鄭建明, 嚴俊麗, 陳四清, 常青, 王貞杰, 趙捷杰, 劉長琳, 胡建成

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脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈幼魚體組成和消化性能的影響

鄭建明1, 2, 嚴俊麗1, 2, 陳四清1, 常青1, 王貞杰1, 2, 趙捷杰1, 2, 劉長琳1, 胡建成1

(1. 中國水產(chǎn)科學研究院 黃海水產(chǎn)研究所, 山東 青島 266071; 2. 上海海洋大學 水產(chǎn)與生命學院, 上海 201306)

為探討脫脂南極磷蝦()粉對圓斑星鰈()幼魚體組成和消化性能的影響。作者以魚粉和脫脂磷蝦粉為蛋白源、魚油為脂肪源, 用脫脂磷蝦粉蛋白替代0%、10%、20%、30%、40%、50%和100%的魚粉蛋白, 設計7種等蛋白(50%)、等脂肪(8%)的實驗飼料(分別表示為F0、F10、F20、F30、F40、F50和F100)。每組設3個重復, 每個重復20尾魚, 初始體質量為(68.13±0.20)g, 經(jīng)過8周的飼養(yǎng)實驗。結果表明: F100組的肝體比和臟體比顯著低于其他各組(<0.05), F20~F30組的肥滿度顯著高于F40組(<0.05); F100組全魚的水分和灰分顯著高于其他各組(<0.05), F10組和F100組全魚的粗蛋白顯著高于其他各組(<0.05), F30組和F50組全魚的粗脂肪顯著高于其他各組(<0.05), F100組全魚的粗脂肪顯著低于其他各組(<0.05)。F10、F20和F50組肌肉的水分顯著高于F100組(<0.05), F20組和F30組肌肉的粗脂肪顯著高于其他各組(<0.05), 各替代組肌肉的粗蛋白、灰分無組間差異(>0.05); 胃蛋白酶活性組間無差異(>0.05), F0和F20的胃脂肪酶活性顯著低于F30組(<0.05), F30組的胃淀粉酶活性顯著高于其他各組(<0.05), F30和F100組的腸脂肪酶活性顯著低于其他各組(<0.05), F0組的腸淀粉酶活性顯著高于其他各組(<0.05); 脫脂南極磷蝦粉替代組的皺襞高度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, F30組的皺襞高度顯著高于其他組(<0.05), 替代組和對照組的黏膜厚度和絨毛長度沒有顯著性差異(>0.05)。綜合來看, 脫脂南極磷蝦粉10%~50%的替代比例對圓斑星鰈幼魚的形態(tài)指標、體組成、消化酶活性和腸道形態(tài)指標有較好的效果。

圓斑星鰈(); 脫脂磷蝦粉; 體組成; 消化酶

圓斑星鰈()隸屬于鰈形目(Pleuronectiformes)、鰈科(Pleuronectidae)、星鰈屬(), 主要分布于日本和韓國北部沿海及中國的黃渤海附近[1]。其肉色白嫩、口味鮮美、內(nèi)臟團小及出肉率高[2], 再加上自然資源少, 市場價格高, 疾病少, 是具有廣闊前景的海水養(yǎng)殖種類[3]。目前對圓斑星鰈的研究主要集中在生物學特性、胚胎發(fā)育和仔魚發(fā)育等方面[4-7]。南極磷蝦()屬于節(jié)肢動物門(Arthropoda)、軟甲綱(Malacostraca)、磷蝦目(Euphausiacea), 通常是指南極大磷蝦[8]。據(jù)最新估計, 南極磷蝦的生物量為6.5×108~10.0×108t, 且營養(yǎng)豐富, 氨基酸平衡, 富含不飽和脂肪酸, 因此具有極高的應用研究價值[9]。南極磷蝦的主要產(chǎn)品是全脂南極磷蝦粉和磷蝦油, 全脂磷蝦粉在大菱鲆()、大西洋庸鰈()、星斑川鰈()和圓斑星鰈等鲆鰈魚中已有相關報道, 研究顯示南極磷蝦粉可以部分替代魚粉[10-13]。

目前魚粉短缺的問題已成為水產(chǎn)養(yǎng)殖研究的熱點, 而脫脂磷蝦粉是南極磷蝦提取磷蝦油后的副產(chǎn)品, 價格低廉且含有豐富的蛋白質。因此本實驗研究了脫脂磷蝦粉替代魚粉對圓斑星鰈幼魚形態(tài)指標、體組成、消化酶活性和腸道形態(tài)結構的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗飼料

