水解雞血珠蛋白部分替代魚粉對羅氏沼蝦生長、體組成和消化酶活性的影響

王劍橋,紀 鵬,施雨露,張 江,張曉君,杜雪地,孫龍生,董小敬

(1.揚州大學動物科學與技術(shù)學院，江蘇揚州 225009；2.國家飼料工程技術(shù)研究中心，北京 100193)

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展和養(yǎng)殖集約化程度的提高，魚粉的需求量持續(xù)增加，價格不斷上漲。為滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求，尋找可替代魚粉的蛋白源對水產(chǎn)養(yǎng)殖具有重要的意義[1]。

我國畜禽鮮血資源量可觀，可年產(chǎn)血粉達50萬噸以上[2]。血粉不僅含有豐富的蛋白，而且還含有豐富的活性物質(zhì)[3]。血球蛋白粉是將動物血液經(jīng)高速離心分離出的血球液過濾、除鹽和噴霧干燥獲得的一種動物蛋白原料[4]，蛋白含量比魚粉高，目前已被應(yīng)用于早期斷奶仔豬、哺乳母豬和魚類日糧中[5-8]。但是血球蛋白粉中的血紅素具有血腥味，并且其中的蛋白沒有經(jīng)過降解，作為飼料蛋白源利用率低[9]，需進一步對血球液進行離心分離出珠蛋白液，再經(jīng)除鹽、干燥和水解形成水解珠蛋白粉[10]。水解珠蛋白含有大量游離氨基酸和小肽，易于消化吸收，能促進斷奶仔豬腸道組織的發(fā)育，降低腹瀉率[11]，無血腥味，可提高動物適口性[9]，可作為替代魚粉的蛋白源。

羅氏沼蝦(Macrobrachiumrosenbergii)亦稱馬來西亞大蝦，淡水長臂大蝦，具有生長快、食性廣、繁殖周期短和病害少等優(yōu)點，是我國四大淡水養(yǎng)殖蝦類之一。目前，多種植物性蛋白源(豆粕[12,13]、玉米蛋白[14]和發(fā)酵豆粕[15]等)和動物性蛋白源(雞肉糜粉[16]、蚯蚓粉[17]和液體蝦蛋白[18]等)被應(yīng)用于羅氏沼蝦。結(jié)果表明，不同蛋白源都可部分替代魚粉，但替代程度不一。本研究利用水解雞血珠蛋白部分替代魚粉開展羅氏沼蝦養(yǎng)殖試驗，探討其對羅氏沼蝦生長、體組成及消化酶活性的影響，為水解雞血珠蛋白在淡水蝦飼料中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

以魚粉和豆粕為主要蛋白源，配置等氮(粗蛋白含量37.86%)等脂(粗脂肪含量8.77%)的基礎(chǔ)飼料，其中對照組魚粉含量為30%。在此基礎(chǔ)上制備4種不同梯度水解珠蛋白替代魚粉的試驗飼料：0%(BC0，對照組)、10%(BC10)、30%(BC30)和50%(BC50)，飼料配方及水解珠蛋白(HG)的成分見表1。水解雞血珠蛋白由北京齊新高科生物技術(shù)有限公司提供。試驗飼料和水解珠蛋白的氨基酸組成及含量見表2。

表1 飼料配方及營養(yǎng)成分Tab.1 Formulation of the experimental diets and promimate analysis %干樣

注：*維生素和礦物質(zhì)預混料為每千克預混料提供：VA 500 000 IU，VD340 000 IU，VE 10 000 mg，VK32 000 mg，VB12 000 mg，VB23 000 mg，VB61 600 mg，VB12100 mg，煙酸3200 mg，泛酸鈣8 000 mg，葉酸600 mg，肌醇40 000 mg，VC 24 000 mg，氯化膽堿 400 000 mg，F(xiàn)e 8 000 mg，Cu 4 000 mg，Zn 5 000 mg，Mn 1 000 mg，Mg 7 000 mg，Se 20 mg，I 200 mg。

