小球藻替代鱼粉对鲫生长、体组成、肝脏脂肪代谢及其组织学的影响

第39卷 第3期

水生生物学报

Vol. 39, No.3 2015年5月 ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA

May, 2 0 1 5

收稿日期: 2014-06-11; 修订日期: 2014-11-27

基金项目: 农业部公益性行业(农业)科研专项(201303053)资助

作者简介: 石西(1990—), 男, 山东泰安人; 硕士; 研究方向为水产动物营养与饲料。E-mail: shixi901010@

通信作者: 罗智(1976—), 男, 博士, 教授, 博导; 研究方向为鱼类营养生理、代谢调控及饲料配方。E-mail: luozhi99@mail.hzau.

; luozhi99@

doi: 10.7541/2015.66

小球藻替代鱼粉对鲫生长、体组成、肝脏脂肪代谢

及其组织学的影响

石 西1 罗 智1 黄 超1 朱晓鸣2 刘 胥3

(1. 华中农业大学水产学院, 湖北省淡水健康养殖协同创新中心, 武汉430070; 2. 中国科学院水生生物研究所,

淡水生态与生物技术国家重点实验室, 武汉 430072; 3. 盘锦光合蟹业有限公司, 盘锦124200)

摘要: 设计了5组等氮(粗蛋白约38%)的饲料, 饲料中小球藻的添加量分别为0(对照)、17%、34%、51%和68%, 替代0(对照组)、21.8%、43.6%、65.5%和87.3%的鱼粉, 探讨小球藻替代鱼粉对初始体重为(5.54± 0.08) g 的鲫幼鱼生长、体组成、肝脏组织学及脂肪代谢相关酶活性的影响, 实验期为8周。实验结果表明: 随着小球藻替代鱼粉水平的增加, 鲫的增重率呈现先增加后下降的趋势; 与此相反, 饲料系数呈现先下降后增加的趋势。随着小球藻替代比例的增加, 肝体比和脏体比有增大的趋势, 而各个处理组肠脂比差异不显著。小球藻替代鱼粉使鲫肌肉和肝脏的蛋白含量降低, 而肝脏的脂肪含量随着替代比例的增加先上升后下降。当饲料中小球藻替代鱼粉的水平从0增加到65.5%, 肝脏生脂酶如G6PD 、ME 和FAS 酶的活性显著增加, 而当饲料小球藻替代水平更进一步增加到87.3%, 肝脏生脂酶如G6PD 、ME 和FAS 酶的活性下降。各个处理组6PGD 酶活性没有显著差异。小球藻替代鱼粉对鲫的肝脏组织结构产生不利影响, 替代组的肝细胞体积有所增大, 部分肝细胞出现细胞核溶解、核消失、肝细胞坏死。以增重率和饲料系数为因变量进行二次线性回归分析, 表明小球藻对鱼粉的最适替代比例分别为47.14%和49.88%。 关键词: 鲫; 小球藻; 鱼粉; 生长性能; 脂肪代谢

中图分类号: S965.1 文献标识码: A 文章编号: 1000-3207(2015)03-0498-09

鲫是我国常见的淡水鱼类, 因为其味道鲜美, 产肉率高, 营养价值丰富, 在我国各地广泛养殖, 养殖效益较好[1]。

鲫养殖产量年年增加, 特别在长江流域, 鲫已成为淡水养殖的主要品种。从整个养殖产量来讲, 鲫产量较大, 对饲料的需求较大。但对于鲫配合饲料的重要蛋白源——鱼粉, 受资源的限制和需求量增加的影响, 价格居高不下[2], 从而引起鲫的养殖成本升高。加之养殖水产品价格受市场影响, 在一些淡水鱼类饲料配方中鱼粉的添加空间十分有限。这就使得利用植物蛋白源替代鱼粉来降低饲料配方成本成为水产动物营养与饲料研究的热点。

水产饲料占水产养殖成本的50%以上, 蛋白是最昂贵的饲料原料[3]。

研究表明, 利用植物蛋白部分或者全部替代鱼粉, 对鱼类的生长和饲料利用无不利影响[4, 5], 有些甚至取得了更好的生长效果[6]。微藻的蛋白含量丰富, 而且含有多种不饱和脂肪酸, 经常被用来提高食品或者动物饲料的营养价值, 世界上每年有30%的藻类用于饲料生产[7], 微藻也广泛应用于水产饲料的生产[8]。

