周邦維 李 勇* 高婷婷 柳 陽(yáng) 趙寧寧 于學(xué)權(quán) 胡金城
豹紋鰓棘鱸(Plectropomus leopardus),俗稱東星斑,屬鱸形目,科,石斑魚亞科,鰓棘鱸屬。其營(yíng)養(yǎng)豐富,肉味鮮美,同時(shí)艷麗的體色又賦予其很好的觀賞價(jià)值,故經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高,具有廣闊的市場(chǎng)前景。國(guó)內(nèi)對(duì)豹紋鰓棘鱸的育苗及養(yǎng)殖已經(jīng)取得成功[1-2],國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)其生態(tài)學(xué)、繁殖生理、分子分類、仔魚行為、胚胎發(fā)育等[3-11]進(jìn)行了研究,但針對(duì)其營(yíng)養(yǎng)需求的研究十分鮮見。目前,對(duì)其他石斑魚種如點(diǎn)帶石斑魚(Epinephelus coioides)、赤點(diǎn)石斑魚(Epinephelus akaara)等營(yíng)養(yǎng)需求的研究[12-13]較多,可為同一亞科的豹紋鰓棘鱸營(yíng)養(yǎng)需求研究提供借鑒。另外,豹紋鰓棘鱸的體色對(duì)其市場(chǎng)價(jià)格影響較大,亮澤膚色可在很大程度上提高其經(jīng)濟(jì)價(jià)值。有關(guān)飼料營(yíng)養(yǎng)對(duì)觀賞魚體色影響的研究[14-15]較為豐富,但對(duì)食用養(yǎng)殖魚體色影響的研究較少,而關(guān)于通過(guò)蛋白質(zhì)源色素原料組合改善豹紋鰓棘鱸體色的研究尚未見報(bào)道。
本試驗(yàn)擬在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖條件下,通過(guò)對(duì)營(yíng)養(yǎng)素(蛋白質(zhì)和脂肪)水平與蛋白質(zhì)源色素(含色素原料)進(jìn)行組配,探尋其對(duì)豹紋鰓棘鱸生長(zhǎng)、體色和消化吸收的影響,初步確定其適宜的營(yíng)養(yǎng)素水平與蛋白質(zhì)源色素組合,從而得到生長(zhǎng)速率快、體色鮮艷的豹紋鰓棘鱸養(yǎng)殖產(chǎn)品,為提高豹紋鰓棘鱸工業(yè)化養(yǎng)殖的營(yíng)養(yǎng)調(diào)控和飼料配制技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)和應(yīng)用借鑒。
在工業(yè)化海水養(yǎng)殖條件下進(jìn)行動(dòng)物養(yǎng)殖試驗(yàn),采用2×2×2三因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),2個(gè)營(yíng)養(yǎng)素因素:蛋白質(zhì)水平——46%蛋白質(zhì)(P46)、50%蛋白質(zhì)(P50),脂肪水平——8%脂肪(L8)、10%脂肪(L10);1個(gè)營(yíng)養(yǎng)源因素:蛋白質(zhì)源色素——植物性蛋白質(zhì)源色素(VPP)(玉米蛋白粉和棉籽蛋白粉)、動(dòng)物性蛋白質(zhì)源色素(APP)(魚粉和血粉),共形成8種試驗(yàn)飼料(1#~8#處理,表1),每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)用魚由天津市海發(fā)珍品實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司提供,從同一生產(chǎn)車間養(yǎng)殖池的同源同批豹紋鰓棘鱸幼魚中挑選規(guī)格整齊、體格健壯、平均體重在(64.2±1.1)g 的幼魚 720 尾,隨機(jī)分配到24個(gè)養(yǎng)殖桶(重復(fù))中,每個(gè)重復(fù)30尾魚。
8種試驗(yàn)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2。按照配方組成和比例,在大型飼料車間將相關(guān)原料一次混合、超微粉碎,再經(jīng)二次混合后用雙螺桿擠壓膨化機(jī)(瑞士布勒機(jī)型)制成直徑為5 mm的緩沉型膨化顆粒配合飼料,經(jīng)烘干、冷卻、打包后待用。隨機(jī)抽取各試驗(yàn)飼料樣品進(jìn)行有關(guān)營(yíng)養(yǎng)成分分析。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Experimental design
