酶解豆粕蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾生长、饲料利用和消化酶的影响

刘慧玲 ，闫方权 ，吴世林 ，秦海鹏 ，杨世平

（1.广东海洋大学水产学院，广东省水产经济动物病原生物学及流行病学重点实验室暨水产经济动物病害控制广东省普通高等学校重点实验室，广东 湛江 524088；2.广州智特奇生物科技股份有限公司，广东 广州 510000）

鱼粉是水产饲料原料中最优质的蛋白源，随海洋渔业资源逐渐衰竭，鱼粉的数量逐年减少，价格大幅上升。开发利用其他蛋白，寻找廉价高效的蛋白原料，全部或部分替代鱼粉，降低饲料成本，是当前一个重要的研究热点。豆粕的蛋白质含量高、价格便宜、资源丰富，因其存在胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子，限制了其在饲料中的大量应用。豆粕在发酵前后营养价值发生极大的变化，蛋白质含量提高，小分子肽类增加，各类抗营养因子被去除，更加适合动物摄食[1]。豆粕发酵或酶解后，低分子蛋白的含量大幅提高，且胰蛋白酶抑制因子等抗营养因子得到了彻底消除[2]。发酵豆粕能改善断奶仔猪的生长性能和对饲料的利用率[3]，提高肉鸡肌肉产率[4]和改善鸡蛋品质[5]。在对虾养殖中，已有利用发酵豆粕替代鱼粉的报道[6-9]。替代部分鱼粉后，并未发现对凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）增重率、体肌肉组成等产生显著影响[6-8]，但过高的替代水平会降低对虾的生长性能和饲料利用率[7]。发酵豆粕适量替代鱼粉可提高凡纳滨对虾的免疫力，但替代量过高，也会引起机体的过度应激[9]。该试验以凡纳滨对虾为研究对象，在凡纳滨对虾配合饲料中用酶解豆粕蛋白替代部分鱼粉，研究酶解豆粕蛋白对凡纳滨对虾生长性能的影响，旨在为酶解豆粕蛋白替代鱼粉在凡纳滨对虾以及其他虾类的商品饲料中使用提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料

酶解豆粕蛋白为广州智特奇生物科技股份有限公司通过特殊工艺制备（商品名为唐吉诃德蛋白），其粗蛋白含量为56.0%、粗脂肪为2.6%，水分为8.0%，灰分为7.0%。鱼粉为秘鲁进口鱼粉。试验用水为未经过沉淀、过滤的自然海水。

饲料配方中用 0、7.40%、14.80%、22.20%、30.20%的酶解豆粕蛋白分别替代基础配方中0、25%、50%、75%和100%的鱼粉制成5种等氮、等脂的饲料。试验饲料的蛋白源由鱼粉、酶解豆粕蛋白、豆粕、花生粕、酵母粉和虾粉等组成。饲料原料全部经粉碎，过80目筛，微量成分采取逐级扩大法添加，与大原料混合均匀后（水分添加25%～30%左右），挤压成1.2 mm粒径的颗粒饲料，60℃烘干（水分8%～10%）备用。饲料配方及营养成分含量见表1。

表1 试验饲料配方%

1.2 试验动物

试验对虾为该实验室自行培育的同一批健康的凡纳滨对虾幼虾，初始体质量为（1.10±0.02）g，试验前暂养1周。

1.3 饲养管理

试验在广东海洋大学东海岛海洋生物基地室内养殖系统进行。将对虾随机分为5组，每组设3个平行，每个平行40尾。试验在0.5 m3的玻璃纤维钢桶中进行，分别投喂5种不同饲料，投喂量为体质量的 5%～10%，在 08：00、14：00、20：00 各投喂 1次，根据对虾摄食情况做相应调整。每天观察对虾摄食、蜕壳、生长情况，并记录投喂量、水温、pH值、盐度等水质参数。试验期间，根据对虾生长状况、摄食情况，相应调节投饲量。每天吸污和换水1次，换水量为20%。试验期间水温为（28.3±0.86）℃，盐度为 27.3±0.1，pH 值为 8.12±0.04，试验时间为 56 d。

1.4 样品采集与分析

试验28 d和56 d时，称重计数。每桶随机选取处于蜕皮间期的5尾对虾，取对虾的肝胰腺、中肠（去除肠道内容物），并称重，然后置于冰箱中（-80℃）保存。分析时将样品按其质量的9倍加入生理盐水（4℃，pH值7.0），低温下用玻璃匀浆器匀浆，再以4 000 r/min，4℃，离心20 min，取上清液测定酶活性。蛋白酶活性的测定采用福林—酚试剂法，在40℃下每分钟水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸，定义为1个蛋白酶活力单位（U）。淀粉酶活性和脂肪酶活性采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。

