论文:黑水虻幼虫培养基替代豆粕对吉富罗非鱼生长、体组成和血清生化指标的影响

发表时间:2023/08/16 01:15:56  来源:淡水渔业2016年6期   浏览次数:3870  
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黑水虻幼虫培养基替代豆粕对吉富罗非鱼生长、体组成和血清生化指标的影响

胡俊茹1,2,3,王绥涛1,2,3,邱世殿1,2,3,王国霞1,2,3,黄燕华1,2,3,赵红霞1,2,3

(1.广东省农业科学院动物科学研究所,广州 510640;2.广州飞禧特水产科技有限公司,广州 510640;3.广东省畜禽育种与营养研究重点实验室,广州 510640)

在实用饲料(含豆粕35.0%,豆粕粗蛋白质含量为47.7%)的基础上,用黑水虻幼虫培养基分别替代 0(G0)、15%(G15)、30%(G30)、45%(G45)的豆粕,配制成4种等氮(31%),等脂(6%)的实验饲料,以研究罗非鱼(Oreochromisniloticus)饲料中黑水虻幼虫培养基替代豆粕的可行性。将400尾初始体重为(2.30±0.02)g 的罗非鱼随机分成4组(每组设4个重复,每个重复25尾) ,其中以饲喂G0实验饲料的组为对照组,实验期为8周。结果显示:黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼增重率、饵料系数、存活率影响不显著。与G0 组相比,各替代组罗非鱼全鱼粗蛋白、灰分、水分含量差异不显著,但随着替代量的增加,全鱼粗脂肪含量显著降低,G45组全鱼粗脂肪含量显著低于对照组。黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼肥满度影响不显著,但肝体比随着替代量的增加显著降低,在30%的替代量时差异达到显著水平。与 G0组相比,各替代组罗非鱼血清白蛋白、球蛋白、血糖、甘油三酯、胆固醇、谷丙转氨酶、谷草转氨酶以及尿素含量差异不显著。由以上研究结果得出,在豆粕用量为35%的基础饲料中,黑水虻幼虫培养基可替代豆粕用量的45% 而不影响罗非鱼生长,黑水虻幼虫培养基在基础饲料中的添加量为34.6%,占饲料总蛋白质含量的23.69%;黑水虻幼虫培养基可显著降低罗非鱼全鱼粗脂肪含量以及肝体比。

黑水虻幼虫培养基;豆粕;罗非鱼(Oreochromisniloticus);生长;体组成;血清生化指标

罗非鱼具有生长快、规格齐、体形好、出肉率高、适应性强、遗传性状稳定、起捕率高等优点,是联合国粮农组织(FAO)重点推广养殖的鱼类品种之一。据FAO统计,目前世界上有85个国家和地区养殖罗非鱼,2014年全球罗非鱼产量约544万t,我国产量超过160万t,稳居罗非鱼第一生产大国。

豆粕是水产养殖动物的优质蛋白原料,在罗非鱼幼鱼饲料中的用量可高达45%,近年来,受豆粕价格居高的影响,豆粕在饲料配方中的添加量受限。黑水虻(Hermetiaillucens)是腐食性的水虻科昆虫,能够取食禽畜粪便和生活垃圾等有机废弃物生产高价值的动物蛋白饲料[1],FAO力推在世界范围内用昆虫替代畜禽蛋白饲料的来源,黑水虻即为其中应用前景很广的一种。黑水虻幼虫培养基是在黑水虻幼虫培养时产生的副产物,研究发现,黑水虻幼虫培养基被消化分解后,其中的养分还剩50%左右,富含N、P、K及各种微量元素,黑水虻幼虫还可以减少粪便培养基中的病原体[2]。本实验中使用的黑水虻幼虫培养基是精养黑水虻幼虫采食剩余的花生麸和幼虫的分泌物、排泄物经过黑水虻幼虫本身的蠕动产热在共生和外源微生物的分解和酵化作用下制得,并在120 ℃条件下烘干所得的制品。目前有关昆虫培养基作为饲料应用已有报道,乔永刚[3]研究发现,利用蝇蛆培养物替代不同比例鱼粉在黄鳝(Monopterusalbus)、鲫(Carassiusauratus)、罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)、日本鲈(Lateolabraxjaponicus)饲料中取得了较好的效果。但有关精养黑水虻幼虫培养基作为饲料原料的研究尚未见报道。本研究旨在研究黑水虻幼虫培养基等氮等脂替代豆粕对罗非鱼生长、体组成和血清生化指标的影响,以期为其在罗非鱼配合饲料中的应用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