小球藻是最早实现商业化生产的微藻之一, 小球藻粉蛋白质含量高, 营养丰富, 是优良的单细胞饲料蛋白源。小球藻含有人体所需的20种氨基酸、多种维生素和微量元素, 以及亚麻酸、亚油酸、胡萝卜素等, 常被用于人类的营养健康产品[9]。在鱼类营养方面, 小球藻经常用来培育鱼苗[7], 而且在饲料中适量添加小球藻可以促进鱼类生长, 提高免疫

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力[10]。小球藻中含有丰富的生物活性物质, 小球藻生长因子CGF (Chlorella growth factor) 可以促进细胞生长以及增加葡萄糖的耐受性[11, 12]。此外, 小球藻已被证明具有抗肿瘤活性、增强免疫力和抗动脉硬化的糖脂、多肽和糖蛋白[9]。

不少研究者已经开展了使用植物性蛋白源替代鱼粉的研究, 但主要集中在豆粕、棉粕、菜粕等, 对于小球藻的研究较少。为此, 本文选用小球藻作为蛋白源部分替代鱼粉, 研究不同小球藻替代水平对鲫生长、体组成、肝脏脂肪代谢及其组织学的影响, 旨在为小球藻在鲫饲料工业的利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1实验鱼

本实验鲫鱼饲养实验在盘锦光合蟹业有限公司进行, 从当地养殖场购买幼鲫1000尾[初始体重为(5.54±0.08) g]。正式实验前先暂养于室内静水水族缸中, 药浴消毒, 并用对照组饲料驯养2周, 让其适应实验条件。

1.2实验设计与饲料

实验以小球藻和鱼粉为蛋白源配制五组等氮(38%)饲料, 鱼粉为秘鲁白鱼粉(粗蛋白66.14%), 小球藻为盘锦光合蟹业有限公司生产, 为海水小球藻, 经低温烘干得到, 其营养成分为: 粗蛋白43.97%、粗脂肪13.98%、灰分16.13%。饲料中小球藻的添加量分别为0(对照组)、17%、34%、51%和68%, 分别替代鱼粉的比例分别为0(对照组)、21.8%、43.6%、65.5% 和87.3%(对照组、RM 21.8、RM 43.6、RM 65.5、RM 87.3)。各原料粉碎过80目筛, 称量后混匀, 利用制粒机制成颗粒饲料, 70℃条件下干燥, 置于–20℃冰箱中储存、备用。实验饲料的配方及营养组成见表1, 饲料蛋白源、必需氨基酸含量和必需氨基酸指数见表2。

1.3饲养实验

本实验在室内静水养殖系统中进行。将所有实验鱼放养在15个水族缸(容积: 300 L)中, 每个水族缸中放养20尾无畸形、标准体型的鱼, 水源为曝气自来水。每种饲料设三个重复, 将饲料完全随机地分配到三个水族缸中。每天按照体重的3%—5%作为投喂量, 并根据鱼体质量变化调整投喂量, 每天投喂两次(9:00、16:00)。喂食期间, 每天喂食前清除排泄物, 然后换水1/3, 并及时监测水质变化。整个实验期间, 水温在(22—27), pH

℃为8.50±0.30, 其间不断充气增氧, 保持溶氧不低于5 mg/L。每2周和实验末对实验鱼进行称重, 并清洗水族缸。实验持续8周。

表1实验饲料的原料组成及营养成分

Tab. 1 Ingredients and compositions of the experimental diets (%)

实验饲料 Experimental diet

项目Item

对照组Control RM 21.8 RM 43.6 RM 65.5 RM 87.3

饲料组成 Ingredient (%)

鱼粉Fish meal 55.0 43.0 31.0 19.0 7.0 小球藻Chlorella sp.0 17.0 34.0 51.0 68.0 面粉Wheat flour 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 海藻酸钠Sodium alginate 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 豆油Soybean oil 3.0 3.0 3.0 3.0 3.0 复合维生素Vitamin mix a 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 复合矿物盐Mineral mix a 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 纤维素Cellulose 20.5 15.5 10.5 5.5 0.5 营养组成Chemical composition (%)

干物质Dry matter 94.3 94.5 95.2 95.4 95.8 粗蛋白Crude protein 39.6 38.6 38.9 38.5 37.2 粗脂肪Crude lipid 10.1 10.3 12.6 13.6 13.7 灰分Ash 16.7 16.1 15.0 13.8 12.6 注: a.复合维生素和矿物盐来自于北京桑普生化

Note: a.Vitamin mix and Mineral mix were from Beijing Sunpu Biochemical and Technology Co., Ltd