豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦生長、肌肉組成和消化酶活力的影響

魯耀鵬 李軍濤 張秀霞 王安利 冼健安 王冬梅

摘 要：為探討紅螯螯蝦幼蝦的飼料豆粕替代魚粉的適宜替代量，配制5種不同替代水平（0、40%、60%、80%和100%）的等氮等能飼料，飼喂初重（0.53±0.06）g的紅螯螯蝦幼蝦8周，測定其生長性能、肌肉組成、肝胰腺消化酶活力及抗氧化活力。結果顯示，豆粕替代魚粉對螯蝦存活率沒有顯著影響；與對照組相比，豆粕替代魚粉的替代量為40%～80%時，紅螯螯蝦幼蝦的增重率和特定生長率沒有顯著變化；替代量為100%時，螯蝦增重率和特定生長率顯著下降，螯蝦肌肉的蛋白質含量呈現一定程度的下降；豆粕替代魚粉對螯蝦肌肉的脂肪和灰分含量沒有顯著影響；隨著替代量的增加，螯蝦肝胰腺胰蛋白酶活力呈現下降的趨勢，當替代量為100%時，胰蛋白酶活力顯著下降；豆粕替代魚粉對螯蝦肝胰腺脂肪酶、淀粉酶和超氧化物歧化酶（SOD）活力均沒有顯著影響；替代量為100%時，螯蝦肝胰腺總抗氧化活力（T-AOC）顯著下降。結果表明，豆粕替代魚粉的替代量為40%～80%時，對螯蝦的生長性能、肌肉組成、消化酶活力和抗氧化活力均沒有顯著影響，替代量為100%時，顯著抑制螯蝦的生長、胰蛋白酶活力和T-AOC。根據本試驗結果，建議紅螯螯蝦幼蝦飼料中豆粕替代魚粉的替代量為80%。

關鍵詞：紅螯螯蝦；飼料；魚粉；豆粕；替代

紅螯螯蝦（Cherax quadricarinatus），俗稱澳洲淡水龍蝦，原產自澳大利亞。我國最早于上個世紀90年代開始引進試養，但由于苗量低、價格高等原因未能大規模推廣養殖，在對蝦等更具優勢的品種的推廣下，紅螯螯蝦逐漸淡出我國的水產養殖業。近年來，由于對蝦養成率低、羅非魚利潤低等問題，養殖戶開始尋求新的養殖品種，紅螯螯蝦又重新回到了公眾的視野。目前，紅螯螯蝦仍缺乏專用的人工配合飼料，其營養需求研究和飼料研制也較為滯后，僅有少量的文獻報道。

蛋白質是水產配合飼料的主要組成部分，占比高，價格也高昂。魚粉，因其所含有的氨基酸組成與水產動物的需求接近，且適口性好，含有未知的促生長因子和誘食因子，是目前水產配合飼料的最佳蛋白源，在一定程度上決定了整個飼料配方的優劣及其價格。隨著自然環境的惡化，自然資源越來越匱乏，魚粉的價格逐年上漲，且優質魚粉主要依賴進口，使水產配合飼料及水產養殖業的發展都受到了極大限制，因此尋求適宜替代魚粉的蛋白源，以期減少對魚粉的依賴，并降低飼料成本，一直是水產配合飼料研制的重點方向之一。植物性蛋白源，如豆粕、花生粕、玉米蛋白粉、菜籽粕等，因蛋白含量高、價格較為低廉，常作為替代魚粉的飼料蛋白源。但眾多的研究表明，這些蛋白源替代魚粉的能力均有限，過量替代可能會對水產動物的生長性能和免疫功能造成不利的影響[1-9]，因此需要針對不同的品種、不同的替代蛋白源開展適宜替代量的系統研究。關于紅螯螯蝦飼料中魚粉替代的研究，國外有一些報道[10-11]，但研究結果差異較大，且這些研究與我國的氣候和水土條件、飼料原料、螯蝦種質等均有一定的差異，因此有必要針對我國本土養殖的具體情況開展相關的研究。本研究以豆粕替代不同比例的魚粉，探討不同替代量對紅螯螯蝦幼蝦生長性能、肌肉組成、肝胰腺消化酶活力和抗氧化活力的影響，確定紅螯螯蝦幼蝦飼料中以豆粕替代魚粉的適宜替代量，以期為紅螯螯蝦人工配合飼料的研制提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

