禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長、消化和抗氧化力的影響

潘世會 李 慶 張鈺婷 白楠谷珉

（山東大學（威海）海洋學院，山東威海264200）

隨著社會的發(fā)展，人們對魚產(chǎn)品的需求量越來越大。2020年聯(lián)合國糧農(nóng)組織的統(tǒng)計報告顯示，1961—2017年，全球食用魚消費量以每年3.1%的速度增長，而其他動物蛋白消費增長率僅為2.1%（肉類、奶制品和牛奶等），這種增長率幾乎是世界人口增長速度的2倍（世界人口增長率1.6%）。2020年聯(lián)合國糧農(nóng)組織發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2018年全球魚類產(chǎn)量達1.79億t，經(jīng)濟產(chǎn)值高達4 010億美元，其中水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚產(chǎn)品達8 200萬t，占世界總產(chǎn)量的46%，相應的經(jīng)濟產(chǎn)值高達2 500億美元。傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖或使用鮮雜魚直接飼養(yǎng)水產(chǎn)動物；或捕撈鱈魚、沙丁魚、鯖魚等制成魚粉后作為原料生產(chǎn)水產(chǎn)配合飼料，進而飼養(yǎng)水產(chǎn)動物。然而，隨著世界漁業(yè)資源的衰減，世界漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖部門采取了相應的措施，制定海洋資源捕撈配額，保護海洋和海洋資源。近年來，魚粉資源供需緊張，魚粉價格較高，嚴重限制了水產(chǎn)行業(yè)發(fā)展。因此，對于整個水產(chǎn)行業(yè)來說，尋找可替代魚粉的優(yōu)質(zhì)蛋白原料變得越來越重要。

禽肉骨粉（Poultry By-product Meal，PBM）是屠宰場、肉食品加工廠等加工產(chǎn)品時剩余的碎肉、骨、內(nèi)臟和其他廢棄物以及不適于人類直接食用的禽類軀體，經(jīng)高溫、干燥、粉碎而成的粉狀飼料。其營養(yǎng)豐富（蛋白質(zhì)在30%～55%，脂肪含量8%～18%，賴氨酸1%～3%）、價格低廉（3 500～7 000元/t），深受人們的關(guān)注。目前，禽肉骨粉在水產(chǎn)動物飼養(yǎng)中的應用有了一定的研究進展，研究表明禽肉骨粉可以替代石首魚飼料中67%的魚粉，替代日本黑鱸（Black Sea Bass）飼料中40%的魚粉，替代澳洲尖吻鱸飼料中20%的魚粉，在鯉魚飼料中可以添加35%而不影響?zhàn)B殖動物的生長和飼料利用。但更高比例的添加或替代魚粉，將對養(yǎng)殖動物的生長和飼料利用產(chǎn)生不利影響。另外，養(yǎng)殖動物的消化、免疫和抗氧化力等相關(guān)指標也是評判蛋白源質(zhì)量優(yōu)劣的重要指標。目前，關(guān)于禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆幼魚生長、消化、免疫和抗氧化力影響的研究較少。本試驗在大菱鲆幼魚配合飼料中添加不同比例的禽肉骨粉，通過測定大菱鲆生長、消化、免疫和抗氧化力等相關(guān)指標，以期探究禽肉骨粉替代大菱鲆幼魚飼料中魚粉的適宜比例，并為禽肉骨粉在水產(chǎn)動物飼養(yǎng)中的應用提供科學的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

根據(jù)大菱鲆幼魚的營養(yǎng)需求，以魚粉（Fish Meal，F(xiàn)M）為蛋白源，小麥粉為糖源，鯡魚油、魚油和卵磷脂為脂肪源，配制成粗蛋白為48%、粗脂肪為12%的基礎(chǔ)組飼料；以PBM分別替代基礎(chǔ)組中0.0%、25.0%、37.5%和50.0%的魚粉，最終制得4種等氮等脂的配合飼料，分別命名為PBM0、PBM25、PBM37和PBM50。

配置前，飼料配方中所有的固體原料過0.18 mm篩，按比例手工初步混勻后，加入立式混合機（進杰，YG-3KG）中混合均勻。將混合均勻的飼料取出加入適量水并攪拌均勻，揉擠成團，用擠條機加工成2 mm的硬顆粒飼料（常溫干燥后，置于-20℃冰箱內(nèi)保存）。

