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丝兰提取物对三角鲂摄食、生长、饲料利用及废物排放的影响

2019-03-13鲍俊东吴玉波王秀娟冯如瑜陈舒婷马恒甲

饲料工业 2019年4期
关键词:幼鱼鱼体废物

■ 鲍俊东 吴玉波 王秀娟* 冯如瑜 陈舒婷 马恒甲

(1.台州学院生命科学学院,浙江台州 318000;2.杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

丝兰(Yucca schidigera),别名软叶丝兰、毛边丝兰、洋菠萝,百合科丝兰属植物,我国大部分地区均有种植,为多年生常绿灌木,其提取物的主要成分为皂甙、丝兰酚、白藜芦醇和糖类复合物等[1]。丝兰提取物(Yucca schidigera extract,YSE)具有特殊的生理结构,对有害气体具有很强的吸附能力,可显著减少养殖动物的氨气排放、改善动物的饲养环境、提高动物生长性能及机体免疫力、调节机体肠道微环境等作用[2-4]。因此,丝兰提取物被广泛应用于猪、鸡等畜禽动物饲料添加剂[5-8]。然而,有关丝兰提取物在水产养殖中的作用却不多见[9-11]。

三角鲂(Megalobrama terminalis),俗称“三角鳊”、“钱塘江塔鳊”等,隶属硬骨鱼纲,鲤科,鲂属,是一种较大型的经济淡水鱼类。三角鲂体大肉厚、骨刺较少、肉质嫩滑、营养丰富,深受广大消费者喜爱[12]。近年来,随着三角鲂人工繁育、苗种培育技术等研究的不断深入,三角鲂的养殖规模也在不断壮大,发展前景广阔。目前,有关三角鲂营养需求的研究仍处于起步阶段[13]。马恒甲等[14]采用4×4双因子设计,确定三角鲂的适宜蛋白及脂肪水平分别为350 g/kg和60 g/kg,而有关三角鲂饲料添加剂的研究仅见于壳聚糖等[15]。作为一种新型的水产饲料添加物,丝兰提取物在三角鲂配合饲料中的研究尚未见报道。本文以三角鲂为研究对象,在其基础饲料中添加不同水平的丝兰提取物,研究丝兰提取物对三角鲂摄食、生长、饲料利用、鱼体组成及废物排放的影响,旨在初步探讨丝兰提取物作为水产饲料添加剂的有益作用,为丝兰提取物产品在水产养殖中的开发和应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验饲料与实验设计

蒸汽干燥红鱼粉(新西兰进口)、去皮豆粕、饲料级鸡肉粉(美国进口)、菜粕、棉粕、次粉、面粉和鱼油等均购自浙江鸿利饲料有限公司。维生素预混物由帝斯曼公司上海总部提供。丝兰提取物购自西安绿天生物科技有限公司(主要活性成分为皂苷和多酚类物质)。饲料原料的营养水平如表1所示。

实验基础饲料是根据三角鲂营养需求而设计的配合饲料[14]。在基础饲料配方中添加0(Y0)、0.05%(Y1)、0.15%(Y2)、0.25%(Y3)、0.35%(Y4)和 0.45%(Y5)的丝兰提取物,配制成6种等氮等能的实验饲料。实验饲料配方及营养水平见表2。

所有饲料原料粉碎后经40目过筛,根据配方称重并混匀后,在搅拌机内加水混合10 min,最后以SLX-80型挤压式颗粒机制成3 mm×5 mm的缓沉性颗粒饲料。饲料在室温下阴干,用塑料袋密封,使用前贮存在冰箱(-20℃)中。

表1 饲料原料的营养水平(%)

表2 饲料配方及营养水平(%)

1.2 实验过程

饲养实验在杭州市农业科学研究院水产研究所进行。三角鲂幼鱼由国家级三角鲂原种场(浙江,杭州)提供。试验前,挑选体质健康,大小相近的幼鱼360尾在室外18个微流水养殖桶中(直径80 cm,高70 cm,容积350 L)中驯养7 d。驯养期间,每日分两次饱食投喂对照组饲料Y0两次(8:00和16:00)。

