饲料中膨化全脂大豆粉添加蛋氨酸替代鱼粉对乌鳢生长和代谢的影响

■左亚男 郑 伟，2 刘凡宁 陈秀梅 王桂芹 丛林梅 田佳鑫 杨秋实

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130118；2.吉林省延边州水产技术推广站，吉林延边 133002；3.吉林省新立城水库管理局，吉林长春 130119)

因大豆蛋白质含量高，且氨基酸配比与鱼类需求相接近，是替代鱼粉的最佳植物蛋白源，但大豆及其制品的添加，其中的抗营养因子对鱼类的消化、代谢及其生产性能产生一定负面影响（王桂芹等，2006），以及氨基酸的不平衡性等导致不能全部替代（王桂芹等，2009）。膨化大豆是将整粒大豆加热（130～145℃）膨化，可破坏细胞壁和抗营养因子,使得淀粉糊化，从而提高鱼类对大豆蛋白的消化。在渔用颗粒饲料中使用膨化全脂大豆，可减少额外喷涂加油脂的加工费用。但研究多局限在不同大豆制品等对鱼粉的替代（王桂芹等，2010），而关于补充限制性蛋氨酸的膨化全脂大豆粉对鱼粉的替代没有报道。因此，本试验以乌鳢为研究对象，用膨化全脂大豆粉替代鱼粉，同时补充限制性蛋氨酸，旨在为膨化全脂大豆粉的合理应用、优化乌鳢饲料配方、保护养殖环境提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

试验饲料以鱼粉和膨化全脂大豆粉为蛋白源来配制半纯合饲料。膨化全脂大豆粉和鱼粉的营养组成见表1。设计大豆蛋白分别替代0%、20%、40%、60%、80%、100%的鱼粉蛋白，同时按照乌鳢营养需求添加蛋氨酸配成6种等氮、等能的饲料，其中饲料蛋白质和能量分别为41%和18.5 kJ/g（表2），饲料原料按要求粉碎，按配方称重、混均，挤压成颗粒（直径为1.5 mm），晒干后冷藏保存、备用。

1.2 饲养管理

试验乌鳢幼鱼为同一批健康的乌鳢一龄鱼种。试验前暂养于室内水族箱中，投喂试验饲料进行驯化15 d。饲养试验为期8周。试验前，停食24 h，挑选健康、均匀的乌鳢鱼种，称体重、量体长，随机放养，每种饲料设置3个重复，每个重复30尾鱼，日投喂率为鱼体重2.5%～4.0%，视其摄食情况进行适当调整。每天9：00、17：00饱食投喂，收集残饵。试验期间溶解氧＞5 mg/l，氨氮＜0.5 mg/l，pH值(7.1±0.1)，水温24～28℃。

表1 膨化全脂大豆粉和鱼粉的营养组成及乌鳢营养需求(%)

表2 试验饲料配方及营养水平(干重)

1.3 样品收集与测定

试验结束前停食24 h，每组按每个重复称重，用于计算生长和饲料利用指标，并分别取鱼5尾，取背鳍下侧线上白肌用于测定其常规营养成分。常压干燥法、半微量凯氏定氮法、索氏抽提法、干灰化法分别测定水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分。具体计算指标如下：

式中：I——摄入饲料的重量(g)；

W0、Wt、Wd——分别为试验开始和试验结束时及死鱼的总重量；

CP——饲料蛋白质的含量（%）；

t——试验的天数（d）。

1.4 蛋白酶、代谢酶和氮排泄的测定

试验结束后停食1 d，随机从每重复取鱼10尾，麻醉(200 mg/l MS-222)后，尾静脉取血，4℃静置24 h，取血清。将采过血的乌鳢冰上解剖，取出肠道和肝脏，-20℃保存备用。

测定血清及肝脏谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶(ALT)(南京建成)，肠道的取样和蛋白酶的测定见钱曦等(2007)方法，氮排泄的测定见王桂芹等(2008)方法。