以魚粉和脫脂南極磷蝦粉為蛋白源, 魚油為脂肪源配制成7組等蛋白等脂肪的顆粒飼料。用脫脂南極磷蝦粉蛋白分別替代10%、20%、30%、40%、50%和100%的魚粉蛋白, 并記為F0、F10、F20、F30、F40、F50和F100。實驗飼料配方見表1。飼料原料經(jīng)過粉碎, 80目過篩后配料, 混合均勻后加30%的水, 再一次混合, 用制粒機制成粒徑為3 mm的顆粒飼料, 55℃烘10~12 h, 于–20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 飼養(yǎng)管理

實驗于煙臺開發(fā)區(qū)天源水產(chǎn)有限公司進行。實驗魚選用體格健壯、規(guī)格一致和初始體質量為(60.13± 0.20)g的幼魚。420尾圓斑星鰈幼魚隨機放養(yǎng)到21個330 L的圓柱形塑料桶中, 每桶20尾。實驗前, 用F0組飼料飼養(yǎng)一周, 使實驗魚逐步適應配合飼料。實驗期間, 采用自然水溫流水養(yǎng)殖, 水溫為14~16℃, 鹽度為33, 溶氧量為(5~6)mg/L, 流速是(2~3)L/min。實驗持續(xù)8周, 從2016年8月6日~10月8日, 每天09: 00投喂1次, 飽食投喂, 投喂0.5 h后使用虹吸管吸取殘餌, 烘干稱質量, 每天記錄攝食量, 如有死魚, 記錄并稱質量。

表1 實驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎, %)

1). 魚粉: 粗蛋白 65%, 粗脂肪 5%; 2). 脫脂南極磷蝦粉: 粗蛋白 77%, 粗脂肪 2%; 3). 預混料為每千克飼料提供: VA 375 000 IU, VD375 000 IU, VE 3 000 mg, VK3900 mg, VB1600 mg, VB2600 mg, VB6600 mg, VB123.7 mg, D-泛酸2 400 mg, 煙酸4 500 mg, 葉酸 folic acid 185 mg, D-生物素7.5 mg, 肌醇3 000 mg, VC 10 500 mg, Zn 1 750 mg, Mn 1 050 mg, Cu 410 mg, Fe 1 150 mg, Co 60 mg, I 50 mg, Se 15 mg; 4). 總能為計算值, 其余為實測值

1.3 樣品收集與分析

實驗結束時, 采樣前將實驗魚饑餓24 h后, 每桶隨機取3尾魚測其體質量、體長, 用于計算肥滿度。解剖分離內(nèi)臟團和肝臟并稱質量, 用于計算肝體比和臟體比。分離胃、腸, 測胃蛋白酶等消化酶。接著取其背肌, 肌肉于–20℃冰箱保存, 用于測肌肉組成。每個桶隨機抽取2尾魚于–20℃冰箱中保存, 用于測定全魚體成分。最后每桶再取2尾魚, 取其中腸, 用于腸道的組織切片。

腸道組織切片的制備: 參照張正等[14]的研究, 取腸道中腸, 用Davidesdous液固定24 h后, 置于70%乙醇中保存。經(jīng)過乙醇脫水, 石蠟包埋后, 用LEICA RM2235型切片機連續(xù)切片, 切片厚度為6 μm, HE染色, Nikon ECLIPSE E800光學顯微鏡下對制作好的組織切片進行顯微觀察, 進行拍照并測量腸道皺襞高度、黏膜厚度及絨毛長度。

每組選取2個腸道組織切片, 進行腸微絨毛(腸道上皮細胞表面伸出的細長指狀突起)長度、黏膜(腸道內(nèi)壁的黏膜層)厚度和皺襞(黏膜和黏膜下層向腔面形成的突起)高度的測量, 觀察腸道發(fā)育情況。

全魚、肌肉及飼料樣品105℃烘干后, 采用凱氏定氮法測得粗蛋白含量(VELP, UDK-142 automatic distillation unit, Italy); 采用索氏抽提法(石油醚為抽提液)測得粗脂肪含量(FOSS 脂肪測定儀SOXTEC- 2050 Sweden); 將樣品在馬弗爐(550℃)中灼燒6 h測得粗灰分含量。胃蛋白酶、AMS和LPS等消化酶活性的測定均采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒。相關的計算公式如下:

肥滿度(%)=(體質量/體長3)×100;

臟體比(%)=(內(nèi)臟質量/實驗末魚體質量)×100;

肝體比(%)=(肝臟質量/實驗末魚體質量)×100

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實驗數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析, 數(shù)據(jù)差異顯著時采用Duncan, s 進行多重比較, 顯著水平為<0.05, 數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示(M±SE)。

2 結果

2.1 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈形態(tài)指標的影響

由表2可知, F0~F50組的肝體比和臟體比無顯著性差異(>0.05), F100組的肝體比和臟體比顯著低于其他各組(<0.05)。F20~F30組的肥滿度顯著高于F40組(<0.05), 與其他各組無顯著性差異(>0.05)。

表2 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈形態(tài)指標的影響

注: 同列無字母或數(shù)據(jù)肩標相同字母表示差異不顯著(>0.05), 不同小寫字母表示差異顯著(<0.05), 下表同

2.2 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈全魚和肌肉營養(yǎng)組成的影響

由表3可知, F100組全魚的水分顯著高于其他各組(<0.05)。F10組和F100組全魚的粗蛋白質顯著高于其他各組(<0.05)。F30組和F50組全魚的粗脂肪顯著高于其他各組(<0.05), F100組全魚的粗脂肪顯著低于其他各組(<0.05)。實驗各組的灰分都存在組間差異(<0.05), 但是F100組最高。由表4可知, F10、F20和F50組的水分顯著高于F100組(<0.05)。F20組和F30組肌肉的粗脂肪顯著高于其他各組(<0.05)。各替代組的粗蛋白質、粗灰分無組間差異(>0.05)。

2.3 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈消化酶活力的影響

由表5可知, 胃蛋白酶活性組間無差異(> 0.05)。F0和F20的胃脂肪酶活性顯著低于F30組(<0.05)。F30組的胃淀粉酶活性顯著高于其他各組(<0.05)。F30和F100組的腸脂肪酶活性顯著低于其他各組(<0.05)。F0組的腸淀粉酶活性顯著高于其他各組(<0.05)。

表3 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈全魚營養(yǎng)組成的影響

表4 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈肌肉營養(yǎng)組成的影響

表5 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈幼魚消化酶活性的影響

2.4 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈腸道結構的影響

由表6可知, 皺襞高度呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, F30組的皺襞高度顯著高于其他組(< 0.05)。替代組和對照組F0的黏膜厚度和絨毛長度沒有顯著性差異(>0.05)。

表6 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈腸道顯微結構指標的影響

觀察圓斑星鰈中腸的組織切片發(fā)現(xiàn), 腸道組織結構分為: 黏膜層、黏膜下層、肌層和漿膜, 黏膜凸起形成皺襞。F0組和F30組的皺襞密度高, 而F100組的皺襞排列疏松, 脫脂南極磷蝦粉適量替代飼料中魚粉能夠促進圓斑星鰈幼魚中腸的發(fā)育, 過高替代則顯著損傷中腸組織結構(圖1)。

