養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量鏯

王 鑫 薛 敏 王 嘉 鄭銀樺 吳秀峰 韓 芳 吳立新

(1.大連海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院，大連 116023;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，國家水產(chǎn)飼料安全評價(jià)基地，北京 100081)

鯉科魚類是我國的主要淡水魚類養(yǎng)殖品種，2012年我國鯽魚產(chǎn)量達(dá)200萬t［1］。異育銀鯽是利用雌核發(fā)育技術(shù)獲得的鯽魚新品系，它保留了鯽魚肉質(zhì)細(xì)嫩的特點(diǎn)，同時(shí)還具有生長快、養(yǎng)殖周期短等特點(diǎn)，目前已成為我國鯽魚養(yǎng)殖的主要品系，并有取代鯉魚成為我國第四大淡水養(yǎng)殖魚類的趨勢［2］。賴氨酸是魚類的必需氨基酸之一，也是谷物中的第一限制性氨基酸。它不僅參與機(jī)體蛋白質(zhì)合成，而且是肉堿的合成前體［3］，同時(shí)還影響著肌肉膠原蛋白的合成，因?yàn)榱u脯氨酸和羥脯賴氨酸是脯氨酸和賴氨酸代謝的產(chǎn)物，也是合成膠原蛋白的主要成分［4］。有研究表明，魚片的硬度與膠原蛋白的含量呈正相關(guān)性［5］，但飼料賴氨酸水平對肉質(zhì)影響的報(bào)道多見于畜禽［6-8］，在魚類中鮮有報(bào)道。Wilson［9］研究認(rèn)為，各種養(yǎng)殖魚類的賴氨酸需求量通常占飼料蛋白質(zhì)的3.2%～6.2%;而周賢君等［10］利用全魚粉飼料對初始體重為7 g的異育銀鯽幼魚進(jìn)行研究，得到其賴氨酸的需求量為 3.27%(占飼料蛋白質(zhì)的 8.52%)。通常，隨著動(dòng)物個(gè)體的生長，對營養(yǎng)素的需求量也會隨之改變［11-12］。此外，魚類對基礎(chǔ)飼料的適口性有較高的要求，其對純化或半純化基礎(chǔ)飼料表現(xiàn)出偏低的攝食率和生長性能。因此，基于純化或半純化基礎(chǔ)飼料的營養(yǎng)參數(shù)通常與實(shí)用飼料有所偏差［13］。鑒于此，本試驗(yàn)擬基于實(shí)用飼料配方，通過研究飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽生長性能、體成分、肝胰臟粗脂肪含量和轉(zhuǎn)氨酶活性及肌肉品質(zhì)的影響，尋求養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量，旨在為實(shí)際生產(chǎn)中異育銀鯽飼料的配制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

試驗(yàn)用L-賴氨酸鹽酸鹽(L-Lys·HCl)由希杰(聊城)生物科技有限公司購得，有效含量為98.5%?；A(chǔ)飼料以魚粉(低溫干燥)、豆粕和玉米蛋白粉為蛋白質(zhì)源，并添加混合晶體必需氨基酸，以滿足異育銀鯽對其他必需氨基酸的需要，混合晶體必需氨基酸組成參照34%的異育銀鯽肌肉蛋白質(zhì)模式［14］，以谷氨酸調(diào)整至飼料蛋白質(zhì)水平一致。試驗(yàn)設(shè)計(jì)6個(gè)賴氨酸添加水平，分別為0、0.25%、0.50%、0.75%、1.00%和 1.25%，對應(yīng)試驗(yàn)飼料中賴氨酸水平分別為 1.01%、1.23%、1.47%、1.70%、1.93%和 2.21%。試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平見表1，其必需氨基酸組成見表2。各飼料原料經(jīng)粉碎過60目篩后進(jìn)行混合加工，通過平模制粒機(jī)(SKJ-200型，章丘市華祥機(jī)械廠)制成粒徑2 mm的硬顆粒，自然風(fēng)干后于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

表2 試驗(yàn)飼料氨基酸組成(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Amino acid composition of experimental diets(air-dry basis) %

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所國家飼料安全評價(jià)基地室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。試驗(yàn)用異育銀鯽為購自廣東海大集團(tuán)的當(dāng)年夏花，在室外水泥池飼養(yǎng)1年后至大規(guī)格魚種階段進(jìn)行試驗(yàn)。異育銀鯽在試驗(yàn)前在室內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周，以適應(yīng)試驗(yàn)環(huán)境，之后選擇體重相近［(52.53±0.03)g］、體質(zhì)健康的 480 尾魚隨機(jī)分配到24個(gè)試驗(yàn)桶(256 L)中，每桶20尾。試驗(yàn)分為6組，每組4個(gè)重復(fù)(桶)，試驗(yàn)期為59 d。暫養(yǎng)和試驗(yàn)期間，每天飽食投喂4次。飼養(yǎng)期間保持水中溶氧濃度＞6 mg/L，溫度22～24℃，氨氮濃度＜0.1 mg/L，pH 7.5～8.0，自然光照。

