飼料蛋白質水平對水產動物生長及抗氧化的影響

王冰柯，張 芹，王延暉

（河南省水產科學研究院，鄭州 450044）

1 水產動物蛋白需求研究慨況

蛋白質作為水產動物配合飼料中最重要的營養物質之一，是決定其生長的關鍵因素，不僅能夠提供水產動物合成蛋白質所需的氨基酸，還能提供水產動物生長和代謝所需的能量。飼料中蛋白質含量過低會導致營養不足、生長緩慢，影響經濟效益。但飼料中蛋白質含量過高，不僅造成資源的浪費，還會產生較多的氨氮排泄物，污染養殖水體，破壞水產動物生長的環境[1]。

20世紀50年代魚類蛋白質需要量的研究已經開始，60年代主要從事鮭鱒魚類蛋白質需要量的研究，70和80年代又開始了鯉(Cyprinus carpio)、羅非魚(Sarotherodon mossambicus) 和日本鰻鱺(Anguilla japonica)等魚類蛋白質營養需求的研究。經過40多年的研究積累，魚類蛋白質和氨基酸營養需求方面積累了豐富的數據資料。目前的研究結果已明確了主要養殖品種的蛋白質需要量，鯉、斑點叉尾鮰(Ictalurus punctaus)、羅非魚、日本鰻鱺和大鱗大麻哈魚(Oncorhynchus tshawytscha)等魚類的必需氨基酸需求量也已明確[2]。

2 蛋白水平對水產動物生長的影響

魚類對飼料蛋白質的需求量顯著高于陸生動物，是陸生動物的2～4倍。蛋白質是維持魚體生命活動所必需的營養物質，是構成魚體的主要物質，也是能量的重要來源。但對其他眾多魚類的一系列試驗結果表明，蛋白質雖為魚體生命活動的基礎，在其生長和存活過程中必不可少，但是過高或過低都會影響魚體的生長和健康[3]。

水產動物按照食性可以分為草食性水產動物、肉食性水產動物和雜食性水產動物，不同食性的水產動物對蛋白質的需求不同。草食性水產動物以攝食植物為主，如：水草、絲狀藻類以及生長在水中的其他各種植物，以草魚(Ctenopharyngodon idellus)、團頭魴(Megalobrama amblycephala)為代表，尤其是草魚，因專食草類食物而得名。李彬等在研究飼料蛋白水平對大規格草魚生長、飼料利用和氮代謝相關酶活性的影響時得出結論，草魚的增重率與特定生長率受飼料蛋白水平(15%、20%、25%、30%、35%)的顯著影響，隨著飼料蛋白水平的提高呈現出先升高后降低的趨勢，二者均在飼料蛋白水平為25%時達到最高，當超過25%后，二者逐漸下降。李向飛等研究發現，團頭魴的體重隨飼料蛋白水平(27%、31%、35%)增加而增加，但各組之間差異不顯著，當飼料蛋白水平達到35%時，團頭魴存活率顯著低于其他組。

肉食性水產動物一般生性兇猛，捕捉其他動物為食，甚至能捕殺比它自身體積更大的動物，常見的魚有加利福尼亞灣石首魚(Totoaba macdonaldi)、烏鱧(Ophiocephalus argus)、石斑魚(Sebastes schlegeli)、黃顙魚(Pseudobagrus fulvidraco)等。Lee等研究飼料蛋白水平和脂肪水平對黃顙魚生長和體組成的影響時發現，飼料蛋白水平(22%、32%、42%、52%)和脂肪水平(10%、19%)對黃顙魚的成活率無顯著影響，但顯著影響其增重率和特定生長率，表現為隨蛋白水平的增加先升高后下降，飼料中蛋白和脂肪的最佳水平分別為42%和19%。

雜食性水產動物食性很廣，常見魚類有鯽魚(Carassius auratus)、鯉魚、尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)、寶石鱸(Scortum barcoo)等。Mohsen等在研究日糧蛋白水平、初始體重以及它們的交互作用對尼羅羅非魚生長、飼料利用率和生理變化的影響時發現，尼羅羅非魚的生長受到蛋白水平(25%、35%、45%)和初始體重的顯著影響，尼羅羅非魚魚苗在蛋白水平為45%時獲得最佳生長，而尼羅羅非魚幼魚在飼料蛋白水平為35%時獲得最佳生長，造成這種情況的原因可能是：它們攝食的過量蛋白質可能通過脫氨基作用用于能量消耗或以脂肪的形式儲存起來，導致血糖增加，脂肪沉積，使氨氮排泄物含量增加。卲慶軍等的研究表明，飼料不同粗蛋白水平對寶石鱸的增重率有顯著影響，增重率隨著飼料蛋白水平的增加呈先升高后降低的趨勢，即蛋白水平從23.64%增加至33.50%時，增重率逐漸升高，蛋白水平從33.50%增加到41.62%時，增重率逐漸降低，研究結果表明，寶石鱸對飼料中蛋白質需要量大約為33.50%左右。董云偉等在研究飼料蛋白水平對羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)生長和消化酶活性的影響中表明，飼料不同蛋白水平(20%、25%、30%、40%、45%、50%)對羅氏沼蝦的生長無顯著影響。造成這種情況的原因可能是因為羅氏沼蝦屬于雜食性動物，對飼料中蛋白質的需求低于其他肉食性的蝦類。