实验开始前,将暂养的鱼停食24 h,每次随机取15尾鱼,群体称重后随机放入一个养殖桶中。实验鱼每尾初始体重为(16.0±0.8)g。每个实验处理设置3个重复,共用18个养殖桶。放养结束后从剩余的鱼中随机取3组鱼(每组10尾鱼),测量其体长、体重和肝脏重,然后保存于冰箱(-20℃)中作为鱼体成分分析的样品。

饲养实验周期为56 d。实验期间,每天分别以6种实验饲料(Y0、Y1、Y2、Y3、Y4和Y5)早晚饱食投喂实验鱼两次。养殖桶内连续充气,并按2 L/min流速进行微流水。实验水温为27.8~33.0°C,pH值为6.8±0.1,溶氧为>5.0 mg/l,光照周期为14 h光照,10 h黑暗。

饲养实验结束后,所有实验鱼禁食24 h,然后将每个养殖桶中的鱼依次捕出、计数并称重。从每个养殖桶中取3尾鱼,测量鱼体长、体重和肝脏重后保存在-20℃下作为分析鱼体成分的样品。

1.3 化学分析

实验鱼样品化冻后在高压蒸汽灭菌锅内蒸煮(120℃)20 min,然后置于烘箱内75℃下烘干。根据AOAC[16]方法分析实验鱼和饲料样品的水分、粗蛋白质、粗脂肪和灰分含量。采用钒钼酸铵法测定磷含量。实验鱼体氨基酸组成采用Sykam-433氨基酸分析仪检测(Sykam有限责任公司)。

1.4 数据计算和统计分析

终末体重(FBW,g)=Wt/Nt

增重率(WGR,%)=100×(Wt/Nt-W0/N0)/(W0/N0)

特定生长率(SGR,%/d)=100×[ln(Wt/Nt)-ln(W0/N0)]/t

摄食率(FI,%/d)=100×I/[(W0+Wt)/2×t]

饲料系数(FCR)=I/(Wt-W0)

饲料氮储积效率(NRE,%)=100×(Wt×CNt-W0×CN0)/(I×CNf)

饲料磷储积效率(PRE,%)=100×(Wt×CPt-W0×CP0)/(I×CPf)

肥满度(CF,g/cm3)=100×Ws/Ls3

肝体指数(HSI,%)=100×Wl/Ws

氮废物排放量[NWO,g N/kg鱼增重]=1 000×(I×CNf)×(1-NRE/100)/(Wt-W0)

磷废物排放量[PWO,g P/kg鱼增重]=1 000×(I×CPf)×(1-PRE/100)/(Wt-W0)

式中:I——实验结束时每个桶投喂的饲料量(g);

W0和Wt——分别为实验开始和结束时鱼的体重(g);

N0和Nt——分别为实验开始和结束时每个桶内鱼尾数(尾);

t——实验时间(d);

CN0和CNt——分别为实验开始和结束时鱼体的氮含量(%);

CP0和CPt——分别为实验开始和结束时鱼体的磷含量(%);

CNf和CPf——分别为饲料的氮、磷含量(%);

Ws、Ls和WL——分别为实验结束时取样鱼的体质量(g)、体长(cm)和肝质量(g)。

采用单因素方差分析(One-way ANOVA)方法检验添加不同水平的丝兰提取物对FBW、WGR、SGR、FI、FCR、NRE、PRE、CF、HSI、鱼体组成(水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分、磷和氨基酸)、NWO和PWO的影响,采用Duncan's多重比较方法检验处理间差异。取P<0.05为差异显著性水平。利用SPSS软件(版本21.0)进行统计分析。

2 结果

2.1 丝兰提取物对三角鲂幼鱼生长的影响(见表3)

