罗非鱼饲料中花生粕和发酵花生粕替代鱼粉的效果研究

李百安1,冷向军1、2、3、4,李小勤1、2、3、4,姚文祥1,蔡国林5,陆健5

(1.上海海洋大学水产与生命学院,上海201306;2.上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室,上海201306;3.上海市水产养殖工程技术研究中心,上海201306;4.上海高校知识服务平台,上海海洋大学水产动物遗传育种中心(ZF1206),上海201306;5.江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室,江苏无锡214122)

摘要:为探究花生粕在罗非鱼饲料中的合理应用,分别以花生粕、发酵花生粕替代基础饲料 (6%鱼粉,对照组)中鱼粉用量的1/3、2/3和3/3,制成7组饲料,在网箱 (2.50 m×1.25 m×1.20 m)中饲养体质量为 (68.0±0.4)g的奥尼罗非鱼Oreochromis niloticus×O.aureus 8周,考察其对鱼体生长性能、肌肉常规成分、氨基酸组成和消化道蛋白酶活性的影响。结果表明:当花生粕替代1/3鱼粉,发酵花生粕替代1/3、2/3鱼粉用量时,对鱼体增重率和饲料系数无显著影响 (P>0.05);当花生粕替代2/3、3/3鱼粉,发酵花生粕替代3/3鱼粉用量时,鱼体增重率显著下降 (P<0.05),饲料系数显著上升 (P<0.05);各处理组罗非鱼的肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分含量、必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量、肝体比、脏体比均无显著性差异 (P>0.05);当花生粕替代2/3和3/3鱼粉用量时,鱼体胃蛋白酶活性显著降低 (P<0.05),但以发酵花生粕替代不同比例鱼粉时对胃蛋白酶活性无显著影响 (P>0.05),各处理组罗非鱼的肠蛋白酶活性无显著性差异 (P>0.05)。研究表明,在鱼粉含量为6%的奥尼罗非鱼饲料中,花生粕可替代鱼粉用量的1/3,发酵花生粕可替代鱼粉用量的2/3。

关键词:罗非鱼;鱼粉;花生粕;发酵;生长;蛋白酶

鱼粉是水产饲料中重要的蛋白质原料,但由于资源紧缺和价格高涨,水产饲料行业不断寻找能够替代鱼粉或减少鱼粉用量的蛋白质原料。豆粕因其蛋白质含量高、资源丰富,被大量应用于水产饲料中,但近年来豆粕的价格波动甚大,使得人们开始将目光投向其他植物蛋白源。中国的花生资源丰富,2013年全国花生 (带壳)产量为1697.2万t[1],约55%用于榨油[2],花生粕产量约为400万t。花生粕的蛋白质含量较高,与豆粕相近,且适口性好,价格略低于豆粕。目前,花生粕在水产饲料中的应用报道已见于凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei[3-5]、草鱼Ctenopharynodon idellus[6]、黄颡鱼Pelteobagrus fulvidraco[7]、花鲈 Lateolabrax japonicus[8]、莫桑比克罗非鱼Oreochromis mossambicus[9]、青鱼Mylopharyngodon piceus Richardson[10]等。花生粕含有植物性血球凝集素、胰蛋白酶抑制因子、植酸等抗营养因子,但赖氨酸、蛋氨酸等必需氨基酸较缺乏,在贮存期间易滋生黄曲霉,这些均在一定程度上限制了花生粕在水产饲料中的应用。

在补充限制性氨基酸以平衡花生粕氨基酸组成的条件下,花生粕能够替代多少罗非鱼饲料中的鱼粉比例,以及对花生粕进行发酵处理,破坏抗营养因子,提高其营养价值后,是否可以提高其在罗非鱼饲料中的应用比例,目前均未见报道。为此,本试验中,以奥尼罗非鱼 Oreochromis niloticus× O.aureus为研究对象,分别以花生粕、发酵花生粕等氮替代基础饲料中1/3、2/3和3/3的鱼粉,考察其对鱼体生长性能、肌肉组成和消化道蛋白酶活性的影响,旨在为花生粕在水产饲料中的合理应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用奥尼罗非鱼取自上海海洋大学滨海特种水产养殖场,个体初始体质量为 (68.0±0.4)g。