養(yǎng)殖試驗(yàn)在天津市海發(fā)珍品實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司封閉循環(huán)水養(yǎng)殖場(chǎng)2車間進(jìn)行,預(yù)試期10 d,正試期 94 d,試驗(yàn)魚養(yǎng)殖在內(nèi)徑 1.0 m、水深 0.5 m 的圓形桶中。養(yǎng)殖桶內(nèi)水24 h循環(huán),循環(huán)量為480 L/h,水溫(25.4±1.0)℃,鹽度 22‰ ~ 23‰,pH 7.2~7.5,溶氧濃度 12.1~12.3 mg/L。試驗(yàn)期間,每天 07:20、11:00、15:00、19:00 進(jìn)行投喂,每次投喂至出現(xiàn)少許殘餌視為飽食,殘餌及糞便以虹吸法清除。每天記錄投喂量、殘餌量和采食量,出現(xiàn)死魚及時(shí)撈出并稱重記錄。
試驗(yàn)結(jié)束后,試驗(yàn)魚饑餓24 h空腹稱重。從每個(gè)養(yǎng)殖桶中各選取3尾中等體重的健康試驗(yàn)魚,經(jīng)40 mg/kg魚安定(MS-222)麻醉處理后,在冰盤中解剖取得背鰭兩側(cè)的皮膚組織以及胃腸道組織,樣品-20℃保存待測(cè)。試驗(yàn)飼料營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定參考 GB/T 14924.9—2001。
1.5.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)計(jì)算
表2 試驗(yàn)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %
1.5.2 皮膚中色素含量測(cè)定
選擇皮膚中胡蘿卜素、葉黃素、黑色素含量3個(gè)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。取出皮膚組織樣品,室溫解凍,生理鹽水清洗,濾紙吸干后冰浴勻漿、離心處理。使用 RD Fish Carotene ELISA、RD Fish Lutein ELISA、RD Fish Melanin ELISA試劑盒,按照試劑盒說(shuō)明書將勻漿樣品與生物素抗體(胡蘿卜素抗體、葉黃素抗體、黑色素抗體)、辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記鏈霉親和素進(jìn)行酶聯(lián)免疫反應(yīng),通過(guò)酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀(華東電子DG5033A酶標(biāo)儀)在450 nm處進(jìn)行比色,分別測(cè)定皮膚中胡蘿卜素、葉黃素、黑色素含量。
試驗(yàn)測(cè)定過(guò)程中注意:在測(cè)定前將試劑盒在室溫下放置40 min,所有試劑在使用前都輕輕搖勻;加樣時(shí)將樣本加于酶標(biāo)板底部,盡量不觸及孔壁,輕輕晃動(dòng)混勻。
1.5.3 消化吸收相關(guān)指標(biāo)測(cè)定
使用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒,按照試劑盒說(shuō)明書操作測(cè)定胃腸道中消化相關(guān)酶(脂肪酶、淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶)及吸收相關(guān)酶(堿性磷酸酶、Na+,K+-ATP酶)活性。在測(cè)定前將組織樣品冰浴勻漿、離心預(yù)處理,并通過(guò)預(yù)試驗(yàn)確定稀釋倍數(shù)后進(jìn)行正式測(cè)定。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行三因素方差分析。因素間差異顯著時(shí),采用LSD法進(jìn)行多重比較。結(jié)果均采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
2.1.1 存活率
表3顯示各處理試驗(yàn)魚的存活率均在90%以上,處理間差異不顯著(P>0.05)。
2.1.2 日均攝食量
圖1顯示了試驗(yàn)期間各處理試驗(yàn)魚日均攝食量的變化情況,隨試驗(yàn)時(shí)間的推移,日均攝食量呈緩慢上升趨勢(shì),表明試驗(yàn)魚攝食處于正常狀態(tài)。表3顯示了各處理試驗(yàn)魚94 d的日均攝食量。其中,蛋白質(zhì)水平對(duì)其有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為P46組顯著高于 P50組(P<0.05)(圖2);蛋白質(zhì)水平、脂肪水平與色素來(lái)源三因素互作對(duì)其有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為 P46、L8與 VPP 組合的1#處理最高,P46、L10與APP組合的4#處理次之,1#處理顯著或極顯著高于除4#處理外的其他6個(gè)處理(P<0.05 或 P<0.01),提高幅度為18.2%~36.8%。