表3 丝兰提取物对三角鲂幼鱼生长的影响

实验鱼FBW、WGR和SGR随着丝兰提取物添加水平的增加呈现先上升后下降趋势。实验组Y1、Y2、Y3和实验组Y4的FBW显著高于对照组Y0(Duncan's test,P<0.05),而实验组Y5的FBW与对照组Y0之间均无显著差异(Duncan's test,P>0.05);实验组Y1、Y4和实验组Y5的WGR和SGR与对照组Y0均无显著差异(Duncan's test,P>0.05),而实验组Y2和实验组Y3的WGR和SGR则显著高于对照组Y0(P<0.05)。实验组Y3具有最高的FBW、WGR和SGR。

2.2 丝兰提取物对三角鲂幼鱼饲料利用的影响(见表4)

表4 丝兰提取物对三角鲂幼鱼饲料利用的影响

实验鱼的FI和NRE均随丝兰提取物添加水平的增加呈现先上升后下降趋势。与对照组Y0相比,实验组Y2的FI显著提高,而FCR则显著较低(Duncan's test,P<0.05)。实验组Y3具有最低的FCR和最高的NRE。各实验组之间的PRE均无显著差异(Duncan's test,P>0.05)。

2.3 丝兰提取物对三角鲂幼鱼形体指标和鱼体组成的影响(见表5、表6)

表5 丝兰提取物对三角鲂形体指标和鱼体组成的影响

表6 不同添加水平的丝兰提取物对三角鲂鱼体氨基酸组成的影响

实验组Y1、Y2、Y3、Y4、Y5与对照组Y0之间的CF、HSI、鱼体组成(水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分、磷)均无显著差异(P>0.05)。在实验鱼鱼体成分中,共检测到18种氨基酸。各实验组鱼体的必需氨基酸(精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸)和非必需氨基酸(天门冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸、脯氨酸和胱氨酸)组成与对照组Y0相比均无明显

差异(P>0.05)。

2.4 丝兰提取物对三角鲂废物排放的影响(见图1)

图1 丝兰提取物对三角鲂废物排放的影响

实验鱼的氮和磷废物排放分别为58.2~78.3 g N/kg鱼增重和13.1~21.6 g P/kg鱼增重。对照组Y0与实验组Y1、Y2、Y3、Y4、Y5之间的NWO均无显著差异(P>0.05),但实验组Y3的NWO显著低于实验组Y5(Duncan's test,P<0.05)。对照组Y0与实验组Y1、Y2、Y4、Y5之间的PWO均无显著差异(Duncan's test,P>0.05),但实验组Y3的PWO显著低于对照组Y0和实验组Y4(Duncan's test,P<0.05)。与对照组Y0相比,实验组Y3的氮和磷废物排放相对较低。

3 讨论

3.1 丝兰提取物对三角鲂幼鱼生长的影响

Kelly等[17]报道,在饲料中添加500~1 000 mg/kg丝兰提取物可以显著提高斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)幼鱼的生长速度。El-Saidy等[18]发现在尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)集约化养殖条件下,通过饲料添加750 mg/kg的丝兰提取物可显著提高罗非鱼的生长性能。然而,王际英等[19]研究表明通过在饲料中添加丝兰提取物不会对大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼的生长表现产生影响。本实验中,随着饲料中丝兰提取物的添加,实验组Y2和实验组Y3的FBM、WGR和SGR显著高于对照组Y0,表明在三角鲂饲料中添加0.05%~0.35%的丝兰提取物可显著促进三角鲂的生长性能。与对照组Y0相比,实验组Y3具有最高的FBM、WGR和SGR,表明在三角鲂饲料中添加丝兰提取物的最适剂量为0.25%。