饲料原料均购于上海农好饲料有限公司,花生粕和发酵花生粕由江南大学粮食发酵工艺与技术国家工程实验室提供。微囊赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸由广东海纳川药业股份有限公司提供,有效含量分别为50%、39%、50%。

1.2 方法

1.2.1 试验饲料的制备 以含6%鱼粉的基础饲料为对照组,用花生粕和发酵花生粕分别替代基础饲料中2%、4%、6%的鱼粉 (相当于鱼粉总量的1/3、2/3、3/3),配成等氮的7组饲料,同时在各鱼粉替代组补充微囊赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸,使其达到与对照组一致的水平。将饲料原料粉碎后过40目筛,混合均匀后挤压成沉性颗粒饲料 (膨化挤压机SLP-45,中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所生产,制粒温度为90~95℃),晾干,用塑料袋密封保存。饲料组成与营养成分见表1、表2。

将花生粕在115℃下灭菌10 min,接种乳酸菌,料液比为1∶0.8,发酵温度为35℃,发酵时间为48 h,60℃下烘干,粉碎,制得发酵花生粕[11-12]。花生粕和发酵花生粕的粗蛋白质含量分别为47.0%和48.6%,植酸含量分别为1.36%和0.23%。

1.2.2 试验设计与饲养管理 养殖试验在上海海洋大学滨海特种水产养殖场的室内工厂化车间进行。试验共分7个处理组,每个处理组设3个平行,取规格一致、体格健壮的奥尼罗非鱼462尾,随机分配到21个网箱 (2.50 m×1.25 m×1.20 m)中,每个网箱放养22尾鱼。将网箱悬挂于室内水泥池 (5.0 m×3.0 m×1.2 m)中,同一处理组的3个网箱分布在不同的水泥池中。

养殖试验期间,每天投喂3次饲料 (9:00、13:00、17:00),投饲量为鱼体质量的3% ~5%,并根据摄食及天气情况适当进行调整,确保每次投饲完毕没有残饵为宜。3~5 d换水一次,每次换水量为总量的1/3左右,各池总水量及换水量保持一致,24 h充气,溶氧>5 mg/L,氨氮含量<0.3 mg/L,水温为22~28℃。养殖时间为8周。

表1 饲料配方
Tab.1 Ingredients of the experimental diets w/%

注:1)其他包括豆粕8%、棉粕15%、菜粕15%、麦麸8%、米糠16%、大豆油1.50%、碳酸二氢钙2.00%、氯化胆碱0.50%、维生素预混料0.50%、矿物质预混料0.50%;2)维生素预混料为每千克饲料提供VA 6000 IU、VB115 mg、VB215 mg、VB330 mg、VB535 mg、VB66 mg、VB120.03 mg、VC 200 mg、VD32000 IU、VE 50 IU、VK35 mg、生物素0.2 mg、叶酸3 mg、肌醇200 mg;3)矿物质预混料为每千克饲料提供碘0.4 mg、钴0.1 mg、铜4 mg、铁150 mg、锌80 mg、锰20 mg、硒0.1 mg、镁100 mg;4)鱼粉 (秘鲁)、豆粕、棉粕和菜粕的粗蛋白质含量分别为62.47%、48.28%、45.51%和37.63%
Note:1)The others include 8%soybean meal,15%cottonseed meal,15%rapeseed meal,8%wheat bran,16%rice bran,1.50%soybean oil,2.00%monocalcium phosphate,0.50%choline chloride,0.50%vitamin premix,and 0.50%mineral premix;2)The vitamin premix provids the followings per kg diet:VA 6000 IU,VB115 mg,VB215 mg,VB330 mg,VB535 mg,VB66 mg,VB120.03 mg,VC 200 mg,VD32000 IU,VE 50 IU,VK35 mg,VB70.2 mg,VB93 mg,and inositol 200 mg;3)The mineral premix provids the followings per kg diet:I 0.4 mg,Co 0.1 mg,Cu 4 mg,Fe 150 mg,Zn 80 mg,Mn 20 mg,Se 0.1 mg,Mg 100 mg;4)The crude protein content is 62.47%in fish meal(Peru),48.28%in soybean meal,45.51%in cottonseed meal,and 37.63%in rapeseed meal