圖1 試驗(yàn)期間各處理豹紋鰓棘鱸日均攝食量變化趨勢(shì)Fig.1 Change trends of ADFI of Plectropomus leopardus in different treatments during experimental period
2.1.3 增重
由表3可知,蛋白質(zhì)水平、脂肪水平、色素來(lái)源對(duì)日均增重、增重率、特定生長(zhǎng)率的影響均不顯著(P>0.05),但脂肪水平與色素來(lái)源兩因素互作以及蛋白質(zhì)水平、脂肪水平與色素來(lái)源三因素互作對(duì)這3個(gè)指標(biāo)的影響均達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。由圖3可知,L8VPP組的增重率極顯著高于 L8APP組(P<0.01),顯著高于 L10VPP 組(P<0.05);L10APP組的增重率顯著高于 L8APP組(P<0.05)。由于 1#、4#處理日均攝食量較高,其增重率也相應(yīng)較高,除與P50、L10和VPP組合的7#處理差異不顯著(P>0.05)外,二者均顯著或極顯著高于其他 5 個(gè)處理(P<0.05 或 P<0.01)。
圖2 蛋白質(zhì)水平對(duì)豹紋鰓棘鱸日均攝食量的影響Fig.2 Effects of protein level on ADFI of Plectropomus leopardus
2.1.4 飼料系數(shù)
由表3可知,蛋白質(zhì)水平、脂肪水平對(duì)飼料系數(shù)均有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組顯著低于 P46組(P<0.05),L10組顯著低于 L8組(P<0.05)(圖4);蛋白質(zhì)水平與脂肪水平兩因素互作對(duì)飼料系數(shù)有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為P46L10、P50L8、P50L10組顯著低于 P46L8組(P<0.05)(圖5);脂肪與色素兩因素互作對(duì)飼料系數(shù)有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為L(zhǎng)10APP組顯著或極顯著低于 L8APP、L10VPP組(P<0.05或 P<0.01),L8VPP、L10VPP 組顯著低于 L8APP 組(P<0.05)(圖 6)。8 個(gè)處理中,P46、L8 和 APP 組合的2#處理的飼料系數(shù)顯著或極顯著高于其他7個(gè)處理(P<0.05 或 P<0.01),而 4#處理具有最低的飼料系數(shù)。
圖3 脂肪水平與色素來(lái)源互作對(duì)豹紋鰓棘鱸增重率的影響Fig.3 Effects of lipid level and pigment source interaction on WGR of Plectropomus leopardus
圖4 蛋白質(zhì)水平或脂肪水平對(duì)豹紋鰓棘鱸飼料系數(shù)的影響Fig.4 Effects of protein level or lipid level on FCR of Plectropomus leopardus
可見,P46、L8與VPP的組合可提高豹紋鰓棘鱸的攝食量。從單因素影響來(lái)看,雖然P50更有利于提高飼料利用率,但是P46與L10的組合效果更佳,又因L10與APP的組合顯著提高了增重率,因而P46、L10與 APP的組合(4#處理)對(duì)提高豹紋鰓棘鱸的生長(zhǎng)及飼料利用率具有最佳效果。
從表4可以看出,8個(gè)處理的豹紋鰓棘鱸每100 g皮膚中胡蘿卜素含量范圍為 87.06~150.10 ng,在3種色素中所占比例范圍為76.1%~8 0.3%,是皮膚色素主導(dǎo)因子;黑色素次之,每100 g皮膚中含量范圍為 25.88~43.97 ng,所占比例范圍為 19.5%~23.4%;葉黃素最少,每 100 g皮膚中含量范圍為 0.64~1.21 ng,僅占0.4% ~0.7%。
圖5 蛋白質(zhì)水平與脂肪水平互作對(duì)豹紋鰓棘鱸飼料系數(shù)的影響Fig.5 Effects of protein level and lipid level interaction on FCR of Plectropomus leopardus
圖6 脂肪水平與色素來(lái)源互作對(duì)豹紋鰓棘鱸飼料系數(shù)的影響Fig.6 Effects of lipid level and pigment source interaction on FCR of Plectropomus leopardus