1.2 試驗動物及飼養(yǎng)管理

試驗場所為山東省海陽市黃海水產(chǎn)有限公司，試驗大菱鲆幼魚（同一批次，體格健壯）由該公司提供。正式試驗開始前，將大菱鲆幼魚放置養(yǎng)殖系統(tǒng)內(nèi)投喂PBM0飼料暫養(yǎng)2周。養(yǎng)殖系統(tǒng)為室內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)，養(yǎng)殖桶高70 cm、直徑80 cm，容積300 L，循環(huán)水流速度為2.0 L/min。

正式試驗開始時，挑選體表完好、活潑、健壯的大菱鲆幼魚（3.90 g±0.02 g），隨機分4組（3個重復/組，30尾魚/重復）。每組分別以4種飼料表觀飽食投喂，早晚各一次（07:00和17:00），試驗周期8周。期間每日觀察大菱鲆的健康狀況及監(jiān)控水溫、溶氧和攝食等情況，并做好相關(guān)記錄。試驗水源為水溫12～16℃、pH值7.8～8.2、鹽度28～30的自然海水。

1.3 樣品采集、指標測定和計算公式

1.3.1 樣品采集。養(yǎng)殖試驗結(jié)束時，禁食24 h，對所有試驗魚用丁香酚（1∶1 000，上海試劑有限公司）麻醉后，稱取終末體質(zhì)量和測量體長。每桶隨機抽取8尾大菱鲆，尾靜脈采集血液，4℃條件下離心（4 729 r/min，10 min）獲得血漿，置于-80℃冰箱中保存。從上述大菱鲆中隨機選取4尾，解剖后迅速采集腸道及肝臟，并做好腸道及肝臟質(zhì)量的記錄。將剩余4條魚于冰上解剖，迅速剝離腸道，清除腸系膜上的脂肪組織，并用PBS緩沖液清洗干凈后放入液氮罐中速凍，之后置于-80℃冰箱保存，用于后續(xù)酶活力測定。

1.3.2 大菱鲆腸道刷狀緣膜酶及免疫酶測定。以10 vol（w/v）生理鹽水將腸道樣本均質(zhì)，于4℃條件下離心（5 287 r/min，20 min，）收集上清液，用于后續(xù)酶活力的測定。刷狀緣膜酶、免疫和抗氧化酶均采用南京建成生物公司試劑盒測定，相關(guān)的測定流程參考GU Min（2017，2018）的方法。

1.3.3 生長指標計算與統(tǒng)計方法。增重率（Weight Gain Rate，WGR）/%=（Wt-W0）×100/W0；特定生長率（Specific Growth Rate，SGR）/%=（LnWt-LnW0）×100/t。其中，Wt表示終末體質(zhì)量（g），W0表示初始體質(zhì)量（g），t表示養(yǎng)殖天數(shù)（d）。

1.3.4 統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)采用SPSS24.0進行統(tǒng)計和分析。生長、消化、免疫和抗氧化力等數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（One-way ANOVA）。如果各處理組間差異顯著（P＜0.05），采用Turkey進行多重比較。最終數(shù)據(jù)采用“平均數(shù)±標準誤（M±SE）”表示，并用小寫字母于數(shù)據(jù)右上角標注顯著性差異（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長性能的影響

大菱鲆的質(zhì)量增加量在PBM35組和PBM0組無顯著性差異（P＞0.05）；但隨著PBM比例的增加，大菱鲆的增重率有明顯的下降趨勢，且PBM37、PBM50組較PBM0組有顯著性差異（P＜0.05）。大菱鲆的特定生長率隨著PBM替代水平的增高，呈現(xiàn)的變化趨勢與WGR相似。

2.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶、免疫和抗氧化力的影響

2.2.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶活性的影響。由表1可知，隨著PBM替代水平的增高，PBM0、PBM25、PBM37和PBM50處理組間的AKP、MAL和LAP活力無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆免疫酶活性的影響。由表2可知，PBM0、PBM25、PBM37和PBM50處理組間的LZM和ACP活力并無顯著性差異（P＞0.05）。