组别group鱼粉fish meal发酵花生粕fermented peanut meal花生粕peanut meal次粉wheat middling鱼油fish oil微囊赖氨酸microcapsule lysine微囊蛋氨酸microcapsule methionine微囊苏氨酸microcapsule threonine其他1)others对照control group 6.00 0.00 0.00 27.00 0.00 0.00 0.00 0.00 67花生粕组peanut meal group 3.25% 4.00 0.00 3.25 25.40 0.09 0.16 0.05 0.05 67 6.50% 2.00 0.00 6.50 23.83 0.18 0.31 0.09 0.09 67 9.75% 0.00 0.00 9.75 22.25 0.27 0.46 0.14 0.13 67发酵花生粕组fermented peanut meal group 3.10% 4.00 3.10 0.00 25.55 0.09 0.16 0.05 0.05 67 6.20% 2.00 6.20 0.00 24.13 0.18 0.31 0.09 0.09 67 9.30% 0.00 9.30 0.00 22.70 0.27 0.46 0.14 0.13 67

表2 主要营养成分 (风干基础)
Tab.2 Nutrition levels of the diets(air dry basis) w/%

组别group水分moisture粗蛋白质crude protein粗脂肪crude lipid赖氨酸lysine蛋氨酸methionine苏氨酸threonine对照control group 9.98 30.03 4.90 1.37 0.47 0.99花生粕组peanut meal group 3.25% 10.11 29.41 4.95 1.37 0.47 1.00 6.50% 10.62 29.92 4.91 1.37 0.46 0.99 9.75% 10.84 29.81 4.94 1.37 0.47 0.99发酵花生粕组fermented peanut meal group 3.10% 10.05 29.72 4.98 1.36 0.47 1.00 6.20% 9.12 29.25 4.93 1.37 0.47 1.00 9.30% 9.20 29.73 4.99 1.37 0.47 0.99

1.2.3 指标的测定

(1)生长性能和形体指标。试验结束后,停食24 h,统计每个网箱内的鱼尾数,计算成活率;称量鱼体质量,计算个体末质量及增重率;统计投饲量,计算饲料系数;从每个网箱中随机取6尾鱼,分别测量其体质量、体长、体高、内脏质量、肝脏质量,计算肥满度、脏体比、肝体比等。计算公式为

增重率=(Wt-W0)/W0×100%,

饲料系数=F/(Wt-W0),

成活率=试验末鱼尾数/试验初鱼尾数×100%,

肥满度=100×体质量(g)/体长3(cm3),

脏体比=内脏质量(g)/体质量(g)×100%,

肝体比=肝脏质量(g)/体质量(g)×100%。

其中:Wt、W0分别为试验末和初始鱼体质量(g);F为总投饲量 (g)。

(2)蛋白酶活性。试验结束后,停食24 h,从每个网箱随机取6尾鱼,于冰盘上解剖并取其胃和肠道,排空食糜,于超低温冰箱 (-80℃)中保存备用。采用福林-酚法测定胃、肠蛋白酶活力。胃、肠蛋白酶活力单位定义为:在pH为2.4(胃蛋白酶)或pH为7.0(肠蛋白酶)时每1 min水解酪素产生l μg酪氨酸为一个酶活力单位 (U/g组织)。

(3)肌肉成分及氨基酸组成。试验结束后,停食24 h,从每个网箱随机取6尾鱼,取背肌部分冷冻保存,用于测定肌肉常规成分和氨基酸组成。

采用105℃烘干法测定水分含量,用凯氏定氮法测定粗蛋白质含量,用氯仿甲醇法测定脂肪含量,用550℃灼烧法测定灰分含量。

肌肉样品在50~60℃条件下烘干至恒重,用10 mL的6 mol/L盐酸水解24 h,采用Sykam433D氨基酸自动分析仪 (德国赛卡姆Sykam公司)测定氨基酸含量,其中色氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸在酸水解过程中被破坏,未做测定。

1.3 数据处理

试验结果用平均值±标准差表示,采用SPSS 17.0软件对试验数据进行单因素方差分析,采用Duncan法进行组间多重比较,显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

