生物发酵饲料对克氏原螯虾生长、肌肉营养成分及消化酶活性的影响

张来荣，万金娟，刘天骥，刘 匆，顾夕章，孟祥龙，唐建清*，孙龙生*

（1.扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225009；2.江苏省淡水水产研究所，江苏南京 210000；3.新希望六和股份有限公司，四川成都 610011）

生物发酵饲料是使用农业部饲料原料目录和饲料添加剂品种目录等国家相关法规允许使用的饲料原料和添加剂，通过生物发酵工程技术开发的饲料产品（邓雪娟等，2019）。饲料发酵过程中，饲料中的大分子蛋白被降解为动物可直接消化吸收的小分子物质，同时，饲料中微生物增殖代谢会产生菌体蛋白，使发酵饲料中的蛋白质含量增加，而发酵过程产生的挥发性脂肪酸会使发酵饲料具有酸香味，从而提高饲料诱食性和适口性。

有研究报道，饲料中添加乳酸菌可促进克氏原螯虾生长（田立立等，2021）；饲料中添加解淀粉芽孢杆菌A23 可以提高克氏原螯虾肠道消化酶活性和血清非特异性免疫相关酶活性（Xu 等，2021）；饲料中添加酿酒酵母YFI-SC2 对克氏原螯虾的生长性能和免疫应答均有积极影响（Xu等，2021）。但在全价饲料中添加复合微生物菌剂经发酵制成生物发酵饲料，对克氏原螯虾的影响相关报道较少，其作用机制还需进一步探究。

本研究选择市售克氏原螯虾颗粒配合饲料并经发酵处理制成两组生物发酵饲料，通过60 d 的养殖试验，测定克氏原螯虾的生长性能、肌肉常规养分、肌肉氨基酸组成及肠道消化酶活性指标，以期为生物发酵饲料在克氏原螯虾养殖中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 生物发酵饲料的制作 本试验以市售克氏原螯虾商品料为对照组饲料（Ⅰ组）；将微生物菌剂按1‰添加到对照组饲料中，先按微生物菌剂：葡萄糖：水=1 ：1 ：257 的比例（发酵料理论含水量为30%）活化菌种，搅拌均匀后封口，在37℃下静置活化16 h，使用前充分摇匀，再加入到对照组饲料中混合均匀，装发酵袋密封，30℃发酵5 d 制成生物发酵饲料（Ⅱ组）；将微生物菌剂和发酵增效剂按1 ：1 配套使用，按1‰添加，具体步骤同Ⅱ组，制成生物发酵饲料（Ⅲ组）；待饲料发酵结束后，发酵袋抽真空，于-20℃冰箱保存。其中，对照组饲料由荆州新希望饲料有限公司提供，发酵所用微生物菌剂（芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌组合物）和发酵增效剂由国家生物工程中心提供。对照组饲料基础配方（干物质基础）和各试验组饲料主要营养参数（干物质基础）见表1 和表2。

表1 基础饲料配方（干物质基础，%）

表2 试验饲料营养参数（干物质基础，%）

1.2 试验分组与饲养管理 养殖试验在江苏省淡水水产研究所扬中基地开展，幼虾取自扬中基地同一塘口。试验虾先暂养7 d，随后挑选体质健康、附肢完整的幼虾360 只，随机分为3 组（Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组），每组4 个重复，放入12 个室外水泥池（2 m×2 m×0.8 m，水深0.5 m）内进行养殖。试验每天于7 ：30 和18 ：30 定量投喂（投喂比例3 ：7），日投饲量为虾体重的3% ～5%，根据摄食情况和天气情况作调整，试验用水为过滤池塘水，试验期间水质参数为pH 7.8 ～8.5，溶解氧＞7 mg/L，氨氮＜0.04 mg/L，亚硝酸盐＜0.01 mg/L，正式养殖试验时间为60 d。