2.2.1 胡蘿卜素含量
由表4可知,蛋白質(zhì)水平對(duì)皮膚中胡蘿卜素含量有顯著影響(P<0.05),脂肪水平對(duì)皮膚中胡蘿卜素含量有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組顯著高于 P46組(P<0.05),L8組極顯著高于L10 組(P<0.01)(圖 7)。8 個(gè)處理中,以 P50、L46與APP組合的6#處理皮膚中胡蘿卜素含量最高,顯著高于 8#處理(P<0.05),極顯著高于 3#、4#處理(P<0.01)。
圖7 蛋白質(zhì)水平或脂肪水平對(duì)豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素及黑色素含量的影響Fig.7 Effects of protein level or lipid level on carotene and melanin contents in skin of Plectropomus leopardus
2.2.2 葉黃素含量
由表4可知,蛋白質(zhì)水平、脂肪水平和色素來(lái)源對(duì)皮膚中葉黃素含量均無(wú)顯著影響(P>0.05);蛋白質(zhì)水平與脂肪水平兩因素互作對(duì)皮膚中葉黃素含量有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為 P46L8、P50L10組顯著高于 P46L10、P50L8組(P<0.05)(圖8);蛋白質(zhì)水平與色素來(lái)源兩因素互作對(duì)皮膚中葉黃素含量有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為P46VPP、P50APP組顯著高于 P46APP、P50VPP組(P<0.05)(圖 9)。8個(gè)處理中,P46、L8 和 VPP 組合的1#處理皮膚中葉黃素含量最高,顯著高于2#~7#處理(P<0.05),比含量最低的 4#處理提高了 80.6%。
圖8 蛋白質(zhì)水平與脂肪水平互作對(duì)豹紋鰓棘鱸皮膚中葉黃素含量的影響Fig.8 Effects of protein level and lipid level interaction on lutein content in skin of Plectropomus leopardus
2.2.3 黑色素含量
由表4可知,脂肪水平對(duì)皮膚中黑色素含量有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為L(zhǎng)10組極顯著低于 L8組(P<0.01)(圖 7)。8 個(gè)處理中,P46、L10分別與VPP、APP組合的3#、4#處理皮膚中黑色素含量均較低,顯著低于 1#和 6#處理(P<0.05),3#處理較 1#、6#處理分別降低了 36.4%、41.1%,4#處理較 1#、6#處理分別降低了 30.9%、36.0%。
綜合來(lái)看,P50、L8均可提高豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素含量,同時(shí)L8還可提高皮膚中黑色素含量。P50、L8與APP的組合(6#處理)使豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素和黑色素含量均達(dá)到最高。相對(duì)于胡蘿卜素和黑色素,豹紋鰓棘鱸皮膚中葉黃素含量相對(duì)很少,對(duì)體色的影響小,可忽略。
圖9 蛋白質(zhì)水平與色素來(lái)源互作對(duì)豹紋鰓棘鱸皮膚中葉黃素含量的影響Fig.9 Effects of protein level and pigment source interaction on lutein content in skin of Plectropomus leopardus
2.3.1 脂肪酶活性
由表5可知,蛋白質(zhì)水平對(duì)脂肪酶活性有顯著影響(P<0.05),脂肪水平對(duì)脂肪酶活性有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組顯著高于 P46組(P<0.05),L10 組極顯著高于 L8 組(P<0.01)(圖10)。此外,P50、L10與VPP組合的7#處理具有最高的脂肪酶活性,顯著高于除4#處理外的其他各處理(P<0.05),提高了 64.9%~109.3%。
圖10 蛋白質(zhì)水平或脂肪水平對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中脂肪酶活性的影響Fig.10 Effects of protein level or lipid level on lipase activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
