2種羅非魚加工下腳料產物替代秘魯魚粉養殖奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus×O.aureus)稚魚效果評價*

彭 淇 王 斐 吳 彬 楊麗萍 張雨晴 馮 健

(廣西大學海洋研究中心 南寧 530004)

我國是世界上最大的魚粉消費與進口國,其2012年魚粉消耗量占世界魚粉總量 31%左右,全年魚粉進口量為125萬噸,占世界魚粉貿易量的43%左右,我國魚粉對外依存度為81%。秘魯魚粉因其質量穩定、產量大,在我國進口魚粉中的比例最高,為我國進口魚粉的品質代表(王長梅,2012;孔燕,2013)。我國進口魚粉主要用于水產飼料生產,進口魚粉是我國水產飼料的傳統主要飼料原料,一般占水產飼料原料成本的20%—80%。持續上漲的世界魚粉價格給水產飼料生產企業造成了巨大的經濟風險和成本負擔,同時也直接影響我國水產養殖與飼料生產的效益(車斌等,2006)。

我國是世界羅非魚主要養殖地區,年產量為120萬噸以上,占世界總產量 1/3左右,我國羅非魚大多加工成魚片出口(郝向舉,2012)。在羅非魚加工過程中產生大量副產物,主要包括魚頭、魚排、魚皮、內臟、魚鱗,約占全魚質量的50%—60%。目前大量的羅非魚加工副產物主要用于生產高灰分的低值魚粉,加工成本較高、蛋白質含量較低、價格較低、養殖效果較差(Eneset al,2008;陳勝軍等,2011)。本試驗以羅非魚加工副產物魚粉和蛋白酶水解羅非魚副產物小肽替代魚粉,通過生長性能、飼料效率、蛋白效益和魚體主要營養成分組成等,評估上述 2種不同羅非魚加工副產物替代羅非魚幼魚日糧中魚粉的效果,為探索利用我國潛在的大宗水產飼料原料替代進口魚粉的可能性、以減少對進口魚粉的依存度,降低水產飼料生產成本與養殖風險。

1 材料與方法

1.1 不同羅非魚加工副產物的制備

羅非魚加工副產物(魚頭、魚骨、魚皮、內臟)由廣西南寧百洋食品公司提供。

(1) 羅非魚加工副產物魚粉制備:用高速攪拌器將羅非魚加工副產物破碎成漿狀,90°C加溫 2h,以3000r/min的轉速離心 10min分離魚油,然后 105°C加溫干燥,粉碎。

(2) 羅非魚加工副產物酶解小肽制備:參考Gilberg等(2011)方法,用高速攪拌器將羅非魚加工副產物破碎成漿狀,加入木瓜蛋白酶,60°C加溫攪拌6h,過濾水解液,以3000r/min的轉速離心10min分離魚油,85°C 1h殺酶,加入玉米淀粉,真空干燥。根據水解前后蛋白肽中氨基酸含量計算的平均鏈長為3.39。HPLC分析結果表明小肽主要為2—7肽。用Cu-Sephadex G10柱分離FAA后,測定出小肽占酶解蛋白質的85.6%。

1.2 試驗魚及管理

由廣西水產研究所國家羅非魚良種繁育場提供1000尾奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus×O.aureus)魚苗,暫養一周后分組試驗,暫養期間投喂對照組日糧。隨機取其中270尾,平均體重為(1.7±0.1)g為試驗魚,共分9個組(7個試驗組,每組3個平行),每組30尾魚,放養于1m×1m×0.5m的尼龍網箱中,網箱中設一個直徑為15cm、高3cm的食臺,網箱放置于12m×3m×1.5m水泥池中。實驗期間采用循環微流水保持氧氣充足,每天換水1/3。光照周期為L︰D =12h︰12h。實驗期間進行水質監測(每天測水溫3次,每周測 1次水質),水溫(33.1±2.6)°C,溶氧(8.59±0.28)mg/L,pH 7.12±0.08,氨氮(0.66±0.01)mg/L,總硬度(2.00±0.04)mg/L,亞硝酸鹽(0.030±0.003)mg/L,硝酸鹽(2.71±0.18)mg/L。試驗開始、結束時分別稱量每組魚體重,然后每 2周稱量 1次以校正飼喂水平。每天8:00、13:00、18:00投喂3次,每天投喂量為魚體重的7%—5%。試驗開始和結束時分別饑餓1天,試驗期為63天。