1.2 飼養(yǎng)管理與樣品采集

羅氏沼蝦幼蝦購于江蘇數(shù)豐水產(chǎn)種業(yè)有限公司，暫養(yǎng)2周后，選取規(guī)格均勻的幼蝦(初重2.10±0.06 g)360尾，隨機分為4組，每組3個重復，每個重復30尾蝦。試驗蝦飼養(yǎng)于揚州大學水產(chǎn)溫室RAS循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的圓形養(yǎng)殖桶(直徑80 cm、高120 cm)，養(yǎng)殖周期9周。試驗連續(xù)增氧，水溫為29～35 ℃，溶解氧7～8 mg/L，氨氮<0.1 mg/L，亞硝<0.03 mg/L。試驗期間每天定時投餌3次(8:00/17:00和21:00)，日投餌量為蝦體重的6%～8%[19]，達表觀飽食。并根據(jù)攝食和生長情況作適當調(diào)整，以每次投飼2 h后無殘餌為宜。

表2 飼料及水解雞血珠蛋白中氨基酸組成Tab.2 Amino acids composition of the experimental diets %干樣

注：*-必須氨基酸；Δ-呈味氨基酸；HG-水解雞血珠蛋白。

養(yǎng)殖結(jié)束后，羅氏沼蝦禁食24 h，然后分別對每個桶的試驗蝦進行總體計數(shù)和分別稱重。每桶隨機取10尾試驗蝦，剖取肝胰腺組織用液氮速凍后放于-80 ℃冰箱保存，用于消化酶活性檢測。取其肌肉保存于-20 ℃冰箱，用于營養(yǎng)成分測定。

1.3 試驗指標測定

1.3.1 計算公式

羅氏沼蝦的增重率(WGR)、特定增長率(SGR)、存活率(SR)、飼料效率(FE)和攝食率(FI)等生長指標計算公式如下：

WGR=(Wt-W0)/W0×100%

SGR=(lnWt-lnW0)/t×100%

SR=S1/S2×100%

FE =(Wt-W0)/W1

FI= 100%×W1/[(W0+Wt)/2]/t

其中，W0和Wt分別為試驗初始和終末蝦體質(zhì)量(g)；t為試驗時間(d)；W1為攝入干飼料質(zhì)量(g)；S1和S2分別為終末尾數(shù)和初始尾數(shù)。

1.3.2 飼料和肌肉成分檢測

飼料和羅氏沼蝦肌肉中水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分的測定方法采用AOAC的標準[20]，氨基酸組成采用Prominence LC-10AD高效液相色譜儀(日本島津)進行測定，所用氨基酸分析柱(4.6×250，5 μm)購自博納艾杰爾公司，并采用博納艾杰爾公司推出的Venusil AA分析方法進行測定[19]。

1.3.1 消化酶測定

測定總蛋白含量及胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的試劑盒均購自南京建成生物工程研究所，操作方法按照說明書進行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

利用EXCEL進行試驗數(shù)據(jù)整理，使用SPSS 16.0進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，單因素方差分析(ANOVA)達到顯著水平的，再采用Tukey’s檢驗進行多重比較，數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦生長性能和飼料利用的影響

水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦的存活率無顯著性影響(表3)。BC10組終末體重(TBW)、WGR、SGR、FE和FI與對照組無顯著性差異。BC30組和BC50組TBW、WGR、SGR和FE顯著低于對照組，攝食率顯著高于對照組。

表3 水解雞血珠蛋白部分替代魚粉對羅氏沼蝦生長性能和飼料利用的影響Tab.3 Effects of partial replacement of fish meal by hydrolyzed globin from chicken blood on growth performance and feed utilization of M.rosenbergii means±SD，n=3

注：同行數(shù)據(jù)肩號字母相同者表示差異不顯著(P>0.05)，不同者表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肌肉成分的影響

水解雞血珠蛋白分別替代魚粉10%、30%和50%對羅氏沼蝦肌肉的水分無顯著影響(表4)。BC10組羅氏沼蝦肌肉中粗蛋白和粗脂紡顯著高于對照組，灰分與對照組無顯著性差異。BC30組肌肉中的粗脂肪顯著高于對照組，粗蛋白和灰分與對照組無顯著性差異。BC50組肌肉中粗脂肪顯著高于對照組，灰分顯著低于對照組，粗蛋白與對照組無顯著性差異。

表4 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肌肉成分的影響Tab.4 Effects of partial replacement of fish meal by hydrolyzed globin from chicken blood on muscle composition of M.rosenbergii %鮮樣，n=3