2.2.3 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響。PBM替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響，結(jié)果如表3所示。隨著PBM替代水平的提高，不同處理組的SOD、CAT、GSH和MDA活力均呈現(xiàn)上升趨勢，其中PBM25與PBM0組無顯著性差異（P＞0.05），PBM37和PBM50組呈顯著上升（P＜0.05）；不同處理組間GPX、INOS和GR無顯著性差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆生長性能的影響

生長指標是評判新型原料作為水產(chǎn)配合飼料原料優(yōu)劣的重要指標，其中增重率和特定生長率是一線工作人員首要關(guān)注的重要指標。配合飼料中添加適量的某種新型原料不會抑制養(yǎng)殖動物的生長，甚至可以促進動物的生長；而當某種原料添加量超過養(yǎng)殖動物的耐受范圍時，其生長性能受到抑制，最終會影響?zhàn)B殖效益，甚至威脅養(yǎng)殖動物的生命。本試驗結(jié)果表明，PBM替代25%的魚粉，不會顯著影響大菱鲆的增重率（P＞0.05）。但是，隨著PBM替代魚粉比例的增加，大菱鲆的生長性能呈下降趨勢，且PBM37和PBM50組較對照組有顯著性差異（P＜0.05）。這與Hernández C等的研究結(jié)果不同。Hernández等研究發(fā)現(xiàn)利用PBM分別替代紅鯛魚飼料中25%、50%、75%、90%的魚粉，飼養(yǎng)紅鯛12周后發(fā)現(xiàn)，各替代組的生長情況較對照組差異不顯著（P＞0.05）［1］。

這種結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是不同種魚類對PBM的耐受能力不同。在不影響?zhàn)B殖動物的生長性能的條件下，PBM可以替代日本黑鱸飼料中40%的魚粉，可以替代鯽魚飼料中的66%魚粉，可以替代軍曹魚飼料中60%的魚粉，可以在鯧魚飼料中添加10%，可以替代虹鱒飼料中33%的魚粉。綜上，可能由于不同種魚類的營養(yǎng)代謝機理不同，導致PBM在不同魚類飼料中添加的適宜比例不同。

這也可能是不同飼料中賴氨酸、蛋氨酸和?；撬岬群坎煌ｋm然禽肉骨粉氨基酸豐富，但是其賴氨酸、蛋氨酸的含量較魚粉低。不同種動物對賴氨酸、蛋氨酸的需求不同，而賴氨酸和蛋氨酸分別是水產(chǎn)動物的第一、第二限制性氨基酸，缺乏這兩種氨基酸往往會造成水產(chǎn)動物生長性能下降。牛磺酸是一種功能性氨基酸，具有多種生理作用，在水產(chǎn)品中含量較高，而在禽肉骨粉中含量相對較少。Rossi等研究表明，在PBM完全替代魚粉組中額外補充賴氨酸、蛋氨酸和?；撬峥梢燥@著提高鯧魚的增重率（P＜0.05）［2］。Aydin等研究表明，在補充賴氨酸、蛋氨酸和?；撬岬臈l件下，尼羅羅非魚隨著PBM的替代比例增加，其生長性能也呈上升趨勢，PBM替代50%的魚粉時尼羅羅非魚生長性能達到最大值［3］。Karapanagiotidis等也得到了相似的結(jié)果，在50%PBM替代魚粉飼料中加入賴氨酸和蛋氨酸，海鯛的生長性能較未添加賴氨酸和蛋氨酸同比例替代組好［4］。綜上可知，PBM相對缺乏賴氨酸、蛋氨酸和?；撬?，可能是導致其在不同魚類飼料中應用效果不同、限制其更高比例替代魚粉的重要原因。

表1禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性的影響

表2禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆免疫酶活性的影響

表3禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響

3.2 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆刷狀緣膜酶和免疫酶的影響

動物腸道刷狀緣膜具有消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的功能，其麥芽糖酶反映腸道內(nèi)糖類的消化情況，堿性磷酸酶主要負責肽類、脂類等的轉(zhuǎn)運。本試驗結(jié)果表明，PBM替代25%、37.5%、50%的魚粉，不會影響大菱鲆消化和免疫功能。這與敬婷［5］和Mohammadi［6］等的研究報道一致。而其他蛋白源替代魚粉時，養(yǎng)殖動物的消化和免疫酶活性可能會受到影響。飼喂羽扇豆會降低金頭鯛腸道刷狀緣膜內(nèi)的麥芽糖酶活性，原因是羽扇豆中碳水化合物的含量更高，進而影響其相關(guān)糖類代謝。玉米蛋白粉含有豐富的碳水化合物，當其高比例添加至飼料中時，會顯著降低大菱鲆腸道刷狀緣膜酶、溶菌酶和酸性磷酸酶活性。