1.3 試驗日糧及營養成分

試驗各組日糧組成和主要營養成分見表1,各組日糧按照等氮、等能原則設計,共設計對照組(秘魯魚粉)、試驗1組(羅非魚加工副產物酶解小肽)和試驗2組(羅非魚加工副產物魚粉)共3組試驗日糧。營養標準參照NRC(1993)羅非魚營養標準。魚粉為秘魯魚粉,大豆粕為美國進口浸提脫脂大豆粕,棉籽粕為新疆棉籽粕,菜籽粕為湖北菜籽粕。原料經過粉碎,過40目篩,按比例稱量后,微量成分采用逐級擴大法添加,然后與大宗原料均勻混合,加油、加水后再次均勻混合,采用小型顆粒飼料機制粒成直徑為1.5mm的顆粒飼料,65°C烘干,儲存于密封塑料袋,–20°C 冰箱儲存。

表1 實驗日糧組成和近似成分分析(%)1)Tab.1 Composition of the experimental diets and approximate analysis(%)

1.4 樣品的采集與分析

對飼料主要成分原料、各組日糧取樣分析其主要營養成分。試驗開始和結束時,對各組試驗魚記數、稱重,計算其存活率和特定生長率;記錄每天的飼料剩余量,計算其投喂量、飼料效益和蛋白效益;試驗結束后每個試驗組的3個平行網箱各隨機取3尾魚,共9尾,分別稱重、烘干,用于測定全魚主要營養成分;飼料原料、試驗日糧和全魚的水分、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維和灰分的含量按照AOAC(1990)指定標準方法測定;粗纖維按照Anderson等(1984)描述的方法進行測定。實驗魚體與日糧中氨基酸采用酸水解法測定,所用儀器為日產公司 835-50型氨基酸自動測定分析儀(酸水解中色氨酸被破壞未測定)。實驗魚體脂肪酸測定,將鮮樣樣品經皂化、甲醛化處理,所用儀器為美國Finnigan公司Trace MS型氣相色譜儀測定,按峰面積歸一化法計算脂肪酸組成。

從每個試驗組的3個平行網箱各隨機取6尾魚,共18尾,分別稱重,解剖,剝離肝臟稱重,計算肝體指數,剝離腸脂稱重,計算腸脂指數。相關計算公式如下(Halveret al,2002):

成活率(SR,%) = 試驗結束魚尾數/試驗開始魚尾數×100;攝食量(FI,g) = 投喂量－殘留量;特定生長率(SGR,%/t) =(lnWf－lnWi)×100/t;飼料效率(FER,%) =(Wf－Wi)/FI×100;肝體指數(HSI,%) =Wh/Wt×100;腸脂指數(ISI,%) =Wi/Wt×100

其中,Wi試驗開始時魚體重(g);Wf試驗結束時魚體重(g);t養殖試驗天數(d);FI攝食量;P粗蛋白含量(%);Wt魚體重;Wb內臟質量;Wh肝臟質量;Wi腸系膜脂肪質量。

1.5 數據處理和分析

采用SPSS19.0數據統計軟件包對實驗各組間數據進行統計分析,試驗結果經過一元方差分析(One-way ANOVA)后,用平均數±標準差表示。先進行方差齊性分析,方差齊性則運用 LSD法進行單因素方差多重比較,方差非齊性則采用Tamhane’s T2法進行單因素方差分析,顯著水平采用0.05。然后進行Duncan’s多重比較各實驗組間差異的顯著性,P＜0.05表示差異顯著。

