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管角螺幼螺配合饲料中蛋白质适宜含量的研究

2013-12-21杜学星蒋霞敏姜小敏

生物学杂志 2013年3期
关键词:生长率转化率氨基酸

杜学星, 蒋霞敏, 姜小敏, 叶 丽

(宁波大学海洋学院, 宁波 315211)

管角螺(HemifusustubaGmelin)隶属于软体动物门,腹足纲、角螺属,是浅海较大型经济螺类,其肉味鲜美,营养丰富,由于近年来受到过度捕捞,野生资源日益减少,供不应求,所以进行大规模人工养殖势在必行。虽然目前管角螺的人工育苗和养殖技术已经取得初步成功,但其饵料仍以鲜活饵料为主,不仅成本较高,还容易污染水质,造成资源浪费,而配合饲料可以根据管角螺的养殖环境和不同生长阶段的营养需求及时调整营养配比,满足其营养需求,所以研制管角螺的配合饲料成为目前急需解决的问题。

蛋白质含量不仅是影响配合饲料品质和成本的主要因素,还是决定水产动物生长的最关键的营养物质。饲料蛋白质含量过低不能满足水产动物的生长需要,过高则不仅会增加成本、造成资源的浪费,而且会使水中氮磷含量增多,破坏水质[1]。所以研究饲料中蛋白质的适宜含量,对优化饲料成本、保持水产动物良好的生长和提高饲料利用率具有重要意义[2]。迄今为止,管角螺的研究仍集中在解剖学、组织学、人工繁育等方面,关于管角螺对饲料中蛋白质需求量的研究尚属空白。

本试验以国产鱼粉+白鱼粉为蛋白源,混合油(鱼油∶豆油=1∶1)为脂肪源,特定生长率、饲料转化率、蛋白质效率和存活率为指标,研究了饲料中不同蛋白质水平对管角螺生长和肌肉成分的影响,以探求管角螺配合饲料的最适蛋白质含量,为以后进一步研究管角螺的配合饲料提供一定的基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料配方及试验设计

表1试验饲料组成和成分分析

诱食剂的添加量为0.54%浓度的缢蛏浸出液50 mL。基础料为国产鱼粉29%,去皮花生粕2%,去皮豆粕7.5%,α-淀粉10%,维生素预混料1%和矿物质预混料0.5%。

以国产鱼粉+进口白鱼粉为蛋白源,混合油(鱼油∶豆油=1∶1)为脂肪源,脂肪含量为9%(豆油在佳佳乐超市,为金龙鱼牌植物油,其它试验用基础饲料成分均由宁波天邦股份有限公司提供),制成蛋白水平为25%、30%、35%、40%、45%的5种试验饲料,其设计配方及营养成分见表1,饲料氨基酸含量见表2。试验饲料制作时,先将各种原粉过100目筛,再按配方比例准确称量各种原料,混合均匀后,加水(饲料干粉∶水为2∶1),反复揉捏,挤压制作成直径为2 mm,长度为10~15 mm的饲料,60℃烘干,放入保鲜袋中,于0℃冰箱中保存待用。明胶需先在90℃水中溶解后再加入。

试验用管角螺在浙江省宁海县得水水产苗种场人工育苗获得,试验前饥饿3 d,投喂配合饲料,至正常摄食后开始试验。选取壳高(2.25±0.25)cm,体重(0.65±0.25)g的管角螺300只,随机分为与蛋白质梯度相对应的5个试验组,每组设3个重复,每个重复20只管角螺。

表2 饲料中氨基酸含量

1.2 试验条件

试验于2010年8—9月在宁海县得水水产苗种场进行。试验用盆为内径16 cm、高8 cm的塑料圆盆,盆内铺沙(40网目),沙厚1.5~2 cm,水体高4~5 cm,盆和沙均用高锰酸钾消毒,所用海水经过两层沙滤处理。投饵量为体重的6%,日投饵料2次(7:00、17:00),每天11:00和21:00捞出饵料,烘干称重,每次捞出饵料后换水,换水量100%(盆底部的细沙每周换一次)。每10 d测量壳高和体重一次,投饵量据此适当地进行调整。试验期间,24 h连续充氧,水温(29.7±1.9)℃,盐度24.5±2.5。试验持续40 d。

