吳莉芳，賴紅娥，楊歡歡，楊婳，邢秀蘋，王洪鶴，秦貴信

(1吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，吉林長春 130118;2廈門利洋水產(chǎn)科技有限公司，福建廈門 361012)

大豆球蛋白對幼鯉生長、飼料利用及肌肉營養(yǎng)成分的影響

吳莉芳1，賴紅娥1，楊歡歡2，楊婳1，邢秀蘋1，王洪鶴1，秦貴信1

(1吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，吉林長春 130118;2廈門利洋水產(chǎn)科技有限公司，福建廈門 361012)

【目的】研究大豆球蛋白(Glycinin)對幼鯉生長、飼料利用及肌肉營養(yǎng)成分的影響.【方法】分別以初始體質(zhì)量為(10.12±0.08)g鯉稚魚和初始體質(zhì)量為(116.89±0.13)g鯉幼魚為試驗對象，在控溫單循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行為期8周的飼養(yǎng)試驗，鯉稚魚和幼魚的飼料等氮(粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%和36%)等能(總能分別是16.9和15.2 MJ/kg)，大豆球蛋白的添加梯度為0、3.0%、6.0%、9.0%、12.0%，每組飼料設(shè)3個重復(fù).【結(jié)果和結(jié)論】在鯉稚魚和幼魚的配合飼料中，不同比例添加大豆球蛋白，會導(dǎo)致其生長性能不同程度地下降.鯉稚魚3.0%、6.0%、9.0%和12.0%組的增質(zhì)量率和特定生長率顯著低于對照組(P＜0.05)，而飼料效率、肥滿度、肝體比、臟體比各組之間差異不顯著(P＞0.05).鯉幼魚3.0%組的增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率與對照組差異不顯著(P＞0.05)，6.0%、9.0%和12.0%組的增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率顯著低于對照組(P＜0.05).肥滿度、肝體比、臟體比各組之間差異不顯著(P＞0.05).另外，隨著大豆球蛋白的添加量增加，鯉稚魚和幼魚肌肉中粗蛋白含量呈下降趨勢.3.0%組鯉稚魚和幼魚肌肉中粗蛋白含量與對照組差異不顯著(P＞0.05)，6.0%、9.0%和12.0%組均顯著低于對照組(P＜0.05).鯉稚魚和幼魚肌肉中的水分、粗脂肪、粗灰分含量各組之間差異不顯著(P＞0.05).在該試驗條件下，鯉稚魚配合飼料中大豆球蛋白的添加比例不應(yīng)超過3.0%;鯉幼魚配合飼料中大豆球蛋白的添加比例不應(yīng)超過6.0%.

大豆球蛋白;鯉;稚魚;幼魚;生長;飼料利用

魚粉一直是水產(chǎn)飼料的重要蛋白源.但隨著集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展，魚粉資源短缺，同時飼料中過多使用魚粉會造成養(yǎng)殖水體環(huán)境的污染［1］.尋求優(yōu)質(zhì)的蛋白源替代魚粉一直是水產(chǎn)飼料領(lǐng)域研究的熱點之一.大豆蛋白具有來源廣泛、價格低廉、營養(yǎng)價值高、氨基酸組成較為平衡等特點.在水產(chǎn)飼料中被廣泛應(yīng)用.目前，國內(nèi)外學(xué)者在大豆蛋白源替代魚粉蛋白方面做了大量的研究工作.研究的魚類主要有虹鱒Oncorhynchus mykiss［2］、大西洋鮭Salmo salar［3-4］、齊口裂腹魚Schizothorax prenanti［5］、雜交羅非魚Oreochromis niloticus×O.aureus［6］、埃及胡子鲇Clarias lazera［7］、石斑魚Epinephelus coioides［8］等.但豆粕等大豆蛋白源中含有胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆抗原蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子，會影響動物腸道微生態(tài)環(huán)境，妨礙對營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收［9］.很大程度上限制其在水產(chǎn)飼料領(lǐng)域的開發(fā)和利用.其中大豆抗原蛋白是大豆主要抗?fàn)I養(yǎng)因子之一.大豆球蛋白(Glycinin)和β-伴大豆球蛋白(β-Conglycinin)是免疫原性最強的大豆抗原蛋白，并具有較強的熱穩(wěn)定性，普通的熱處理不能滅活其免疫活性.能夠引起魚類消化道過敏反應(yīng)，造成胃、腸道的免疫損傷，進而引起消化吸收障礙，甚至死亡.因此，大豆抗原蛋白是限制大豆蛋白源在水產(chǎn)飼料中廣泛應(yīng)用的真正瓶頸.目前，飼料中關(guān)于大豆抗原蛋白的影響，研究的對象主要集中在犢牛［10］、仔豬［11］、羔羊［12］、鼠［13］等陸生動物上.而對水產(chǎn)動物影響的報道較少.郭林英［14］利用大豆β-伴球蛋白提取物對鯉腸上皮細胞增殖及其功能的影響進行了研究.本試驗分別以鯉Cyprinus carpio稚魚和幼魚為研究對象，利用分離純化的大豆球蛋白不同比例添加在其配合飼料中，探討大豆球蛋白對不同發(fā)育時期鯉魚生長、飼料利用及肌肉營養(yǎng)成分的影響，為合理開發(fā)利用大豆蛋白源及大豆抗原蛋白的去除提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 大豆球蛋白的分離純化