2.1 罗非鱼的生长性能和形体指标

从表3可见:与对照组相比,随着替代鱼粉量的增加,花生粕和发酵花生粕各组罗非鱼的增重率逐渐下降,而饲料系数则逐渐升高;以花生粕替代1/3鱼粉用量时,对罗非鱼的增重率和饲料系数无显著影响 (P>0.05);以花生粕替代2/3、3/3鱼粉用量时,罗非鱼增重率分别下降了 17.0%、18.9% (P<0.05),饲料系数分别增加了0.28、0.33(P<0.05)。

以发酵花生粕替代1/3、2/3鱼粉用量时,对罗非鱼的增重率和饲料系数无显著影响 (P>0.05);以发酵花生粕替代3/3鱼粉用量后,罗非鱼增重率下降16.1% (P<0.05),饲料系数增加0.26(P<0.05)(表3)。

在以同样比例替代鱼粉的条件下,发酵花生粕组罗非鱼均较花生粕组罗非鱼具有更高的增重率和更低的饲料系数;从增重率和饲料系数的数值分析,发酵花生粕替代2/3、3/3鱼粉组鱼体的生长性能分别与花生粕替代1/3、2/3鱼粉组鱼体的生长性能一致 (表3)。

各处理组罗非鱼在脏体比、肝体比上无显著性差异 (P>0.05),发酵花生粕替代1/3鱼粉组罗非鱼具有最大的肥满度,而花生粕替代2/3鱼粉组的罗非鱼肥满度最低 (表3)。

表3 各组罗非鱼的生长性能和形体指标
Tab.3 Growth performance and physical indicators of the tilapia in different groups

注:同列中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异 (P<0.05),标有相同小写字母者表示组间无显著性差异 (P>0.05),下同
Note:The means with different letters within the same column are significant differences(P<0.05),and the means with the same letters within the same column are not significant differences(P>0.05),et sequentia

组别group初质量/g initial body weight末质量/g final body weight增重率/% weight gain饲料系数food conversion ratio成活率/% survival rate脏体比/% viscerasomatic index肝体比/% hepatosomatic index肥满度condition factor对照control group 67.9±0.2 241.7±3.5a 255.5±5.3a 1.47±0.03a 100 10.47±1.80 2.66±0.62 3.79±0.16ab花生粕组peanut meal group 3.25% 67.9±0.3 225.3±11.4ab 231.5±15.8ab 1.61±0.10ab 100 10.48±1.67 2.66±1.06 3.84±0.19b6.50% 68.0±0.2 212.2±9.8b 212.0±13.4b 1.75±0.10bc 100 9.94±1.67 2.20±0.67 3.66±0.21a9.75% 67.7±0.3 208.2±17.0b 207.4±11.5b 1.80±0.09c 100 10.02±1.41 2.24±0.71 3.78±0.26ab发酵花生粕组fermented peanut meal group 3.10% 67.9±0.3 237.8±14.6a 250.0±19.5a 1.49±0.11a 100 9.54±0.88 2.32±0.60 3.86±0.24b6.20% 68.1±0.3 225.6±2.3ab 231.3±3.7ab 1.60±0.03ab 100 10.05±1.25 2.47±0.96 3.74±0.20ab9.30% 68.1±0.2 214.2±15.3b 214.4±4.5b 1.73±0.04bc 100 9.56±1.45 2.07±0.90 3.70±0.25ab

2.2 罗非鱼肌肉常规成分

从表4可见,各处理组罗非鱼的肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪和灰分含量均无显著性差异 (P>0.05),但随着花生粕替代鱼粉比例的增加,鱼体肌肉粗蛋白质含量呈减少趋势。

表4 各组罗非鱼的肌肉成分含量
Tab.4 Muscular composition of the tilapia in different groups w/%

注:粗脂肪、粗蛋白、灰分含量均为占干质量的百分比
Note:Crude lipid,crude protein and ash are expressed as%dry matter

组别group 水分moisture 粗脂肪crude lipid 粗蛋白质crude protein 灰分ash对照control group 76.9±0.7 8.1±0.5 87.0±1.0 5.6±0.1花生粕组peanut meal group 3.25% 76.9±0.8 7.6±1.0 88.3±1.1 5.3±0.3 6.50% 77.2±0.5 7.4±0.7 86.4±1.0 5.8±0.1 9.75% 77.3±0.5 8.8±1.3 85.5±2.2 5.5±0.3发酵花生粕组fermented peanut meal group 3.10% 76.9±1.4 8.2±0.9 86.5±0.9 5.5±0.3 6.20% 77.5±1.1 8.9±2.6 86.4±3.8 5.6±0.3 9.30% 77.1±0.6 9.3±1.9 86.3±0.3 5.6±0.3