3 蛋白水平對水產動物體組成的影響

蛋白質可作為水產動物的構件蛋白質，用于水產動物的組織修復和新的組織形成[4]，一般來說，隨著飼料中蛋白水平的提高，水產動物對飼料的攝入量和消化率也逐漸提高。陳壯等在研究飼料蛋白水平對鱸魚(Lateolabrax japonicus)生長、體組成及蛋白酶活力的影響中發現，鱸魚全魚粗蛋白含量隨著飼料蛋白水平(35%、40%、45%、50%、55%)增加而增加，粗脂肪和粗灰分隨著飼料蛋白水平的增加呈減少的趨勢，當飼料蛋白水平達到55%時，鱸魚的體蛋白含量達到最大值。邵慶軍等在研究飼料蛋白水平對寶石鱸的生長和體組成的影響中表明，飼料蛋白水平對寶石鱸魚體水分含量無顯著影響，但其對魚體體組織中粗蛋白、粗脂肪和粗灰分的含量有顯著影響。寶石鱸體組織中粗蛋白含量隨著飼料蛋白水平的增加先升高后下降，這與美洲鰻鱺幼魚(Anguilla rostrata)、金魚(Carassius auratus)、大梭魚(Esox masquinongy)等研究結果相一致。全魚體脂肪隨著飼料粗蛋白水平的升高卻呈不斷下降的趨勢。也有一些研究發現，隨著飼料蛋白水平的增加，水產動物的體蛋白含量增加，但是水產動物的體脂肪含量卻無規律性變化。姜松等在研究飼料蛋白水平對斑節對蝦(Penaeus monodon)生長、血液生化指標及體成分的影響中表明，飼料蛋白含量對斑節對蝦體成分有顯著影響，對斑節對蝦的灰分和脂肪含量無顯著影響。蝦體的粗蛋白含量隨著飼料蛋白水平(34%、38%、42%)的增加而增加，表明充足的氮來源會積累在蝦的體內。這一變化趨勢與前人對日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)的研究與推測類似[5]。但又有研究發現，飼料蛋白質水平對魚體粗蛋白含量無顯著影響，這可能與魚的種類、飼養方法、飼料組成等有關[6]。Lee等研究發現，飼料蛋白水平(37%、42%、47%)和脂肪水平(7%、14%)對石斑魚幼魚水分、粗蛋白和粗灰分無顯著影響，但其對幼魚的粗脂肪含量有顯著影響，粗脂肪含量隨著蛋白水平和脂肪水平的增加而增加。Adrian等研究表明，蛋白水平(20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%)對四須鲃(Barbodes altus)的粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量均無顯著影響，這與斑點叉尾鮰等研究結果一致。

4 蛋白水平對水產動物抗氧化指標的影響

常用的抗氧化指標有超氧化物歧化酶活性、過氧化氫酶活性、丙二醛含量、羥基自由基的清除率、谷胱甘肽過氧化物酶活性以及總抗氧化能力等。丙二醛(MDA)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，并間接反映細胞損傷程度和機體抗氧化能力，常作為機體抗氧化能力的測定指標。谷胱甘肽過氧化物酶作為過氧化氫的下游酶類，主要作用是催化還原型谷胱甘肽，以清除細胞呼吸代謝過程中產生的過氧化氫和脂質過氧化產物，進而減輕細胞膜多不飽和脂肪酸的過氧化作用，保護細胞膜功能和結構完整[7]。目前，崔培等在研究不同蛋白水平的蝦青素飼料對錦鯉體色、生長及免疫的影響中表明，蛋白水平(25.49%、30.84%、35.04%、40.48%、45.88%)對實驗魚溶菌酶(LZM)以及實驗魚肝胰臟(CAT)、乳酸脫氫酶(LDH)無顯著影響，對超氧化物歧化酶活性(SOD)有顯著影響。當蛋白水平最高時，SOD活力逐漸下降。造成這種情況的原因可能是因為蛋白水平的升高導致了蝦青素的積累，從而使自由基減少，而自由基作為SOD的作用底物量，它的降低導致了SOD酶活力的降低。樂貽榮等研究發現，肝胰腺中超氧化物歧化酶和丙二醛的含量在各蛋白水平飼料組(25%、30%、35%)之間不存在顯著差異，高蛋白水平組奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus×O.aureus)肝胰腺中的過氧化氫酶(CAT)活性顯著高于其它飼料組，說明蛋白水平對肝胰腺中的過氧化氫酶有一定的影響。謝囯駟等在研究飼料蛋白水平對日本沼蝦生長、消化酶和免疫酶的影響中表明，飼料不同蛋白水平(28%、32%、36%、40%、44%)對酸性磷酸酶(ACP)活性有顯著影響，肝胰腺ACP活性隨著飼料蛋白水平的增加先降低后升高，而堿性磷酸酶(AKP)活性隨蛋白水平的先增加后降低，但各蛋白水平之間酶活性差異均不顯著。SOD活性隨蛋白水平的增加無明顯的變化趨勢，各蛋白水平之間差異均不顯著[8]。

5 結論

飼料蛋白水平的高低會直接影響水產動物的生長，當飼料中蛋白水平不能滿足水產動物所需時，會造成水產動物生長停止甚至體重降低，從而延誤生產；而飼料中蛋白水平超過水產動物所需時，多余的蛋白質經脫氨基作用產生的氨氮被排泄到養殖環境中，不含氮部分作為能量消耗掉，這不僅會造成飼料蛋白質資源的浪費，還會惡化養殖環境。飼料蛋白水平對水產動物體組成也有一定的影響，但是總體來說影響不大。飼料蛋白水平對水產動物抗氧化指標的影響還有待于進一步研究。