粗蛋白采用GB/T 5009.5-2003凯氏定氮法测定,粗脂肪采用GB/T 5009.6-2003索氏抽提法测定;水分采用GB/T 5009.3-2003干燥法测定;灰分采用GB/T 5009.4-2003高温灼烧法测定;氨基酸组成采用GB/T18246-2000安捷伦1200型液相色谱仪测定。

1.3 生长指标

特定生长率(SGR)、饲料转化率(FCR)、蛋白质效率(PER)和存活率(SR)计算方法如下:

特定生长率SGR(%/d)=(lnM2-lnM1)/t×100%

饲料转化率FCR (%)= ( M2-M1) / Mf×100%

蛋白质效率(PER)=( M2-M1) / Mp×100%

存活率SR (%)=H2/ H1×100%

其中,M1为开始试验时螺的体重(g),M2为试验结束时螺的体重(g),Mf为干物质摄入量(g),Mp为蛋白质摄入量(g);t为试验时间(d);H1为每箱放入的螺个数(ind),H2为试验结束时存活的螺个数(ind)。

1.4 统计分析

特定生长率、饲料转化率、蛋白质效率、成活率和肌肉营养成分用Excel方差分析进行显著性检验,如差异性显著(P<0.05),则用SSR法进行多重比较。

2 结果

2.1 配合饲料不同蛋白质含量对管角螺生长的影响

从表3可以看出,饲料蛋白质水平对管角螺特定生长率、饲料转化率、蛋白质效率均有一定影响,而对成活率无显著性影响(P>0.05),各组的成活率为90%~98.33%。蛋白质含量为25%~40%时,管角螺的特定生长率和饲料转化率随着蛋白质含量的上升而升高,在40%时达到最大值1.02%和60.10%,当蛋白质含量超过40%后两者均逐渐下降。蛋白质效率在35%水平最大,达到了1.62%,45%时最小,仅为0.88%。

表3 饲料蛋白质水平对管角螺生长的影响

同行肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同。

2.2 管角螺配合饲料中蛋白质的最适含量

根据养殖试验结果,试验管角螺的特定生长率(S)和饲料转化率(F)两项指标与饲料蛋白质水平(X)之间的关系均可以用回归曲线模型成功拟合(P<0.05),其关系图见图1和图2。其数学表达式分别为:S=-0.0001x3+ 0.0068x2-0.0876x(R2= 0.9579),F =-0.0152x3+ 1.4041x2-40.616x + 413.07(R2= 0.9946)。由两图可以看出,特定生长率和饲料转化率均随饲料中蛋白质含量的升高呈先上升后下降的趋势。由上述数学表达式可以求得,当特定生长率(S)和饲料转化率(F)有极大值时,对应的饲料蛋白水平(X)值分别为37.50%和38.88%。

图1 饲料蛋白质水平与特定生长率的关系

图2 饲料蛋白质水平与饲料转化率的关系

表4 饲料蛋白水平对管角螺体肌肉成分的影响

2.3 饲料蛋白质水平对管角螺体肌肉成分的影响

由表4可以看出,饲料蛋白质水平对管角螺肌肉粗蛋白、粗脂肪和水分含量均有一定影响,但对粗灰分含量无显著性影响(P>0.05)。随着饲料蛋白质水平的增加,管角螺体肌肉中的粗蛋白含量由59.49%增加到62.43%,水分含量由67.48%增加到69.34%,而粗脂肪含量由0.65%减小到0.49%。

