研究報告丨日本海鱸飼料中雞肉粉替代魚粉的可行性研究

水寶寶

　　作者：廣州市誠一水產(chǎn)科技有限公司 郭定乾/譯
　　
　　摘要：
　　
　　本試驗研究雞肉粉(PBM)替代魚粉對日本海鱸的影響。配制6種等氮等能飼料，魚粉的添加水平分別為400(對照組)、320(PM1組)、240(PM2組)、160(PM3組)、80(PM4組)和0(PM5組) g/kg，減少的部分用雞肉粉替代。初始魚每尾重8.5 g，PM1、PM2、PM3和PM4試驗組魚的增重率、特定生長率、存活率、氮沉積率、能量沉積率和必需氨基酸沉積率都比對照組和PM5組高。PM3、PM4和PM5組魚的磷沉積率比對照組、PM1組和PM2組低。PM5試驗組的飼料效率、總氮廢物排放量和總磷廢物排放量(TPW)在所有試驗組中最高。各組間的肝體比、全魚水分、粗脂肪和灰分無顯著差異。對照組的肥滿度和臟體比較其它組低。本研究結(jié)果顯示在日本海鱸飼料中，添加一定比例的魚粉和雞肉粉作蛋白源比單獨添加魚粉或雞肉粉對海鱸的生長和飼料利用更有利。當(dāng)用雞肉粉替代部分魚粉時，日本海鱸飼料中魚粉的添加水平可以減少到80 g/kg。
　　
　　1. 前言
　　
　　魚粉是水產(chǎn)飼料中優(yōu)質(zhì)且昂貴的蛋白源，在海水魚飼料中添加水平通常很高。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致水產(chǎn)飼料對魚粉的需求量越來越大(Naylor等, 2009)，但全球魚粉的加工高度依賴于已過度開采的海洋漁業(yè)資源。采用經(jīng)濟廉價的陸生動物產(chǎn)品來替代魚粉是減少水產(chǎn)飼料生產(chǎn)中魚粉限制的一種途徑�？梢栽隰~飼料中添加高水平的動物性蛋白產(chǎn)品，如雞肉粉、肉骨粉、羽毛粉和血粉(Fowler, 1991；Watanabe等, 1993；El-Sayed, 1998；Wang等, 2006；El-Haroun等, 2009)。在這些產(chǎn)品中，雞肉粉(PBM)的蛋白含量高、氨基酸組成適宜（除含硫氨基酸外）以及含有豐富的礦物質(zhì)，可成為魚類的一種優(yōu)質(zhì)蛋白源(Hertrampf等, 2000)。雞肉粉可替代魚粉用于多種魚類的飼料中�？赏耆�用雞肉粉替代魚粉的魚類研究報道有真鯛(Takagi等, 2000)、銀鯽(Yang等, 2006)、非洲鯰魚(Goda等, 2007)和羅非魚(Hernandez等, 2010)，可部分替代魚粉的魚類有大鱗鮭(Fowler, 1991)、虹鱒(El-Haroun等, 2009)、金頭鯛(Nengas等, 1999)、似石首魚(Kureshy等, 2000)、鮸狀黃姑魚(Wang等, 2006；Guo等, 2007)和瑪拉巴石斑魚(Li等, 2009)。
　　
　日本海鱸是一種廣鹽肉食性魚，分布于西太平洋海岸水域(Nip等, 2003；Islam等, 2006)。日本海鱸因其生長快、肉質(zhì)優(yōu)質(zhì)、廣鹽廣溫性和市場價格高，所以在中國淡水塘和海水網(wǎng)箱中廣泛養(yǎng)殖。日本海鱸飼料的營養(yǎng)需求量已有大量的文獻研究報道(Ai等, 2004；Ai等, 2004；Mai等, 2006；Zhang等, 2006)，然而，該魚蛋白源替代魚粉方面的研究較少(Xue等, 2006; Cheng等, 2010)。本試驗的研究目的是評價雞肉粉作為蛋白源部分替代魚粉對海水養(yǎng)殖條件下的日本海鱸的影響。
　　
　　2. 材料與方法
　　
　　2.1 飼料制作
　　
　　雞肉粉由美國動物蛋白及油脂提煉協(xié)會(NRA)香港辦事處提供(亞歷山大港, VA, USA)，其他飼料原料購自浙江某飼料公司(杭州，中國)。飼料原料營養(yǎng)成分見表1。按照日本海鱸蛋白需要量配制6組等氮(420 g/kg 粗蛋白)、等能(19 MJ/kg 總能量)飼料(Ai等, 2004)。對照組(C組)的魚粉(鯷魚粉)水平為400 g/kg。在等粗蛋白水平基礎(chǔ)上，剩下五組飼料(PM1、PM2、PM3、PM4和PM5)分別用雞肉粉替代20%，40%，60%，80%和100%的魚粉，PM1、PM2、PM3、PM4和PM5組中的魚粉含量分別為320、240、160、80、0 g/kg。由于日本海鱸的魚粉蛋白質(zhì)表觀消化率(ADC) (92%, Chang等, 2005)和雞肉粉蛋白質(zhì)表觀消化率(90~91%, Ji等, 2010)相近，因此可以認為各組魚粉替代飼料中的可消化蛋白是相同的。為避免蛋氨酸缺乏，在試驗組中添加了晶體DL-蛋氨酸。各試驗組飼料配方、營養(yǎng)成分和能量見表2，氨基酸組成見表3。
　　
　　飼料原料用錘式破碎機粉碎并過0.5 mm篩，在霍巴特混合器中充分混勻后采用SLP-45單螺桿擠壓機(漁業(yè)機械研究所，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院，上海，中國)制粒，擠壓溫度控制在80~100℃，飼料(直徑2 mm，長度4 mm)室溫自然風(fēng)干(溫度20~25℃)后用塑料袋密封，4℃保存。

