昆虫蛋白部分替代鱼粉对鳜生长、肌肉营养及血清生化指标的影响

发表时间:2024/03/23 10:34:23  来源:科学养鱼 2022年5期  浏览次数:2904  
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       昆虫蛋白部分替代鱼粉对鳜生长、肌肉营养及血清生化指标的影响

吴 凡,吴遵霖,黄永涛,叶旖龙,陈俊发,许国焕,夏 晨,朱勇夫,肖志华

(1.湖北省水产科学研究所,湖北 武汉 430000;2.佛山市高明区金峰水产养殖场,广东 佛山528000;3.鄂州品泓生物科技有限公司,湖北 鄂州 436000;4.广东省微生物研究所,广东 广州 510640;5.武汉永大利农业科技开发有限公司,湖北 武汉 430000)

昆虫纲动物种类繁多,营养物质丰富,其中大麦虫、黑水虻、蛹肽蛋白(蚕蛹)的蛋白质、氨基酸、脂肪酸及微量元素水平较高,可作为饵料蛋白源替代鱼粉,以促进水产动物的生长。鱼粉是水产动物最重要的蛋白质源之一,而进口鱼粉在肉食性鱼如鳜、鲈等的饲料配方中作为主要蛋白质源占比达42%。近年随着环境及气候变化导致鱼粉产量减少,鱼粉已成为制约水产养殖业可持续发展的瓶颈,寻求资源丰富、绿色安全的新型饲料蛋白质源是水产养殖业亟待解决的问题。

翘嘴鳜(以下简称鳜)以活鱼为食,20 世纪90 年代初,通过对鳜摄食行为的研究,突破了让鳜主动摄食人工配合饲料的难题。由于鳜对饲料中进口鱼粉的需求量较高,所以开展昆虫蛋白作为新型蛋白质源的研究,减少对进口鱼粉的依赖及对渔业资源的消耗,对鳜配合饲料应用具有积极意义。本研究选用大麦虫、黑水虻、蛹(家蚕)3 种昆虫蛋白分别部分替代基础饲料中的进口鱼粉,分析其对池塘网箱养殖鳜的生长、肌肉营养及血清免疫指标等的影响。

一、材料与方法

1.试验用昆虫蛋白

试验采用大麦虫风干幼虫粉、黑水虻风干幼虫粉、蛹肽蛋白(由蚕蛹与少量豆粕发酵后烘干)。3 种昆虫蛋白分别经烘干、粉碎后过90 目筛,10℃以下保存备用。3种昆虫蛋白中蛹肽粗蛋白质水平最高,黑水虻风干幼虫最低(表1);黑水虻蛋白的必需氨基酸、鲜味氨基酸与进口鱼粉最为接近,大麦虫稍低(表2)。

表1 3种昆虫原料与进口鱼粉的营养成分 %

表2 3种昆虫的氨基酸、脂肪酸水平 %

2.试验饲料配方

第1~4 组为试验组,第5 组为对照组。各组采用相同的基础饲料配方,但鱼粉与昆虫粉的比例有所不同。第1~3组分别添加40%的大麦虫幼虫粉、黑水虻幼虫粉与蛹肽蛋白以替代基础饲料中的进口鱼粉,使进口鱼粉占比从基础饲料的42%降低为14%,替代率达66.67%;第4 组是在14%进口鱼粉的基础上,添加40%的复合昆虫粉(上述3种昆虫粉各占13.33%);对照组则不添加昆虫蛋白,进口鱼粉占42%,另添加8%的国产鱼粉。5 组的营养成分较为接近,粗蛋白质水平49.3%~57.0%,粗脂肪水平10.77%~11.41%。

所有饲料原料经过超微粉碎后过80 目标准圆孔筛。原料混合后加适量水或水蒸气混匀,使用饲料膨化机制成长条状悬浮膨化饲料,饲料入水后呈悬浮状态。

3.试验鱼与养殖管理

试验鳜购自广东佛山市,体长14~16 厘米,个体重30~43 克,已经完成饲料驯食工作。养殖试验在广东省佛山市龙江基地进行。采用池塘架设网箱模式进行鳜养殖试验,共设5个网箱,网箱面积为36~72 米2,每箱各放养2 500~3 000 尾。每组试验鱼投喂1种试验饲料,全天投喂量为鱼总重的1%~3%,分两次投喂,5:30-6:30 投喂30%、17:00-19:00 投喂70%。养殖试验期为90 天,试验过程中每天测定养殖水体溶氧、温度、pH,记录死亡鱼尾数,定期调节水质。

4.样品采集

试验结束时,称取各箱鱼总重。同时每组随机取3尾鱼,取同侧背肌混合,用于肌肉常规营养成分、氨基酸组成的测定。另外每组随机取3 尾鱼,经麻醉处理后用无菌注射器于尾静脉取血,静置4 小时后离心10 分钟(4 000 转/分)制备血清,取上清液分装后保存于-80℃冰箱中备用。

