达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中营养物质的表观消化率

吴金平 褚志鹏 陈细华 唐 丹 乔新美 李创举 岳华梅 阮 瑞 刘 伟

(中国水产科学研究院长江水产研究所，农业部淡水生物多样性保护重点实验室，武汉 430223)

达氏鳇(Husodauricus)是鲟形目鲟科中2种鳇属鱼类之一，也是我国黑龙江流域2种土著鲟鱼之一。以达氏鳇为母本、同产黑龙江的施氏鲟(Acipenserschrenckii)为父本杂交产生的“鲟龙1号”是目前我国主养鲟鱼品种之一。目前已有一些关于鲟鱼蛋白质、脂类、糖类、维生素和矿物质等需要量的研究[1-3]，但这些研究还不能满足鲟鱼产业的需求。据调查，产业用的鲟鱼饲料配方主要参考鳗、鳖等，缺乏必要的基础研究，同时尚没有获得任何一种鲟鱼的全套营养学资料[4]，为此，开展鲟鱼相关的饲料研究已迫在眉睫。

1 材料与方法

1.1 待测蛋白质原料与试验饲料

试验选用的6种蛋白质原料为鱼粉、鸡肉粉、肉骨粉、羽毛粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉，其中鱼粉(秘鲁)、羽毛粉(不详)、双低菜籽粕(加拿大)和玉米蛋白粉(河南)来自武汉大北农水产科技有限公司；鸡肉粉(美国)和肉骨粉(澳大利亚)来自于浙江兴龙马饲料有限公司，其营养水平及氨基酸组成见表1。以0.4%的二氧化钛(TiO2)为指示剂，配制基础饲料，其组成及营养水平见表2。所有原料粉碎后过60目筛，添加0.4%的TiO2作为标记物，采用逐级混匀法混合均匀制成基础饲料。分别将鱼粉、鸡肉粉、肉骨粉、羽毛粉、双低菜粕和玉米蛋白粉这6种蛋白质原料与基础饲料按照3∶7的比例配制试验饲料。取70%添加TiO2的基础饲料和30%的待测蛋白质原料，充分混匀后，添加20%左右的水，再次混匀，用小型绞肉机制成直径约3 mm的条状饲料。风扇吹干后，置于-20 ℃冰箱中保存备用。

表1 待测蛋白质原料的营养水平和氨基酸组成(干物质基础)

1.2 试验鱼与养殖条件

达氏鳇受精卵来源于黑龙江抚远江段野生个体自然繁殖的，受精卵运至长江水产研究所荆州太湖基地进行孵化培育，待体质量达到试验要求的规格后进行分组。试验开始前，挑选规格一致、表观健康的初始体质量为(66.79±2.18) g的达氏鳇幼鱼420尾，随机分养于21个流水养殖桶(直径105 cm，体积0.43 m3)中，每桶放鱼20尾。分桶后，先用基础饲料投喂，每天表观饱食投喂2次(08:00、15:00)，基础饲料投喂2周后，开始用试验饲料投喂，每种试验饲料投喂3桶鱼，投喂1周后开始采用捞网收集成形的粪便，共收集10 d。试验期间采取自然光照，水源为过滤后的地下水，水温18.2～20.0 ℃，溶氧浓度≥ 5 mg/L，pH 7.8～8.2。

1.3 粪便收集

每天的上午和下午投喂后0.5 h进行排污，排出桶中残余的饲料和粪便，于每天的10：00—13：00和17：00—18：00用密网捞取饱满和成形的粪便，并放入对应编号的培养皿中，随后置于-20 ℃冰箱中冻藏。待粪便收集至足够的量后，于真空冷冻干燥机中干燥，干燥时间约72 h，粉碎后放入样品袋中，于-40 ℃冰箱中冷藏备用。

1.4 指标测定

饲料和粪便的水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量分别采用105 ℃烘干法(GB/T 6435—2014)、凯氏定氮法(GB/T 5009.5—2003)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2003)和灼烧称重法(GB/T 5009.4—2003)测定，总能采用氧弹测热仪(Parr-6200)直接测定，氨基酸含量采用氨基酸分析仪(安捷伦-1260)参照GB/T 5009.124—2016中方法测定，TiO2含量参照文献[11]中方法测定。饲料总磷含量采用酸消化后比色法(GB/T 5009.87—2016)测定。

