飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚生長性能、體組成、血液學指標和肝臟非特異性免疫指標的影響

楊 弘 徐起群 樂貽榮 祝璟琳 肖 煒 李大宇 鄒芝英

(1.中國水產科學研究院淡水漁業研究中心，農業部淡水漁業和種質資源利用重點實驗室，無錫 214081;2.南京農業大學漁業學院，無錫 214081)

尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)又稱非洲鯽魚，是隸屬于鱸形目(Perciformes)麗魚科(Cichlidae)羅非魚屬(Tilapia)的熱帶魚類，具有生長快、產量高、繁殖力強、對環境適應性強等特點，已經成為我國南方地區(廣東、海南、廣西、福建)的主要養殖品種之一[1-2]。目前關于尼羅羅非魚的蛋白質需求量已有一些文獻報道。El-Sayed等[3]研究發現尼羅羅非魚對蛋白質的需求量受魚體規格的影響，尼羅羅非魚魚苗(初始體質量為15 mg)的蛋白質需求量為45%;Siddiqui等[4]報道初始體質量分別為0.8和40.0 g的尼羅羅非魚，其蛋白質需求量分別為40%和30%;Abdel-Tawwab等[5]發現規格為0.4～0.5 g的尼羅羅非魚的蛋白質需求量為45%，高于17～22 g和37～43 g這2種規格的蛋白質需求量(35%)。由于Hanley[6]研究發現尼羅羅非魚對脂質的最低需求量為5.1%，上述尼羅羅非魚對蛋白質的需求量研究結果都是建立在飼料配方中脂肪水平為5%左右時，此條件下得出的尼羅羅非魚蛋白質需求量在30%～45%。

蛋白質是水產動物必需的核心營養物質[7]，同時也是水產飼料中直接影響飼料成本價格的原料。飼料蛋白質水平能直接影響魚類的生長，當飼料中蛋白質水平較低時，魚類就難以達到其最佳的生長速率[5，8-9]，同時還會影響魚類的成活率[10-11]。然而，當飼料中蛋白質水平過高時，魚類會通過氧化脫氨基作用把過量的蛋白質分解代謝用于能量消耗，會產生較多的氨氮排泄物，從而導致養殖水體污染加重，不利于魚類的生長和生態環境的可持續發展[12-16]。因此，提高飼料中非蛋白質營養素如脂肪的水平，利用其對蛋白質的節約作用，在不影響魚類生長的前提下降低飼料蛋白質水平和飼料成本，這對于提高魚類養殖效益、減少環境脅迫和產業的可持續發展具有重要意義。

在對其他品系羅非魚的研究中發現，飼料中的脂肪可以起到節約蛋白質的作用。Jauncey[17]對奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus♀×O.aureus)的研究得出，當把飼料中的脂肪水平提高到12%時，飼料中的蛋白質水平可以從40%降低到30%而不會對其生長和飼料利用產生負面影響。有鑒于此，本試驗通過探討高脂肪水平(9%)條件下尼羅羅非魚幼魚對蛋白質的需求量，以及蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚生長性能、體組成、血液學指標和肝臟非特異性免疫指標的影響，以期為生產上配制高能低氮的環保型尼羅羅非魚全價配合飼料提供數據參考和科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

試驗飼料以魚粉、棉籽粕、豆粕、菜籽粕、酪蛋白和明膠為蛋白質源，以酪蛋白和明膠的不同比例調整飼料蛋白質水平，配制成蛋白質水平分別為25%、30%、35%、40%和45%的5種等能飼料。各飼料原料粉碎過60目篩，微量成分采取逐級擴大法添加，與大宗原料混合均勻后，用制粒機擠壓成粒徑為2.0 mm的顆粒飼料，風干后放入-20℃冰箱中冷凍備用。試驗飼料組成及營養水平見表1。

1.2 試驗分組與飼養管理

試驗所用尼羅羅非魚選自國家羅非魚產業技術體系研發中心試驗基地，為1999年引進的埃及品系尼羅羅非魚選育以后培育的子代。試驗魚放養在帶有控溫功能的室內循環水養殖系統中，水源為曝氣自來水。將試驗魚[初始平均體質量為(4.70±0.01)g]隨機分為5個組，分別飼喂不同蛋白質水平的飼料，每組3個重復，每個重復20尾魚，每個桶為1個重復，共用15個桶，每個桶的有效體積為475 L。試驗魚適應環境2周后稱重，開始投喂試驗飼料，日投喂率為體質量的6%～8%，每天于08:00、12:30和18:00分3次投喂。每2周稱重1次，調整投喂量。每天早上通過換水清除桶底部的糞便。試驗期間水溫為(28±1)℃，pH 7.2～7.8，氨氮含量小于0.05 mg/L，溶氧含量大于5.0 mg/L。飼養時間為10周。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生長指標

