饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼生长性能的影响

■ 毛华东 王 娜 隋 超 刘正勇 张聃炀 陈京华

（青岛农业大学海洋科学与工程学院，水产动物营养与饲料实验室，山东 青岛 266000）

鱼粉蛋白质含量高且氨基酸组成合理，一直是水产饲料中最优质的蛋白源，然而由于供不应求导致价格高昂，不得不减少其在水产饲料中的用量[1]。豆粕、菜粕、棉粕和花生粕是当前替代鱼粉的主要植物蛋白源，其供应相对充足且价格便宜，然而植物蛋白源的氨基酸组成往往不平衡，其中蛋氨酸通常是饲料中主要的限制性氨基酸之一[2]。除了参与机体蛋白质合成外，蛋氨酸还在多种生理反应中起到关键作用，如转甲基化、抗氧化和免疫细胞的增殖和分化等[3-5]。蛋氨酸含量不足通常会导致水产养殖动物出现生长性能下降、饲料利用率降低、机体氧化应激和系统代谢紊乱等问题[6-8]。在鱼粉含量低的水产饲料中往往需要额外补充蛋氨酸，以便提高鱼虾的生长性能和饲料效率[9]。

绿鳍马面鲀（Thamnaconus septentrionalis），隶属于鲀形目（Tetraodontiformes），单角鲀科（Monoceratidae）[10]，又名马面鱼、橡皮鱼。其肉质肥美，鲜而不腻，营养丰富，具有很高的经济价值[11]。由于受过度捕捞的影响，绿鳍马面鲀的渔获量在逐渐降低[12]，无法满足日益增长的消费需求。绿鳍马面鲀的人工育苗技术已经取得了突破，可以在山东、江苏、福建等沿海地区进行养殖[13]。由于其不能在北方海域自然越冬，也难以在南方海域自然度夏，南北网箱接力式养殖是目前最有优势的养殖模式之一。绿鳍马面鲀性情温和，游泳缓慢，口径小，捕食能力很弱[14-16]，目前人工养殖中主要投喂冰冻糠虾，尚未开发出商业配合饲料。本试验通过研究DL-蛋氨酸对绿鳍马面鲀幼鱼生长、免疫和抗氧化能力的影响，得出绿鳍马面鲀饲料中蛋氨酸的最适需求量，为开发绿鳍马面鲀商业配合饲料提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验饲料配制

以红鱼粉、鸡肉粉、血粉、豆粕、棉粕、大豆浓缩蛋白为蛋白源，以鱼油、豆油、大豆磷脂油为脂肪源，配制出基础饲料配方。在基础饲料配方中分别添加0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%DL-蛋氨酸（赢创德固赛公司提供，含量99%），配制出6 种等氮、等能饲料。所有原料均过80 目筛，先将粉状原料混匀，然后加入复合油脂混匀，使用FT36-28D 双螺杆膨化机制成缓沉型膨化饲料，在恒温干燥箱中于60 ℃烘至水分含量8%左右。实验饲料营养组成和氨基酸组成见表1和表2。

表1 试验饲料配方及营养水平（干物质基础，%）

表2 试验饲料实测氨基酸组成（干物质基础，%）

1.2 试验用鱼和养殖管理

试验用绿鳍马面鲀鱼苗购自山东省威海市银泽生物科技股份有限公司。养殖地点位于青岛农业大学海洋科学与工程学院养殖中心，试验开始前鱼苗暂养2 周，投喂海水鱼配合饲料（青岛七好营养科技有限公司生产），其间及时淘汰运输过程中受伤及状态不佳的鱼苗。分组前鱼苗禁食24 h，将540 尾大小均匀、状态良好的鱼苗[平均初始体重（3.50±0.02） g]按照每缸30 尾分配到18 个玻璃鱼缸中（80 cm×70 cm×60 cm）。将6种试验饲料随机分配给18个缸，每种饲料3 个重复。养殖系统配有紫外消毒系统、恒温加热系统、断电报警系统、紧急供氧气泵和粪便过滤系统。试验用水为经压力过滤器过滤的地下海水，水温保持在21～23 ℃，盐度20‰～22‰，溶解氧＞7 mg/L，自然光照周期。日换水两次（10：00 和20：00），日换水率大于100%，每日饱食投喂3 次（07：00、13：00 和18：00），养殖周期12周。