实验用黑水虻幼虫培养基来自于广州飞禧特水产科技有限公司,经过烘干,粉碎后过60目筛,-20 ℃冰箱中保存备用。经分析测定,黑水虻幼虫培养基的粗蛋白质、粗脂肪和灰分含量分别为(风干基础)21.70%,0.52%和8.2%。

以豆粕、菜粕、棉粕为蛋白源,大豆油、磷脂油为脂肪源,高筋面粉为糖源配制对照组饲料,用黑水虻幼虫培养基等蛋白替代对照组饲料中0、15%、30%、45%的豆粕,配制4 种实验饲料,记为G0、G15、G30、G45。4 种饲料配方及营养成分见表1和表2。饲料原料粉碎后过60 目筛,逐级混匀,再加入豆油、磷脂油和水,混匀后用SLX-80型双螺旋杆挤压机将其制成直径为2.0 mm的颗粒饲料,50 ℃烘干,自然冷却装入密封袋,保存于-20 ℃冰箱中备用。

1.2 实验鱼与饲养管理

实验用罗非鱼幼鱼购于国家级广东罗非鱼良种场,购回后在广东省农业科学院动物科学研究所水产研究室的室内循环水养殖系统中驯养2周,每天饱食投喂对照组饲料2次(9:00、16:00)。循环水系统由16个150 L的纤维玻璃桶组成。实验开始前,将实验鱼饥饿24 h,随机选取400 尾健康、规格一致,初始体重为(2.30±0.02) g 的罗非鱼,随机分为4组,每组设4个重复,每个重复25尾,分别投喂4种配合饲料,每日饱食投饲2次(9:00、16:00),每日记录投饲量、死亡情况、水温。光照为自然光源,全天24 h 不间断曝气,水温27.0~30 ℃,氨氮< 0.02 mg/L, pH 值7.2~7.8,饲养实验为期8周。

表1 实验饲粮配方及营养水平

注:1) 培养基(由广州飞禧特水产科技有限公司提供)

2) 维生素预混料(由广州飞禧特水产科技有限公司提供)为每千克饲料提供: VA 3 200 000 IU,VE 16 g,VD31 600 000 IU,VK 4 g,VB14 g,VB28 g,VB64.8 g,烟酸28 g, 泛酸钙16 g, 叶酸1.28 g,肌醇40 g,VB120.016 g,生物素0.064 g。

3)微量元素预混料(由广州飞禧特水产科技有限公司提供)为每千克饲料提供:Ca 230 g,K 36 g,Mg 9 g,Fe 10 g,Zn 8 g,Mn 1.9 g,Cu 1.5 g,Co 0.25 g,I 0.032 g,Se 0.05 g。

表2 实验饲料氨基酸组成(干物质基础)

1.3 样品采集与分析

饲养实验结束时,禁食24 h,每缸实验鱼分别称重并统计数目。每缸随机取6 尾鱼,-20 ℃冰箱中保存,用于全鱼体组成分析。每缸随机取6尾鱼,尾静脉取血混合后4 ℃下4 000 r /min 离心10 min制备血清样品,-80 ℃冰箱中保存,用于血清生化指标分析。每缸随机取6 尾鱼,用于形体指标测定。

饲料和全鱼体组成样品中水分含量采用105 ℃常压干燥法(GB/T 6435-1986) 、粗蛋白质含量采用凯氏定氮法(GB/T 6433-1994) 、粗脂肪含量采用乙醚抽提法(GB/T 6432-1994) 、灰分含量采用550 ℃ 灼烧法(GB/T 6438-1992) 进行测定。血清白蛋白(ALB)、球蛋白(IG)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、血糖(GLU)、尿素(UREA)含量以及血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)的活性采用日立7170全自动生化分析仪进行测定。

