饲料中添加不同油脂对草鱼生长、肌肉品质的影响

2020-03-25 03:10张正洲王自蕊姜文灏胡重华张文平周秋白
江西农业大学学报 2020年1期
关键词:豆油鱼油草鱼

杨 鑫,张正洲,刘 瑜,王自蕊,姜文灏,高 淼,王 颖,胡重华,张文平,周秋白,宋 明

(江西农业大学 动物科学技术学院,江西 南昌 330045)

【研究意义】脂肪作为鱼类重要能量的来源,不仅能增加饲料的适口性,促进脂溶性维生素的消化吸收,起到节约蛋白质的作用,同时也是生物体内膜脂及机体合成多不饱和脂肪酸(PUFA)的主要来源[1-3]。此外,脂肪有一个其它物质无法取代的作用,即供给鱼体所需要的必需脂肪酸。【前人研究进展】实验己经证明,食物脂肪所提供的必需脂肪酸特别是n-3系列高度不饱和脂肪酸(HUFA)能提高水产动物亲体的繁殖力[4-5]以及提高水产动物幼体的生长率、存活率[6-7]。对淡水鱼而言,脂肪的营养价值多取决于其不饱和脂肪酸的种类及含量,饲料中添加很少的该类脂肪酸,尤其是n-3系列与n-6系列的合理搭配,可以明显提高鱼类的生长速度[3,8]。【本研究切入点】鱼油中含有大量的不饱和脂肪酸,是鱼类配合饲料的理想脂肪源[9],具有多种优势[10]。但近年来,随着海洋资源的逐年减少,鱼油的产量不断降低[11],而价格则不断上升,因此在饲料中降低鱼油的用量来降低饲料的成本是一种趋势。【拟解决的关键问题】草鱼(Ctenopharyngodon idellus)作为四大家鱼之一,其养殖规模极大,据《中国渔业统计年鉴2018》[12]统计,2017年草鱼产量达535万t。因此,在草鱼饲料中添加恰当的脂肪源非常重要。本试验以豆油、鱼油及二者均匀混合的油脂作为饲料中的脂肪源,以草鱼为实验对象,探究饲料中添加不同脂肪源对草鱼生长、肌肉营养成分及脂肪酸组成的影响。

1 材料方法

1.1 试验动物

试验用草鱼及基础样草鱼来源于江西省南昌市东西湖区扬子洲农场,初期采用常规饲料(无外加脂肪)驯食,试验分组时,平均体质量为(1 318.88±2.47)g/尾,每组设3个重复,每个重复10尾。

1.2 试验饲料

试验日粮分为3组,以粉碎后过60目的鱼粉、豆粕、菜粕、玉米等作原料,配制为3种等能等氮饲料。第1组为豆油组,以4%豆油作为脂肪源,第2组为混油组,以2%豆油+2%鱼油作为脂肪源,第3组为鱼油组,以4%鱼油作为脂肪源。饲料组成及营养水平见表1。饲料配置完成后经制粒机调质制粒,后风干并保存于-20℃冰箱备用。其中,豆油为一级大豆油,鱼油为深海鱼油,购买自浙江联兴饲料科技有限公司。

表1 饲料组成及营养水平(干物质基础)Tab.1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %

1.3 饲养管理

养殖试验在江西农业大学水产基地进行。在面积为200 m2(平均水深1.5 m)的池塘中设置网箱,网箱规格为2 m×3 m×1.2 m,将各组试验草鱼随机分到9个网箱中。正式试验开始前先用试验料驯化1周,然后开始正式投喂,于每天08:00,晚18:00投喂,以饱食为准,试验期为60 d,试验期间水温25~32℃,溶解氧浓度>8.0 mg/L,pH 7.8~8.4,氨氮浓度<0.2 mg/L,亚硝酸盐浓度<0.01 mg/L。

1.4 样品采集

开始养殖试验前,随机取2尾草鱼,取其背部肌肉、腹部肌肉保存,用于分析未投喂试验料之前其脂肪酸含量,记为基础样(Basis)。养殖60 d后,禁食2 d,分别捞取各网箱草鱼,将水滤干后称量并记录尾数,用于计算生长速度。试验期间统计各组草鱼饲料投喂量,用于计算饵料系数;每组随机取两条鱼解剖并测量形体参数,用于计算生长指标;将所解剖鱼腹腔内脂肪剥离干净后称量,用于计算腹脂率;最后取草鱼背部肌肉、腹部肌肉保存,用于分析脂肪酸含量及常规营养成分。相关计算公式如下:

1.5 分析方法

饲料和肌肉的水分、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分含量分别采用105℃烘干法(GB/T 6435—2014)、凯氏定氮法(GB/T 6432—2018)、索氏抽提法(GB/T 6433—2006)和灼烧称重法(GB/T 6438—2007)测定。

脂肪酸含量采用气相色谱仪测定:仪器型号为Agilent-6890型气相色谱仪。将样品置于冷冻干燥机(宁波新芝生物科技股份有限公司,SCIENTZ-10N型)中干燥至恒质量,然后用研钵磨碎并混匀,再取一定量的样品置于水解管中,并加入4 mL氯乙酰甲醇溶液(氯乙酰甲醇=1+10),及1 mL C11:0(1.0 mg/mL)内标溶液,另补加1 mL正己烷。密封置于80℃水浴反应2 h,取出冷却后加7%碳酸钾5 mL,振摇均匀,以1 000 r/min的速度离心5 min后过0.2 μm滤膜装入进样小瓶,上机检测。气相色谱条件:色谱柱为DB-23(60.0 m×250 μm×0.25 μm),柱温采用程序升温(260 ℃max);氢火焰离子检测器(FID),FID 270℃;载气为高纯氦气,流速为2.0 mL/min;分流比为30∶1,进样量为1 μL。

1.6 数据处理

试验结果采用平均值±标准误(Mean±SE)表示,用SPSS19.0进行统计分析。先对数据作单因素方差分析(one-way ANOVA),若试验组间差异显著,再用Duncan’s进行多重比较,显著水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同脂肪源对草鱼生长性能及饲料利用效果的影响

由表2可知,在试验开始时,3组鱼的体质量无显著性差异(P>0.05),经60 d的饲养期后发现,综合比较而言,3组试验鱼的生长效果以第2组最好,其增重率(WGR)为(37.09±1.74)%,显著高于第3组(P<0.05),第1组次之,其增重率(WGR)为(32.27±0.73)%,但与第2组及第三组均无显著性差异(P>0.05);特定生长率(SGR)的结果与增重率(WGR)相同;肝体指数(HSI)以第3组鱼油组最低,显著低于第1组(P<0.05),而与第2组混油组无显著差异,混油组的肝体指数(HSI)为(2.70±0.10)%,与其他二组均不显著(P>0.05);3组试验鱼的腹脂率(IPFratio)、肥满度(CF)、饲料系数(FCR)无显著性差异(P>0.05)。

表2 不同脂肪源对草鱼生长性能及饲料利用效果的影响Tab.2 Effects of different lipid diets on the growth performance and feed utilization of Ctenopharyngodon idellus

2.2 不同脂肪源对草鱼肌肉常规组成的影响

表3为试验结束后,草鱼肌肉常规组成的含量。由表3可知,3组试验鱼的背肌及腹肌水分含量无显著性差异(P>0.05);背肌及腹肌中粗蛋白含量均为混油组最高,显著高于其他两组(P<0.05),鱼油组次之,豆油组最低,且豆油组与鱼油组之间无显著性差异(P>0.05);背肌中粗脂肪含量为混油组最高,其值为(3.00±0.08)%,显著高于其他二组(P<0.05),豆油组与鱼油组之间无显著性差异(P>0.05);而腹肌中粗脂肪含量则以豆油组最高,显著高于混油组及鱼油组(P<0.05),混油组与鱼油组腹肌中粗脂肪含量则无显著性差异(P>0.05);背肌及腹肌中粗灰分含量均以混油组最高,豆油组次之,鱼油组最低,但3者之间无显著性差异(P>0.05)。

表3 不同脂肪源对草鱼肌肉常规组成的影响Tab.3 Effects of different lipid diets on the muscle composition of Ctenopharyngodon idellus

2.3 不同脂肪源对草鱼肌肉脂肪酸组成的影响

由表4可知,各组草鱼肌肉中都含有大量的C16:0、C18:1n9和C18:2n6,其次为C20:4n6及C22:6n3;比较基础样与各组试验鱼肌肉所含脂肪酸可知,试验鱼经60 d投喂后,其肌肉所含脂肪酸种类由22种提高到26种,且饱和脂肪酸所占比例明显降低,但3组试验鱼之间差异不显著(P>0.05),不饱和脂肪酸所占比例明显升高,但3组试验鱼之间差异不显著(P>0.05)。随着饲料脂肪中鱼油比例的升高,背肌、腹肌中EPA及DHA的含量也呈上升趋势,它们在鱼油组中的含量最高,混油组次之,均显著高于豆油组(P<0.05),但鱼油组与混油组相比较差异不显著(P>0.05),n-3系列的不饱和脂肪酸趋势与之相同。