1.5 统计分析

采用SPSS 10.0软件进行单因素方差分析，用Duncan's法多重比较，显著性水平为P＜0.05。

2 结果

2.1 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢生长和饲料利用的影响(见表3)

表3 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢生长和饲料利用的影响

随着饲料中膨化全脂大豆替代鱼粉比例的增加，乌鳢的平均增重率发生变化，当替代20%鱼粉蛋白时，乌鳢的平均增重率显著高于80%和100%替代组（P＜0.05），与对照组相比差异不显著，当替代量为100%时，乌鳢的增重率显著低于对照组和其它各组。饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢的摄食率没有显著影响。20%替代组的蛋白质效率显著高于对照组和其他各试验组（P＜0.05），100%替代组的蛋白质效率显著低于对照组和其他各试验组（P＜0.05），饲料系数与之有相反的趋势。

2.2 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢蛋白消化、代谢酶及氮排泄的影响（见表4、表5)

表4 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢蛋白消化和代谢酶的影响

随着饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸替代比例的增加，乌鳢肠道蛋白酶活性呈下降趋势，100%与80%替代组相比乌鳢肠道蛋白酶活性之间差异不显著，但显著低于对照组和20%替代组（P＜0.05）。随着饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸替代比例的增加，肝脏AST和ALT、血清AST和ALT逐渐升高，都是80%和100%替代组乌鳢肝脏AST和ALT、血清AST和ALT之间差异不显著，但显著高于对照组（P＜0.05）。随着饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸替代比例的增加，乌鳢氨氮的排泄量升高，60%、80%和100%替代组显著高于对照组和其他各组（P＜0.05）。

表5 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢氮排泄的影响

2.3 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢肌肉组成的影响（见表6）

表6 饲料中膨化全脂大豆对乌鳢肌肉组成的影响(%)

随着饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸替代比例的增加，乌鳢肌肉水分含量逐渐上升，而蛋白质、脂肪和灰分含量则有逐渐下降的趋势，但各处理组间差异不显著。

3 讨论

3.1 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸替代鱼粉的适宜量

相对草食性和杂食性鱼类而言，肉食性鱼类对大豆蛋白的利用最差，主要原因是大豆中存在鱼类敏感的抗营养因子（如胰蛋白酶抑制因子、大豆抗原蛋白、凝集素等）（Olli等，1994）和蛋氨酸缺乏导致的氨基酸不平衡（Webster等，1992）等影响其摄食、降低饲料利用，从而影响生长和健康。

近年开展不同加工形式的大豆制品对鱼粉蛋白的替代，如王桂芹等（2010）研究不同处理方式的大豆制品对鲤的影响，发现对热敏感和不敏感的大豆抗营养因子的负面影响。本试验针对肉食性鱼类利用大豆蛋白较差的原因和加工工艺等问题，选择淡水凶猛肉食性的乌鳢幼鱼为研究对象，选择全脂膨化大豆添加包膜蛋氨酸替代鱼粉，最大限度地消除抗营养因子、氨基酸不平衡和加工中减少脂肪额外添加的麻烦。本试验在乌鳢全脂膨化大豆蛋白饲料中添加蛋氨酸，使得大豆蛋白替代鱼粉的含量达到60%～80%。远高于虹鳟（Krogdahl等，1994）和石斑鱼（Luo等，2004）的替代量为20%和25%。造成大豆蛋白替代量提高但却不能100%替代的主要原因：一是膨化加工的高温高压，可使对热敏感的大豆抗营养因子（如抗胰蛋白酶和凝集素等）失活，使细胞内的脂肪和蛋白质等养分释放更易被乌鳢消化吸收，从而提高养分消化吸收率和替代的比例。二是大豆中限制性蛋氨酸的添加保证了必需氨基酸在一定程度的平衡，提高蛋白质的利用效率。如以去脂大豆添加限制性氨基酸的饲料饲喂鲤、鲇和牙鲆，可分别替代100%、70%和45%的鱼粉蛋白（Murai等，1986；Webster等，1992；Kikuchi等，2003）。三是膨化加工不能使某些如抗原蛋白等抗营养因子完全失活或钝化，从而导致蛋白质的消化率和氨基酸的利用率降低，影响乌鳢的生长。如Rumsey等（1993）和王桂芹等(2010）报道的经过加热处理的豆粕饲喂虹鳟和鲤，同样表明其生长受限，对热稳定的免疫活性的大豆抗原仍然存在。所以本试验100%的膨化大豆蛋白替代影响乌鳢的饲料利用和鱼类生长。