2.4 肌肉氨基酸

不同蛋白质水平的管角螺肌肉氨基酸含量有较大差异,且多数氨基酸含量随蛋白质水平的增加呈增大趋势,而酪氨酸、蛋氨酸、胱氨酸和苯丙氨酸含量变化不明显,苏氨酸含量出现了减少。蛋白质水平为45%组的氨基酸总量、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量最多,25%组的最少,后者比前者分别少74.27%、17.47%和44.48%。25%组EAA/TAA最大,35%组最小;35%组DAA/TAA最大,其次为40%组,45%组最小(表5)。

5种蛋白质水平下,亮氨酸和赖氨酸的AAS和CS都大于1.00,评分最高,苯丙氨酸+酪氨酸的AAS和CS都小于1.00,评分最低,其次为蛋氨酸+胱氨酸。总体看来,40%和45%的AAS和CS较高,25%组的评分最低(表6)。

表5 管角螺肌肉氨基酸

表6管角螺肌肉必需氨基酸评价

3 讨论

3.1 配合饲料不同蛋白质含量对管角螺生长的影响

目前,关于饲料蛋白质对水产动物生长的研究很多,许贻斌等[3]设置了8种饲料蛋白质水平,得出随饲料蛋白质含量的增加,方斑东风螺(Babyloniaareolata)的相对增质量率和饲料转化率呈抛物线形式,蛋白质效率逐渐降低;Zhou等[4]研究得出方斑东风螺随着饲料蛋白质含量由27%增加到43%,体重在逐渐增大,而饲料蛋白质效率在逐渐减小,27%和33%组的饲料转化率远高于其他组。在本试验中,饲料的不同蛋白质水平对管角螺幼螺生长有一定影响。管角螺幼螺在蛋白质含量为25%~40%时,特定生长率随蛋白质水平的上升而增加,但蛋白质含量超过40%以后,随着饲料中蛋白质含量的增加,幼螺生长率反而下降。饲料转化率和蛋白质效率与螺体增重有关,饲料中蛋白质含量逐渐增多时,饲料转化率和蛋白质效率也逐渐增大,说明管角螺将摄取的大部分蛋白质用于身体生长;从图表2中可以看出,当蛋白质含量从35%到40%时,蛋白质效率先上升后下降,而且蛋白质最佳含量为37.50%或38.88%,当蛋白质含量从超过此点后,蛋白质效率呈下降形式,Colvin[5]和Alava等[6]分别在印度对虾(P. indicus)和斑节对虾(P. monodon)饲料蛋白质需要量研究中也得出相似的结果。饲料中蛋白含量较高时对于对虾并不是必需的,其大部分被用作能量,只有小部分用于生长积累[7]。

3.2 管角螺配合饲料中蛋白质最适含量的确定

研究水产动物的营养需求有两类常用指标,一是生长指标,包括增重率、特定生长率等;二是反映水产动物对饲料及其营养物质利用效率的指标,如饲料转化率、蛋白质效率等,评定指标的不同会引起需要量估算值的差异[8]。所以本试验除了采用生长指标评价管角螺配合饲料中蛋白质的最适含量,还对饲料转化率和蛋白质效率进行了研究。通过对特定生长率与饲料蛋白水平、饲料转化率与饲料蛋白水平两组数据进行拟合,得到饲料蛋白质的最适含量分别为37.50%和38.88%,而由生长指标得出的饲料蛋白质最优含量为35%~40%,所以,本研究得出管角螺幼螺配合饲料的最适蛋白质含量为37.50%~38.88%,这与方斑东风螺(36.47%~43.10%)[3]、翘嘴红鲌(Erythroculterilishaeformis)(41.35%)[9]、中华倒刺鲃(SpinibarbussinensisBleeker)幼鱼(39.60%~42.20%)[10]蛋白质需求量相近,但小于其他肉食性水产动物,如黄鳍短须石首鱼(yellowtail)(45%)[11],这可能与个体差异、环境差异、摄食习惯等有关。