2 結果

2.1 實驗各組魚的飼料攝食量、生長性能和日糧利用率

在整個試驗期間,試驗魚沒有死亡,存活率為100%。實驗各組魚的攝食量、特定生長率、飼料效率見表2。日糧中添加羅非魚加工副產物酶解小肽(試驗組 1),其特定生長率和飼料效率均高于添加進口秘魯魚粉(對照組),但無顯著性差異。日糧中添加羅非魚加工副產物魚粉(試驗組 2),羅非魚的特定生長率和飼料效率均顯著下降(P＜0.05)。

表2 實驗各組魚的攝食量、特定生長率和飼料效率Tab.2 The feed intake(FI),specific growth rate(RGR) and feed effectiveness rate(FER) in fish

2.2 實驗各組魚的內臟指數、肝臟指數和腸脂指數

實驗各組魚的內臟指數、肝體指數和腸脂指數見表3。實驗各組的內臟指數、肝體指數和腸脂指數組間均無顯著性差異(P＞0.05)。表明日糧中添加羅非魚加工副產物酶解小肽(試驗組1)和魚粉(試驗組2)對養殖羅非魚的健康與魚體脂肪沉積均無影響。

表3 試驗各組魚的內臟指數、肝體指數和腸脂指數Tab.3 The viscerasomatic indices(VSI),Hepatosomatic indices(HSI) and intestinalsomatic indices(ISI) in fish

2.3 實驗各組魚的近似成分分析

實驗各組魚的全魚魚體水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量見表4。各實驗組魚體的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量組間均無顯著性差異(P＞0.05)。表明日糧中添加羅非魚加工副產物酶解小肽(試驗組 1)和魚粉(試驗組2)對養殖羅非魚的近似成分均無影響。

2.4 實驗各組魚的魚體蛋白質中氨基酸組成

對實驗各組魚的 5個樣品進行魚體蛋白質中氨基酸組成分析,結果顯示魚體蛋白質中含有常見的17種氨基酸(因酸處理,未分析色氨酸),其中包括人體必需氨基酸9種及非必需氨基酸8種(表5)。其中谷氨酸含量最高,平均含量約為 14.4%,半胱氨酸含量最低,約為0.9%。9種人體必需氨基酸中賴氨酸含量最高,約為8.5%,其次是亮氨酸,約為7.6%,組氨酸含量最低,約為2.1%。9種人體必需氨基酸總量約為 45.6%,占氨基酸總量比例(E/TA)約為 46.2%,必需氨基酸與非必需氨基酸之比值(E/NE)約為0.86。實驗各組魚魚體蛋白質中氨基酸比例無顯著性差異(P＞0.05),表明日糧中添加羅非魚加工副產物酶解小肽(試驗組1)和魚粉(試驗組2)對養殖羅非魚的魚體蛋白質組成無影響。

表4 實驗各組魚魚體水分、脂肪、蛋白質與灰分含量(%)Tab.4 The contents of moisture,lipid,protein and ash in fish(%)

表5 實驗各組魚的魚體蛋白質中氨基酸比例(%)(n=5)Tab.5 The Ratios of amino acids in fish body(%)(n=5)

2.5 實驗各組魚的魚體脂肪中脂肪酸組成

對實驗各組魚的 5個樣品進行魚體脂肪酸分析,結果顯示魚體中主要含有 17種脂肪酸,飽和脂肪酸有7種,不飽和脂肪酸10種,其中高度不飽和脂肪酸6種(表6)。飽和脂肪酸大約占總脂肪酸的25.5%,其中以C16︰0含量最多,約為14.8%;總不飽和脂肪酸大約占總脂肪酸的 74.5%;其中單不飽和脂肪酸約為36.2%,以C18:n-9最多,占脂肪酸總量的19.7%;多不飽和脂肪酸(PUFA)大約占總脂肪酸的40.3%,其中C18:2n-6含量最高,約為總脂肪酸量的11.2%,C20:5n-3與 C22:6n-3分別約為總脂肪酸量的 9.4%和8.8%?！苙-3/∑n-6脂肪酸比例約為0.98,飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的比約為0.34。實驗各組魚魚體脂肪中氨基酸比例無顯著性差異(P＞0.05),表明日糧中添加羅非魚加工副產物酶解小肽(試驗組1)和魚粉(試驗組2)對養殖羅非魚的魚體脂肪組成無影響。