随机选取处于蜕皮间期的8尾对虾进行虾体成分分析。将全虾样品在105℃下烘干至恒重分别测定水分含量；采用凯氏定氮法测定虾体蛋白含量。

增重率（WG）（%）=100×（Wt-W0）/W0；

特定生长率（SGR）（%/d）=100×[ln（Wt）-ln（W0）]/t；

饲料系数=F/（Wt-W0）；

蛋白质效率（PER）（%）=100×（W0-Wt）/蛋白质摄入量。

式中：W0为每桶的初始平均体质量（g）；Wt为终末平均体质量（g）；t为养殖的天数（d）；F 为是消耗的饲料干物质的量（g）。

1.5 数据处理与分析

结果用平均值±标准差表示。采用SPSS Statistics 21统计软件对数据进行单因素方差分析（Oneway ANOVA），并结合Duncan法进行多重比较，以P＜0.05表示差异具统计学意义。

2 试验结果

2.1 对凡纳滨对虾生长和存活情况的影响

由表2可知，养殖28 d时，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾体质量、WG和SGR影响显著（P＜0.05），而对存活率无显著影响（P＞0.05）。WG以对照组最高，替代25%组次之，替代100%组最低；对照组、替代25%组的WG显著高于替代75%组和替代100%组（P＜0.05）。对照组、替代25%组和替代50%组间差异不具统计学意义（P＞0.05）。

由表3可知，养殖56 d时，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾体质量、WG、SGR和存活率影响显著（P＜0.05）。WG以对照组最高，替代25%组次之，替代100%组最低；对照组的WG显著高于替代75%组和替代100%组（P＜0.05）；对照组、替代25%组和替代50%组间差异不具统计学意义（P＞0.05）。而存活率以替代25%组最高，对照组次之，替代100%组最低；替代25%组的存活率比对照组高5.83%，且显著高于替代75%组和替代100%组（P＜0.05），但对照组、替代25%组和替代50%组间无差异统计学意义（P＞0.05）。

表2 酶解豆粕蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾28 d生长的影响

表3 酶解豆粕蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾56 d生长的影响

2.2 对凡纳滨对虾体成分和饲料利用情况的影响

由表4可知，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾饲料系数和PER影响显著（P＜0.05），而对体蛋白含量无显著影响（P＞0.05）。28 d饲料系数和56 d饲料系数均以对照组最低，替代25%组次之，替代100%组最高；对照组的饲料系数显著低于替代75%组和替代100%组（P＜0.05）。饲料系数和PER在对照组、替代25%组和替代50%组间均无差异统计学意义（P＞0.05）。

2.3 对凡纳滨对虾消化酶活性的影响

由表5可知，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾肝胰腺和肠道的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活力有显著的影响（P＜0.05）。替代25%组肝胰腺蛋白酶活力显著高于其他组（P＜0.05），替代50%组次之，替代100%组最低。而酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉却显著降低了对虾肠道中蛋白酶活力（P＜0.05）。各酶解豆粕蛋白组的肝胰腺和肠道的淀粉酶活力均显著高于对照组（P＜0.05）。对照组肝胰腺的脂肪酶活力与替代25%组、替代50%组和替代75%组间无差异统计学意义（P＞0.05）。

表4 酶解豆粕蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾体成分和饲料利用情况的影响

表5 酶解豆粕蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾消化酶活性的影响

3 分析与讨论

3.1 酶解豆粕蛋白对凡纳滨对虾生长性能的影响

许多研究表明，豆粕经过深加工之后（发酵）适量替代饲料中的鱼粉对水产动物的生长无显著影响[6-9]。冷向军等[6]研究发现，发酵豆粕可取代饲料中鱼粉用量的20%，而不会对凡纳滨对虾体增重率、体肌肉组成产生显著影响。杨耐德等[7]发现发酵豆粕替代鱼粉量小于33.33%时，对凡纳滨对虾生长性能和饲料利用率无显著影响，过高的替代水平会降低对虾的生长性能和饲料利用率。李贵生等[8]发现使用发酵杂粕等氮替代10%鱼粉饲养凡纳滨对虾，与对照组相比，对虾的生长均无差异统计学意义。刘韬等[9]研究发现，8%～12%发酵豆粕替代鱼粉对凡纳滨对虾生长性能无显著影响。该试验中，养殖前期（28 d）和后期（56 d），酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾的体质量、增重率和特定生长率影响显著（P＜0.05），且随替代率的增加，各指标均逐渐下降，但当酶解豆粕蛋白替代鱼粉量不超过50%时，不同养殖阶段的增重率和特定生长率与对照组均无差异统计学意义（P＞0.05），这说明该种工艺制备的酶解豆粕蛋白与其他发酵豆粕一样，改善了豆粕的品质，更加符合对虾生长的需要。而同时，在本试验过程中，观察发现各组之间对虾的摄食情况有很大不同，投喂酶解豆粕蛋白组的对虾，在投喂几天后对虾的摄食速度明显增加，说明发酵豆粕的适口性增加，与Visessanguan[11]的研究结果一致。也有研究发现，饲料中添加酶解豆粕蛋白可以促进动物的生长。3.5%大豆酶解蛋白替代日粮中3%的鱼粉投喂断奶仔猪，获得了最高的试验期末体质量、日增重和采食量[3]。异育银鲫（Carassius auratus gibelio）饲料中添加30%发酵豆粕，能起到促进生长和改善肝功能的作用[12]。