2.3 罗非鱼肌肉氨基酸组成

从表5可见:各处理组罗非鱼的肌肉必需氨基酸总量、非必需氨基总量和氨基酸总量无显著性差异 (P>0.05)。在单个氨基酸中,除苏氨酸、谷氨酸和缬氨酸外,其余氨基酸含量在各组间均无显著性差异 (P>0.05),其中发酵花生粕替代2/3鱼粉组鱼体的苏氨酸、谷氨酸、缬氨酸含量最高,花生粕替代2/3鱼粉组鱼体的苏氨酸、谷氨酸含量最低,发酵花生粕替代3/3鱼粉组鱼体的缬氨酸含量最低。

2.4 罗非鱼胃、肠蛋白酶活性

从表6可见:以花生粕替代1/3鱼粉用量时,对罗非鱼胃蛋白酶活性无显著性影响 (P>0.05);以花生粕替代2/3、3/3鱼粉用量时,罗非鱼胃蛋白酶活性显著降低 (P<0.05);以发酵花生粕替代不同比例鱼粉用量后,罗非鱼胃蛋白酶活性均无显著性变化 (P>0.05);各处理组罗非鱼肠蛋白酶活性均无显著性差异 (P>0.05)。

3 讨论

3.1 饲料中花生粕替代鱼粉对罗非鱼生长的影响

目前,花生粕在水产饲料中替代鱼粉的研究已有一些报道。Liu等[3]研究发现,以12%花生粕可以替代凡纳滨对虾饲料中20%的混合动物蛋白原料。在饲料粗蛋白质含量为40%,鱼粉用量为36%、30%时,用花生粕可替代凡纳滨对虾饲料中20%[4]、10%的鱼粉[5]。此外,用花生粕可替代花鲈饲料中16%的鱼粉[8],替代莫桑比克罗非鱼饲料中20%的鱼粉[9],且不影响其生长性能。本研究中,以花生粕替代1/3鱼粉用量时,罗非鱼的生长和饲料系数与对照组无显著性差异,但以花生粕替代2/3、3/3鱼粉用量时鱼体生长性能显著低于对照组。不同研究中花生粕替代鱼粉的比例也不同,这与试验动物的食性、基础饲料中蛋白质含量和鱼粉用量等因素有关。花生粕替代鱼粉比例过大,会造成水产动物生长性能下降,这与花生粕含植酸等抗营养因子有关,或受其较低的消化率影响。植酸为花生粕主要的抗营养因子,其含量达1.5%[13]。植酸能够结合蛋白质分子,使蛋白质的消化利用率降低[14],也能与金属离子形成稳定的络合物,抑制机体对金属离子的吸收[15]。花生粕在贮存时易感染黄曲霉,产生黄曲霉毒素,降低凡纳滨对虾免疫力,使其死亡率增加[16],饲料中黄曲霉毒素含量超过10 μg/kg时,会引起杂交鲟Acipenser ruthenus×A.baeri死亡[17]

表5 各组罗非鱼肌肉氨基酸组成 (干物质)
Tab.5 Muscular amino acid composition of the tilapia in different groups(dry matter) %