2.3.2 淀粉酶活性
由表5可知,蛋白質(zhì)水平、脂肪水平對(duì)淀粉酶活性均有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組極顯著高于P46組(P<0.01),L10組極顯著高于L8組(P<0.01)(圖 11)。8 個(gè)處理中,P50、L10 分別與VPP、APP組合的7#、8#處理具有相對(duì)較高的淀粉酶活性,二者的均值比1#和2#處理的均值提高了 215.4%。
圖11 蛋白質(zhì)水平或脂肪水平對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中淀粉酶活性的影響Fig.11 Effects of protein level or lipid level on amylase activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
2.3.3 胃蛋白酶活性
由表5可知,蛋白質(zhì)水平、脂肪水平對(duì)胃蛋白酶活性均有極顯著影響(P<0.01),色素來(lái)源對(duì)胃蛋白酶活性有顯著影響(P<0.05),具體表現(xiàn)為P50組極顯著高于 P46組(P<0.01),L10組極顯著高于L8組(P<0.01),VPP組顯著高于 APP組(P<0.05)(圖 12)。在 8 個(gè)處理中,P50、L10 與VPP組合的7#處理具有最高的胃蛋白酶活性,顯著高于其他 7個(gè)處理(P<0.05),提高了25.3%~93.7%。
2.3.4 胰蛋白酶活性
由表5可知,脂肪水平對(duì)胰蛋白酶活性有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為L(zhǎng)10組極顯著高于L8組(P<0.01)(圖13);脂肪水平與色素來(lái)源兩因素互作對(duì)胰蛋白酶活性有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為L(zhǎng)10APP組顯著高于 L10VPP組(P<0.05),極顯著高于 L8VPP、L8APP 組(P<0.01)(圖 14)。在8個(gè)處理中,P46、L10與APP組合的4#處理具有最高的胰蛋白酶活性,比最低的2#處理提高了65.6%(P<0.01)。
圖12 蛋白質(zhì)水平、脂肪水平或色素來(lái)源對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中胃蛋白酶活性的影響Fig.12 Effects of protein level,lipid level or pigment source on pepsin activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
圖13 蛋白質(zhì)水平對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中胰蛋白酶活性的影響Fig.13 Effects of protein level on trypsin activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
2.3.5 堿性磷酸酶活性
由表5可知,蛋白質(zhì)水平對(duì)堿性磷酸酶活性有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組極顯著高于P46組(P<0.01)(圖15);蛋白質(zhì)水平與脂肪水平兩因素互作對(duì)堿性磷酸酶活性有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為 P50L8組顯著高于 P46L10組(P<0.05),極顯著高于 P46L8 組(P<0.01),且 P50L10組顯著高于P46L8組(P<0.05)(圖16)。在8個(gè)處理中,P50、L8與APP組合的6#處理具有最高的堿性磷酸酶活性,顯著或極顯著高于1#~3#處理(P<0.05 或 P<0.01),較 1#~3#處理分別提高了109.3%、306.9%、112.2%。
圖14 脂肪水平與色素來(lái)源互作對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中胰蛋白酶活性的影響Fig.14 Effects of lipid level and pigment source interaction on trypsin activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