1.3 样品采集与处理 试验结束后禁食24 h，每个重复分别进行计数和称重，以计算存活率、增重率和特定生长率。每个重复随机选取3 只雌虾，在无菌操作下先抽离出虾的全肠，后立即剥离出虾肌肉，分别用于消化酶活性、肌肉体组成及氨基酸组成分析。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长指标 分别计算增重率（WGR）、特定生长率（SGR）、成活率（SR）、蛋白质效率比（PER），具体公式如下。

式中，Wt为终末体质量，g ；W0为初始体质量，g ；t 为试验天数，d ；Nt为终末尾数；N0为初始尾数；Wf为饲料摄入量，g ；Wp为饲料蛋白质含量，%。

1.4.2 肌肉常规营养成分含量测定 肌肉中蛋白质含量依据GB 5009.5-2016 凯氏定氮法，脂肪含量依据GB 5009.6-2016 中索氏抽提法，灰分含量依据GB 5009.4-2016 中550℃马弗炉灼烧法，水分含量依据GB 5009.3-2010 中恒重法。

1.4.3 肌肉氨基酸组成及含量的测定 参照GB 5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》中的方法，使用LA8080 超高速全自动氨基酸分析仪（日本HITACHI 公司）测定肌肉中氨基酸含量。

1.4.4 酶活测定 肠道消化酶测定指标为胰蛋白酶、脂肪酶和α- 淀粉酶。以上指标均采用南京建成生物研究所生产的试剂盒测定，具体测定方法参照相关试剂盒说明书。

1.5 统计分析 试验数据用Microsoft Excel 2016 软件进行整理，并应用SPSS Statistics 23.0 软件对试验结果进行统计分析（One-WayANOVA），采用Duncan 法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P ＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 生物发酵饲料对克氏原螯虾生长性能的影响 由表3 可知，生物发酵饲料组的虾增重率和特定生长率均高于Ⅰ组，但差异不显著（P ＞0.05），各组间的终末体质量、成活率及蛋白质效率无显著差异（P ＞0.05）。

表3 不同饲料对克氏原螯虾生长性能的影响

2.2 生物发酵饲料对克氏原螯虾肌肉常规养分的影响 由表4 可知，Ⅱ组虾肌肉中蛋白质含量高于Ⅰ组，Ⅲ组低于Ⅰ组，但均无显著差异（P ＞0.05）；Ⅲ组虾肌肉中蛋白质含量较Ⅱ组显著降低6.0%（P ＜0.05），水分含量较Ⅰ组显著提高1.6%（P ＜0.05）；各试验组肌肉中脂肪含量和灰分含量无显著差异（P ＞0.05）。

表4 不同饲料对克氏原螯虾肌肉常规养分的影响（湿重基础） g/100g

2.3 生物发酵饲料对克氏原螯虾肌肉氨基酸组成及含量的影响 由表5 可知，Ⅱ组的总氨基酸、总必需氨基酸、甜味氨基酸和鲜味氨基酸的含量均高于Ⅰ组，Ⅲ组均低于Ⅰ组，但无显著差异（P＞0.05）；甘氨酸含量Ⅲ组较Ⅰ组和Ⅱ组显著降低5.6%（P ＜0.05），其余氨基酸含量各组间均无显著差异（P ＞0.05）。

表5 不同饲料对克氏原螯虾肌肉氨基酸组成及含量的影响（湿重基础） g/100g

2.4 生物发酵饲料对克氏原螯虾肠道消化酶活性的影响 由表6 可知，两组生物发酵饲料组虾肠道脂肪酶活性较Ⅰ组分别显著提高56.6%、84.2%（P ＜0.05）；胰蛋白酶活性Ⅱ组最高，Ⅲ组较Ⅰ组和Ⅱ组分别显著降低33.0%、36.8%（P＜0.05）；α- 淀粉酶活性各组间无显著差异（P＞0.05）。