氨基酸amino acids对照组control group花生粕组peanut meal group 发酵花生粕组fermented peanut meal group 3.25% 6.50% 9.75% 3.1% 6.20% 9.30%天冬氨酸Asp 7.77±0.31 7.50±0.40 7.33±0.15 7.67±0.317.83±0.20 8.17±0.91 7.67±0.47苏氨酸Thr* 3.50±0.10ab 3.33±0.15ab 3.27±0.06a 3.37±0.12ab 3.50±0.10ab 3.67±0.38b 3.43±0.15ab丝氨酸Ser 2.93±0.15 2.83±0.15 2.80±0.00 2.93±0.15 3.03±0.06 3.17±0.38 2.97±0.21谷氨酸Glu 11.53±0.42ab 11.17±0.67ab 10.87±0.15a 11.40±0.53ab 11.67±0.21ab 12.27±1.36b 11.33±0.65ab甘氨酸Gly 3.97±0.15 3.87±0.32 3.77±0.15 4.07±0.25 4.00±0.26 4.03±0.49 3.77±0.12丙氨酸Ala 4.97±0.15 4.83±0.26 4.70±0.10 4.93±0.23 4.93±0.06 5.17±0.55 4.87±0.21缬氨酸Val* 3.80±0.10ab 3.63±0.25ab 3.53±0.06ab 3.73±0.15ab 3.73±0.06ab 3.87±0.38b 3.47±0.15a异亮氨酸Ile* 3.60±0.10 3.47±0.21 3.33±0.15 3.47±0.12 3.50±0.10 3.57±0.38 3.23±0.13亮氨酸Leu* 6.60±0.27 6.37±0.31 6.17±0.12 6.37±0.29 6.57±0.12 6.87±0.74 6.33±0.35酪氨酸Tyr 2.10±0.10 2.03±0.15 2.10±0.17 2.10±0.10 2.33±0.15 2.37±0.31 2.23±0.15苯丙氨酸Phe* 3.27±0.12 3.13±0.15 3.03±0.06 3.17±0.12 3.23±0.06 3.33±0.40 3.07±0.21组氨酸His* 2.27±0.12 2.17±0.06 2.10±0.10 2.23±0.06 2.20±0.00 2.30±0.26 2.30±0.20赖氨酸Lys* 6.67±0.25 6.27±0.31 6.07±0.15 6.40±0.36 6.67±0.15 6.73±0.76 6.13±0.31精氨酸Arg* 4.50±0.20 4.33±0.25 4.23±0.06 4.43±0.23 4.53±0.06 4.73±0.59 4.37±0.21脯氨酸Pro 2.47±0.12 2.43±0.15 2.40±0.00 2.57±0.12 2.53±0.06 2.60±0.35 2.47±0.12必需氨基酸essential amino acids 34.20±1.21 32.70±1.67 31.73±0.65 33.17±1.36 33.93±0.61 35.07±3.87 32.33±1.71非必需氨基酸nonessential amino acids 35.73±1.00 34.67±2.06 33.97±0.31 35.67±1.65 36.33±0.93 37.77±4.33 35.30±1.87氨基酸总量total amino acids 69.93±2.20 67.37±3.72 65.70±0.95 68.83±3.01 70.27±1.50 72.83±8.19 67.63±3.56

注:*为必需氨基酸;同行中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异 (P<0.05),标有相同小写字母者表示组间无显著性差异 (P>0.05)

Note:*,essential amino acids;The means with different letters within the same line are significant differences(P<0.05),and the means with the same letters within the same line are not significant differences(P>0.05)

表6 各组罗非鱼胃、肠蛋白酶活性
Tab.6 Gastric and intestinal protease activities of the tila
pia in different groups U/g

胃蛋白酶gastric protease组别group?肠蛋白酶intestinal protease

花生粕含有的植酸还能抑制胃蛋白酶等的活性,影响蛋白质的吸收和机体的生理代谢[18]。当用花生粕替代凡纳滨对虾饲料中的鱼粉量超过20%时,凡纳滨对虾肝胰脏蛋白酶活性显著降低[5]。本研究中,以花生粕替代2/3鱼粉用量时,显著降低了胃蛋白酶活性。在肠蛋白酶活性方面,Lin等[19]研究发现,随着豆粕替代鱼粉量的增加,罗非鱼幼鱼肠道蛋白酶活性降低。本试验中,用花生粕替代鱼粉后,并未导致肠蛋白酶活性降低,这可能与试验鱼规格不同和花生粕的用量较低有关。

用花生粕代替0%~40%鱼粉时,对罗非鱼肌肉水分及蛋白质含量无显著影响,但用花生粕替代30%鱼粉时,会导致肌肉脂肪升高[9];当花生粕替代凡纳滨对虾饲料中鱼粉水平高于40%时,全虾粗蛋白质含量显著降低,当替代水平高于30%时,全虾粗脂肪含量显著提高[4];但在军曹鱼Rachycentron canadum[20]、真鲷 Pagrus major[21]的试验中,花生粕替代鱼粉后并未对鱼体肌肉成分产生显著影响;本试验中,用花生粕替代不同比例鱼粉后,对奥尼罗非鱼肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分含量和氨基酸总量均无显著影响,但随着花生粕替代鱼粉比例的增加,肌肉粗蛋白质含量呈减少的趋势。