3 讨 论

3.1 不同脂肪源对草鱼生长性能及饲料利用效果的影响

脂肪源之间的差别,实质上是不同脂肪源的脂肪酸组成不同,而不同的鱼类对脂肪酸的需求也不同[13-16]。Washington[17]和Tocher等[18]报道了常见淡水养殖鱼类对必需脂肪酸的需求量。据其报道可知,草鱼需从饲粮中获得的脂肪酸为n-3系列的亚麻酸(LNA,C18:3n3)及n-6系列的亚油酸(LA,C18:2n6)。本试验发现,在饲料中添加混合油脂(2%豆油+2%鱼油)可使草鱼的生长效果优于单独添加4%的豆油及单独添加4%鱼油。豆油中富含C18:2n6和C18:3n3,鱼油中富含EPA(C20:5n3)、DHA(C22:6n3)和ARA(C20:4n6)[19],这可能是本试验中鱼油组的增重率最低,而混油组的生长效果最好的原因,因为豆油与鱼油的搭配使饲粮中的各种脂肪酸比例相对均衡,满足草鱼的必需脂肪酸需求,更有利于草鱼的生长,同时也使该组的饵料系数最低,这一结果与李思萌等[20]在大菱鲆幼鱼上的研究结果相一致;腹脂率(IPF ratio)的高低,意味着腹腔内脏团脂肪沉积的多少,本试验发现,混合油脂组的腹脂率最低,这可能说明,鱼体利用饲料中混合油脂的效果比单一添加油脂效果好。马晶晶[6]在黑鲷鱼饲料中添加不同含量的n-3PUFA,结果发现,随着n-3PUFA含量的不断升高,鱼体的腹脂率不断降低,这与本试验的结果并不相同,可能与鱼品种不同有关;肝体指数(HSI)通常是衡量鱼体健康状态的指标,本试验发现,豆油组肝体比最高,显著高于鱼油组肝体比,而混油组则与二者均无显著性差异,这可能说明单一添加大豆油会明显增加肝脏的负担。有报道指出,淡水鱼有将C18:3n3转化为DHA和EPA的能力[21],这或许说明,单一添加豆油会增加肝脏的负担来完成这部分工作,而相应地添加部分鱼油会减轻肝脏的负担;本试验3组试验鱼的腹脂率及肥满度未发现显著性差异(P<0.05),这可能说明不同脂肪源对鱼体脂肪沉积位置及体型改变未有显著影响。陈涛等[14]在饲料中添加4%的不同脂肪源探究对红罗非鱼稚鱼生长及肌肉脂肪酸组成的影响,结果发现4种脂肪源对鱼体肥满度结果与本试验相似。

表4 各组草鱼肌肉脂肪酸组成(干物质基础)Tab.4 Fatty acid composition in muscle of grass carp in different groups(DM basis) %

也有报道指出,不同脂肪源对鱼体的生长不会造成显著性差异,如陆游等[22]用4种分别添加有椰子油(CO)、苏子油(PO)、葵花籽油(SO)、鱼油与葵花籽油1∶1混合油(FO/SO)的饲料,投喂黄颡鱼幼鱼,结果发现对鱼终末体质量、增重率、特定生长率方面均无显著性差异。高坚等[23]用5种含有鱼油(FO)、大豆油(SO)、玉米油(CO)、花生油(Pe O)和棕榈油(Pa O)的配合饲料投喂泥鳅稚鱼,结果发现,摄食不同脂肪源饲料的泥鳅稚鱼在增重率等生长性能指标方面无显著性差异,造成这种结果上的差异可能与所选试验鱼及脂肪源不同有关。

3.2 不同脂肪源对草鱼肌肉常规组成的影响

本试验结果发现,无论是背肌还是腹肌其粗蛋白含量均为混油组最高,鱼油组次之而豆油组最低,这一结果可能与鱼油富含丰富的n-3系列高度不饱和脂肪酸有关[24],从而使摄食添加了鱼油饲料的草鱼鱼体肌肉中的粗蛋白含量升高,而混油组最高可能与其脂肪酸含量更加平衡有关;针对背肌而言,粗脂肪含量以混油组最高,显著高于其他两组,分析发现,混油组的粗蛋白含量、粗脂肪含量均显著高于其他二组,且粗灰分含量无显著性差异,独水分含量较其他两组低,这可能说明混油组的背肌更富有营养[25-26];针对腹肌而言,粗脂肪含量以豆油组最高,混油组与鱼油组较低,Ribeiro等[27]指出鱼油富含n-3HUFA,会抑制脂肪合成,继而降低脂肪沉积量,从而使含鱼油的饲料组在腹肌中的粗脂肪含量较低。而背肌与腹肌脂肪沉积规律并不相同,这可能与鱼体自身因饲料中脂肪酸含量的不同而调控了脂肪的沉积位置,具体机理需进一步的探究,杜震宇等[28]发现了相似的现象,他们发现在满足必需脂肪酸需要量的情况下,不同脂肪源对鲈生长差异影响不大,但对体脂沉积有一定影响。