　　2.2 飼養(yǎng)管理
　　
　　為期8周的養(yǎng)殖試驗在浙江省海洋水產(chǎn)研究所基地（舟山，中國）進行。日本海鱸魚苗購自膠州灣（膠州，中國），并在8 h內(nèi)轉(zhuǎn)移到養(yǎng)殖基地室內(nèi)池（5×3×1.2 m），暫養(yǎng)期間飼喂商品飼料共45天。挑選540尾大小相近的魚分到18個玻璃纖維缸（體積200 L）中，每缸30尾魚，試驗開始前用對照組飼料投喂兩周以適應(yīng)實驗環(huán)境和試驗飼料。在養(yǎng)殖試驗開始時，先將馴養(yǎng)的魚停食24 h，每次取25尾魚，成群稱重后隨機放入18個缸中，每組飼料設(shè)3個重復(fù)。魚的初始體重為8.5±0.0 g每尾（平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，n=18，標(biāo)準(zhǔn)誤<0.05）。從剩余馴養(yǎng)魚中取2組魚，每組3尾，測量魚的肥滿度(CF)、肝體比(HSI)、臟體比(VSI)，然后-20℃冰凍保存作為初始樣品，用于體成分分析。
　　
　　飼養(yǎng)期間，每天08:00和16:00人工飽食投喂飼料，按3 L/min的速率過濾缸中海水并連續(xù)曝氣。采用YSI 85 oxygen-salinity儀(YSI Incorporated, Yellow Springs, OH, USA)每日監(jiān)測水溫和溶氧，每周測一次水體鹽度。水溫變化范圍為24.4~28.5℃（平均值26.8℃），鹽度變化范圍為25~26 ppt(平均值25.7 ppt)，溶氧>6.0 mg/L。
　　
　　試驗結(jié)束時先停食24小時，將每個缸中的魚撈出稱總重，從中隨機取3尾魚測量肥滿度、肝體比、臟體比和體成分分析，樣品-20℃保存。





　　2.3化學(xué)成分分析
　　
　　化學(xué)分析前，先將樣品120℃蒸壓20 min，混合均勻后105℃干燥24 h。飼料原料、飼料和全魚樣品的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分的測定方法詳見參考文獻（Wang等, 2006)。用Sykam-433氨基酸分析儀(Sykam Company with Limited Liability, Munich, Germany)測定飼料和全魚樣品的氨基酸含量，用Parr-6200熱量計測定(Parr Instrument Company, Moline, IL, USA)測定飼料和全魚樣品的總能。
　　
　　2.4 統(tǒng)計分析
　　
　　按如下公式計算攝食率(FI)，增重(WG)，特定生長率(SGR)，飼料系數(shù)(FCR)，氮沉積率(NRE)，磷沉積率(PRE)，能量沉積率(ERE)和氨基酸沉積率(ARE)，肥滿度，肝體比，臟體比，總氮廢物排放量(TNW)和總磷廢物排放量(TPW)，飼料魚粉效率(RCP)：
　　
　　FI(%/天) = 100×I/[(Wo+Wt)/2×t]
　　
　　WG(g/尾) = Wt/Nt–Wo/No
　　
　　SGR(%/尾) = 100×[ln(Wt/Nt)–ln(Wo/No)]/t
　　
　　FCR(/干飼料重) = I/[(Wt-Wo)
　　
　　NRE(%) = 100×(Wt×CNt-Wo×CNo)/(I×CNf)
　　
　　PRE(%) = 100×(Wt×CPt-Wo×CPo)/(I×CPf)
　　
　　ERE(%) = 100×(Wt×CEt-Wo×CEo)/(I×CEf)
　　
　　ARE(%) = 100×(Wt×CAt-Wo×CAo)/(I×CAf)
　　
　　肥滿度 = 體重/體長3×100
　　
　　臟體比(%) = 內(nèi)臟重/體重×100
　　
　　肝體比(%) = 肝重/體重×100
　　
　　TNW(g 氮/kg 魚重) = 1000×(I×CNf)×(1-NRE)/[(Wt-Wo)×6.25]
　　
　　TNW(g 磷/kg 魚重) = 1000×(I×CPf)×(1-PRE)/(Wt-Wo)
　　
　　RCP(g/g) = WG×FCR×FL/(Wt/Nt×DMFt-Wo/No×DMFo)

