微生物絮體替代魚粉和大豆?jié)饪s蛋白對基圍蝦生長性能的影響

楊 萌，劉亞敏，陳玉峰，常春石，郝卓莉*

（1.石家莊職業(yè)技術(shù)學院，河北石家莊 050081；2.石家莊經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠，河北石家莊 052160）

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織報道，過去的十多年全球蝦市場從不足10億美元擴大到幾十億美元。為了滿足日益增長的需求，蝦業(yè)正從粗放型養(yǎng)殖系統(tǒng)轉(zhuǎn)向集約型養(yǎng)殖系統(tǒng)。目前，利用前沿技術(shù)在池塘中養(yǎng)殖的蝦每年可以生產(chǎn)2～4批次，而在溫帶每年只能生產(chǎn)1個批次。為了克服溫帶地區(qū)的限制，可以實施室內(nèi)循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)來模擬熱帶環(huán)境，每年可以養(yǎng)殖多于1個批次，同時也可以避免室外集約系統(tǒng)存在的許多缺點和問題，如動物應(yīng)激大，疾病增加，氧氣需求增加，水質(zhì)下降等（Timmons等，2002）。一般來說，當使用受控的室內(nèi)環(huán)境（如循環(huán)式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)）時，可以在保持動物高密度的同時降低上述風險。但循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的實施還沒有轉(zhuǎn)化為集約化蝦養(yǎng)殖的方案。因為大量研究表明，在清水中養(yǎng)殖的蝦（初始養(yǎng)殖密度在300/m3以上）生長速率明顯低于在臟水中養(yǎng)殖的蝦（初始養(yǎng)殖密度要低得多）（Tacon等，2002）。

在生物反應(yīng)器中產(chǎn)生的微生物絮體不同于在池塘系統(tǒng)中自然產(chǎn)生的生物體，在生物反應(yīng)器中產(chǎn)生的微生物絮體可以干燥并作為蝦飼料的原料。如果這種替代原料被證明是可行的，它可以為養(yǎng)蝦業(yè)提供一個新的、在清水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的選擇。另一個非常重要的原因是，有必要用其他成本較低的原料來替代動物源或傳統(tǒng)的植物源飼料。基于這些原因，本研究探討了微生物絮體替代魚粉和大豆?jié)饪s蛋白對基圍蝦生長性能的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計 將微生物絮體作為基圍蝦的日糧原料，比較2種對照日糧（無微生物絮體）與3種處理組日糧（含微生物絮體）對基圍蝦生產(chǎn)性能的影響。對照1和微生物絮體日糧（日糧1～3）粗蛋白質(zhì)、總脂肪、粗纖維、鈣、鎂、磷、鉀和鈉的水平相當。對照1和對照2不含微生物絮凝體，在大豆油、蝦粉和礦物質(zhì)鹽水平上略有不同。對于日糧1（微生物絮體7.8%）和日糧2（微生物絮體15.6%）以蛋白為基礎(chǔ)的大豆?jié)饪s蛋白替換為以干物質(zhì)為基礎(chǔ)的微生物絮體，其水平分別為7.8和15.6%。在日糧3中，用微生物絮體7.8%和魚油0.50%（微生物絮體+魚油）代替魚粉。每個飼喂箱飼養(yǎng)4只基圍蝦，在35 d的飼養(yǎng)試驗中，每組10個重復(fù)，分為前后兩排。試驗用微生物絮體自行制備，相應(yīng)指標參數(shù)見表1。試驗日糧原料組成及營養(yǎng)水平分別見表2和表3。

表1 微生物絮體化學成分

1.2 水質(zhì)測定 參考Spotte（1979）的方法控制水質(zhì)，并分析水溶解氧、硝基氮、亞硝基氮、pH、鹽分、氨氮和溫度。

1.3 生長性能 在試驗開始時，所有蝦的群體重量均按每箱記錄，每箱4只蝦，每天記錄存活率，并立即將任何垂死/死亡的蝦從試驗水箱中取出。試驗結(jié)束時，將剩余的蝦按照每箱重量進行最終分組。計算存活率、體增重、每周體增重和特定生長速率[100×（末總重-初始總重）/天數(shù)]。

1.4 數(shù)據(jù)分析 采用SAS軟件分析數(shù)據(jù)，利用Duncan’s法對各組水質(zhì)和生長性能指標進行多重比較，以P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

在處理微生物絮體過程中，補充碳可以提高了總氨氮的去除率和微生物絮凝劑的生成。在不補充碳的情況下，總氨氮處理平均為＜1.0%/h，補充碳時去除率平均速率增加到26.0%/h。沒有添加碳的微生物絮凝體的生成平均為＜1.0 mg/L·h，而添加碳的平均速率提高到95.1 mg /L·h（該數(shù)據(jù)未列出）。

2.1 日糧營養(yǎng)及對水質(zhì)的影響 由表3可知，日糧中各種營養(yǎng)成分的平均值無顯著差異。更具體地說，粗蛋白質(zhì)（P=0.12）、總脂肪（P=0.56）、纖維（P=0.88）和碳水化合物（P=0.06）在各組日糧中沒有統(tǒng)計學上的差異。