本试验发现,不同脂肪源对草鱼背肌、腹肌营养成分造成了显著性差异。这与施则伟[29]试验结果相似,施则伟用3种分别添加同一水平豆油、鱼油、猪油的饲料投喂泥鳅,结果发现不同脂肪源对肌肉的常规组成含量造成了显著性差异;张媛媛等[30]以异育银鲫为研究对象,用4种分别添加5.4%水平鱼油、豆油、菜籽油、亚麻油的饲料投喂异育银鲫,结果发现不同脂肪源对肌肉的常规组成含量没有显著性差异。这种研究结果的差异,可能与试验所用鱼种、脂肪源及添加水平不同有关。

3.3 不同脂肪源对草鱼肌肉脂肪酸组成的影响

研究表明,鱼类肌肉组织中脂肪酸组成基本反映了饲料中脂肪酸的组成[31-34]。经60 d喂养后,不同脂肪源草鱼肌肉中所含脂肪酸量明显反映了这一点,大豆油中含有丰富的C18:2n6及C18:3n3,鱼油中则含有丰富的C20:5n3及C20:6n3[19],本试验结果也印证了这一点。如表4所示,豆油组肌肉含有较高的的C18:2n6及C18:3n3,鱼油组肌肉则含有较高的C20:5n3及C20:6n3,混油组肌肉在这4种脂肪酸含量上则比较均衡。这可能意味着饲料中添加脂肪酸的比例相对平衡,则鱼体肌肉中所含的脂肪酸比例也会更加平衡。

本试验发现,与基础草鱼样相比,试验鱼经60 d投喂后,其肌肉所含可检出脂肪酸种类由22种提高到26种,这可能是因为基础样草鱼未有脂肪来源导致鱼体部分脂肪酸的合成缺乏原料而受阻,在经外源脂肪补充后,该部分脂肪酸合成得以正常进行从而SFA的比例较基础样降低而UFA的比例上升,同时说明草鱼有将短链脂肪酸延长及将饱和脂肪酸去饱和的能力,类似现象出现在红点鲑及吉富罗非鱼上[35-36]。

EPA、DHA对水生动物而言具有多种非常重要的生理功能,如能量供应、构成细胞膜组分、保持一些酶的活性、影响一些基因的调控等[37]。Böhm等[38]研究发现,当饲料中添加鱼油,鱼体极性磷脂优先储存n-3 HUFAs,投喂植物油饲料则不能提高鲤体内的n-3 HUFAs含量,饲喂鱼油则更容易沉积,特别是在腹部肌肉组织中。本试验结果与此类似,综合比较3种脂肪源背腹肌所含脂肪酸量可以发现,EPA、DHA含量皆为鱼油组最高,豆油组最低,混油组介于二者之间,李思萌等[20]以7种不同脂肪源试验投喂大菱鲆幼鱼,探讨饲料脂肪源对其生长性能和肌肉脂肪酸组成的影响,饲料研究结果表明,鱼油组及豆油+鱼油组在这两种脂肪酸沉积上有相同的结果。而艾立川[39]的研究表明,提高饲料中n-3 HUFAs的水平,可显著提高水生动物体内脂肪酸含量,其中主要是AA、DHA和EPA。本试验结果发现,添加了鱼油的混合油脂组及纯鱼油组背肌、腹肌中EPA、DHA含量上有显著变化,且背肌中AA的含量也随鱼油含量的升高而升高,但混油组与豆油组相比,AA的含量没有显著性的提升,腹肌中AA的含量则无此趋势。这可能与所用鱼油的质量有关,鱼油保存时间越久,氧化酸败的可能性越大,而氧化鱼油对动物产生毒副作用,从而导致AA含量的变化呈不规律性,陈科全等[40]研究报道饲料中添加氧化鱼油会使草鱼肌肉中的PUFA含量降低。

在本试验条件下,鱼油和豆油按1:1混合添加能使草鱼更好地生长,饲料中添加鱼油可使肌肉中EPA、DHA的含量得到显著提升,添加豆油可使生长速度得到显著提升,因此可知:饲料中豆油和鱼油混合作为草鱼脂肪源,不仅可促进草鱼生长,较单纯使用豆油,还可显著提高肌肉中EPA、DHA的含量,达到提质增效的目的。

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