1.3 樣品采集與指標(biāo)測定

養(yǎng)殖試驗(yàn)開始時(shí)，取10尾魚作為初始全魚樣品于-20℃保存，用于測定初始魚體成分。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，饑餓24 h后稱量每桶魚總重。稱重后，每桶隨機(jī)取3尾魚作為終末全魚樣品，用于測定終末魚體成分;每桶再隨機(jī)取3尾魚，用80 mg/L三氯叔丁醇(上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)麻醉后，分別測定其體重、體長、內(nèi)臟重、肝胰臟重和性腺重，并取肝胰臟，-80℃保存，用于測定酶活和粗脂肪含量。每桶另隨機(jī)取3尾魚，去皮，取左側(cè)側(cè)線上方靠近頭部的 1.0 cm×1.0 cm×0.5 cm 大小的肌肉塊，4 ℃ 保存，于取樣后3 d內(nèi)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析(texture profile analysis，TPA);取左側(cè)側(cè)線上方中部肌肉0.5 g左右，-20℃保存，用于測定肌肉中膠原蛋白含量;取左側(cè)側(cè)線上方靠近尾部肌肉1 g左右，用于測定滴水損失［15］。

飼料和全魚樣品的粗蛋白質(zhì)(GB/T 6432—94)、粗脂肪(GB/T 6433—2006)、總能(GB/T 213—2008)、水分(GB/T 6435—2006)和粗灰分(GB/T 6438—2007)含量依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行測定。參照GB/T 5009.124—2003的方法，2種含硫氨基酸采用氧化水解法，其余14種氨基酸采用酸水解法進(jìn)行樣品前處理，用日立L-8900型氨基酸分析儀測定飼料中氨基酸含量。

肝胰臟谷草轉(zhuǎn)氨酶(aspartate aminotransferase，AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase，ALT)活性以及肌肉膠原蛋白含量采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定。

生長指標(biāo)、形體指標(biāo)依照以下公式計(jì)算:

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，結(jié)合Duncan氏法進(jìn)行多重比較，P＜0.05為差異顯著。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果

2.1 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽生長性能的影響

由表3可以看出，1.23%～2.21%組的增重率和特定生長率顯著高于 1.01%組(P＜0.05)，且1.23%～2.21% 組 間 差 異 不 顯 著 (P ＞ 0.05)。1.47%～1.93%組的飼料系數(shù)顯著低于 1.01%組(P＜0.05)，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。蛋白質(zhì)沉積率在1.23%～1.70%組間差異不顯著(P＞0.05)，但在飼料賴氨酸水平達(dá)到 1.70%后，隨著飼料賴氨酸水平的增加，蛋白質(zhì)沉積率顯著降低(P＜0.05)。內(nèi)臟指數(shù)只有 1.47%組顯著低于1.93%組(P＜0.05)，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。1.47%～ 1.70% 組 性 腺 指 數(shù) 顯 著 低 于1.93%組(P＜0.05)，其他組間差異不顯著(P＞0.05)。飼料賴氨酸水平對攝食率、肝胰指數(shù)和肥滿度無顯著影響(P＞0.05)。

表3 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽生長性能的影響Table 3 Effects of dietary Lys level on growth performance of grow-up gibel carp

2.2 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽體成分和肝胰臟粗脂肪含量的影響

由表4可以看出，全魚和肝胰臟粗脂肪含量并未受到飼料賴氨酸水平的顯著影響(P＞0.05)。1.70%組全魚水分含量顯著低于 1.93%、2.21%組(P＜0.05)，而粗灰分含量則顯著高于 1.93%、2.21%組(P＜0.05)。全魚粗蛋白質(zhì)含量在 1.70%組達(dá)到最大值，并顯著高于 2.21%組(P＜0.05)。

2.3 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽肝胰臟轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

由表4可以看出，異育銀鯽肝胰臟AST活性隨飼料賴氨酸水平的增加基本表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，并在1.47%組達(dá)到最高值，顯著高于除1.70%組外的其他各組(P＜0.05)。飼料賴氨酸水平未顯著影響肝胰臟ALT活性(P＞0.05)。

表4 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽體成分、肝胰臟粗脂肪含量及轉(zhuǎn)氨酶活性的影響Table 4 Effects of dietary Lys level on body composition and hepatopancreas crude lipid content and transaminase activities of grow-up gibel carp