原料中的抗營養(yǎng)因子也會影響?zhàn)B殖動物腸道刷狀緣膜酶活性，添加高比例的豆粕替代魚粉時，會誘發(fā)大菱鲆的腸道炎癥，導致大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性下降。而豆粕去除抗營養(yǎng)因子時，可以提高其在飼料中的添加量。大量的研究證明，植物蛋白（如玉米蛋白粉、豆粕等）替代魚粉時，由于植物蛋白源中的抗營養(yǎng)因子含量較多，對養(yǎng)殖動物的生長性能、消化和腸道健康易造成負面影響。而本試驗研究結(jié)果表明，添加50%以下的PBM不會影響大菱鲆腸道刷狀緣膜酶活性，進而可以驗證PBM可能含有較少的碳水化合物和抗營養(yǎng)因子，是一種有潛力的新型蛋白源。

3.3 禽肉骨粉替代魚粉對大菱鲆抗氧化酶活性的影響

魚類的抗氧化酶對機體免疫防御方面有著重大的意義，在應對機體抗氧化損傷和維持生物體內(nèi)氧化還原平衡中發(fā)揮重要作用。抗氧化系統(tǒng)主要包括非酶類抗氧化劑和酶類抗氧化劑，其中酶類抗氧化劑主要包括過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPX）等，非酶類抗氧化劑包括維生素C、維生素E、谷胱甘肽等。丙二醛（MDA）是多不飽和脂肪酸過氧化物的降解產(chǎn)物，與脂蛋白交聯(lián)有毒性作用，可作為過氧化作用的標志物。當其含量過高時，可引起機體內(nèi)超氧陰離子自由基累積。其中，SOD是廣泛存在于人和哺乳動物體內(nèi)的一種抗氧化的金屬蛋白酶，能催化機體內(nèi)的超氧陰離子自由基歧化反應，進而生成氧和過氧化氫。其在氧化與還原平衡中起到至關(guān)重要的作用，與很多疾病的發(fā)生、發(fā)展密不可分。而還原型谷胱甘肽（GSH）屬于谷胱甘肽的一種，是保護酶和其他蛋白質(zhì)巰基的一種抗氧化劑，在對維持巰基酶的活性和紅細胞膜的穩(wěn)定性有重要作用。GR在谷胱甘肽抗氧化系統(tǒng)中可以促進GSH的再生。通過CAT和GPX的調(diào)節(jié)作用，可以將體內(nèi)的過氧化氫和GSH轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)水和氧化型的谷胱甘肽。當機體發(fā)生或即將發(fā)生氧化損傷時，通過上述一系列生理生化途徑，可以消除機體內(nèi)代謝所產(chǎn)生的超氧自由基陰離子，減輕或免除機體抗氧化損傷和維持生物體內(nèi)氧化還原平衡。本試驗結(jié)果顯示，隨著PBM替代水平的提高，不同處理組的SOD、CAT、GSH和MDA水平均呈現(xiàn)上升的趨勢，并且PBM37和PBM50組呈顯著上升（P＜0.05）。這表明PBM高比例的替代魚粉，會對大菱鲆抗氧化免疫力產(chǎn)生負面影響。Wang等用40%肉骨粉替代魚粉時發(fā)現(xiàn)，烏蘇魚肝臟中MDA含量明顯增加［7］；易新文等以雞肉粉替代魚粉對卵形鯧鲹影響的研究表明，雞肉粉高比例替代魚粉，會導致養(yǎng)殖動物體內(nèi)GSH顯著增加（P＜0.05）［8］，與本試驗結(jié)果一致。

4 結(jié)語

在本試驗條件下，PBM可以替代大菱鲆幼魚飼料中25%的魚粉，而不影響其生長、消化和抗氧化力；當替代37.5%和50%的魚粉時，會對大菱鲆幼魚的生長性能和抗氧化力產(chǎn)生負面影響（P＜0.05）。要想利用PBM更高比例地替代魚粉，還需要進一步開展研究。