饲料(包括基础饲料和试验饲料)的粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸和总能表观消化率按式(1)计算，饲料的干物质表观消化率按式(2)计算:

ADCd(%)=[1-(Pf/Pd)×(Rd/Rf)]×100；

(1)

ADCdm(%)=[1-(Rd/Rf)]×100。

(2)

表2 基础饲料组成及营养水平(干物质基础)

1)预混料为每千克饲料提供Premix provided the following per kg of the diet:VB150 mg，VB2200 mg，VB650 mg，VB1220 mg，叶酸 folic acid 15 mg，VC 325 mg (30%)，泛酸 pantothenate 400 mg，肌醇 inositol 1 500 mg，D-生物素D-biotin 5 mg (2%)，烟酸 niacin 750 mg，VA 2.5 mg，VE 100 mg (50%)，VD32 mg，VK 20 mg，Ca(H2PO4)21 800 mg，KH2PO41 350 mg，NaCl 500 mg，MgSO4·7H2O 750 mg，NaH2PO4·2H2O 650 mg，KI 1.5 mg，COSO4·6H2O 2.5 mg，CuSO4·5H2O 15 mg，ZnSO4·7H2O 350 mg，FeSO4·7H2O 1 250 mg，MnSO4·4H2O 80 mg，Na2SeO36.00 mg。2)营养水平均为实测值。Nutrient levels were all measured values.

式中：ADCd为试验饲料的粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸或总能表观消化率(%)；ADCdm为试验饲料的干物质表观消化率；Pf为粪便中粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸含量(质量分数，%)或总能(MJ/kg)；Pd为试验饲料中粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸含量(质量分数，%)或总能(MJ/kg)；Rd为试验饲料中TiO2的含量(质量分数，%)；Rf为粪便中TiO2的含量(质量分数，%)，6种待测蛋白质原料的营养物质表观消化率按式(3)计算：

ADCi=ADCt+[(ADCt-ADCr)×(0.7×Er)/(0.3×Ei)]。

(3)

式中：ADCi为待测蛋白质原料的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸或总能的表观消化率(%)；ADCt为含30%待测蛋白质原料的试验饲料的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸或总能表观消化率(%)，根据式(2)计算；ADCr为基础饲料的干物质、粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸或总能表观消化率(%)，根据式(1)计算；Er为基础饲料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸含量(质量分数，%)或总能(MJ/kg)；Ei为待测蛋白质原料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、氨基酸含量(质量分数，%)或总能(MJ/kg)。

1.5 数据处理与分析

试验结果以平均值±标准差表示。所有数据采用SPSS 22.00软件，经one-way ANOVA和Duncan氏法多重比较，P<0.05表示组间有显著性差异。

2 结 果

达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪和总能的表观消化率见表3。达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中干物质表观消化率为54.79%～88.07%，其中鱼粉的干物质表观消化率最高，鸡肉粉次之，均达到80%以上，二者显著高于肉骨粉和双低菜籽粕(P<0.05)；肉骨粉的干物质表观消化率最低，与其他蛋白质原料相比差异显著(P<0.05)；羽毛粉的干物质表观消化率为72.35%，与鸡肉粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉无显著差异(P>0.05)。达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中粗蛋白质的表观消化率较高，均在73%以上，其中鱼粉的粗蛋白质表观消化率最高为89.47%，显著高于其他蛋白质原料(P<0.05)；鸡肉粉次之，为81.14%，与肉骨粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉差异不显著(P>0.05)；羽毛粉的粗蛋白质表观消化率最低，为73.62%，与肉骨粉差异不显著(P>0.05)，与其他蛋白质原料差异显著(P<0.05)。达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中总能的表观消化率为66.64%～103.18%，其中鱼粉的总能表观消化率最高，鸡肉粉次之，均达到89%以上，二者显著高于肉骨粉和羽毛粉(P<0.05)；羽毛粉的总能表观消化率最低，为66.64%，显著低于鱼粉、鸡肉粉和玉米蛋白粉(P<0.05)，与肉骨粉和双低菜籽粕差异不显著(P>0.05)。达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中粗脂肪的表观消化率均在99%以上，6种蛋白质原料之间差异不显著(P>0.05)，其中双低菜籽粕的粗脂肪表观消化率最高，为100.74%。

表3 达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪和总能的表观消化率

同列数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。Values in the same column with different letter superscripts were significantly different (P<0.05).