本试验仅限于水温(29.7±1.9)℃,盐度24.5±2.5,管角螺初始壳高为2.00~2.50 cm的生长阶段,今后尚需继续研究管角螺在不同生长阶段以及多因素组合因子联合作用下对蛋白质的需求量,才能研发出合理的管角螺配合饲料。

3.3 饲料蛋白质水平对管角螺体肌肉成分的影响

水产动物体的营养成分与其摄食的饲料有一定的相关性,Juancey[12]试验结果表明饲料蛋白质低时,全鱼粗蛋白质含量低;Zhou等[4]对方斑东风螺的研究发现,随着饲料蛋白质含量的增加,肌肉粗蛋白含量明显增加,而脂肪含量减少,灰分含量无明显变化。而在本试验中,管角螺肌肉的蛋白质含量随饲料蛋白质水平的增加而增加,但蛋白质含量从35%增加到45%时,肌肉中蛋白质的含量变化不显著。粗脂肪含量则相反,随饲料蛋白质水平的增加呈下降趋势,且各水平间差异性显著(P<0.05)。蛋白质水平的变化对肌肉中的粗灰分没有显著性影响(P>0.05),对肌肉水分含量则有显著影响(P<0.05)。

3.4 氨基酸

关于贝类体内氨基酸的研究较多,如蔡丽玲等[13]检测出长竹蛏(Solengouldi)肉的呈味氨基酸占总氨基酸的51.44%,氨基酸比例接近FAO/WHO规定的人体必需氨基酸均衡模式;尹邵武等[14]试验得出,金宝螺(Lyncinaaurantiumaurantium)含有17种氨基酸,其中,必需氨基酸含量为296.20 mg/g,呈味氨基酸占氨基酸总量的41.1%。许贻斌等[15]得出,方斑东风螺呈味氨基酸含量为26.16%,必需氨基酸含量为28.24%,必需氨基酸含量低于FAO/WHO标准。但关于饲料蛋白质水平对贝类体内氨基酸含量的影响研究较少。李娜等[16]指出,贝类缺乏将其他营养成分转化成蛋白质的能力,所以贝类所需蛋白质全部来自于饲料中;Mai等[17]将U-14C葡萄糖注射到美国红鲍(Haliotisrufescenst)体内,发现其体内无法合成苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、酪氨酸、组氨酸、色氨酸、赖氨酸和精氨酸等11种氨基酸;杨红生等[18]用不同微藻喂养鲍,结果表明饵料不同,鲍体内氨基酸成分也有很大差异。本实验中,投喂5种蛋白质水平不同的饲料,管角螺肌肉中的氨基酸含量也不同,且多数氨基酸含量随蛋白质水平的增加而增加。蛋白质水平为45%的氨基酸总量、必需氨基酸和鲜味氨基酸含量最多,其次为40%。FAO/WHO规定的理想蛋白源氨基酸组成为EAA/TAA 40%左右,EAA/NEAA 60%以上,而本实验中EAA/TAA为23.09%~25.10%,EAA/NEAA为30.03%~34.44%,低于FAO/WHO的规定,这说明配合饲料的研究尚不完善,有待于进一步探索试验。AAS和CS是评价蛋白质优劣的两个重要评分标准,40%和45%的AAS和CS较高,25%组的评分最低,5种蛋白质水平下,苯丙氨酸+酪氨酸的AAS和CS都小于1.00,评分最低,其次为蛋氨酸+胱氨酸。所以,苯丙氨酸+酪氨酸是第一限制性氨基酸,蛋氨酸+胱氨酸为第二限制性氨基酸,而许贻斌等[4]得出,方斑东风螺肌肉中的缬氨酸为第一限制性氨基酸;朱爱意等[19]对东极海区管角螺软体部分分析得出其第一限制性氨基酸为缬氨酸,异亮氨酸为第二限制性氨基酸,这与本实验结果有所不同,这可能是受饵料或者环境的影响造成的。

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