3.2 丝兰提取物对三角鲂幼鱼食物利用的影响

本实验中,实验组的FI高于对照组Y0,表明丝兰提取物对三角鲂具有诱食效果,能提高饲料的适口性。这与Gaber[9]报道的750 mg/kg丝兰提取物可显著提高罗非鱼幼鱼摄食率的研究结果相一致。与对照组Y0相比,实验组Y1、Y2、Y3和实验组Y4具有较低的FCR和较高的NRE,表明丝兰提取物可以增强三角鲂对饲料的利用效率。同样,El-Saidy等[18]也发现750 mg/kg的丝兰提取物可显著提高尼罗罗非鱼对饲料转化效率。这些研究结果表明,三角鲂体增重的增加主要归因于摄食量的增加及饲料转化效率的提高。与此相反,Njagi等[10]报道丝兰粉不会影响罗非鱼的蛋白质保留效率。同样,丝兰提取物也不会影响大菱鲆的食物利用效率[19]。有关丝兰提取物对养殖鱼类饲料利用的影响仍有待进一步研究。

3.3 丝兰提取物对三角鲂幼鱼形体指标及鱼体组成的影响

鱼体的形体指标和鱼体生化组成在一定程度上能够反映养殖鱼类的健康状况和生长情况。Njagi等[10]报道0.1%~0.14%丝兰粉不会影响罗非鱼鱼体水分、脂肪和灰分含量,而Gaber[9]认为丝兰提取物可显著增加尼罗罗非鱼鱼体蛋白质和灰分含量,降低鱼体脂肪含量。Kelly等[17]也发现饲料中添加丝兰提取物后,斑点叉尾鮰鱼体蛋白含量显著增加,而脂肪含量则显著降低。而本实验中,各实验组的CF、HSI、鱼体组成(水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分、磷和氨基酸)与对照组Y0均无显著差异,表明在三角鲂饲料中添加0.05%~0.45%的丝兰提取物不会影响三角鲂的形态学参数和鱼体营养组成。这与王际英等[19]报道的研究结果相一致,后者指出在饲料中添加丝兰提取物对大菱鲆肥满度、肝体比、全鱼水分、粗蛋白质、粗脂肪和灰分含量无显著影响。

3.4 丝兰提取物对三角鲂幼鱼废物排放的影响

Bureau等[20]指出饲料氮、磷废物排放量是评价养殖鱼类对水体环境污染程度的重要依据。本实验中,投喂配合饲料养殖三角鲂时,每增加1 kg鱼增重,NWO和PWO分别为58.2~78.3 g/kg和13.1~21.6 g/kg。这一结果显著低于投喂配合饲料养殖卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)时的氮磷废物排放量(分别为106.5 g/kg和35.3 g/kg)[21]。三角鲂为杂食性淡水鱼类,对饲料蛋白质含量要求较低,而卵形鲳鲹为海水肉食性鱼类,对饲料蛋白质含量要求较高。因此,鱼类食性的不同导致氮磷废物排放量存在较大差异。由此可见,肉食性鱼类养殖废物污染较为严重。

降低鱼类养殖中的氮磷废物排放是维持现代水产养殖业可持续养殖的重要环节。有研究报道丝兰提取物可显著减少淡水和海水中氨氮含量[22-23]。Santacruz-Reyes等[24]发现在水体或饲料中添加丝兰提取物可显著减少对虾(Litopenaeus vannamei)养殖废水中氨的排放。大菱鲆幼鱼饲料中添加0.20%丝兰提取物可显著降低养殖水体氨氮含量[19]。丝兰提取物是一种绿色、环保的新型添加剂,而有关饲料中添加丝兰提取物对三角鲂废物排放的研究尚未见报道。本实验中,实验组Y3的NWO和PWO相对低于对照组Y0,表明在三角鲂基础饲料中添加0.25%的丝兰提取物有助于改善三角鲂养殖所产生的氮磷污染问题。这与本实验中Y3具有较高的饲料利用效率(FCR和NRE)的研究结果相一致。

4 结论

①饲料中添加丝兰提取物可显著促进三角鲂的生长和饲料利用效率,并降低养殖废物的排放。

②丝兰提取物在三角鲂饲料中的最适添加剂量为0.25%。

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