2.4 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽肌肉品質(zhì)的影響

由表5可以看出，飼料賴氨酸水平對肌肉膠原蛋白含量和滴水損失沒有顯著影響(P＞0.05)。1.93%、2.21%組鮮肉的硬度顯著低于 1.01%組(P＜0.05)，而熟肉的硬度則在 1.23%組最高，顯著高于其他各組(P＜0.05)。鮮肉的彈性在1.23%組最高，顯著高于 1.01%、1.70%和 2.21%組(P＜0.05)，咀嚼性則是 1.01%和 11.47%組顯著高于2.21%組(P＜0.05);熟肉的彈性不受飼料賴氨酸水平的顯著影響(P＞0.05)，咀嚼性則表現(xiàn)為1.23%組顯著高于 1.47%組(P＜0.05)。飼料賴氨酸水平對鮮肉和熟肉的黏性均沒有產(chǎn)生顯著影響(P＞0.05)。

2.5 養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量

利用一元二次模型對養(yǎng)成期異育銀鯽的特定生長率進(jìn)行回歸分析，得到養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量為1.78%(圖1)，占飼料蛋白質(zhì)的5.15%。根據(jù)蛋白質(zhì)沉積率和肝胰臟AST活性與飼料賴氨酸水平的相關(guān)性，利用一元二次模型得到育成期異育銀鯽對賴氨酸的需求量分別為1.43%(圖 2)和 1.51%(圖 3)，分別占飼料蛋白質(zhì)的 4.14%和 4.37%。

3 討論

大量試驗(yàn)表明，當(dāng)飼料中賴氨酸不足時(shí)，魚類生長緩慢，飼料利用率降低;隨著飼料中賴氨酸水平增加，生長性能得到改善，飼料利用效率得到提高［10，15-17］。本試驗(yàn)中以特定生長率為指標(biāo)，通過一元二次模型得出養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量為1.78%，占飼料蛋白質(zhì)的5.14%，這一結(jié)果雖然較周賢君等［10］得出的異育銀鯽幼魚(初始體重為7.85 g)對飼料賴氨酸的需求量3.27%(占飼料蛋白質(zhì)的 8.52%)要低，但與 Kaushik等［18］所報(bào)道的魚類對飼料賴氨酸的基本需求量大約占飼料蛋白質(zhì)的5%的結(jié)果相符。動(dòng)物在幼齡時(shí)期生長速度快、代謝旺盛，對營養(yǎng)素的需求量也相應(yīng)較高［19］。隨著個(gè)體的生長，動(dòng)物對營養(yǎng)素的需求量逐漸降低。同時(shí)，試驗(yàn)中基礎(chǔ)飼料的類型也會影響魚類對飼料中氨基酸的需求量。涂永芹等［20］在對養(yǎng)殖中期異育銀鯽(初重為73 g)賴氨酸需求量的研究中用半純化飼料作為基礎(chǔ)飼料，得到飼料賴氨酸需求量為2.12%～2.19%(占飼料蛋白質(zhì)的6.6%～6.8%)，遠(yuǎn)高于本試驗(yàn)中以實(shí)用基礎(chǔ)飼料飼喂獲得的需求量，這主要是因?yàn)榘爰兓暳系倪m口性較差，影響魚類正常的攝食和生長，從而可能對實(shí)際需求量造成偏差［13］。此外，本試驗(yàn)所得結(jié)果與大西洋鮭(Salmosalar L.)所得結(jié)果(占飼料蛋白質(zhì)的 5.04%)［21］接近，但小于胭脂魚(Myxocyprinus asiaticus)(占飼料蛋白質(zhì)的5.52%)［15］、鳡魚(Elopichthys bambusa)(占飼料蛋白質(zhì)的 6.30%)［16］和哲羅魚(Huchotaimen)所得結(jié)果(占飼料蛋白質(zhì)的7.18%)［22］。除去魚的大小和飼料的性質(zhì)，導(dǎo)致賴氨酸需求量差異較大的因素還有投喂方式、投喂水平、其他營養(yǎng)素含量、水溫、水流、養(yǎng)殖密度和養(yǎng)殖條件等［17］。飼料原料消化率、氨基酸平衡模式和能量水平也會影響動(dòng)物對飼料氨基酸的需求量［23］。同時(shí)，數(shù)學(xué)模型的選擇也會影響營養(yǎng)素需求量的評估。Baker［24］認(rèn)為，非線性回歸分析比折線法估計(jì)出的必需氨基酸的需求量更準(zhǔn)確。Santiago等［25］同時(shí)使用二次回歸分析和折線法估計(jì)尼羅羅非魚的氨基酸需求量后認(rèn)為二次回歸分析得出的氨基酸需求量誤差較小。因此，本試驗(yàn)利用二次回歸分析對養(yǎng)成期異育銀鯽的特定生長率、蛋白質(zhì)沉積率和肝胰臟AST活性進(jìn)行分析得出其對飼料賴氨酸的需求量。