用豆粕逐步替代魚粉，配制5個等氮等能的不同替代量的飼料，替代量分別為0、40%、60%、80%和100%，試驗飼料組成及營養水平見表1。飼料原料經過粉碎后過80目篩，按照飼料配方準確稱取所需飼料原料，然后混合均勻，加入魚油和水攪拌成面團狀后制粒，再用烘箱60 ℃烘干，放入-20 ℃冰箱保存。

1.2 試驗用蝦及飼養管理

紅螯螯蝦幼蝦購自海南省萬寧市山根鎮某蝦苗廠。試驗在室內循環水養殖系統中進行，紅螯螯蝦幼蝦在試驗的養殖環境條件下暫養一周，然后選擇附肢完整、健康無患病并處于蛻皮間期的幼蝦450尾（平均體重為0.53±0.06 g）進行養殖試驗，隨機分為5組，每組3個重復，每個重復30尾蝦。養殖箱規格為90 cm×60 cm×45 cm，每個養殖箱底部放置30個PVC管作為遮蔽物。養殖期間水溫為27～31 ℃，pH 7.8。每天飼料的投喂量為蝦體重的6%，按實際攝食情況進行調整。每天分兩次投喂，時間分別為07：00和18：00，飼養周期為8周。

1.3 生長性能測定

養殖試驗結束時，測定螯蝦的存活率、增重率和特定生長率，按以下公式進行計算：

存活率（%）=100×終末尾數/初始尾數；增重率（%）=100×（Wf-Wi）/Wi；特定生長率（%）=100×（ln Wf-ln Wi）/T，式中Wf為平均終末體重，Wi為平均初始體重，T為試驗天數。

1.4 樣品采集

螯蝦進行計數并稱重后，取肝胰腺和肌肉，用液氮進行速凍，然后置于-80 ℃保存備用。

1.5 飼料和肌肉成分測定

飼料和肌肉的常規營養成分組成采用凱氏定氮法（GB/T 6432-94）測定粗蛋白含量，索氏抽提法（GB/T 6433-2006）測定粗脂肪含量，灼燒法（550 ℃）測定粗灰分含量。

1.6 肝胰腺消化酶活力測定

將樣品從-80 ℃冰箱中取出，在冰上解凍，然后加入9倍體積的生理鹽水（0.85% NaCl），在冰浴中進行超聲波勻漿（工作時間3 s，間歇時間5 s，工作次數15次），以10 000 r/min離心10 min，取上清液待測。肝胰腺的脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白含量均采用南京建成試劑盒進行檢測。

1.7 統計分析

結果顯示為平均值±標準差（mean±SD），試驗數據利用SPSS 18.0進行單因素方差分析（One-Way ANVOA），P<0.05為差異性顯著。

2 結果

2.1 生長性能

飼料中豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦的存活率沒有顯著的影響（P>0.05），存活率范圍為74.45%～77.78%。隨著飼料中豆粕替代魚粉的比例增加，紅螯螯蝦的增重率和特定生長率呈現下降的趨勢（圖1和圖2）。與對照組相比，替代量為40%～80%時，增重率和特定生長率沒有顯著變化（P<0.05），替代量為100%時，增重率和特定生長率顯著下降（P<0.05）。

2.2 肌肉組成

飼料中豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦肌肉組成（干重）的影響見表2。隨著飼料中豆粕替代魚粉比例的增加，紅螯螯蝦肌肉粗蛋白成分呈現先升高后下降的趨勢，在60%組達到最大值，最大值為86.16%。魚粉替代量60%組的螯蝦肌肉粗蛋白含量顯著高于魚粉替代量100%組（P<0.05），但替代量0～80%組之間無顯著性差異（P>0.05）。豆粕替代魚粉對螯蝦肌肉中粗脂肪和粗灰分含量沒有顯著影響（P>0.05）。

2.3 肝胰腺消化酶活力

飼料中豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦肝胰腺消化酶活力的影響見圖3-圖5。隨著飼料中豆粕替代魚粉比例的增加，紅螯螯蝦肝胰腺胰蛋白酶呈現下降的趨勢，替代量為100%時，胰蛋白酶活力顯著低于其它飼料組（P<0.05）。各試驗組間的脂肪酶和淀粉酶活力沒有顯著差異（P>0.05）。

2.4 肝胰腺抗氧化活力

飼料中豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦肝胰腺抗氧化活力的影響見圖6和圖7。豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦肝胰腺SOD活力沒有顯著影響（P>0.05）；與對照組相比，100%替代量組螯蝦的肝胰腺T-AOC呈現顯著的下降（P<0.05）。