3 討論

3.1 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈形態(tài)指標的影響

飼料蛋白來源和質量對魚類形態(tài)發(fā)育非常重要, 肝體指數(shù)和肥滿度是描述魚體營養(yǎng)狀況的形態(tài)指標。在本實驗中, 10%~50%的脫脂磷蝦粉替代組, 其臟體比、肝體比無顯著性差異, 但是隨著脫脂南極磷蝦粉替代比例增加, 其呈降低趨勢。呂云云等[15]在用發(fā)酵豆粕替代魚粉飼養(yǎng)圓斑星鰈的實驗中, 隨飼料中發(fā)酵豆粕水平的升高, 臟體比和肝體比呈降低的趨勢, 本實驗結果與其研究結果一致, 表明合適比例的動植物蛋白源替代魚粉對圓斑星鰈的肝臟發(fā)育影響不顯著。魏佳麗等[12]在用酶解磷蝦粉替代魚粉投喂珍珠龍膽石斑魚(♀× ♂)的實驗中, 替代組的肝體比、臟體比和對照組無顯著性差異, 同時宋文新等[16]發(fā)現(xiàn)發(fā)酵豆粕替代魚粉水平對黑鯛幼魚的肝體指數(shù)沒有顯著影響, 本實驗與以上研究結果不一致, 可能與魚類的種類、大小及生活習性有關。在實驗中, 100%替代組的肝體比和臟體比顯著低于其他各組, 可能的原因是: 在養(yǎng)殖投喂過程中發(fā)現(xiàn)F100組的攝食量最低; 脫脂南極磷蝦粉中高比例的幾丁質影響了圓斑星鰈對其的消化; 飼料中過多的纖維素影響圓斑星鰈的吸收利用, 目前在飼料中添加超過10%的纖維素會降低魚類和對蝦的生長已見相關報道[17-19], 由于以上原因可能造成圓斑星鰈不斷消耗肝臟中的能量物質, 最終使100%替代組的肝體比和臟體比顯著低于其他各組。在本實驗中, 脫脂南極磷蝦粉替代組的肥滿度和對照組F0無顯著性差異, 說明脫脂南極磷蝦粉替代魚粉蛋白對圓斑星鰈的體型沒有顯著影響, 與宋文新[16]、魏佳麗[12]的研究結果相同, 原因可能是磷蝦粉作為一種優(yōu)質蛋白源, 其氨基酸組成和比例和魚粉相似, 且易被圓斑星鰈等鲆鰈魚類吸收[20]。

圖1飼料中脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈腸道形態(tài)的影響(中腸)

FH. 皺襞高度; MT. 黏膜厚度; VL. 絨毛長度

FH. fold height; MT. mucosal thickness; VL. villus length

3.2 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈全魚和肌肉營養(yǎng)組成的影響

脫脂南極磷蝦粉替代組全魚的水分F100組顯著高于其他組, 且F10和F20組全魚的粗蛋白質顯著高于對照組F0。脫脂南極磷蝦粉替代組肌肉的水分、粗蛋白質和粗灰分和對照組F0無顯著性差異, 說明脫脂南極磷蝦粉作為蛋白源可以被較好的吸收利用。魏佳麗等[12]用酶解磷蝦粉替代魚粉飼喂珍珠龍膽石斑魚(×), 酶解磷蝦粉替代組全魚的水分、粗蛋白質和對照組F0無顯著性差異。Yoshitomi等[21]在飼料中添加南極磷蝦粉飼養(yǎng)黃尾魳(), 南極磷蝦粉替代組肌肉的粗蛋白質和對照組無顯著性差異。同時在虹鱒()[22-23]的投喂實驗上也有同樣的效果。本實驗與以上研究結果一致, 可能的原因是全脂南極磷蝦、脫脂南極磷蝦粉的氨基酸組成和魚粉相似且能被圓斑星鰈幼魚很好的攝取和吸收[20]。實驗中F30組、F50組全魚的粗脂肪和F20組、F30組肌肉的粗脂肪均顯著高于F0組, 而100%添加組全魚的粗脂肪則顯著低于F0組。魏佳麗等[12]在酶解磷蝦粉替代魚粉投喂珍珠龍膽石斑魚的實驗中, 替代組全魚和肌肉的粗脂肪和對照組無顯著性差異, 原因可能是: 與魚的種類有關; 酶解磷蝦粉產(chǎn)生的小肽可能阻礙魚體吸收脂肪, 并促進脂質的代謝[24]。而作者的實驗結果則可能是脫脂磷蝦粉作為提取磷蝦油后的副產(chǎn)物, 由于提取磷蝦油工藝不同, 仍然含有由高不飽和脂肪酸構成的磷脂成分[25], 適當比例的脫脂南極磷蝦粉替代組的飼料投喂圓斑星鰈, 增強了魚體內(nèi)脂蛋白的合成和轉運, 并最終導致體脂在魚體組織中沉積, 這一點在關于龍蝦()[26]的研究中得到了證實。而高比例的脫脂磷蝦粉替代組由于含有高比例的幾丁質, 進而對魚體的脂肪沉積起抑制作用[27]。