表 2 各組日糧原料組成????????%

由表4可知，水質(zhì)參數(shù)（溶解氧、硝基氮、亞硝基氮、pH、鹽分、氨氮和溫度）間無顯著差異，確認系統(tǒng)均勻性。水質(zhì)水平對蝦的健康、生長和生存在安全水平之內(nèi)。

表4 各組日糧對水質(zhì)的影響

2.2 日糧對基圍蝦生長性能的影響 由表5可知，基圍蝦的初重在429～444 mg，無顯著差異（P＞0.05），試驗最終存活率為93%～100%，未觀察到顯著差異（P＞0.05）。Tukey多重比較顯示，這3種微生物絮體日糧對基圍蝦增重、每周體重和特定生長速度方均顯著優(yōu)于對照組（P＜0.05）。3種實驗日糧組基圍蝦的體重變化均超過1800%，而對照組基圍蝦的體重變化率約為1100%。此外，微生物絮體飼料使基圍蝦的生長速度比對照組平均快65.1%。更具體地說，微生物絮體飼喂的基圍蝦平均生長速度分別比對照1和對照2快49.2和84.8%。試驗系統(tǒng)的前幾排和后幾排之間沒有發(fā)現(xiàn)顯著的體增重差異（P＞0.05）。

表5 各組日糧對基圍蝦生長性能的影響

3 討論

本研究中的批處理試驗提供了異養(yǎng)優(yōu)勢的結(jié)果，在沒有碳補充的情況下，去除水中氨氮效率不高，比添加碳的批次慢26倍，添加碳對微生物絮體的生產(chǎn)也有類似好處，如果不添加碳，在240 min內(nèi)沒有觀察到微生物絮體生成。計算得到的產(chǎn)量系數(shù)0.67 g/ g蔗糖表示異養(yǎng)微生物每消耗單位糖產(chǎn)生的微生物絮體數(shù)量。雖然本研究未確定最大比生長速率，但本研究觀察到的平均比生長速率為0.221/h。這可能是因為蔗糖很容易被微生物降解，而糖蜜則更復(fù)雜，因為它含有長鏈多糖（Schneider等，2006）。

本試驗各組日糧的粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪和總灰分均無差異，基圍蝦的養(yǎng)殖水質(zhì)也無顯著差異，日糧配方和水質(zhì)符合蝦養(yǎng)殖條件的最適需求。由于在對照和試驗日糧中上述營養(yǎng)素基本是恒定的或不受限制的，所以在添加微生物絮體成分時，生長差異可能不是由這些營養(yǎng)素引起的。不同日糧組的存活率沒有顯著差異，然而，用微生物絮體喂養(yǎng)的基圍蝦生長速度得到顯著改善。盡管有大量研究報道，在藻類、微生物絮體等自然生物活性較高的池塘中養(yǎng)殖的蝦的生存、健康和生長速度都得到提高，但這些研究均未使用黑暗條件生產(chǎn)的微生物絮體（Cuzon等，2004；Moss等，2001）。

本研究結(jié)果與Kuhn等（2008）的報告一致，其用處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水（不添加碳源）產(chǎn)生的深色微生物絮體喂養(yǎng)的蝦的體重也顯著升高。Izquierdo等（2006）認為，微生物絮體的脂質(zhì)具有重要作用。但研究微生物絮體脂肪含量低[（1.13±0.09）%]，日糧整體脂質(zhì)水平與對照組日糧基本一致，不太可能是促進本試驗基圍蝦體重提高的原因，這種生長速度提高也不可能是由于微生物絮體含有更容易消化的氨基酸，因為所有必需氨基酸都是過量的。

隨著微生物絮體的添加水平升高，基圍蝦的生長速率顯著提高，其替代大豆?jié)饪s蛋白或魚粉是可行的。此外，微生物絮體是在凈化廢水的過程中產(chǎn)生的，因此，這對處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水有額外的好處（Bairagi等，2004）。

4 結(jié)論

大量研究表明，在藻類、細菌和其他自然生物群含量高的池塘或養(yǎng)殖系統(tǒng)中，蝦的體況最健康，生長最好。在35 d的飼養(yǎng)試驗中，日糧添加微生物絮體使基圍蝦的生長提高了1800%，而對照飼料中蝦的體重變化約為1100%。此外，添加7.8%的微生物絮體足以在本實驗條件下提供這種未知的營養(yǎng)因素。在飼料中添加干燥微生物絮體這項方案可以應(yīng)用于蝦養(yǎng)殖業(yè)，這對希望實施清水再循環(huán)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的可能尤其重要。這些循環(huán)水系統(tǒng)在氣候控制、生物安全、水和鹽的保護、廢水處理、飼料管理和氧氣需求等方面通常比傳統(tǒng)池塘或循環(huán)水系統(tǒng)具有優(yōu)勢。