3 討論

3.1 豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦生長性能的影響

魚粉在水產配合飼料中仍有不可替代的地位，隨著魚粉價格的日益提升，水產飼料的成本不斷增加，國內外針對新蛋白源的開發做出了一系列的研究。普遍認為，在植物性蛋白源中，大豆蛋白賴氨酸含量、氨基酸較為平衡且消化能值高，是目前最為理想的魚粉替代源。魚類的研究中，大豆蛋白替代魚粉的研究已較多，均具有一定的替代效果，如羅非魚（Oreochromis niloticus×O.aureu）[1]、鯉（Cyprinus carpio）[2]、青魚（Mylopharyngodon piceus）[3]、牙鲆（Paralichthys olivaceus）[4]、齊口裂腹魚（Schizothorax prenanti）[5]等，適宜替代量因品種不同而差異較大。針對蝦類的研究，李小梅和張家學[6]研究認為用發酵豆粕替代魚粉比例為28.6%時凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）生長性能較好。楊耐德和符廣才[7]的研究結果認為發酵豆粕替代小于33.33%的魚粉蛋白對凡納濱對蝦生長性能和飼料利用率沒有顯著影響，過高的替代水平則產生不利影響。丁志麗等[8]研究了日本沼蝦（Macrobrachium nipponense）飼料中發酵豆粕替代魚粉的比例，研究認為發酵豆粕可以作為魚粉的替代物，但替代比例不宜超過50%。董云偉和牛翠娟[9]的研究結果顯示在飼料中豆粕蛋白替代魚粉蛋白質量的50 %不會對羅氏沼蝦（Macrobrachium rosenbergii）的生長造成不良影響。這些蝦類的適宜替代量均在50%以下。針對紅螯螯蝦，Thompson等[10]的研究結果顯示當蛋白含量為28%時，豆粕替代100%魚粉組與替代50%魚粉組之間的生長性能沒有顯著差異，認為豆粕可完全替代魚粉。在本研究中，結果顯示豆粕替代魚粉的替代量在40%～80%時，螯蝦幼蝦的生長性能均未受到影響，但豆粕完全替代魚粉時，螯蝦的生長性能顯著下降，表明在本試驗條件下，針對生長性能，豆粕替代魚粉的替代量可達到80%，與Thompson等的研究結果存在一定的差異。可見，與其它蝦類相比，紅螯螯蝦飼料中的豆粕替代魚粉可替代量較高。但Garcia-Ulloa等[11]的研究得出了相反的結論，在粗蛋白為40%的飼料中，豆粕替代魚粉的替代量分別設置為0、25、50、75和100%，飼喂初重（0.5±0.1）g的紅螯螯蝦幼蝦，試驗結果顯示未替代組的幼蝦生長最好，替代組的增重率和蛻殼頻率顯著降低，蛻殼周期延長，阻礙了幼蝦的生長。值得注意的是，Garcia-Ulloa等[11]設計的飼料的粗蛋白含量較高，為40%，而本研究的飼料粗蛋白含量約為32%，Thompson等設計了18%和28%粗蛋白含量的飼料。除飼料蛋白含量以外，造成這些差異的結果還可能與蝦齡、飼料配方、養殖條件等的不同均有一定的關系；另外，所用的豆粕的質量也可能影響結果的主要原因之一，在一些研究中發現，不同的大豆產品替代魚粉的最高替代量也存在差異，具體原因仍有待進一步的深入研究。

3.2 豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦肌肉組成的影響

本試驗表明豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦肌肉粗脂肪和粗灰分無顯著影響，但是對肌肉粗蛋白含量有一定的影響，替代量為100%時，肌肉粗蛋白含量較低，表明豆粕完全替代魚粉時，飼料蛋白轉變為肌肉蛋白的效率下降，這與生長性能的結果一致。以豆粕替代建鯉（Cyprinus carpio var.Jian）飼料中的魚粉，替代量為25%和50%時，對其肌肉粗蛋白含量沒有顯著影響，但替代量達到100%時，肌肉粗蛋白含量顯著下降[12]，與本研究結果相似。以10%豆粕替代飼料中6%魚粉，使奧尼羅非魚肌肉蛋白含量顯著下降[1]。以全脂豆粉、去皮豆粕分別替代鯉魚飼料中20%魚粉蛋白，全脂豆粉組鯉魚肌肉蛋白質含量顯著下降，而去皮豆粕對鯉魚肌肉蛋白質含量沒有顯著影響，兩種大豆蛋白源對肌肉脂肪和灰分含量均沒有顯著影響[2]。冷向軍等[13]的研究顯示以脫皮豆粕或發酵豆粕蛋白替代飼料中魚粉用量的20%，對凡納濱對蝦肌肉的蛋白含量沒有顯著影響。楊耐德和符廣才[7]以發酵豆粕蛋白替代16.67%～66.67%的魚粉蛋白，對凡納濱對蝦肌肉的粗蛋白和灰分含量沒有顯著影響，但替代量為66.67%時，粗脂肪含量顯著下降。各研究的結果存在一定的差異，可能與品種、替代量、大豆蛋白的類型和質量等都有密切的關系。