圖15 蛋白質(zhì)水平對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中堿性磷酸酶活性的影響Fig.15 Effects of protein level on AKP activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
2.3.6 Na+,K+-ATP 酶活性
由表5可知,蛋白質(zhì)水平對(duì)Na+,K+-ATP酶活性有極顯著影響(P<0.01),表現(xiàn)為P50組極顯著高于 P46組(P<0.01)(圖 17);脂肪水平對(duì) Na+,K+-ATP酶活性有顯著影響(P<0.05),表現(xiàn)為L(zhǎng)10組顯著高于L8組(P<0.05)(圖17)。與堿性磷酸酶類似,Na+,K+-ATP酶的活性也在 P50、L8與APP組合的6#處理獲得最高值,顯著或極顯著高于 1#~3#處理(P<0.05 或 P<0.01),較 1#~3#處理分別提高了 36.7%、101.2%、39.0%。
可見,P50、L10能提高相應(yīng)消化酶的活性,VPP能夠提高胃蛋白酶活性,因此 P50、L10與VPP的組合(7#處理)利于提高胃腸道中消化酶活性。與消化酶活性相對(duì)應(yīng),吸收酶活性也在P50、L10時(shí)表現(xiàn)較好,但P50、L8與APP的組合(6#處理)利于提高胃腸道中吸收酶活性。
圖16 蛋白質(zhì)水平與脂肪水平互作對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中堿性磷酸酶活性的影響Fig.16 Effects of protein level and lipid level interaction on AKP activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
圖17 蛋白質(zhì)水平或脂肪水平對(duì)豹紋鰓棘鱸胃腸道中Na+,K+-ATP酶活性的影響Fig.17 Effects of protein level or lipid level on Na+,K+-ATPase activity in gastrointestinal tract of Plectropomus leopardus
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配合飼料中蛋白質(zhì)和脂肪兩大主要營(yíng)養(yǎng)素對(duì)養(yǎng)殖魚類生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義。有關(guān)點(diǎn)帶石斑魚的研究表明,其幼魚生長(zhǎng)的最佳飼料蛋白質(zhì)水平分別為 47.85%[16]和 48.00%[17],最佳飼料脂肪水平為9%[12];網(wǎng)箱養(yǎng)殖條件下,其最大生長(zhǎng)所需的飼料脂肪水平為10%[18]。而尚未見有豹紋鰓棘鱸飼料中適宜蛋白質(zhì)水平和脂肪水平的研究報(bào)道。本試驗(yàn)在封閉循環(huán)水條件下進(jìn)行,結(jié)果顯示,相比P46,P50更有利于提高豹紋鰓棘鱸的飼料利用率。但是,P46與L10的組合對(duì)其生長(zhǎng)效果更佳,說(shuō)明一定程度的提高脂肪水平能夠降低豹紋鰓棘鱸對(duì)飼料蛋白質(zhì)的需求,符合適量提高飼料脂肪水平可節(jié)約蛋白質(zhì)的常規(guī)原理,也與三文魚(Salmo salar)研究典型結(jié)果[19-20]相類似。至于 L8與 VPP的組合提高增重率的原因,可能與該組合植物蛋白質(zhì)比例較高和低能量營(yíng)養(yǎng)促使試驗(yàn)魚采食量偏高有關(guān)。
本試驗(yàn)中,P46、L10與APP的組合最有利于提高豹紋鰓棘鱸的生長(zhǎng)及飼料利用率,這與其日均攝食量較高且非最高的結(jié)果相一致。尚未見有類似的三因素組合效應(yīng)的研究報(bào)道,本試驗(yàn)中APP為優(yōu)質(zhì)魚粉和噴干血粉,對(duì)肉食性魚類的生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)于VPP,故得到最優(yōu)組合為該組合是合理的。
本試驗(yàn)測(cè)定了豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素、葉黃素及黑色素的含量,以此評(píng)估飼料主要營(yíng)養(yǎng)素水平及色素來(lái)源對(duì)體色的影響,其中胡蘿卜素與葉黃素利于形成鮮艷膚色,而黑色素反之。研究表明,飼料中添加富含蝦青素的法夫酵母(Phaffia rhodozyma),可加深金魚(Carassius auratus)的體色[14];螺旋藻投喂量越高,錦鯉(Cryprinus carpiod)體色越鮮艷[15];飼料添加類胡蘿卜素后,花瑪麗魚(Molliensia)體色明顯加深[21]。目前對(duì)豹紋鰓棘鱸體色效應(yīng)的研究尚未見報(bào)道,關(guān)于封閉循環(huán)水養(yǎng)殖條件下飼料蛋白質(zhì)水平、脂肪水平及蛋白質(zhì)源色素對(duì)其體色影響的研究尚屬空白。