1.4 指标计算

增重率(WGR )=100%×(终末体重+ 死亡体重-初始体重)/初始体重;

特定生长率(SGR)=100%×(ln终末体重-ln初始体重)/饲养天数;

饵料系数(FCR)=投饲总量/(终末体重+死亡体重-初始体重);

存活率(SR)=100 %×终末尾数/初始尾数;

肝体比(HIS)=肝胰脏重(g)/鱼体重(g)×100%;

肥满度(CF)=100%×W/L3,W为鱼体重(g),L为鱼体长(cm)。

1.5 数据统计分析

实验结果采用平均数+标准误差(M±SE)表示,用SPSS17.0版软件先进行单因素方差分析,若差异显著,再进行Duncan’s多重比较,显著性水平为P< 0.05。

2 结果

2.1 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼生长性能和型体指标的影响

各组实验鱼的生长性能和形体指标结果如表3所示。黑水虻幼虫培养基替代豆粕比例对罗非鱼幼鱼SR无显著影响,各组实验鱼的SR 均在91%以上。各替代组WGR、SGR、FCR较对照组差异不显著。黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼肥满度影响不显著, 但肝体比随着替代量的增加而降低,从G30组开始显著低于G0组。

表3 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼生长性能和形体指标的影响

注:同一列中具有不同上标字母者表示差异显著(P< 0.05)。

2.2 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼全鱼体组成的影响

各组实验鱼全鱼的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量如表4所示。各组实验鱼全鱼水分、粗蛋白、灰分含量差异不显著;然而,随着黑水虻幼虫培养基替代量的增加,全鱼粗脂肪含量随之降低,G45显著低于对照组G0组。

表4 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼全鱼体组成的影响

注:同一列中具有不同上标字母者表示差异显著(P< 0.05)。

2.3 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼血清生化指标的影响

各组实验鱼血清生化指标如表5所示,与对照组相比,各替代组罗非鱼血清中ALB、IG、GLUO、UREA、TG、CHO含量差异不显著。黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼血清中ALT和AST的活性影响不显著,但G45组ALT有升高的趋势。

表5 黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼血清生化指标的影响

注:同一列中具有不同上标字母者表示差异显著(P< 0.05)。

3 讨论

精养黑水虻幼虫培养基是一种新型的生物发酵原料,未见其作为饲料原料的相关报道,但乔永刚[3]利用蝇蛆培养物可替代黄鳝、鲫鱼、罗非鱼、日本鲈鱼饲料中鱼粉用量的62.5%、66.7%、40%以及15%,证明蝇蛆培养物在水产动物饲料中可以作为一种新型的蛋白原料进行使用,这一结果为精养食腐性昆虫培养基的饲料化利用提供了借鉴。本实验条件下,黑水虻幼虫培养基替代基础饲料(粗蛋白30.41%,豆粕用量35%)中豆粕用量的45%,占饲料总蛋白质含量的23.69%,对罗非鱼生长效果和饲料利用影响不显著,说明适宜水平的黑水虻幼虫培养基可作为蛋白原料在罗非鱼中进行使用。这一替代水平与何晓庆等[4]报道的玉米DDGS(28%粗蛋白)替代基础饲料(粗蛋白31.07%,豆粕用量30%)豆粕用量的50%,占饲料总蛋白质含量的24%,不会显著降低奥尼罗非鱼((2.48±0.033)g)生长性能的研究结果较接近。然而,林仕梅等[5]研究发现,利用菜粕、棉粕替代罗非鱼((4.22±0.09)g)基础饲料中(粗蛋白28%,豆粕18%)的豆粕,棉粕和菜粕的用量可达到52%(占饲料总蛋白质含量的74.89%),Plaipetch 等[6]在基础饲料中(粗蛋白34.4%,豆粕用量45%)利用酵母发酵油菜粕(粗蛋白42.25%)甚至可替代100%的豆粕而不影响罗非鱼(9.1g)的生长。但是,其他杂粕类的蛋白替代量则明显低于黑水虻幼虫培养基。Deng等[7]报道利用橡胶籽粕(30.7%粗蛋白)可替代罗非鱼基础饲料(粗蛋白34.4%,豆粕用量54%)中31.48%(占饲料总蛋白质含量的8.81%)的豆粕。马方奎等[8]研究发现,棕仁粕(粗蛋白16.39%)可降低饲料配方中6%的豆粕用量,在饲料配方中的添加比例不宜超过6%,(占饲料总蛋白质含量的3.45%)。Azaza等[9]报道,蚕豆粉(粗蛋白29.12%)可替代20%(占饲料总蛋白质含量的6.99%)的去皮豆粕对罗非鱼幼鱼生长和饲料转化率影响不显著。由以上研究结果可知,基础配方粗蛋白水平、豆粕用量,鱼体规格,替代物的种类、粗蛋白含量、氨基酸组成等营养水平以及适口性等多种因素都会直接影响豆粕替代量的高低。