3.3 豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦消化酶活力的影響

消化酶活力側面反映了機體對營養物質的消化利用情況。本試驗中豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦肝胰腺胰蛋白酶有顯著的影響，隨著替代量的升高，胰蛋白酶活力呈現下降的趨勢，當替代量達到100%時，胰蛋白酶活力顯著低于對照組和其它替代組，這一結果與生長性能和肌肉組分的結果較為一致，表明豆粕完全替代魚粉時，抑制了肝胰腺胰蛋白酶活力，導致飼料蛋白的消化吸收利用率下降，從而轉變為肌肉的蛋白質減少，生長受到了抑制。熱處理程度不夠的豆粕中會含有一些抗營養因子，其中包括抗胰蛋白酶，因此可能是由于替代量過高時，抗胰蛋白酶含量也較高，導致了螯蝦肝胰腺胰蛋白酶活力下降。豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦幼蝦肝胰腺脂肪酶和淀粉酶活力影響不顯著，本試驗中改變了飼料蛋白中魚粉和豆粕的比例，沒有改變飼料脂肪含量、主要脂肪源、主要糖源及飼料能量，試驗結果表明僅改變蛋白源的組成，并不影響紅螯螯蝦脂肪酶和淀粉酶的活力。以全脂豆粉和去皮豆粕分別替代20%魚粉蛋白喂養胡子鲇（Clarias leather），全脂豆粉替代魚粉對胃和肝胰臟抑制了胰蛋白酶活力，去皮豆粕替代魚粉對胃、肝胰臟、前腸、中腸和后腸的胰蛋白酶活力均產生了抑制作用[14]。豆粕替代100%魚粉導致建鯉腸道胰蛋白酶和脂肪酶活力的下降，對淀粉酶活力沒有顯著影響[12]。以豆粕替代大黃魚（Pseudosciaena crocea）飼料中的魚粉蛋白，替代量分別為35%、40%和45%，當替代量為40%和45%時，腸道的胰蛋白酶活力顯著下降；組織學分析也顯示替代40%和45%的魚粉對肝臟和腸道的組織結構有破壞作用，替代45%魚粉時，腸壁明顯變薄，小腸絨毛受到嚴重機械性損傷[15]。齊口裂腹魚（Schizothorax prenanti）的研究也顯示豆粕替代魚粉蛋白比例超過80%可引起肝損傷或組織病變[5]。這些研究均表明以豆粕過量替代魚粉對消化系統的胰蛋白酶會活力產生負面影響，這可能是豆粕過量替代魚粉導致生長性能下降的主要原因之一。

3.4 豆粕替代魚粉對紅螯螯蝦抗氧化活力的影響

抗氧化系統是機體重要的防御機制，尤其在對抗不利環境引起的氧化脅迫時，發揮著至關重要的作用。T-AOC反映了機體的總體抗氧化活力，包括了各類抗氧化酶和抗氧化成分的活力總和。SOD是主要的一種抗氧化酶類，用于清除過量的超氧陰離子（O2-）。本研究結果顯示，螯蝦肝胰腺的SOD活力沒有受到顯著影響，但當替代量為100%時，T-AOC受到了顯著抑制。日本沼蝦的研究結果與本研究有一定的差異，其結果顯示，發酵豆粕替代魚粉對其肝胰腺SOD、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力及丙二醛（MDA）含量均無顯著影響[8]。在機體中，胡蘿卜素、VC、VE等物質也起著重要的抗氧化作用；另外，一些金屬離子是抗氧化酶的重要組成部分，其攝入量也影響了抗氧化酶的活力，如銅、鋅、錳和硒等。因此推測，豆粕與魚粉之間的營養成分的差異，可能是豆粕替代魚粉引起抗氧化活力變化的主要原因。

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