1.3 样品采集和指标测定

试验所有动物处理程序都经过了青岛农业大学动物伦理委员会的批准。养殖试验结束后，将试验鱼禁食24 h，计数每缸鱼的尾数并称重，然后用丁香酚（1∶10 000）麻醉。每缸随机取3尾鱼用封口袋分装，置于-80 ℃冰箱保存用于测定鱼体成分。取3 尾鱼，测量其体长、体重、肝脏重和内脏团重，用于计算肥满度指数、肝脏指数和内脏指数。取6 尾鱼，使用1 mL一次性注射器自尾静脉取血，置于4 ℃冰箱内静置3 h 以上，使用Eppendorf 5427 R 冷冻离心机于4 ℃、4 000 r/min 离心10 min，将分离的血清保存于-80 ℃冰箱中。取3尾鱼的肝脏和背肌保存于-80 ℃冰箱中用于后续的生化分析。

饲料和鱼体水分通过在105 ℃的鼓风干燥箱中持续烘干至恒重来测定；粗蛋白含量使用半自动凯氏定氮仪（FOSS，Kjeltec 8100，丹麦）测定；粗脂肪含量使用索氏抽提法进行测定；灰分含量采用马弗炉灼烧法测定；饲料和肌肉氨基酸组成采用德国Sykam 氨基酸分析仪进行测定。

谷丙转氨酶（GPT）、谷草转氨酶（GOT）、溶菌酶（LZM）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活力使用南京建成生物工程研究所有限公司试剂盒按照说明书要求进行测定；组织匀浆液蛋白浓度采用南京建成生物工程研究所有限公司的考马斯亮蓝试剂盒测定。

1.4 测定指标与方法

增重率（%）=（鱼体末重-鱼体初重）/鱼体初重×100

特定生长率（%/d）=（ln 鱼体末重-ln 鱼体初重）×100/养殖天数

肝脏指数（%）=鱼肝脏重/鱼体末重×100

内脏指数（%）=鱼内脏重/鱼体末重×100

肥满度（%）=鱼体末重（g）/[鱼末体长（cm）]3×100

饲料系数=摄食饲料重/（鱼体末重-鱼体初重）

蛋白质效率=（鱼体末重-鱼体初重）/蛋白质摄入量

1.5 数据统计与分析

试验所得数据均采用SPSS 25.0 软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），组间差异显著（P＜0.05）时进行Duncan’s 法多重比较，试验结果以“平均值±标准差（Mean±SD）”表示。

2 结果与分析

2.1 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀生长性能的影响

由表3可知，添加0.6%蛋氨酸组鱼的终末均重、增重率和特定生长率显著高于其余各组（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸组鱼的终末体重、增重率和特定生长率显著低于其余各组（P＜0.05），添加0.4%蛋氨酸组鱼的终末均重、增重率和特定生长率显著高于添加0、0.2%、0.8%和1.0%组（P＜0.05）。依据增重率与饲料蛋氨酸水平的折线模型（见图1），得出绿鳍马面鲀幼鱼饲料中蛋氨酸的最适需求量为1.27%，占饲料粗蛋白含量的2.50%。

图1 绿鳍马面鲀幼鱼增重率与饲料蛋氨酸水平的折线模型

表3 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼生长性能的影响

添加0.4%和0.6%蛋氨酸组的饲料系数显著低于其余4 组（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸组的饲料系数显著高于其他各组（P＜0.05）。添加0.6%蛋氨酸组的蛋白质效率显著高于其余各组（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸组的蛋白质效率显著低于其他各组（P＜0.05）。

各组鱼的内脏指数和肝脏指数没有出现显著性差异（P＞0.05）。添加0.6%蛋氨酸组鱼的肥满度显著高于添加0.8%和1.0%蛋氨酸组（P＜0.05）。

2.2 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼体组成的影响

由表4 可知，饲料中添加蛋氨酸对全鱼的水分和粗灰分含量没有显著影响（P＞0.05）。添加0.4%和0.6%蛋氨酸组全鱼的粗蛋白含量显著高于添加1.0%蛋氨酸组（P＜0.05）。添加0.2%、0.4%和0.6%蛋氨酸组全鱼的粗脂肪含量显著低于添加0.8%蛋氨酸组（P＜0.05）。

表4 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼全鱼体组成的影响（%，湿重）

由表5 可知，随着饲料中蛋氨酸添加水平的升高，鱼肌肉氨基酸含量总体上呈现出先升高后降低的趋势，其中添加0.4%蛋氨酸组鱼肌肉的各氨基酸含量均显著高于添加1.0%蛋氨酸组（P＜0.05），与添加0、0.2%和0.6%蛋氨酸组相比较差异不显著。添加0.4%蛋氨酸组鱼肌肉的蛋氨酸、组氨酸、精氨酸、亮氨酸、赖氨酸含量显著高于添加0.8%蛋氨酸组（P＜0.05），与添加0、0.2%和0.6%蛋氨酸组无显著差异（P＞0.05）。