肝脏是鱼类重要的代谢器官,与蛋白质、脂类、糖类代谢活动密切相关。本实验结果表明,随着黑水虻幼虫培养基替代比例的增加,罗非鱼的肝体比和体脂肪含量显著降低。这一研究结果与Azaza等[9]发现的随着蚕豆粉替代豆粕比例的增加,罗非鱼的肝体比和鱼体粗脂肪含量降低的趋势一致,同样,在罗非鱼饲料中利用决明子粉[10]、芝麻菜粕以及蛾类幼虫粉[11]、绿藻类[12]等替代豆粕能降低肝脏脂肪含量,显著影响肝脏的大小。然而,Yue等[13]研究发现,随着棉籽粕替代豆粕比例的增加,罗非鱼肝体比显著增加,肝脏脂肪含量也呈显著增加的趋势。研究认为鱼类对不同脂肪源的利用存在差异性,很大程度上与原料中脂肪的含量,脂肪酸组成有很大关系[14-15],例如蝇蛆粉可降低罗非鱼肌肉的脂肪沉积量,认为可能是蝇蛆粉大量替代鱼粉后,导致饲料中不饱和脂肪酸缺乏造成的[16]。由于本实验采用的是等氮等脂的饲料配制,因此推测,黑水虻幼虫培养基的脂肪酸组成可能对罗非鱼脂肪的代谢产生了一定的影响,但不排除与黑水虻幼虫培养基中是否存在降脂因子以及其他抗营养因子等因素有关,具体的作用机制有待于进一步研究。

血清转氨酶活力大小可反映肝脏受损的程度,甘油三酯和胆固醇通常用于监测脂肪代谢是否发生紊乱[17]。本实验中发现黑水虻幼虫培养基替代组与对照组相比罗非鱼血清中转氨酶的活力以及ALB、IG、GLU、UREA、TG、CHO含量差异不显著。本实验结果与马方奎等[8]报道的6%~10%的棕仁粕部分替代豆粕对罗非鱼血清TG、CHO、UREA含量影响不显著一致。然而,Deng 等[7]研究发现利用40%的橡胶籽粕替代豆粕,罗非鱼血清AST,ALT活力以及 CHO 和TG含量显著升高,他们认为产生这一现象与橡胶籽粕中氰化物的毒性有很大关系,同时也认为与罗非鱼容易发生高脂血症和动脉粥样硬化有关。本实验中,虽然各组间血清生化指标未表现出显著的差异,但GLU、TG、CHO的含量随着黑水虻幼虫培养基替代量的增加呈现升高的趋势,结合罗非鱼肝体比和体脂肪沉积明显降低这一研究结果,进一步说明黑水虻幼虫培养基替代豆粕对罗非鱼脂肪代谢产生了影响。

4 结论

在该实验条件下,黑水虻幼虫培养基可替代45%的豆粕,占饲料粗蛋白质含量的23.69%,对罗非鱼生长性能和饲料利用影响不显著,但随着黑水虻幼虫培养基替代量的增加罗非鱼肌肉脂肪含量,肝体比有显著降低的趋势,而血清GLU、TG、CHO的含量有升高的趋势,因此,黑水虻幼虫培养基可能对罗非鱼的脂肪代谢产生了影响。

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