水解雞血珠蛋白替代魚粉顯著提高了羅氏沼蝦肌肉中必需氨基酸(TEAA)和總氨基酸(TAA)的含量(表5)。其中，BC30組TEAA和TAA顯著高于其他組，BC10組的TAA含量顯著高于BC50組，但BC10和BC50組TEAA含量無顯著差異。

表5 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肌肉氨基酸組成的影響Tab.5 Effects of partial replacement of fish meal by hydrolyzed globin from chicken blood on amino acid content in muscle of M.rosenbergii %鮮樣，n=3

2.3 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肝胰腺消化酶的影響

水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肝胰腺的胃蛋白酶活力無顯著性影響(表6)。與對照組相比，水解雞血珠蛋白替代10%魚粉顯著提高了胰蛋白酶和脂肪酶活性，但對淀粉酶無顯著性影響。當替代量升高至30%時，脂肪酶和淀粉酶活力顯著提高。替代魚粉量增至50%時，胰蛋白酶活力顯著高于對照組，淀粉酶活性顯著降低，脂肪酶活性無顯著變化。

表6 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肝胰腺消化酶的影響Tab.6 Effects of partial replacement of fish meal by hydrolyzed globin from chicken blood on digestive enzyme in hepatopancreas of M.rosenbergii means±SD，n=3

3 討論

3.1 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦生長性能和飼料利用的影響

相比于畜禽動物，動物血液蛋白在水產(chǎn)動物中的研究較少。揚州大學水產(chǎn)飼料與營養(yǎng)團隊在異育銀鯽幼魚中的研究表明，酶解雞血粉部分及全部替代(飼料中添加量為10%)魚粉時都不影響生長性能，但是全部替代時攝食率顯著高于對照組[21]。對金鯽的研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加15.5%的血球蛋白粉部分替代魚粉時，對生長和飼料利用率無顯著影響[22]。本研究結(jié)果表明當水解雞血珠蛋白替代10%魚粉時不影響羅氏沼蝦的生長性能和飼料利用率，但替代比例再提高時會導致其生長性能和飼料利用率降低。綜上可知，動物血液蛋白在水產(chǎn)動物中部分替代魚粉不影響生長和飼料利用率，但是不同血液蛋白來源和不同水產(chǎn)物種間存在差異。

3.2 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肌肉成分的影響

飼料蛋白源影響動物肌肉蛋白含量。水解雞血珠蛋白的蛋白質(zhì)含量高于魚粉，特別是蛋氨酸和賴氨酸[23]的含量顯著高于魚粉。因此，四組試驗飼料中，魚粉替代各組中蛋氨酸和賴氨酸的含量均高于對照組。試驗表明，利用水解雞血珠蛋白替代10%魚粉顯著提高了羅氏沼蝦肌肉蛋白的含量，并且所有替代組肌肉中的必需氨基酸和總氨基酸含量都顯著高于對照組，這可能與替代組中蛋氨酸和賴氨酸含量較高有關(guān)。這表明，使用水解雞血珠蛋白部分替代魚粉有利于蛋白及氨基酸在羅氏沼蝦肌肉中發(fā)生沉積。

3.3 水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肝胰腺消化酶的影響

消化酶活性是反映動物對營養(yǎng)物質(zhì)消化機能的一項重要指標，對動物生長和發(fā)育具有重大影響[24]。斷奶仔豬基礎(chǔ)飼料中添加0.5%珠蛋白能減輕小腸絨毛萎縮和隱窩加深的程度，促進仔豬腸道組織與功能的發(fā)育，提高消化酶的活性，降低仔豬的腹瀉率[11]。本試驗中水解雞血珠蛋白替代魚粉對羅氏沼蝦肝胰腺胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶有顯著影響。胰蛋白酶在水解雞血珠蛋白替代組均顯著高于對照組，這一結(jié)果與肌肉中粗蛋白和總氨基酸的結(jié)果相一致，表明水解雞血珠蛋白部分替代魚粉增強了羅氏沼蝦肝胰腺的胰蛋白酶活力，有利于提高飼料蛋白的消化吸收能力，促進肌肉中蛋白質(zhì)和氨基酸沉積。脂肪酶活力在替代量為10%和30%時顯著高于對照組，這一結(jié)果也與肌肉中粗脂肪含量的結(jié)果相一致。

綜合羅氏沼蝦生長、肌肉營養(yǎng)成分和肝胰腺消化酶活力結(jié)果，本研究認為利用水解雞血珠蛋白替代魚粉的適宜替代量為10%。