　　式中I (g) 為試驗中攝食飼料的干物質(zhì)總重；W0 (g) 為魚總初始體重；Wt (g) 為魚總末體重；t (d) 為飼喂天數(shù)；Nt 為終末魚尾數(shù)；N0 為初始魚尾數(shù)；CNt (%) 為終末全魚粗蛋白含量；CN0 (%) 為初始魚全魚粗蛋白含量；CPt (%) 為終末全魚磷含量；CP0 (%) 為初始魚磷含量；CPf (%) 為飼料中的磷含量；CEt (%) 為終末全魚能量；CE0 (%) 為初始魚能量含量；CEf (%) 飼料中能量含量；CAt (%) 終末全魚氨基酸含量；CA0 (%) 為初始魚全魚氨基酸含量；CAf (%) 為飼料中氨基酸含量；Ws (g),  Ls (cm),  Wv (g) 和 Wl (g) 分為為終末魚或初始魚的體重、體長、臟重和肝重；FL (g/kg) 為飼料中魚粉的含量；DMFt (g/kg) 為終末全魚干物質(zhì)含量；DMF0 (g/kg) 為初始魚全魚干物質(zhì)含量。
　　
　
　　本文來源《中大水生通訊》第53期，廣州市誠一水產(chǎn)科技有限公司微信號：gzchengyi2013
　　
　　

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　　3 結(jié)果

　　3.1 存活率和生長指標(biāo)
　　
　　養(yǎng)殖試驗魚均未出現(xiàn)死亡，PM5組攝食量比對照組、PM1和PM2組高(HSD test, P < 0.05, 見表4)。PM1、PM2、PM3和PM4各組間試驗魚末重和增重?zé)o顯著性差異(HSD test, P > 0.05)，但比對照組和PM5組高(HSD test, P < 0.05)，對照組和PM5組間亦無顯著性差異(HSD test, P > 0.05)。特定生長率和飼料魚粉添加水平的多項方程式為：SGR=?10?5×FL2+0.004×FL+3.091(R2 = 0.85, n = 18, P < 0.05, 見圖1)，結(jié)果表明當(dāng)飼料中魚粉添加水平為200 g/kg時，日本海鱸的特定生長率最大。



3.2 飼料利用率
　　
　　對照組、PM1、PM2、PM3和PM4試驗組間以及對照組和PM5組間飼料系數(shù)和氮沉積率均無顯著性差異(HSD test, P > 0.05,見表4)。PM5試驗組的氮沉積率顯著低于PM1、PM2、PM3和PM4組(HSD test,P < 0.05)。磷沉積率隨著雞肉粉添加水平的增加而降低，對照組、PM1和PM2組的磷沉積率比PM3、PM4和PM5組高(HSD test, P < 0.05)。PM2、PM3和PM4組的能量沉積率比對照組高(HSD test, P < 0.05)。
　　

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　　對照組、PM1、PM2、PM3、PM4和PM5試驗組的總氨基酸沉積率（必需氨基酸和非必需氨基酸）分別為30±2%、34±1%、36±0%、33±1%、32±1%和29±0%。必需氨基酸沉積率在29%~37%之間，非必需氨基酸沉積率在27%~36%之間，見表5和和表6。單個氨基酸，如蛋氨酸、賴氨酸等的沉積率從20%到45%。PM2組總氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸的沉積率比對照組和PM5組高(HSD test, P < 0.05)。賴氨酸沉積率(LRE:%)和賴氨酸含量(LC:%)的回歸方程為：LRE=?0.333×LC2+17.91×LC?197.7(P < 0.05, R2 = 0.76, n = 18)，該公式表明當(dāng)賴氨酸添加水平為26.9 g/(kg飼料干重)時，賴氨酸沉積率最高。PM1、PM2、PM3、PM4和PM5組賴氨酸和組氨酸沉積率比對照組高(HSD test, P < 0.05)。