3.3 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈消化酶活力的影響

3.4 脫脂南極磷蝦粉對圓斑星鰈腸道結構的影響

腸道皺襞和腸絨毛是魚類消化吸收的主要場所, 皺襞高度越高, 越有利于營養(yǎng)物質的吸收[31]。在本實驗中, 皺襞高度隨脫脂磷蝦粉添加水平的升高呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢, 而呂云云等[15]在發(fā)酵豆粕替代魚粉投喂圓斑星鰈的實驗中, 皺襞高度隨著飼料中發(fā)酵豆粕的增加呈現(xiàn)遞減的趨勢, 趨勢相反?？赡艿脑蚴敲撝蠘O磷蝦粉和發(fā)酵豆粕相比其氨基酸更平衡, 營養(yǎng)價值更高[20]。說明合適比例的脫脂南極磷蝦粉的替代有利于魚體對營養(yǎng)物質的消化吸收, 但是過高比例的替代會顯著影響魚體的消化吸收。黏膜厚度是腸道發(fā)育的重要判斷指標[32]。在本實驗中, 黏膜厚度和絨毛長度無組間差異, 表明脫脂南極磷蝦粉的添加不影響魚體的腸道發(fā)育。

4 小結

根據(jù)對形態(tài)指標、體組成、消化酶和腸道結構指標的影響, 10%~50%的脫脂南極磷蝦粉添加比例對圓斑星鰈無不利影響。

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Effects of dietary skimmed krill meal on the body composi-tion and digestive ability of juvenile spotted halibut ()

ZHENG Jian-ming1, 2, YAN Jun-li1, 2, CHEN Si-qing1, CHANG Qing1, WANG Zhen-jie1, 2, ZHAO Jie-jie1, 2, LIU Chang-lin1, HU Jian-cheng1

(1. Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China; 2. College of Fishery and Life Sciences, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)

While both fishmeal and skimmed krill meal (SKM) are considered the main source of protein, fish oil has been used as a source of lipid. This study aims to determine the optimum level of SKM (in replacement of the fishmeal) in the diet for spotted halibut (). We conducted an 8-week experiment in which the seven isocaloric and isonitrogenous diets contained 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, and 100% SKM. We provided each diet randomly to a triplicate of 15 fish (60.13 g±0.20 g) per tank in the indoor culture system. The results revealed that the viscerosomatic index and hepatosomatic index of other groups were higher than those in the F100 group (< 0.05). The condition factor of F20-F30 groups was higher than that in the F40 group (< 0.05). In addition, the whole-body moisture and ASH of the F100 group were higher than those of other groups (< 0.05); the whole-body crude protein of the F10 and F100 groups was higher than that in other groups (< 0.05); and the whole-body crude fatty of the F30 and F50 groups was higher than that in other groups (< 0.05). Furthermore, the muscle moisture of the F10, F20, and F50 groups was higher than that of the F100 group (< 0.05); the muscle crude protein and ASH of the F10-F100 groups were similar to those of the F0 group (> 0.05); and the muscle crude fat of the F20-F30 groups was higher than that in other groups (< 0.05). We observed no significant difference in the pepsin of juvenile spotted halibut among groups (> 0.05). While the stomach lipase of the F0 and F20 groups were lower than that of the F30 group (< 0.05), the stomach amylase of the F30 group was higher than that of other groups (< 0.05). Although the intestinal amylase of the F0 group was significantly higher than that of other groups (< 0.05), the intestinal lipase of the F30 and F100 groups was lower than that of other groups (< 0.05). Finally, the fold height of the F30 group was significantly higher than that of other groups (< 0.05); however, the mucosal thickness and villus length of juvenile spotted halibut exhibited no significant difference among groups (> 0.05). This study suggests that 10%-50% of SKM levels exert similar effects on the body composition and digestive ability of juvenile spotted halibut.

spotted flounder; skimmed krill meal; body composition; digestive enzyme

(本文編輯: 譚雪靜)

[Yellow Sea Fisheries Research Institute of Chinese Academy of Fishery Sciences, No.20603022016005; Tianjin Agricultural Science and Tech-nology Achievement Transformation and Extension Project, No.201604100]

May 25, 2017

鄭建明(1990-), 男, 河北張家口人, 碩士研究生, 主要從事魚類營養(yǎng)與飼料研究, 電話: 13061330720 E-mail: 615709961@ qq.com; 常青,通信作者, 研究員, E-mail: changqing@ysfri.ac.cn

S96

A

1000-3096(2017)12-0038-08

10.11759//hykx 20170525003

2017-05-25;

2017-09-07

中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所基本科研業(yè)務(20603022016005); 天津市農(nóng)業(yè)科技成果轉化與推廣項目(201604100)