養殖試驗結束后，記錄每個桶試驗魚的數目和總體質量，然后每個桶隨機抽取3尾魚進行取樣，測定魚的體長、體質量、肝臟質量、內臟質量以及取出內臟后的魚體質量，以計算生長指標。

增重率(WGR，%)=[(終末魚體質量+死亡魚體質量-初始魚體質量)/初始魚體質量]×100;

攝食量(FI，g/尾)=投喂量/魚尾數;

蛋白質效率(PER，%)=[(終末魚體質量+死亡魚體質量-初始魚體質量)/蛋白質攝入量]×100;

特定生長率(SGR，%/d)=[(ln終末魚體質量-ln初始魚體質量)/飼養天數]×100;

飼料系數(FCR)=攝食量/(終末魚體質量+死亡魚體質量-初始魚體質量);

蛋白質沉積率(PDR，%)=[(終末魚體蛋白質含量-初始魚體蛋白質含量)/蛋白質攝入量]×100;

成活率(SR，%)=(終末魚尾數/初始魚尾數)×100;

肥滿度(CF，g/cm3)=終末魚體質量/終末魚體長3;

肝體比(HSI，%)=(肝臟質量/魚體質重)×100;

臟體比(VSI，%)=(內臟質量/魚體質重)×100。

表1 試驗飼料組成及營養水平(飼喂基礎)Table1 Composition and nutrient levels of experimental diets(as-fed basis) %

1.3.2 體組成

養殖試驗結束后，每桶隨機取6尾魚作為全魚樣品分析體組成。其中，水分含量的測定采用105℃烘干恒重法;灰分含量的測定采用馬福爐550℃高溫灼燒法;粗蛋白質含量的測定采用凱氏定氮法;粗脂肪含量的測定采用索氏抽提法。

1.3.3 血液學指標

養殖試驗結束后，每桶隨機取6尾魚于尾靜脈處采血，取全血樣品和血清樣品每重復各2份，送江蘇省無錫市江原醫院檢測。全血樣品檢測白細胞計數、紅細胞計數、血紅蛋白含量以及紅細胞壓積，血清樣品檢測肌酐、總蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯、膽固醇含量以及堿性磷酸酶活性。

1.3.4 肝臟非特異性免疫指標

養殖試驗結束后，每桶隨機取6尾魚的肝臟于-80℃冷凍，備測肝臟中溶菌酶(LZM)、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量。上述指標的測定均采用生物素雙抗體夾心酶聯免疫吸附法(ELISA)，所用試劑盒均購自美國Assay公司(上海朗頓生物技術有限公司代理)。

1.4 數據統計與分析

試驗數據用平均值±標準差表示，采用SPSS 18.0統計軟件的單因素方差分析(one-way ANOVA)進行方差分析，并采用Duncan氏法多重比較檢驗組間差異的顯著性，P＜0.05即認為有顯著差異。

2 結果與分析

2.1 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚生長性能的影響

由表2可知，各組試驗魚的終末體質量、增重率、特定生長率隨飼料蛋白質水平的增加呈現上升的趨勢，但各組之間差異不顯著(P＞0.05)。各組試驗魚的飼料系數、成活率、肥滿度、肝體比和內臟比無顯著差異(P＞0.05)。飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚蛋白質效率和蛋白質沉積率有顯著影響(P＜0.05)。尼羅羅非魚幼魚的蛋白質效率隨飼料蛋白質水平的增加而顯著降低(P＜0.05)，以蛋白質水平為25%的組最高，蛋白質水平為45%的組最低。尼羅羅非魚幼魚的蛋白質沉積率隨飼料蛋白質水平的增加呈現先升高后下降的趨勢，蛋白質水平為30%的組顯著高于蛋白質水平為35%、40%和45%的組(P＜0.05)，蛋白質水平為25%和35%的組顯著高于蛋白質水平為40%和45%的組(P＜0.05)，但蛋白質水平為25%和30%的組之間差異不顯著(P＞0.05)。

表2 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚生長性能的影響Table2 Effects of dietary protein level on growth performance of juvenile Nile tilapia，Oreochromis niloticus