3.2 饲料中发酵花生粕替代鱼粉对罗非鱼生长的影响

目前,关于发酵植物蛋白原料在水产饲料中的应用主要集中在发酵豆粕方面。在不影响虹鳟幼鱼Oncorhynchus mykiss生长的情况下,发酵豆粕可替代饲料中60%的鱼粉[22]。在对日本鳗鲡Anguill japonica[23]、凡纳滨对虾[24]的研究中,发酵豆粕可替代饲料中15%、10%的鱼粉,而不影响其生长性能。本研究表明,用发酵花生粕代替2/3鱼粉用量时,并未对鱼体生长性能产生显著影响,说明花生粕经发酵后降低了抗营养因子,提高了营养价值。

用发酵豆粕替代黑鲷Acanthopagrus schlegelii饲料中20%的鱼粉时,可提高黑鲷胃蛋白酶和脂肪酶活性,增强鱼体抗氧化力和免疫力,且对消化道无不良影响[25]。但在黄峰等[26]的研究中,用发酵豆粕替代25%、50%、75%和100%的鱼粉时,对斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus的胃蛋白酶活性无显著影响。本研究中,以发酵花生粕替代全部鱼粉,并未对鱼体胃蛋白酶活性产生显著影响,说明发酵过程在降解了植酸等抗营养因子的同时,也解除了植酸对消化酶活性的抑制作用。在肠蛋白酶活性方面,殷海成等[27]研究发现,以发酵豆粕替代10%、30%、50%和70%的鱼粉时,黄河鲤的肠蛋白酶明显提高;本试验中,以发酵花生粕替代鱼粉后,并未导致肠蛋白酶活性降低,可能与试验鱼规格不同或发酵花生粕的用量有关。

以发酵豆粕替代凡纳滨对虾饲料中20%的鱼粉[28],替代石斑鱼 Epinephelus coioides饲料中29.4%的鱼粉[29],替代虹鳟幼鱼饲料中60%的鱼粉[22],对鱼体肌肉成分均未产生显著影响。目前,尚未见有关发酵花生粕对于水产动物肌肉组成影响的报道。本试验中,以发酵花生粕替代不同比例鱼粉后,对奥尼罗非鱼肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分含量和氨基酸总量均无显著影响。表明植物原料经过发酵处理后,降低了对鱼体的不利影响。

3.3 发酵对花生粕营养价值的提升

与动物蛋白原料相比,植物蛋白原料含有大量的抗营养因子。在发酵过程中,通过微生物的作用,能够有效去除抗营养因子,分解大分子蛋白,产生易吸收的小分子蛋白或小肽,一些小肽还具有特殊的营养功能,能促进小肠成熟,刺激消化酶分泌;此外,在发酵过程中还会产生多种生物活性因子,对改善动物肠道菌群平衡等方面有着积极作用。目前,通过发酵改善植物蛋白原料营养价值的研究主要集中在豆粕方面。马文强等[30]的研究表明,豆粕经微生物发酵后,其粗蛋白质含量提高了13.48%,氨基酸含量提高了11.49%,胰蛋白酶抑制因子和其他抗营养因子被降解。蔡国林等[31]研究发现,微生物发酵豆粕的氨基酸含量有所提高,组成也更为合理;付敏等[32]发现,菜籽饼经过发酵后,小肽和游离氨基酸的含量增加,蛋白质分子量变小,硫葡萄糖甙含量减少了93.53%。蔡国林等[12]研究表明,花生粕经过微生物发酵后,粗蛋白质由48.2%提高到52.8%,赖氨酸、蛋氨酸和总氨基酸含量分别提高了15.6%、28.2%和18.3%,大部分大分子蛋白降解成小分子蛋白。在任晓静等[11]的研究中,花生粕经过固态发酵后,粗蛋白质含量由51.83%提高到53.39%,体外消化率由57.45%提高到68.36%,必需氨基酸含量提高了 16.43%,多肽含量由 3.34%提高到11.36%,植酸含量由1.36%降低为0.23%,黄曲霉毒素B1的去除率为44.61%。本试验中,发酵花生粕蛋白质含量较花生粕提高了3.4%,植酸含量降低了83.1%。上述研究结果表明,豆粕、花生粕等植物原料经过发酵后,其抗营养因子含量被降低,营养价值得到了提升。