表5 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼肌肉氨基酸组成的影响（湿重，%）

2.3 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼血清与肝脏酶活力的影响

由表6可知，添加0.6%蛋氨酸组鱼血清过氧化氢酶活力显著高于添加0.2%、0.8%和1.0%蛋氨酸组（P＜0.05）；血清溶菌酶活力显著高于添加0、0.2%、0.8%和1.0%蛋氨酸组（P＜0.05）。添加0.4%、0.6%蛋氨酸组鱼血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活力显著低于添加0、0.2%和1.0%蛋氨酸组（P＜0.05）。

表6 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼血清和肝脏酶活力的影响

添加0.6%蛋氨酸组鱼肝脏过氧化氢酶活力显著高于其余各组（P＜0.05），不添加组和添加1.0%蛋氨酸组鱼肝脏过氧化氢酶活力显著降低。各组间肝脏超氧化物歧化酶活力没有显著差异（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼生长性能的影响

蛋白质是水生动物机体的主要组分，也是水产饲料的主要营养成分。研究表明，水生动物生长需要十种必需氨基酸，其对饲料蛋白质的需求本质上是对必需氨基酸的需求，蛋氨酸作为容易缺乏的必需氨基酸之一，对水生动物的生长性能有着显著的影响[17]。通常，当蛋氨酸摄入量不足时会降低水生动物的生长速度，在低鱼粉饲料中补充晶体蛋氨酸可以改善其生长性能[18]。本试验设计了一个低鱼粉基础饲料配方，补充了除蛋氨酸以外的其他必需氨基酸，在不补充蛋氨酸的情况下，绿鳍马面鲀幼鱼的生长速度明显减慢，补充适量的DL-蛋氨酸明显提高了鱼的生长速度，这说明在达到最适需求量前，饲料中的蛋氨酸含量是不足的，补充蛋氨酸提高了饲料必需氨基酸的平衡性，进而改善了鱼的生长性能。在珍珠龙胆石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus♀×Epinephelus lanceolatus♂）[7]、革胡子鲇（Clarias gariepinus）[8]、大黄鱼（Pseudosciaena crocea）[19]、许氏平鮋（Sebastes schlegeli）[20]、卵形鲳鲹（Trachinotus blochii）[21]等鱼类上也有相同的报道。然而，在达到最适需求量后，再提高DL-蛋氨酸的添加量，发现过量的晶体蛋氨酸不仅不能进一步提高绿鳍马面鲀幼鱼的生长性能，反而显著降低了鱼的生长速度，这说明过量的蛋氨酸不仅增加了鱼体内的脱氨作用[22]，而且导致体内的S-腺苷蛋氨酸积累，造成高蛋氨酸血症，进而引起毒性作用[23]。因此，本试验中绿鳍马面鲀幼鱼的增重率与饲料蛋氨酸水平之间的相关性符合折线模型，分析得出绿鳍马面鲀幼鱼饲料中的蛋氨酸最适需求量为1.27%，占饲料粗蛋白的2.50%。 这与军曹鱼（Rachycentron canadum）（2.64%）[24]、许氏平鮋（S.schlegeli）（2.80%）[20]、团头鲂（Megalobrama amblycephala）（2.47%～2.50%）[25]和斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）（2.73%）[17]饲料的最适蛋氨酸需求量接近，低于大黄鱼（P.crocea）（3.22%～3.34%）[19]和黑鲷（Sparus macrocephalus）（4.50%～4.53%）[26]，高于革胡子鲇（C.gariepinus）（1.87%～2.14%）[8]和鲤鱼（Cyprinus carpio）（2.13%）[27]，不同鱼种间饲料蛋氨酸需求量的差异与鱼的品种、规格、养殖条件（包括投喂模式、水温、养殖密度等）等因素有关。

与生长性能表现的变化趋势一样，在饲料蛋氨酸含量达到最适需求量前，补充DL-蛋氨酸弥补了饲料蛋氨酸不足的问题，提高了必需氨基酸的平衡性，从而降低了饲料系数，提高了蛋白质效率，表明在绿鳍马面鲀低鱼粉饲料中补充晶体蛋氨酸是有效的，可以起到改善饲料利用率的作用。在石斑鱼[4]、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）[28]等鱼类上也有相同的结果。然而，与不补充DL-蛋氨酸相比较，过量添加DL-蛋氨酸明显提高了饲料系数，降低了蛋白质效率，这与大黄鱼（P.crocea）[19]、锦鲤（Cyprinus carpio haematopterus）[29]和罗非鱼（Oreochromis niloticus）[30]上的研究结果相一致，表明过量补充蛋氨酸会起到负面作用[23]。