本研究結(jié)果顯示,L8較L10、P50較P46分別極顯著和顯著提高豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素含量。因蛋白質(zhì)水平為50%的各組均含有高量APP或VPP原料,加之通過(guò)提高胃腸道中脂肪酶活性而提高了對(duì)脂肪的消化能力,故能顯著提高豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素含量。雖然有報(bào)道稱飼料脂肪水平偏低會(huì)影響魚體消化道對(duì)飼料胡蘿卜素的吸收[22],但本試驗(yàn)中8%的脂肪既滿足了生長(zhǎng)對(duì)脂肪的需要(表3),也滿足了皮膚沉積胡蘿卜素對(duì)脂肪的需要,至于其對(duì)皮膚中胡蘿卜素含量的極顯著提高作用的原因還需深入研究。蛋白質(zhì)水平、脂肪水平與色素來(lái)源三因素互作效應(yīng)顯示,P50、L8與APP組合的6#處理豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素含量最高,這一結(jié)果與該組合含有較多APP原料有關(guān),也表明APP對(duì)胡蘿卜素的沉積效果優(yōu)于VPP。
本研究新發(fā)現(xiàn),無(wú)論試驗(yàn)處理如何,都表現(xiàn)出胡蘿卜素與黑色素含量增減同步的現(xiàn)象,如L8組、P50組和 6#處理等的同步增長(zhǎng),L10組、P46組、3#處理等的同步減少。這一新發(fā)現(xiàn)說(shuō)明,優(yōu)化或調(diào)控豹紋鰓棘鱸等魚類的體色,并不是簡(jiǎn)單地增加胡蘿卜素就能減少黑色素含量,而是一種對(duì)立統(tǒng)一的變化規(guī)律。當(dāng)然,由于前者的絕對(duì)含量在3種色素(胡蘿卜素、葉黃素、黑色素)中占主導(dǎo)地位(所占比例范圍76.1%~80.3%),故通過(guò)營(yíng)養(yǎng)調(diào)控增加胡蘿卜素含量仍然會(huì)有效地改善膚色鮮艷度。另外,在養(yǎng)殖試驗(yàn)過(guò)程中觀察到試驗(yàn)魚偶然出現(xiàn)的應(yīng)激反應(yīng)均伴隨其膚色變黑,說(shuō)明皮膚黑色素對(duì)試驗(yàn)魚是一種保護(hù)色素,從生物學(xué)角度不應(yīng)視為影響其體色質(zhì)量的因素。至于其作用機(jī)制以及如何更有效地順應(yīng)消費(fèi)者需要,有待進(jìn)一步深入研究。
3.3.1 對(duì)消化酶活性的影響
蛋白質(zhì)、脂肪等飼料主要營(yíng)養(yǎng)素水平對(duì)養(yǎng)殖魚類消化酶活性有重要影響。Wang等[23]從生化與分子層面的研究得出,飼料蛋白質(zhì)水平顯著影響黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)胃蛋白酶、胰蛋白酶活性,相應(yīng)其mRNA表達(dá)量也受到顯著影響。飼料蛋白質(zhì)水平和脂肪水平對(duì)大菱鲆(Scophthalmus maximus)胃腸道及肝胰臟中蛋白酶活性[24]、大西洋鮭胃腸道中消化酶活性也有顯著影響[25]。其研究均表明,一定范圍內(nèi)提高飼料蛋白質(zhì)水平或脂肪水平,胃腸道中蛋白酶、脂肪酶活性相應(yīng)提高。本試驗(yàn)條件下,L10組較L8組顯著提高了胃腸道中脂肪酶活性,符合此范圍。但也與其他研究結(jié)果存在不一致,大西洋鮭和點(diǎn)帶石斑魚在飼料蛋白質(zhì)水平為46%時(shí)胃腸道脂肪酶活性升高,增加脂肪的分解、供能[25-26];而本試驗(yàn)得出 P50 組反而較 P46組提高了胃腸道中脂肪酶活性。導(dǎo)致差異的原因可與試魚種類、試驗(yàn)處理及條件等不同有關(guān)。