　　3.3 形態(tài)學(xué)指標(biāo)和全魚組成
　　
　　各試驗組間海鱸的肝體比、全魚組成(水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分)和全魚氨基酸組成均無顯著差異(HSD test，P > 0.05，見表7和表8)。對照組的肥滿度和臟體比較PM1、PM3、PM4和PM5組低(HSD test，P < 0.05)。
　


　
　　3.4 廢物排放和飼料魚粉效率
　　
　　PM5試驗組總氮廢物排放量比PM1、PM2、PM3和PM4組高 (HSD test，P < 0.05, 見表9)。PM1、PM2、PM3和PM4各組間總氮廢物排放量無顯著差異，對照組和PM5組間亦無顯著差異(HSD test，P > 0.05)。各處理組中PM5試驗組的總磷廢物排放量最高 (HSD test，P < 0.05)，PM3和PM4組總磷廢物排放量比對照組、PM1和PM2組高(HSD test，P < 0.05)。飼料魚粉效率RCP隨著魚粉添加水平的下降而降低，PM2、PM3和PM4組飼料魚粉效率從0.82降到0.29。
　 　

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　　4 討論
　　
　　已有研究表明，在低魚粉水平下用廉價飼料原料替代魚粉對魚的生長和飼料利用率無不良影響 (Wang等, 2006; Wang等, 2010)。在本試驗中，PM5組的增重率和飼料系數(shù)與對照組相似，結(jié)果表明可以用雞肉粉替代日本海鱸飼料中的全部魚粉。在肉食性魚類飼料中，雞肉粉完全替代魚粉的研究報道較少(Takagi等, 2000)。單獨用雞肉粉替代魚粉時，飼料中魚粉最低添加水平不同，大鱗鮭為190 g/kg(Fowler 1991)，金頭鯛為350 g/kg(Nengas等, 1999)，擬石首魚為100 g/kg(Kureshy等, 2000)，鮸狀黃姑魚為180 g/kg(Wang等, 2006)，金頭鯛為130 g/kg(Li等, 2009)。本研究結(jié)果表明日本海鱸能夠利用替代魚粉的雞肉粉，其能力與雜食性魚類相當(dāng)，如銀鯽(Yang等, 2006)，非洲鯰魚(Goda等, 2007)和羅非魚(Hernandez等, 2010)。
　　
　　本試驗中，總磷廢物排放量隨著飼料中魚粉添加水平的降低而增加，對照組、PM1、PM2、PM3和PM4試驗組間總氮廢物排放量無顯著差異，但是PM3、PM4和PM5組總磷廢物排放量比對照組高。結(jié)果表明在日本海鱸養(yǎng)殖中，雞肉粉部分替代魚粉會造成養(yǎng)殖環(huán)境中氮污染下降，磷污染上升，因此日本海鱸飼料中將魚粉水平降至80 g/kg時，不會增加氮的污染，對磷污染亦無影響。
　　
　　一般來說，飼料中用雞肉粉部分替代魚粉不會提高試驗魚的生長性能(Nengas 等1999；Kureshy 等2000; Wang, Guo, Bureau 等 2006; Guo等 2007; El-Haroun 等2009)。然而Yang 等(2006) 報道，在飼料中用雞肉粉替代部分魚粉提高了銀鯽的特定生長率。本試驗結(jié)果表明，聯(lián)合使用魚粉和雞肉粉比單獨用魚粉或雞肉粉作為飼料蛋白源對日本海鱸的生長和飼料利用更有益。PM1、PM2、PM3和PM4組飼料蛋白和能量水平及氨基酸組成相同，除魚粉和雞肉粉的比例不同，各組的飼料原料相同。因此，PM1、PM2、PM3和PM4組增重、氮沉積率和能量沉積率的差異可歸因于飼料中魚粉和雞肉粉的比例不同（蛋白組成的變化）。這些結(jié)果表明飼料品質(zhì)不僅決定于它的原料，也決定于飼料配方的組成（不同原料在飼料中的比例）。本試驗回歸方程表明當(dāng)飼料中魚粉添加水平為200 g/kg時魚生長最好，但是飼喂PM4組（魚粉添加水平為80 g/kg）飼料的試驗魚增重、氮沉積率、能量沉積率和氨基酸沉積率與PM1、PM2和PM3組相近。因此我們推薦在日本海鱸飼料中魚粉與雞肉粉的最優(yōu)比為1:4 (魚粉添加水平為80 g/kg)。Yang 等(2006)研究報道銀鯽飼料中魚粉和雞肉粉的最優(yōu)比值為1:2。
