賈申宗,林夢君,盧榮華,陳延娜,余維鵬,張玉茹,聶國興
(河南師范大學 水產學院,河南 新鄉(xiāng) 453007)
大豆油是水產商品飼料中常用的優(yōu)質脂肪源[1].隨著水產養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展,大豆(油)的消耗量和價格也日益上漲,很難滿足行業(yè)需求.因此尋找新的、價廉質優(yōu)的脂肪源已成為水產飼料行業(yè)的研究熱點.昆蟲具有生長速度快、養(yǎng)殖成本低和資源可再生等特點,被認為是水產飼料行業(yè)潛在的脂肪源[2].黑水虻(HermetiaillucensL.)主要分布于在我國南方地區(qū),因其可將腐爛有機質轉化為高價值蛋白質的特點受到廣泛關注[3].據(jù)報道,黑水虻幼蟲粗脂肪的質量分數(shù)約為32%,富含中鏈脂肪酸月桂酸,與椰子油、豆油等植物油脂脂肪酸組成類似[4].研究發(fā)現(xiàn),在虹鱒(Oncorhynchusmykiss)日糧中添加質量分數(shù)為10%的黑水虻油,有利于提高飼料利用率[5].而且黑水虻油替代豆油不會對建鯉(CyprinuscarpiovarJian)的生長性能產生負面影響,還可以降低脂肪沉積,提高肌肉中n-3多不飽和脂肪酸含量[6].還有研究發(fā)現(xiàn),黑水虻油完全替代豆油對草魚(Ctenopharyngodonidellus)生長性能沒有不利影響,同時提高了草魚抗氧化能力和腸道菌群的豐富度和多樣性[7].
淇河鯽(Qihe crucian carp,Carassiusauratus)是河南省獨有的珍貴經濟魚種[8],具有生長速度快、產肉率高、口感鮮美和營養(yǎng)價值高等諸多優(yōu)點,養(yǎng)殖前景廣闊.目前尚未見黑水虻油應用于淇河鯽飼料中的研究報道.本試驗旨在研究黑水虻油對淇河鯽生長性能、飼料利用效率、血清生化指標和腸道消化酶活力的影響,評估淇河鯽飼料中添加黑水虻油的效果,從而確定黑水虻油的最佳替代水平,為淇河鯽飼料優(yōu)質脂肪源的開發(fā)應用提供理論數(shù)據(jù).
5種試驗飼料的原料配比及常規(guī)營養(yǎng)水平如表1所示.黑水虻幼蟲購于廣州無兩生物科技有限公司,黑水虻油采用超臨界二氧化碳萃取法獲得.黑水虻油替代豆油的比例為0(SO),25%(BSFO25),50%(BSFO50),75%(BSFO75)和100%(BSFO100)五個水平,配制5種等氮等脂的試驗飼料(粗蛋白質量分數(shù)為40%,粗脂肪質量分數(shù)為9.5%).將各組飼料原料粉碎后過40目篩,按照配方準確稱量原料,采用逐級放大方法混合均勻,然后加入適量水充分攪拌混勻后,采用F-26型雙螺桿擠條機(廣州華工光機電科技有限公司,廣州)制成顆粒飼料(1.5 mm).在陰涼通風處晾干后,裝入密封袋中儲藏于陰涼干燥處備用.
表1 試驗原料及飼料常規(guī)組分組成
養(yǎng)殖試驗在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行.淇河鯽購于淇縣漁場,使用質量分數(shù)為0.01%的KMnO4溶液進行消毒處理.在水泥池中馴化2周后,挑選體表健康、活力強的試驗魚(初始體質量為(18.40±2.31) g)300尾,隨機分成5組,每組3個重復,每個重復20尾魚,放入養(yǎng)殖桶中,在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖8周.養(yǎng)殖期間每天根據(jù)攝食情況飽食投喂3次(8:30、13:00 和17:30),每隔2~3 d進行換水,換水比例為30%~40%,每天12 h光照,水溫保持在25~27 ℃,pH維持在6.8~7.8,溶解氧>6 mg/L.
養(yǎng)殖試驗結束后,用濃度為100 mg/L的間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽(MS-222)麻醉所有試驗魚,準確測量體質量和體長指標以計算生長指標.每個試驗組在測量體質量和體長后,隨機選取3尾淇河鯽作為全魚樣品,隨機選取6尾淇河鯽在冰盤上無菌取其內臟團,分離肝臟、腸道和肌肉并對肝臟進行稱量,用于肝體比、腸道消化酶活力和常規(guī)組分分析.每個重復隨機選取6尾淇河鯽使用一次性注射器從尾靜脈處采血.血清樣品4 ℃ 放置過夜,4 000 r/min離心15 min,吸取上清液置于2 mL離心管中,用于生化指標和抗氧化酶活力檢測.