达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中氨基酸的表观消化率见表4。各蛋白质原料中各氨基酸的表观消化率与其粗蛋白质的表观消化率呈相同的变化趋势。6种蛋白质原料中，鱼粉的总氨基酸表观消化率是最高的，为98.62%，与其他蛋白质原料差异显著(P<0.05)；羽毛粉的总氨基酸表观消化率在6种蛋白质原料中是最低的，为51.27%，与其他蛋白质差异显著(P<0.05)；鸡肉粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉的总氨基酸表观消化率居中，这3种蛋白质原料之间无显著差异(P>0.05)，并均显著高于肉骨粉(P<0.05)。

表4 达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中氨基酸的表观消化率

同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05)。Values in the same row with different letter superscripts were significantly different (P<0.05).

3 讨 论

3.1 外源指示剂和营养物质表观消化率计算方法的选择

本试验采用Cho等[12]的方法配制试验饲料，即用待测原料取代一部分基础饲料，取代比例为30%。但Cho等[12]的计算方法没有考虑到基础饲料和待测原料的养分对测定结果的影响。为此，采用Bureau等[13-14]在Cho等[12]研究的基础上对计算方法进行了改进[公式(2)]，进一步减小了因基础饲料与待测原料的养分差异导致对待测原料营养物质表观消化率的影响，从而提高了结果的准确度。

根据营养成分及指示剂在粪便和饲料中的含量，间接测定动物对饲料原料营养物质的利用率，是研究动物对饲料消化率的常见方法。常见的指示剂有TiO2、三氧化二钇、二氧化钛和酸不溶灰分等。TiO2具有化学性质稳定，不溶于水和稀酸，摄入2～3 g/d对动物无害，并能完全排泄到粪中(95%以上的回收率)等特点。与其他指示剂相比，TiO2具有回收率变异较小，不改变饲料颜色，无致癌性，可合法添加，检测灵敏度高，在饲料中的添加量低(一般为0.2%～0.5%)等优点[15-16]。因此，本试验选用TiO2为指示剂，以确保数据的准确性。

3.2 达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中营养物质的表观消化率

饲料能量的消化率反映了鱼类对饲料中蛋白质、脂肪和碳水化合物的总体可利用程度。达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中总能的表观消化率类似于干物质表观消化率的变化趋势。6种蛋白质原料中，以鱼粉(本试验测得鱼粉的总能表观消化率>100%)和鸡肉粉的总能表观消化率较高，双低菜籽粕和玉米蛋白粉居中，肉骨粉和羽毛粉较低。本试验中，双低菜籽粕和玉米蛋白粉的干物质和总能表观消化率均低于鱼粉，与在乌苏鳢[19]、大黄鱼[20](Pseudosciaenacrocea)和欧洲鳇[10]等上的研究结果一致，这可能是因为植物性蛋白质中纤维素所占比例较高，而水生动物缺乏消化纤维素的酶系统，饲料中的纤维素不易被鱼类消化吸收[21]，而高含量的纤维素(>8%)可能降低鱼类对饲料干物质和能量的消化率[22]。达氏鳇幼鱼对羽毛粉的干物质和总能表观消化率分别为72.35%、66.64%，与杂交鲟[8]、西伯利亚鲟[9]和团头鲂[23](Megalobramaamblycephala)对羽毛粉的干物质和总能表观消化率的结果较为接近。