5.指标测定

(1)测定试验鱼肌肉氨基酸水平:参照标准为《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》(GB 5009.124-2016)。

(2)测定血清生化指标:鱼体尾静脉取血,放置于EDTAK2G抗凝管内。使用全波长吸收光酶标仪检测总蛋白、白蛋白、高密度脂蛋白与溶菌酶等血清生化指标。

6.数据统计与分析

数据采用“平均值±标准差”表示,使用SPSS 19.0软件中的单因素方差分析和Duncan's多重比较进行数据分析,P<0.05表示差异显著。

二、结果

1.昆虫蛋白部分替代鱼粉饲养鳜的养殖效率比较

经过90 天的同塘养殖,各组鱼个体平均增重由高到低为:第1 组>第3 组>第4 组>对照组>第2 组。第4 组总增重最高,为360.4 千克(表3)。综合个体增重、各组总增重及饲料系数进行评价,试验组有3组养殖效率优于对照组。

表3 翘嘴鳜养殖对比试验

2.昆虫蛋白部分替代鱼粉对鳜肌肉氨基酸组成和营养评价

试验结果显示第1~4 组鳜肌肉的氨基酸、总必需氨基酸(EAA)水平以及总必需氨基酸/总氨基酸(EAA/TAA)均与对照组无显著差异。

以FAO/WHO建议的氨基酸评分模式和全鸡蛋蛋白氨基酸模式为标准,计算不同组的肌肉氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)(表4)。结果显示,第1~3 组与对照组评分最高的必需氨基酸为赖氨酸,第4组评分最高的必需氨基酸为苏氨酸;各组第一限制性氨基酸均为苯丙氨酸+酪氨酸,第二限制性氨基酸均为蛋氨酸。其中各组中苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸的AAS≥1.0,符合WHO/FAO 推荐标准。第1、3、4 组的必需氨基酸指数(EAAI)均高于对照组,第2组与对照组持平,以第4组(复合昆虫粉)的指数最高,为75。

表4 鳜肌肉氨基酸评分、化学评分与必需氨基酸指数情况

3.昆虫蛋白部分替代鱼粉对鳜血液生化指标的影响

进一步比较各组鱼血清主要蛋白质与溶菌酶的指标(表5),结果发现第1~4组的总蛋白质、白蛋白水平均高于对照组,第1~3 组显著高于对照组(P<0.05),以第1 组最高;第1~4 组的高密度脂蛋白水平均高于对照组,也以第1 组最高;第1~3组溶菌酶水平与对照组无显著差异。

表5 鳜血清生化指标测定

三、讨论

本研究采用3种昆虫粉单独或混合后部分替代鱼粉,使饲料中昆虫蛋白的添加量达到40%,进口鱼粉的占比从42%降为14%,达到66.67%的替代率。投喂90 天后综合个体增重、总增重及饲料系数进行养殖效果的评估,结果为4 个试验组中有3 组的养殖效率高于对照组,分别是第1、3 和4组,说明昆虫蛋白部分替代鱼粉后可提高鳜养殖效率。第2组养殖效率较低的原因可能与昆虫粗蛋白质水平较其他组低有关。

氨基酸种类、水平、组成及必需氨基酸水平共同决定了蛋白质的营养价值。使用昆虫粉部分替代投喂养殖后,鳜肌肉的必需氨基酸总水平与对照组无显著性差异。FAO/WHO建议必需氨基酸与总氨基酸的比为40%左右可认为是质量较优的蛋白质,本研究中各试验组与对照组的EAA/TAA差别不明显,均符合FAO/WHO 建议的理想蛋白质模式。AAS、CS与EAAI 3个指数的评分显示,各组中苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸的AAS≥1.0,符合WHO/FAO推荐标准;各组第一限制性氨基酸均为苯丙氨酸+酪氨酸,第二限制性氨基酸均为蛋氨酸。因此可认为昆虫粉部分替代鱼粉不影响鳜蛋白质营养价值。

溶菌酶是鱼类重要的非特异性免疫因子,也是衡量机体免疫能力指标之一。本研究中,昆虫粉单独添加部分替代进口鱼粉,不会降低鳜鱼的溶菌酶水平,说明替代进口鱼粉并不会对鳜鱼自身的免疫能力产生负面影响。

四、小结

昆虫蛋白部分替代进口鱼粉可在一定程度上提高养殖效率、增强鳜鱼体质和食用品质、提高机体免疫力、减少病害发生。昆虫蛋白比进口鱼粉价格低,可大幅降低名贵水产动物饲料成本;昆虫蛋白品种多、数量大、营养丰富、养殖成本低廉,可减少土地资源的消耗,节约宝贵的饵料鱼资源。昆虫蛋白部分替代进口鱼粉对促进鳜配合饲料的开发应用具有积极意义。

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