3.2 酶解豆粕蛋白对凡纳滨对虾存活率的影响

许多研究证明，发酵豆粕适量替代饲料中的鱼粉对水产动物的存活率无显著影响[6，9，13-14]。该试验的研究发现，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉对凡纳滨对虾养殖前期（28 d）的存活率无显著影响（P＞0.05），但对养殖后期（56 d）各组存活率影响显著（P＜0.05）。可能是在养殖前期时进行对虾称重等操作后，养殖对虾受到了严重刺激后，造成了养殖后期对虾的存活率出现了组间的显著差异（P＜0.05）。替代鱼粉量为25%时，其存活率比对照组还高5.83%，虽然统计上无差异统计学意义（P＞0.05），但在生产中可能有很大意义，可能是酶解豆粕蛋白提高了对虾免疫力。刘韬等[9]认为发酵豆粕适量添加，可提高对虾免疫相关酶活力，改变免疫相关基因的表达，不过替代量过高，会引起机体的过度应激。Lin等[10]发现豆粕在替代20%鱼粉蛋白质时会降低凡纳滨对虾的免疫能力，使用发酵蛋白能减少这种负面效应，但并不能消除。也有研究发现，发酵豆粕替代28.6%鱼粉时，凡纳滨对虾的成活率显著提高（P＜0.05）[15]。大豆酶解蛋白具有提高断奶仔猪的血清抗体水平、增强免疫力的作用[3]。

3.3 酶解豆粕蛋白对凡纳滨对虾饲料利用的影响

发酵豆粕替代日本沼虾（Macrobrachium nipponense）饲料中的25%的鱼粉时，其增重率和饲料系数达到最佳且优于对照组[16]。刘韬等[9]则发现过高或过低发酵豆粕替代鱼粉饲料均会降低凡纳滨对虾的生长性能，降低饲料效率。该试验中，酶解豆粕蛋白替代不同比例的鱼粉蛋白质对凡纳滨对虾饲料系数和蛋白质利用率的影响显著（P＜0.05）。28 d饲料系数和56 d饲料系数均以对照组最低。当酶解豆粕蛋白替代鱼粉量不超过50%时，不同养殖阶段的饲料系数和蛋白质利用率与对照组间均无差异统计学意义（P＞0.05）。这说明凡纳滨对虾饲料中添加部分酶解豆粕蛋白替代一定量的鱼粉，对饲料利用无显著影响，与杨耐德在对虾中的研究结果一致[7]。彭松等[17]在进行3种发酵豆粕试验时，发现分别添加其中两种发酵豆粕试验组的饲料系数显著高于对照组（P＞0.05），但另一种发酵饲料却显著降低了饲料系数（P＜0.05），说明发酵豆粕的质量存在差异，不同的发酵豆粕会表现出不同的效果。

3.4 酶解豆粕蛋白对凡纳滨对虾消化酶活性的影响

蛋白酶的活力在消化酶中最强，说明凡纳滨对虾具有较高的蛋白质消化能力[18]。该试验中的对虾蛋白酶活力为肝胰脏显著大于肠道，说明蛋白酶主要分布于肝胰脏，肠道的蛋白酶活力迅速下降，与黄燕华的研究结果一致[19]。消化酶活性的高低是评价养殖动物对营养物质消化能力的重要指标。Feng等[20]研究表明，枯草芽孢杆菌发酵豆粕显著提高了断奶仔猪十二指肠胰蛋白酶活性。该试验中，当酶解豆粕蛋白替代鱼粉量不超过50%时，对虾肝胰腺蛋白酶活性显著提高，淀粉酶活性也在不同程度有所提高。发酵豆粕也能诱导黄河鲤（Cyprinus carpio-haematopterus）前肠分泌淀粉酶，提高前肠淀粉酶活力[21]。凡纳滨对虾消化酶活性的提高可能与酶解豆粕蛋白产品中抗营养因子的彻底降解、大分子肽含量较低等有关[22]。本试验中，酶解豆粕蛋白组对对虾肠道蛋白酶的活力显著低于对照组，可能与肝胰腺中蛋白酶活力的大幅提高，进而降低进入肠道食糜的大分子蛋白含量，肠道不需要分泌更多的蛋白酶来消化食物有关。投喂发酵豆粕的黄河鲤中肠和后肠淀粉酶活力也出现了下降[21]。袁春营等[23]则报道发酵豆粕能显著提高对虾肝胰腺和肠道的蛋白酶活力。

4 结论

综合考虑对虾的生长性能，饲料系数、消化酶活性等，酶解豆粕蛋白替代饲料中25%～50%的鱼粉含量为宜，不能超过50%，过高的替代比例会造成对虾消化酶活力下降，生长性能下降，饲料系数升高。