生長指標計算公式如下:
增重率(WGR)=(末體質量-初體質量)/初體質量,
存活率(SR)=(終末尾數(shù)/初始尾數(shù)),
肥滿度(CF)= 體質量/體長的立方,
肝體比(HSI)= 肝胰臟質量/魚體質量.
采集組織樣品,每個處理分別取3尾魚的肌肉組織和全魚,進行常規(guī)組分測定.肌肉組織和全魚中的粗蛋白含量采用國標(GB/T 6432-2018)凱氏定氮法測定,粗脂肪含量采用國標(GB/T 6433-2006)索氏抽提法測定,粗灰分含量采用國標(GB/T 6438-2007)550 ℃馬弗爐灼燒法測定,水分含量采用國標(GB/T 6435-2014)105 ℃烘箱干燥恒重法測定.
采用西門子ADVIA?2400全自動臨床生化分析儀測定淇河鯽血清生化指標(河南新鄉(xiāng)雅士杰醫(yī)學檢驗所),包括總蛋白(Total Protein,TP);白蛋白(Albumin,ALB);球蛋白(Globulin,GLB);谷丙轉氨酶(Alanine aminotransferase,ALT);谷草轉氨酶(Aspartate aminotransferase,AST);總膽固醇(Total cholesterol,TCHO);甘油三酯(Triglyceride,TG);高密度脂蛋白(High density lipoprotein cholesterol,HDL)和低密度脂蛋白(Low density lipoprotein cholesterol,LDL).血清中抗氧化指標包括丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、過氧化氫酶(Catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的酶活力嚴格按照試劑盒(南京建成生物工程研究所,南京)說明書進行.每個處理取3尾魚,剪取適量長度前腸腸段,使用試劑盒檢測(南京建成生物工程研究所,南京)淇河鯽腸道脂肪酶(Lipase)、α-淀粉酶(Amylase)和胰蛋白酶(Trypsin)的酶活力.
試驗數(shù)據(jù)用SPSS 22.0軟件進行單因素方差(One-way ANOVA)分析,然后進行Duncan's多重比較及顯著性檢驗,P<0.05時表示差異顯著,結果以“平均值±標準差”(Mean±SD)表示.
黑水虻油對淇河鯽生長性能的影響如表2所示.各組之間淇河鯽初始均質量(IBW)、終末均質量(FBW)、增重率(WGR)、存活率(SR)、肥滿度(CF)和肝體比(HSI)指標均無顯著性差異(P>0.05).
如表3所示,黑水虻油替代豆油對淇河鯽肌肉組織和全魚的粗蛋白、粗脂肪、水分和灰分含量均未產生顯著影響(P>0.05).
如表4所示,與SO組相比,各替代組總蛋白、白蛋白、球蛋白、總膽固醇、甘油三酯、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶等差異均不顯著(P>0.05).而BSOF100組低密度脂蛋白(LDL)含量顯著高于對照組(P<0.05).
表2 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽生長性能的影響
表3 黑水虻油對淇河鯽肌肉和全魚常規(guī)組分的影響
表4 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽血清生化指標的影響
不同處理組血清抗氧化酶活力變化如表4所示.與SO組相比,各組血清超氧化物歧化酶(SOD)活力無顯著變化(P>0.05),BSFO75和BSFO100組過氧化氫酶(CAT)活力顯著增加(P<0.05),且丙二醛(MDA)質量分數(shù)顯著降低(P<0.05).
不同處理組腸道消化酶活力變化如表5所示.與SO組相比,各組脂肪酶活力無顯著變化,各組淀粉酶活力和BSFO25、BSFO50、BSFO75組胰蛋白酶活力均顯著高于SO組(P<0.05).
表5 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽腸道消化酶活力的影響
研究結果顯示,不同替代組淇河鯽的生長性能與對照組之間沒有顯著差異,表明黑水虻油替代豆油對淇河鯽的生長不會產生負面影響.這與陳延娜等[7]對草魚的研究發(fā)現(xiàn)黑水虻油完全替代豆油不會影響其生長性能的結果一致.在建鯉(CyprinuscarpiovarJian)上的研究也表明,黑水虻油可以完全替代豆油,而不會顯著影響其生長[9].先前的研究發(fā)現(xiàn),黑水虻油富含中鏈脂肪酸的月桂酸[10],而月桂酸被攝入后,大部分會直接運輸?shù)礁闻K轉化為能量和其他代謝產物供機體吸收利用[11],這可能是淇河鯽生長良好的重要原因.