以花生粕替代1/3鱼粉用量、发酵花生粕替代2/3鱼粉用量计,分别可减少每吨饲料成本85元、115元,提高了罗非鱼养殖的经济效益。

4 结论

本试验结果表明,在鱼粉含量为6%的罗非鱼饲料中,以花生粕替代1/3鱼粉用量、发酵花生粕替代2/3鱼粉用量时,对罗非鱼的增重率、饲料系数、肠蛋白酶活性均无显著影响,以花生粕替代1/3鱼粉用量、发酵花生粕替代全部鱼粉用量时,对胃蛋白酶活性无明显影响;以花生粕、发酵花生粕替代不同比例鱼粉后,对罗非鱼肌肉水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分含量和氨基酸总量无显著影响。在本试验条件下,花生粕可替代鱼粉用量的1/3,发酵花生粕可替代鱼粉用量的2/3。

致谢:山东鲁花集团有限公司为本试验提供了部分研究经费,特此致谢!

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Replacement of fish meal with peanut meal and fermented peanut meal in diets of tilapia Oreochromis niloticus×O.aureus

LI Bai-an1,LENG Xiang-jun1,2,3,4,LI Xiao-qin1,2,3,4,YAO Wen-xiang1,CAI Guo-lin5,LU Jian5
(1.College of Fisheries and Life Science,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;2.Key Laboratory of Freshwater Fishery Germplasm Resources,Ministry of Agriculture,Shanghai 201306,China;3.Shanghai Engineering Research Center of Aquaculture,Shanghai 201306,China;4.Shanghai University Knowledge Service Platform,Aquatic Animal Breeding Center(ZF1206),Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China;5.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Abstract:A 8-week feeding trial was conducted to investigate the influence of replacing fish meal by peanut meal and fermented peanut meal in diets on the growth performance,muscle composition(including amino acid composition)and protease activity in tilapia Oreochromis niloticus×O.aureus.The tilapia with body weight of 68.0 g were reared in net cages(2.50 m×1.25 m×1.20 m)disposed in tanks(5.0 m×3.0 m×1.20 m)and fed seven isonitrogenous diets,one control diet containing 6%fish meal,and six fish meal substituted diets in which fish meal was substituted by peanut meal and fermented peanut meal at a rate of 1/3,2/3,and 3/3.The results showed that there were no significant differences in weight gain(WG)and feed conversion ratio(FCR)in the fish fed the diets replacement of 1/3 fish meal by peanut meal,or the replacement of 1/3 and 2/3 fish meal by fermented peanut meal(P>0.05).However,the tilapia fed the diets replacement of 2/3 and 3/3 fish meal by peanut meal,or the replacement of 3/3 fish meal by fermented peanut meal had significantly lower WG and higher FCR(P<0.05)than the control fish.There were no significant differences in moisture,crude protein,crude fat,ash,essential aminoacids,non-essential amino acids in muscle,and viscerasomatic and hepatosomatic indices(P>0.05).There was a significantly lower gastric protease activity in the fish fed diets replacement of 2/3,3/3 fish meal by peanut meal than that in the fish fed the control diet(P<0.05),but the replacement of fish meal by fermented peanut meal did not significantly affect the gastric protease activity(P>0.05).There were no significant differences in the intestinal protease activity among all groups(P>0.05).It is concluded that 1/3 fish meal and 2/3 fish could be replaced by peanut meal and fermented peanut meal respectively in tilapia diet containing 6%fish meal.

Key words:tilapia;fish meal;peanut meal;fermentation;growth;protease

中图分类号:S963.5

文献标志码:A

DOI:10.16535/j.cnki.dlhyxb.2016.01.009

文章编号:2095-1388(2016)01-0050-08

收稿日期:2015-05-11

基金项目:上海市自然科学基金资助项目 (13ZR1419600)

作者简介:李百安 (1988—),男,硕士研究生。E-mail:845172349@qq.com

通信作者:冷向军 (1972—),男,教授。E-mail:xjleng@shou.edu.cn