2.2 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚體組成的影響

由表3可知，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚全魚粗脂肪含量有顯著影響(P＜0.05)，而對全魚水分、粗蛋白質和灰分含量無顯著影響(P＞0.05)。尼羅羅非魚幼魚全魚粗脂肪含量隨飼料蛋白質水平的增加變化趨勢不明顯，以蛋白質水平為25%的組最高，顯著高于其他各組(P＜0.05)，其他各組之間差異不顯著(P＞0.05)。

2.3 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚血液學指標的影響

由表4可知，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚全血中血紅蛋白含量有顯著影響(P＜0.05)，而對全血中白細胞計數、紅細胞計數以及紅細胞壓積無顯著影響(P＞0.05)。尼羅羅非魚幼魚全血中血紅蛋白含量隨飼料蛋白質水平的增加呈現先上升后下降的趨勢，蛋白質水平為40%的組最高，蛋白質水平為25%的組最低，這2組之間差異顯著(P＜0.05)，其他組之間差異不顯著(P＞0.05)。飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚血清中肌酐、總蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯、膽固醇含量以及堿性磷酸酶活性均無顯著影響(P＞0.05)。

表3 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚體組成的影響(濕重基礎)Tabe 3 Effects of dietary protein level on body composition of juvenile Nile tilapia，Oreochromis niloticus(wet weight basis)

表4 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚血液學指標的影響Table4 Effects of dietary protein level on hematological indexes of juvenile Nile tilapia，Oreochromis niloticus

2.4 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚肝臟非特異性免疫指標的影響

由表5可知，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚肝臟中溶菌酶、過氧化氫酶活性以及丙二醛含量有顯著影響(P＜0.05)。肝臟中溶菌酶活性以蛋白質水平為45%的組為最高，顯著高于蛋白質水平為25%的組(P＜0.05)，但與蛋白質水平為30%、35%和40%的組相比無顯著差異(P＞0.05)。肝臟中過氧化氫酶活性隨飼料蛋白質水平的增加呈現先上升后下降的趨勢，以蛋白質水平為25%的組最低，顯著低于蛋白質水平為35%和45%的組(P＜0.05);以蛋白質水平為35%的組最高，顯著高于其他各組(P＜0.05)。肝臟中丙二醛含量隨飼料蛋白質水平的增加呈現先下降后上升的趨勢，蛋白質水平為30%的組最低，蛋白質水平為45%的組最高，顯著高于其他各組(P＜0.05)，其他各組之間差異不顯著(P＞0.05)。飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚肝臟中超氧化物歧化酶活性無顯著影響(P＞0.05)，但隨飼料蛋白質水平的增加肝臟中超氧化物歧化酶活性呈現先上升后下降的趨勢，蛋白質水平為45%的組最低，蛋白質水平為30%的組最高。

表5 飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚肝臟非特異性免疫指標的影響Table5 Effects of dietary protein level on hepatic non-specific immune indexes of juvenile Nile tilapia，Oreochromis niloticus

3 討論

大量的研究表明魚類的生長和對飼料的利用效率受飼料蛋白質水平影響[18-20]。然而，本試驗結果表明，以增重率、特定生長率、成活率為指標，在本試驗設計的飼料蛋白質水平范圍(25%～45%)內，當飼料脂肪(魚油和豆油的等量混合物)水平為9%(分析值為9.52%)時，尼羅羅非魚幼魚的生長性能不受飼料蛋白質水平的影響，飼料中蛋白質水平為25%(分析值為24.83%)即可滿足尼羅羅非魚幼魚的生長需要，同時蛋白質效率和蛋白質沉積率均較高。本試驗得出的尼羅羅非魚幼魚的蛋白質需求量低于 Hafedh[19]和 Abdel-Tawwab等[5]報道的結果(35% ～45%)，這可能與本試驗設計的飼料脂肪水平較高有關。本試驗設計的飼料脂肪水平為9%(分析值為9.52%)，高于尼羅羅非魚對脂肪的最低需求量(5.1%)，得出的蛋白質需求量相對較低，表明通過提高飼料中脂肪水平，可以在不影響生長的情況下起到降低尼羅羅非魚幼魚蛋白質需求量的作用。在大西洋鮭魚[21-23]和鯰魚[24]上的研究也得出提高飼料中脂肪水平可以降低魚類對蛋白質的需求量，即脂肪可以對蛋白質起到節約作用。