胰蛋白酶作為胃腸道中的主要蛋白酶,其活性單位在8個(gè)處理中的數(shù)值均在1 000 U/mg prot以上,是胃腸道中蛋白質(zhì)消化的主導(dǎo)酶,此結(jié)果與本課題組在其他海水養(yǎng)殖肉食性魚類,如大菱鲆[24]、半滑舌鰨(Cynoglossus semilaevis gunther)[25]、大西洋鮭[27]上的研究結(jié)果相一致。本研究結(jié)果顯示,飼料高脂肪水平(10%)顯著提高豹紋鰓棘鱸胃腸道胰蛋白酶活性,與Buchet等[28]關(guān)于紅鼓魚(Sciaenops ocellatus)的研究一致。Zhou等[29]在方斑東方螺(Babylonia areolate)上的研究發(fā)現(xiàn),飼料脂肪水平在1.83%~11.73%范圍內(nèi)變化時(shí)胰蛋白酶活性先增后減,說(shuō)明飼糧脂肪水平在一定范圍內(nèi)與胰蛋白酶活性呈正相關(guān)。此外,L10與APP的組合具有最高的胰蛋白酶活性,與生長(zhǎng)性能中該兩因素的組合顯著提高增重率和降低飼料系數(shù)的結(jié)果相一致。從消化生理學(xué)角度分析,飼料脂肪水平較高時(shí)其蛋白質(zhì)水平相應(yīng)較少,需要加強(qiáng)對(duì)蛋白質(zhì)的消化,而APP分解需要更具活力的蛋白質(zhì)消化酶,從而共同促使該組合胰蛋白酶活性的提高。3.3.2 對(duì)吸收酶活性的影響
吸收與消化相輔相成,為評(píng)價(jià)各處理對(duì)豹紋鰓棘鱸營(yíng)養(yǎng)吸收的效應(yīng),本試驗(yàn)測(cè)定了胃腸道中堿性磷酸酶和Na+,K+-ATP酶的活性。堿性磷酸酶與魚類腸上皮細(xì)胞膜關(guān)聯(lián)緊密,對(duì)脂肪與蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)起到一定作用[30]。小腸對(duì)糖和蛋白質(zhì)消化產(chǎn)物的吸收均依賴于鈉離子偶聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn),因此Na+,K+-ATP酶的活性可間接反映小腸黏膜的吸收功能[31]。已有研究報(bào)道,增加飼料蛋白質(zhì)[32]、賴氨酸[33]、維生素 C[34]、乳酸桿菌[35]等的含量能夠提高建鯉(Cyprinus carpio var.Jian)幼魚消化道組織中堿性磷酸酶和Na+,K+-ATP酶活性。但是飼料脂肪水平及蛋白質(zhì)源色素原料對(duì)魚類消化系統(tǒng)堿性磷酸酶和Na+,K+-ATP酶活性影響的研究甚少,有關(guān)豹紋鰓棘鱸此方面的研究更是尚未見報(bào)道。
本研究結(jié)果顯示,P50組較P46組極顯著提高了胃腸道中堿性磷酸酶活性,L10組較L8組顯著提高了胃腸道中堿性磷酸酶和Na+,K+-ATP酶活性。該結(jié)果與本試驗(yàn)中蛋白酶及脂肪酶活性變化特征具有一致性,說(shuō)明飼料高蛋白質(zhì)水平、高脂肪水平在提高魚類消化道蛋白酶與脂肪酶活性的同時(shí),也相應(yīng)提高對(duì)蛋白質(zhì)與脂肪的吸收能力,使其高效進(jìn)入機(jī)體代謝利用環(huán)節(jié)。此結(jié)果與前人研究結(jié)果[30-31]相一致,且進(jìn)一步證明脂肪吸收與堿性磷酸酶活性關(guān)系密切[30]。柳陽(yáng)[25]在大西洋鮭的研究中發(fā)現(xiàn),低蛋白質(zhì)水平、低脂肪水平可提高胃腸道中堿性磷酸酶活性,與本研究結(jié)果存在差異,其原因可能與試驗(yàn)魚種類、試驗(yàn)處理、養(yǎng)殖條件等因素不同有關(guān)。另外,本研究?jī)H通過(guò)測(cè)定胃腸道中堿性磷酸酶及Na+,K+-ATP酶的活性來(lái)體現(xiàn)試驗(yàn)魚的吸收功能,對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)吸收通道及指標(biāo)的影響特征仍有待進(jìn)一步研究。
① P46、L10與APP的組合顯著提高豹紋鰓棘鱸的增重率,并降低飼料系數(shù);而P50、L8與APP的組合顯著提高豹紋鰓棘鱸皮膚中胡蘿卜素的含量。
② P50、L10與APP的組合有助于改善豹紋鰓棘鱸胃腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。
③皮膚中胡蘿卜素與黑色素含量在不同處理下均出現(xiàn)增減同步的現(xiàn)象,對(duì)調(diào)控和優(yōu)化豹紋鰓棘鱸等魚類的體色具有重要價(jià)值。
④主要營(yíng)養(yǎng)素源的變化和互作影響著豹紋鰓棘鱸的生長(zhǎng)、體色及消化吸收,初步確定P50、L8與APP的組合是兼顧豹紋鰓棘鱸生長(zhǎng)、體色和消化吸收的優(yōu)良組合。實(shí)踐中可依照豹紋鰓棘鱸不同生長(zhǎng)和生理階段的生產(chǎn)和市場(chǎng)體色需求特點(diǎn),調(diào)控配制適宜營(yíng)養(yǎng)素源的飼料組合。
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動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2014年5期