表6 不同饲料对克氏原螯虾肠道消化酶活性的影响

3 讨论

3.1 生物发酵饲料对克氏原螯虾生长、肌肉组成及肠道消化酶活性的影响 饲料通过微生物发酵后可以改善饲料的适口性和诱食性，提高饲料利用率，促进鱼、虾对营养物质的吸收（蔡兴旺等，2003）。本试验研究发现，生物发酵饲料组克氏原螯虾的增重率和特定生长率均高于对照组，但无显著差异，表明生物发酵饲料可在一定程度上促进克氏原螯虾的生长。Miao 等（2020）、Cortés等（2015）分别报道了克氏原螯虾生长的最适蛋白质需求量为31%，而本试验3 组饲料实测蛋白质含量均高于最适需求量，且生物发酵饲料组蛋白质效率均略低于对照组，因此可能致使3 组试验虾生长性能上差异不显著。

水产动物的肌肉常规养分含量可以体现水产动物将饲料营养转化为自身营养的情况，同时会造成水产品质量上的差异。本试验结果显示，生物发酵饲料Ⅱ组虾肌肉中蛋白质含量略高于对照组，表明生物发酵饲料可能促进了虾的蛋白质合成和营养利用，从而在一定程度上提高了虾肌肉中的蛋白质含量。周兴华（2015）报道，发酵豆粕添加比例过高会降低鲫鱼肌肉粗蛋白质比例、提高肌肉水分比例，本试验结果与其部分相似。有研究表明，饲料中蛋白质含量的适量增加可以提高克氏原螯虾肌肉中粗蛋白质含量（夏思瑶等，2021）。微生物在代谢过程中会产生一些菌体蛋白，使生物发酵饲料在发酵后蛋白质含量高于对照组饲料，从而导致发酵饲料Ⅱ组虾肌肉中蛋白质含量高于对照组；而克氏原螯虾肠道胰蛋白酶活性的下降会造成虾消化吸收能力的下降，减少蛋白质在肌肉中的沉积，从而致使两发酵饲料组间虾肌肉中蛋白质含量存在显著差异。

氨基酸的含量和组成是评价蛋白质的重要指标之一（王继隆，2019），对组成蛋白质的氨基酸总量和必需氨基酸含量进行分析，可以综合评价蛋白质的营养水平。氨基酸检测结果显示，与对照组相比，生物发酵饲料Ⅱ组虾肌肉中总氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸、甜味氨基酸和鲜味氨基酸含量有所提高；表明生物发酵饲料能提高克氏原螯虾肌肉中氨基酸含量，但差异不显著，且不同生物发酵饲料对虾肌肉中氨基酸含量的影响不同。究其原因，两组发酵饲料组间虾肌肉中蛋白质含量存在显著差异，进而导致两发酵饲料组虾肌肉中氨基酸含量存在差异。

消化功能的改善可以促进水产动物生长（Hamza 等，2016），而消化酶在营养物质消化功能中发挥重要作用，其活性直接反映了水生动物的消化能力、营养状况和生长性能（URNE 等，2005）。因此，我们进一步研究了生物发酵饲料对克氏原螯虾全肠消化酶活性的影响。本试验消化酶活性测定结果显示，两组生物发酵饲料均可显著提高克氏原螯虾的肠道脂肪酶活力，但对肠道α- 淀粉酶的影响不大，生物发酵饲料Ⅱ组虾肠道胰蛋白酶活性较对照组有一定提高。生物发酵饲料中富含的益生菌在自身代谢过程中会产生部分酶类（Yang 等，2016），益生菌以饲料为载体进入虾肠道内，不仅可以补充虾肠道的内源性酶类，而且可以提高肠道脂肪酶和胰蛋白酶活性，从而促进肠道内脂肪酸和氨基酸的消化吸收。但随着肠道消化速度的加快，当机体营养需求满足后，机体会通过神经调节减少肠道内消化酶的合成（孙波等，2016）；同时，益生菌代谢过程中也会产生有机酸，有机酸的过量累积会提升生物发酵饲料的酸度，进而导致虾肠道内酸度升高，胰蛋白酶活性降低，使克氏原螯虾肠道消化能力下降，从而导致两生物发酵饲料组间虾胰蛋白酶活性存在差异。

4 结论

在本试验条件下，与未发酵颗粒饲料相对比，投喂经生物发酵饲料可以提高克氏原螯虾肠道中脂肪酶活性，促进虾的生长，未明显改变虾肌肉中蛋白质、氨基酸的组成和含量。