本試驗中，尼羅羅非魚幼魚全魚粗脂肪含量受飼料蛋白質水平的影響顯著，其中蛋白質水平為25%的組全魚粗脂肪含量顯著高于其他各組;而全魚的水分、粗蛋白質和灰分含量各組間差異不顯著。本試驗設計的各試驗飼料是保持等脂水平的，高蛋白質飼料含有較低的淀粉水平(表1);相反，低蛋白質飼料含有較高的淀粉水平。在對其他魚類的研究中發現，飼料可消化淀粉水平較高會引起糖原在肝臟中積累，造成肝體比升高[25-27]。同時，Yang 等[28]對銀鱸的研究發現，腸系膜脂肪含量和肝體比會伴隨著飼料淀粉水平的減少而降低。然而，本試驗中肝體比各組間不存在顯著差異，由此推斷攝食低蛋白質飼料的尼羅羅非魚幼魚能夠有效利用過多的糖原轉化成魚體脂肪，即具有高效利用飼料中淀粉的能力。

本試驗中，隨著飼料蛋白質水平的增加，尼羅羅非魚幼魚全血中血紅蛋白含量呈現先上升后下降的趨勢，這與Kim等[29]報道的牙鲆全血中血紅蛋白含量伴隨著飼料蛋白質水平的增加呈現先上升后下降的趨勢相同。本試驗中，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚全血中白細胞計數、紅細胞計數以及紅細胞壓積均無顯著影響，這與Welker等[30]報道的相同規格健康羅非魚血液學指標相似，由此可知，25%的飼料蛋白質水平已經可以滿足血液細胞的形成和發育。由于血紅蛋白含量、紅細胞壓積和紅細胞計數同魚類的非特異性免疫功能具有一定的相關性，能夠反映魚類健康狀況，高含量的血紅蛋白被認為是動物健康的表現[31]。因此，在本試驗中，血紅蛋白的上升趨勢表明飼料蛋白質水平較高時對魚類的健康具有促進作用。

正常情況下，魚類血清生化成分含量受神經和內分泌調節保持相對穩定，可以作為機體健康狀況的評價指標。本試驗中，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚血清中肌酐、總蛋白、白蛋白、球蛋白、甘油三酯和膽固醇含量以及堿性磷酸酶活性均無顯著影響，且這些血液生化指標的含量都在健康范圍[32]之內。由此可見，25%的飼料蛋白質水平即可滿足尼羅羅非魚幼魚機體正常的生理代謝需求。

魚體中的溶菌酶是一類有溶菌活性的堿性蛋白，在水產動物抵抗病原微生物感染中具有重要作用[33-34]，其活性的高低是衡量機體免疫狀態的指標之一。丙二醛是脂質過氧化物的最終分解產物之一，具有很強的生物毒性，其含量能直接反映機體脂質過氧化程度，并間接反映機體抗氧化能力和細胞損傷程度。本試驗中，蛋白質水平為25%的組試驗魚肝臟中溶菌酶活性顯著低于其他各組，而在其他各組間不存在顯著差異。同時，蛋白質水平為25%的組試驗魚肝臟中丙二醛含量較高，顯著高于蛋白質水平為45%的組。超氧化物歧化酶是生物機體內重要的抗氧化酶之一，可以減弱活性氧自由基對機體的損傷。本試驗中，飼料蛋白質水平對尼羅羅非魚幼魚肝臟中超氧化物歧化酶活性未產生顯著影響。過氧化氫酶能催化H2O2等生成H2O和O2[35]，防止自由基對細胞的毒害，是機體內活性氧自由基的天然清除劑。肝臟中過氧化氫酶活性隨飼料蛋白質水平的增加呈現先上升后下降的趨勢，其中蛋白質水平為25%的組試驗魚肝臟中過氧化氫酶活性顯著低于蛋白質水平為35%和45%的組。上述結果說明尼羅羅非魚幼魚的非特異性免疫功能在一定程度上受到了飼料蛋白質水平的影響，適當提高飼料蛋白質水平可提高機體抗病能力。

4 結論

①當飼料脂肪水平為9%(分析值為9.52%)時，飼料蛋白質水平(25% ～45%)對尼羅羅非魚幼魚的生長性能、體組成和血液學指標影響不大，25%的飼料蛋白質水平即可滿足體質量為(4.70±0.01)g的尼羅羅非魚幼魚的生長需求。

②適當提高飼料蛋白質水平可在一定程度上提高尼羅羅非魚幼魚的非特異性免疫功能，主要表現在提高肝臟溶菌酶和過氧化氫酶活性上。

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