本试验中，达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中粗脂肪的表观消化率都在99%以上，表明鳇幼鱼有很强的利用蛋白质原料中脂肪的能力，这与姜雪姣等[23]报道的团头鲂对膨化羽毛粉和玉米蛋白粉的粗脂肪表观消化率(95.7%、103.4%)，Che等[19]报道的乌苏鳢对鱼粉和肉骨粉的粗脂肪表观消化率(94.07%、91.01%)和Safari等[10]报道的欧洲鳇亚成鱼对鱼粉的粗脂肪表观消化率(98.1%)的结果较为一致。但达氏鳇幼鱼对玉米蛋白粉和双低菜籽粕的粗脂肪表观消化率是高于欧洲鳇亚成鱼[10]和乌苏鳢[19]的。

蛋白质原料中蛋白质的质量是影响鱼类营养的首要因子，而鱼类对其蛋白质的消化率是判断原料可利用性的重要指标[24]。本试验中，各蛋白质原料的粗蛋白质表观消化率均在73%以上，其中鱼粉和鸡肉粉的粗蛋白质表观消化率分别达到89.47%和81.14%，均高于双低菜低粕(79.52%)和玉米蛋白粉(79.52%)，这可能与以下2个方面的因素有关：一是植物蛋白质存在必需氨基酸的不平衡性[25]；二是植物蛋白质存在抗营养因子[26-27]，会影响鱼类的消化吸收。本试验中，双低菜籽粕和玉米蛋白粉的粗蛋白质表观消化率均接近80%，表明上述2种蛋白质原料也能较好地被达氏鳇幼鱼消化吸收。Sullivan等[28]认为植物蛋白质原料虽然不具有动物蛋白质原料那样高的粗蛋白质含量，但是许多植物蛋白质原料能够像动物蛋白质原料一样被肉食性鱼类和杂食性鱼类有效地消化，因此，植物蛋白质原料双低菜籽粕和玉米蛋白粉也可以作为达氏鳇幼鱼人工配合饲料的蛋白质来源之一。达氏鳇幼鱼对羽毛粉的粗蛋白质表观消化率为73.62%、低于西伯利亚鲟[9]的88.2%，接近欧洲鳇[10]的75%，高于杂交鲟[8]的50.54%；达氏鳇幼鱼对肉骨粉的粗蛋白质表观消化率为76.24%，低于杂交鲟[8]的84.95%、西伯利亚鲟[9]的83.9%，接近杂交鲟[8]的77.54%，究其原因，一方面可能是杂交鲟在消化吸收方面的遗传特性与其他鲟有差异[8]；另一方面可能是受原料加工方式及来源不同的影响，原料及营养成分的差异也可导致消化吸收的差异[8]。

本试验中，达氏鳇幼鱼对各蛋白质原料中氨基酸和粗蛋白质的表观消化率变化趋势较为一致，同时发现不同的蛋白质原料中同一种氨基酸的表观消化率有很大的差异，同种蛋白质原料中不同种氨基酸的表观消化率也存在很大的差异，这与部分学者的报道[23,29]相一致。本试验中，除羽毛粉和肉骨粉外，达氏鳇幼鱼对其他4种蛋白质原料的总氨基酸表观消化率均在80%以上，表明达氏鳇幼鱼对这4种蛋白质原料中的大部分氨基酸都能有效的利用。而达氏鳇幼鱼对羽毛粉和肉骨粉的总氨基酸表观消化率均在70%以下，这可能与原料来源、新鲜度、营养组成和加工工艺等因素有关。

4 结 论

综上所述，达氏鳇幼鱼对6种蛋白质原料中干物质、粗蛋白质、粗脂肪、总能及总氨基酸和必需氨基酸的表观消化率均以鱼粉最好，鸡肉粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉次之，羽毛粉和肉骨粉较差，表明对于达氏鳇幼鱼而言，鸡肉粉、双低菜籽粕和玉米蛋白粉可以作为其优质的动植物蛋白质来源之一。对于羽毛粉和肉骨粉，由于受到原料品质和加工工艺的影响，其营养成分变异范围较大，因此在使用时应考虑新鲜度、来源和营养组成等因素，并控制其在达氏鳇幼鱼饲料中的用量。