表5 飼料賴氨酸水平對養(yǎng)成期異育銀鯽肌肉品質(zhì)的影響Table 5 Effects of dietary Lys level on muscle quality of grow-up gibel carp

水生動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)沉積與蛋白質(zhì)和氨基酸的代謝有關(guān)［26］，而轉(zhuǎn)氨酶是催化氨基酸與酮酸之間氨基酸轉(zhuǎn)移的一類酶，其中以AST和ALT最為主要。AST以心臟中活性最大，其次為肝臟，ALT則以肝臟中活性最大。魚類的肝臟是蛋白質(zhì)合成的主要場所，絕大多數(shù)合成的蛋白質(zhì)用于滿足各種生命活動(dòng)的需要，少量用于體沉積。當(dāng)肝細(xì)胞受到損傷后，其中的AST和ALT釋放到血液中，于是血液中相應(yīng)酶的活性增加，所以血液中AST和ALT活性變化是反映肝細(xì)胞受損傷的主要敏感指標(biāo)［27］。本試驗(yàn)中，隨著飼料賴氨酸水平的增加，異育銀鯽肝胰臟AST活性先增加繼而又降低，表明飼料中適宜的賴氨酸水平會促進(jìn)異育銀鯽肝胰臟中蛋白質(zhì)的合成。

飼料組成對魚類肌肉品質(zhì)的影響顯著。例如，胡亮等［28］報(bào)道，混合陸生動(dòng)物蛋白質(zhì)替代魚粉后會顯著影響花鱸熟肉片的質(zhì)構(gòu)特性;張志勇等［29］報(bào)道，植物蛋白質(zhì)替代魚粉后花鱸和西伯利亞鱘肌肉中膠原蛋白含量會顯著降低，但以肌肉鮮味及儲藏期為評價(jià)指標(biāo)時(shí)發(fā)現(xiàn)攝食高植物蛋白質(zhì)飼料后花鱸肌肉品質(zhì)下降，西伯利亞鱘肌肉品質(zhì)反而有所改善。目前在關(guān)于魚類氨基酸需求的研究中，對魚類肌肉品質(zhì)影響的報(bào)道較少。膠原蛋白是結(jié)締組織中極其重要的一種蛋白質(zhì)，起著支撐器官和保護(hù)機(jī)體的功能［30］，其結(jié)構(gòu)和含量會影響魚肉的硬度［31］。膠原蛋白中含有其他蛋白質(zhì)中沒有的羥基賴氨酸，而羥基賴氨酸又是賴氨酸的代謝產(chǎn)物，所以飼料賴氨酸水平可能會對膠原蛋白的合成有一定影響。然而，本試驗(yàn)中并未發(fā)現(xiàn)養(yǎng)成期異育銀鯽肌肉膠原蛋白含量受到飼料賴氨酸水平的顯著影響。薛豐等［8］研究顯示，隨著飼糧過瘤胃賴氨酸添加量的增多，牛肉的滴水損失逐漸增大，但本研究中養(yǎng)成期異育銀鯽肌肉的滴水損失并未隨著飼料賴氨酸水平的變化而有顯著改變。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，飼料賴氨酸水平過高時(shí)會顯著降低養(yǎng)成期異育銀鯽鮮肉的硬度和咀嚼性，但對于熟肉的硬度和咀嚼性沒有類似的影響，只是表現(xiàn)為 1.23%組的硬度顯著高于1.47%～2.21%組，咀嚼性顯著高于 1.47%組。

圖1 飼料賴氨酸水平與養(yǎng)成期異育銀鯽特定生長率的關(guān)系Fig.1 Relationship of dietary Lys level and SGR of grow-up gibel carp

圖2 飼料賴氨酸水平與養(yǎng)成期異育銀鯽蛋白質(zhì)沉積率的關(guān)系Fig.2 Relationship of dietary Lys level and PRR of grow-up gibel carp

圖3 飼料賴氨酸水平與養(yǎng)成期異育銀鯽肝胰臟AST活性的關(guān)系Fig.3 Relationship of dietary Lys level and hepatopancreas AST activity of grow-up gibel carp

4 結(jié)論

以特定生長率、蛋白質(zhì)沉積率和肝胰臟AST活性為指標(biāo)進(jìn)行二元回歸分析，得到養(yǎng)成期異育銀鯽對飼料賴氨酸的需求量分別為1.78%、1.43%和 1.51%(分別占飼料蛋白質(zhì)的 5.14%、4.14%和4.44%)。

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