已有研究發(fā)現(xiàn),魚體常規(guī)組分受飼料組成的影響[12].在本研究中,不同比例的黑水虻油替代豆油后,對淇河鯽肌肉和全魚的常規(guī)組分沒有顯著影響,這與草魚[7]和建鯉[9]的試驗結果類似.BELGHIT等[13]使用黑水虻油替代植物油在大西洋鮭(Salmosalar)中的研究也發(fā)現(xiàn)魚體的常規(guī)組分沒有發(fā)生顯著性變化,這可能是由于脂質在魚類器官間的轉運是通過外源性(飲食)和內源性物質共同調節(jié),說明黑水虻油可以作為日糧脂肪源被淇河鯽很好地吸收利用,從而維持魚體常規(guī)組分的穩(wěn)定.但DAVIS等[14]在美國紅魚(Sciaenopsocellatus)的研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加中鏈脂肪酸會提高魚體的粗蛋白含量,DUMAS等[12]則發(fā)現(xiàn)在虹鱒日糧中使用5%黑水虻油替代豆油后顯著提高了全魚的粗脂肪含量,這可能是魚的種類或飼料配方不同所致.
血清中TP主要由ALB和GLB組成,TP和ALB能夠反應機體的蛋白質代謝狀況,GLB還可以參與調節(jié)魚體的免疫反應[15].本研究結果顯示,黑水虻油替代豆油后,對TP,ALB和GLB含量均無顯著影響,表明淇河鯽的蛋白質代謝和免疫能力沒有受到不利影響,這與在虹鱒[16]和黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)[17]中的研究結果相同.AST,ALT是機體重要的氨基酸代謝酶,其含量的變化可以反映肝臟的健康狀況.本研究發(fā)現(xiàn),與豆油組相比,各替代組的AST和ALT水平沒有發(fā)生顯著性變化,但黑水虻油替代后(75%~100%)有降低的趨勢,表明黑水虻油對淇河鯽肝臟氨基酸和蛋白質代謝無不良影響,這與在建鯉上的研究結果一致[9].此外,SCHIAVONE等[18]在肉雞的研究也發(fā)現(xiàn)日糧中添加黑水虻油不會影響血液的AST和ALT的水平.TCHO和TG是血液中脂質的主要組成,HDL和LDL可以清除和運輸血液中的膽固醇,它們的變化受日糧脂肪源的影響,能夠反映魚體肝臟對脂質的吸收利用和轉運能力[19].在本研究中,黑水虻油替代豆油后,淇河鯽的TCHO,TG和HDL指標均未發(fā)生顯著性變化,但BSFO100組LDL水平顯著升高,表明完全替代豆油時,淇河鯽的肝臟膽固醇轉運功能可能受到影響,長期飼喂會對淇河鯽的正常生長和飼料利用效率產生不利影響.陳延娜等[7]在草魚上的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結果.這可能與日糧中飽和脂肪酸含量影響LDL受體的活性有關,具體機制有待于進一步研究.
本研究中,各組淇河鯽血清中SOD活力沒有顯著差異,BSFO75組和BSFO100組CAT活力顯著高于對照組,MDA含量顯著低于對照組,表明黑水虻油替代豆油可能提高了淇河鯽的抗氧化能力.XU等[20]對鏡鯉(Cyprinuscarpiovar.specularis)的研究同樣發(fā)現(xiàn)日糧中添加黑水虻勻漿可以增加抗氧化能力.這可能與黑水虻含有抗菌肽、幾丁質等免疫活性物質有關.
本研究中,黑水虻油對淇河鯽腸道脂肪酶活力沒有顯著影響,表明黑水虻油不會影響淇河鯽腸道對脂質的消化能力.隨著替代比例的升高,淀粉酶活力顯著增加,胰蛋白酶活力呈現(xiàn)先升后降的趨勢,BSFO100%組與對照組無顯著性差異,其余三組均顯著高于對照組.說明適宜比例的黑水虻油可以提高淇河鯽腸道對蛋白質和淀粉類物質的利用效率.但SYPNIEWSKI等[21]研究發(fā)現(xiàn),火雞(Meleagrisgallopavo)日糧中使用黑水虻油替代豆油會降低胰蛋白酶和脂肪酶活力,與本研究結果不同,可能是因為不同物種的生理特性和飼料配方的差異.
黑水虻油替代豆油對淇河鯽的生長性能沒有顯著影響,還可以提高抗氧化能力和腸道消化酶活力,但完全替代時會增加血清中LDL含量,因此淇河鯽飼料中脂肪水平為9.5%且豆油添加量水平為5%時,黑水虻油可替代豆油的75%(即黑水虻油的實際添加量為37.5 g/kg)為宜.