蛋氨酸是鱼体蛋白质合成的必需氨基酸[26]。本试验中，在达到最适需求量前，全鱼粗蛋白含量和肌肉氨基酸组成未表现出显著的差异。然而，过高的蛋氨酸明显限制了鱼体蛋白质的合成，降低了肌肉氨基酸含量[31-32]。与粗蛋白的变化趋势相反，随着蛋氨酸水平的升高，绿鳍马面鲀幼鱼的粗脂肪含量呈现出先降低后升高的趋势，在团头鲂（M.amblycephala）[25]和南亚野鲮（Labeo rohita）[33]上也有类似的结果。在低蛋氨酸水平下，鱼更倾向于使用蛋白质而非脂肪作为能量物质，导致体脂肪沉积，随着蛋氨酸水平的升高，蛋白质更多用于合成体蛋白，同时脂质沉积减少[8,25,33-34]。而过高的蛋氨酸限制了蛋白质合成，导致多余的氨基酸被用作能量，并为脂质合成提供了碳骨架，造成体脂沉积[25]。

3.2 饲料蛋氨酸水平对绿鳍马面鲀幼鱼生理生化指标的影响

溶菌酶具有破坏细菌细胞壁的功能，其活力与杀灭细菌的能力有密切联系[35]，血清中溶菌酶活力的相对增加能够反映出鱼体免疫功能的增强[36]。本试验中，饲料蛋氨酸水平对血清中的溶菌酶具有显著影响，在达到最适需求量前，溶菌酶活力随着蛋氨酸水平的升高而显著提高。在建鲤（Cyprinus carpiovar.Jian）[37]和罗非鱼（O.niloticus）[38]的研究中，也发现饲料中补充蛋氨酸能够通过增加血清中溶菌酶活力起到免疫调节的作用，表明其可以提高抑菌以及杀菌能力。谷草转氨酶和谷丙转氨酶是氨基酸代谢的关键酶，能够反映出氨基酸的代谢强度[39]。当肝脏功能受限时，肝脏细胞会释放出更多的谷草转氨酶和谷丙转氨酶到血液中[40]。本试验中，添加适量蛋氨酸降低了血清中转氨酶的活力，在金鲳鱼[41]、黄颡鱼[42]和大黄鱼[43]中都得到了类似的结果，表明适量的蛋氨酸有利于肝脏代谢，缺乏和过量都会对肝脏代谢产生不利影响。

在抗氧化系统中蛋氨酸也发挥着重要的作用[44]。在正常的机体代谢中，活性氧的产生和消除维持着一种稳态，当稳态被打破时，便会引起机体的氧化损伤，抗氧化防御系统可以减轻活性氧对机体造成的氧化损伤[45]。抗氧化酶如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化酶、谷胱甘肽S-转移酶和过氧化氢酶，可以清除多余的破坏性活性氧，从而减少脂质过氧化损伤并在免疫系统中发挥关键作用[46]。在杂交鲈[47-48]上的研究发现，饲料中添加蛋氨酸能够显著提高肝脏中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的活性，降低鱼体内的脂质过氧化。蛋氨酸还可使建鲤（C.carpiovar.Jian）头肾和脾脏中的谷胱甘肽还原酶活性、脾脏中的抗氧化自由基及过氧化氢酶活性显著增加，显著降低丙二醛含量，明显提高建鲤的抗氧化能力[49]。在本试验中，最适蛋氨酸水平显著提高了绿鳍马面鲀幼鱼血清和肝脏中的过氧化氢酶活力，表明适量补充蛋氨酸能够提高绿鳍马面鲀幼鱼的抗氧化能力，减轻氧化损伤。

4 结论

饲料中补充适量的DL-蛋氨酸能够提高绿鳍马面鲀幼鱼的生长性能，降低饲料系数，提高蛋白质效率，蛋氨酸过量会降低鱼的生长速度，降低饲料利用率。依据增重率与饲料蛋氨酸水平的折线模型分析，得出绿鳍马面鲀幼鱼饲料中蛋氨酸的最适需求量为1.27%，占饲料粗蛋白含量的2.50%。