3.2 饲料中膨化全脂大豆添加蛋氨酸对乌鳢蛋白质代谢的影响

肠道的蛋白酶的活性随着大豆蛋白替代量的提高而降低，是因为胰蛋白酶抑制因子和小肠中胰蛋白酶结合生成无活性的复合物，导致蛋白质的消化利用率降低（王桂芹等，2006）。吴莉芳等（2014）对鲤饲料添加大豆抗原蛋白，结果表明，添加量为30 g/kg时，鲤稚鱼中肠和后肠皱襞高度下降，添加量为60 g/kg时，鲤幼鱼后肠皱襞高度下降，两者肠道形态均出现不同程度的破坏。黑鲷幼鱼饲料中混合蛋白（肉骨粉∶大豆分离蛋白=1∶1）可替代45%鱼粉（黎慧等，2014）。本试验膨化全脂大豆添加蛋氨酸100%替代组影响到乌鳢肠道消化酶的活性。

转氨酶（谷丙和谷草转氨酶）是氨基酸代谢的关键酶，可反映氨基酸代谢强度的大小，生物膜结构遭到破坏时逸到胞外，有研究表明，血清中GPT含量可以反映金鲫肝、肾细胞受损程度（王虹扬等，2006）。黑鲷幼鱼血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性随混合蛋白(添加包膜必需蛋氨酸、赖氨酸和精氨酸)替代比例的增加而显著增大(黎慧等，2014)。有报道大豆抗原蛋白影响鲤稚鱼和幼鱼血液转氨酶活性（赖红娥等，2013）。本试验膨化全脂大豆添加蛋氨酸80%替代组影响到乌鳢血液转氨酶的活性，表明影响到肝脏的代谢，但没有影响生长。

氮排泄高低与饲料蛋白的质量和数量有关。将（4.86±0.02）g虹鳟稚鱼在室内循环水养殖系统中进行为期90 d的生长实验，添加氨基酸时，大豆蛋白替代水平增加到40%，氮排泄逐渐降低，替代水平由40%增加100%时，氮排泄逐渐升高（王裕玉等，2011）。而在中华绒螯蟹饲料中，大豆分离蛋白的替代比例超过56.89%时，氨氮排泄率显著性升高（李二超等，2005)。本试验膨化全脂大豆添加蛋氨酸100%替代组提高氮排泄，表明过量添加影响到肝脏氨基酸的代谢。

本试验膨化处理大豆可消除对热敏感的抗营养因子的负面影响，添加蛋氨酸可一定程度保证必需氨基酸的平衡，但过量添加仍然影响生长和代谢，表明对热不敏感的大豆抗原蛋白的负面作用，大豆抗原蛋白被吸收后以完整的大分子蛋白质吸收，刺激免疫系统产生抗体，引起肠黏膜损伤，蛋白质表观消化率下降（赖红娥等，2013）。

4 小结

在本试验条件下，添加蛋氨酸的膨化全脂大豆蛋白对乌鳢饲料中鱼粉蛋白的最大替代量为60%～80%。远高于其他肉食性鱼类，原因是膨化及添加限制性蛋氨酸促进乌鳢对大豆的利用，但因对热不敏感的大豆抗原蛋白存在导致仍然不能100%的替代，生产上膨化全脂大豆应适当与其它蛋白源搭配使用，降低饲料成本和油脂额外添加的成本和消耗。