。因此，吉富羅非魚幼魚飼料中最適可消化粗蛋白水平為26%，脂肪水平為5%，即最適氮能比為19.18mg/KJ。