　　
　　魚飼料由幾種不同的原料組成，每種原料包含多種營養(yǎng)素，包括氨基酸、肽類、核酸、脂肪酸、脂類、碳水化合物、礦物質(zhì)和維生素等。這些營養(yǎng)素在飼料制作擠壓、消化吸收（在胃腸道中）和代謝（在肝臟中）過程中相互影響。Hua等 (2006)研究顯示營養(yǎng)素間相互作用影響魚的磷表觀消化率。了解營養(yǎng)素間及飼料原料間的相互作用對配制高質(zhì)量的魚飼料是至關(guān)重要的。本研究結(jié)果突出表明了魚粉和雞肉粉搭配使用作為飼料蛋白源，可提高日本海鱸的生長性能和飼料利用效率，其有利影響可能是由于二者結(jié)合使用改善了魚的胃腸道微生物群落(Merrifield等2010)。胃腸道微生物在調(diào)節(jié)免疫功能(Merrifield等, 2010; Hooper等, 2012; Kelly等, 2012)和調(diào)節(jié)宿主神經(jīng)系統(tǒng)(Bercik等, 2012)方面有作用，但這一假設(shè)仍需要通過試驗驗證。
　　
　　營養(yǎng)素的適口性、可消化率和生物可利用率是影響廉價陸生飼料原料替代飼料魚粉需要考慮的因素。本研究中，PM5組攝食量和飼料系數(shù)比對照組高，氮沉積率比對照組低，其部分原因可歸于體內(nèi)可消化蛋白的沉積率低（Chang等 2005；Ji等, 2010）。單個氨基酸沉積率在20%~45%之間，但是必需氨基酸（29%~36）、非必需氨基酸（27%~36%）和總氨基酸（29%~36%）沉積率相對不變，接近于氮沉積率（29%~33%）。氮和總氨基酸沉積率的穩(wěn)定性取決于單個氨基酸利用效率的差異性。Grisdale-Helland等(2011)研究報道，大西洋鱈的賴氨酸沉積率隨著飼料中賴氨酸含量的增加而降低。本研究中，PM5組飼料中的賴氨酸和組氨酸的含量比對照組的低，甘氨酸和脯氨酸的含量比對照組的高。與此相反，飼喂PM5組飼料的魚的賴氨酸和組氨酸沉積率比對照組的更高，甘氨酸和脯氨酸的沉積率比對照組的更低。研究結(jié)果顯示，當(dāng)氨基酸沉積率和飼料中氨基酸含量成反比時，氨基酸沉積率可作為評價飼料中氨基酸添加量(過量或不足)的一項指標(biāo)。Hertramp 等(2000)研究表明雞肉粉的賴氨酸和蛋氨酸含量比魚粉低，因此用雞肉粉替代魚粉的飼料中，賴氨酸和蛋氨酸的含量降低。Mai等(2006)研究表明當(dāng)日本海鱸飼料中賴氨酸添加水平為26.0 g/(kg飼料干重)時飼料利用效率最高。本研究中，除PM5組外，各試驗組飼料賴氨酸含量在26.2~32.4 g/(kg飼料干重)之間，當(dāng)賴氨酸水平為26.9 g/(kg飼料干重)時，海鱸的賴氨酸沉積效率最高。對照組魚的賴氨酸沉積率比PM1、PM2、PM3、PM4和PM5組低，但是并無顯著性差異，結(jié)果表明飼料中賴氨酸缺乏并不是造成PM5組魚的增重和氮沉積率比PM1、PM2和PM3組低的主要原因。
　　
　　5 小結(jié)
　　
　　在日本海鱸飼料中，添加一定比例的魚粉和雞肉粉作蛋白源比單獨添加魚粉或雞肉粉對海鱸的生長和飼料利用更有利。當(dāng)用雞肉粉替代部分魚粉時，日本海鱸飼料中魚粉的添加水平可以減少到80 g/kg。（完）
　　
　�。ㄔ�文：Wang Y, Wang F, Ji W X, et al. Optimizing dietary protein sources for Japanese sea bass (Lateolabrax japonicus) with an emphasis on using poultry by‐product meal to substitute fish meal[J]. Aquaculture Research, 2013.）

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