表6 實驗各組魚的魚體脂肪中脂肪酸比例(%)(n=5)Tab.6 The ratios of fatty acids in fish body(%)(n=5)

3 討論

本試驗結果表明,羅非魚幼魚日糧中添加用羅非魚加工副產物制備的酶解小肽和魚粉養殖羅非魚的內臟指數、肝體指數、腸脂指數,魚體近似成分、氨基酸與脂肪酸比例和日糧中添加秘魯魚粉養殖的羅非魚無顯著性差異(P＞0.05),證明在日糧中添加用羅非魚加工副產物制備的酶解小肽和魚粉對養殖羅非魚是安全的。羅非魚幼魚日糧中添加用羅非魚加工副產物制備的酶解小肽,其生長效益與飼料效益均略優于秘魯魚粉,而添加用羅非魚加工副產物制備的魚粉,其生長效益與飼料效益均明顯低于秘魯魚粉(P＜0.05)。從這3種日糧的營養成分分析結果看,其蛋白質含量、粗纖維、粗脂肪、無氮浸出物與能量水平相當,秘魯魚粉組日糧賴氨酸與蛋+胱氨酸含量高于羅非魚加工副產物制備的魚粉和酶解小肽組日糧,但后 2種日糧中這 3種必須氨基酸含量均高于NRC(1993)標準羅非魚的營養標準,滿足了羅非魚生長需要。添加羅非魚加工副產物制備的魚粉組魚生長較差的原因可能是其粗灰分含量明顯較高,這將降低日糧的消化吸收效率,從而影響羅非魚生長(Halveret al,2002;Aliet al,2007;Trunget al,2011;Otteret al,2012;Arnalds,2013;Lianget al,2013)。另外,其它羅非魚加工副產物制備的魚粉組試驗魚的攝食量低于2種日糧,說明羅非魚加工副產物制備的魚粉的誘食性較差,這2種原因可能使羅非魚加工副產物制備的魚粉組試驗魚生長效益與飼料效益較低。而羅非魚幼魚日糧中添加用羅非魚加工副產物制備的酶解小肽,其生長效益與飼料效益均略優于秘魯魚粉。作者以前的研究發現,蛋白質在蛋白酶作用下大部水解為 2—3個氨基酸殘基構成的小肽,大量小肽可以直接以肽的形式被吸收入體循環。小肽對魚類消化吸收和誘食性上好于魚粉(馮健等,2004,2005a,b),其它一些研究也有相似的報道(Poullain,2009;Colnago,2010;Pereiraet al,2012;Chowdhuryet al,2013)。因此作者認為羅非魚加工副產物制備的酶解小肽較羅非魚加工副產物制備的魚粉具有更好的營養價值,在羅非魚實用飼料中添加羅非魚加工副產物制備的酶解小肽可以完全替代秘魯魚粉為代表的進口魚粉。由于世界海洋捕撈量的限制,魚粉產量有限。我國水產飼料主要依賴進口,近年來我國進口魚粉價格高漲,現在已經在每噸1萬元人民幣以上,根據作者的試驗估計,用羅非魚加工副產物制備的酶解小肽產品每噸成本大約為 6000元人民幣左右,而且彌補了羅非魚加工副產物中脂肪含量高,制備的魚粉營養價值較低、生產成本較高的缺陷。我國年羅非魚加工副產物在 50萬噸以上,如果利用我國大量的羅非魚加工副產物經生產酶解小肽以替代進口魚粉將具有較大的經濟效益與社會效益,同時有利于海洋環境保護。

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