鯉稚魚和幼魚配合飼料中添加的大豆球蛋白采用簡化膜中間試驗方法［15］獲得.方法如下：取15 kg脫脂大豆粉，用10倍體積的蒸餾水溶解，pH 8.0，20℃條件下攪拌1 h;5 700 r/min、4℃條件下離心20 min，取上清液，加入0.03 mol/L的NaHSO3，pH 6.0、7℃條件下隔夜保存;然后取出于4℃條件下，9 800 r/min離心20 min，沉淀物中和后用RC-100膜脫鹽并噴霧干燥后得到大豆球蛋白.大豆球蛋白的純度達到85%以上，較好地去除了大豆中其他抗原蛋白的干擾.

1.2 飼料的制備

試驗飼料以魚粉為動物蛋白源，混合油脂［m(玉米油)∶m(魚油)=1∶1］為脂肪源，糊精、面粉作為飼料糖源，分別配制成5種等氮(粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為40%和36%)等能(總能分別是16.9和15.2 MJ/kg)的試驗飼料.大豆球蛋白的添加梯度為0、3.0%、6.0%、9.0%、12.0%.各原料經(jīng)粉碎過60目篩，按配方準(zhǔn)確稱其質(zhì)量，用電動絞肉機制成粒徑1.5和2.5 mm顆粒飼料.曬干后置于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆?試驗飼料組成及營養(yǎng)成分見表1和表2.

表1 鯉稚魚飼料配方及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab.1 The feed formulation and nutritional level of larval Cyprinus carpio(air-dry basis)

表2 鯉幼魚飼料配方及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab.2 The feed formulation and nutritional level of juvenile Cyprinus carpio(air-dry basis)

1.3 試驗魚及飼養(yǎng)管理

本次養(yǎng)殖試驗在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物室控溫單循環(huán)系統(tǒng)中進行，試驗前預(yù)飼15 d，飽食投喂對照組飼料，預(yù)飼試驗結(jié)束后，挑選規(guī)格整齊、鰭鱗完整、體質(zhì)健壯、無畸形，體質(zhì)量(10.12±0.01)g的鯉稚魚450尾，體質(zhì)量(116.89±0.01)g的鯉幼魚300尾，分別隨機放養(yǎng)在15個水族箱中(鯉稚魚每箱30尾，鯉幼魚每箱20尾).放養(yǎng)前用20 mg/L的高錳酸鉀水溶液藥浴10 min，隨機選取每3個水族箱為1個試驗組.每天投餌2次(上午9：00，下午16：00)，以飽食而無剩料為原則，投餌方式為人工手撒，日投餌率為體質(zhì)量的3%～5%，每天記錄每個水族箱攝食飼料質(zhì)量.在整個試驗過程中，水質(zhì)保持穩(wěn)定，水溫24～ 26℃，溶解氧5.0～8.0 mg/L，氨氮指標(biāo)＜0.3 mg/L，養(yǎng)殖試驗持續(xù)8周.

1.4 樣品的收集

試驗開始時，測定試驗魚的初始體質(zhì)量，試驗結(jié)束后，停食1 d，測定各組試驗魚的終末體質(zhì)量.每個重復(fù)中隨機取魚10尾，分別稱量體質(zhì)量、內(nèi)臟質(zhì)量、肝胰臟質(zhì)量.其中5尾魚取側(cè)線以上、背鰭以下的肌肉，搗碎，均勻混合.于-20℃冰箱中保存.用以分析測定肌肉營養(yǎng)成分.

1.5 測定分析與計算方法

水分測定采用105℃恒溫烘干失重法(GB/ T18654—2008)，粗蛋白測定采用凱氏定氮法(GB/ T18654—2008)，粗灰分測定采用馬福爐灼燒法(GB/T18654—2008)，粗脂肪測定采用索氏乙醚抽提法(GB/T18654—2008)，粗纖維測定采用過濾法(GB/T6434—2006).

根據(jù)以下公式，計算增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率、蛋白質(zhì)效率、肥滿度、臟體比和肝體比.

式中，mt、m0分別為終末和初始魚體質(zhì)量(g);m為體質(zhì)量(g);L為體長(cm);t為試驗時間(d);mI為攝入干飼料質(zhì)量(g);wP為飼料粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%);mv為內(nèi)臟質(zhì)量(g);mH為肝胰臟質(zhì)量(g).

1.6 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.5軟件對鯉生長及肌肉營養(yǎng)成分的主要指標(biāo)進行方差分析，若方差分析顯著，進一步進行LSD和Duncan’s多重比較，分析組間差異顯著性.顯著性水平設(shè)定為P＜0.05.試驗數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示.

2 結(jié)果

2.1 大豆球蛋白對鯉稚魚和幼魚生長及飼料利用的影響

表3表明，在鯉稚魚配合飼料中，當(dāng)大豆球蛋白添加比例為3.0%、6.0%、9.0%和12.0%時，其增質(zhì)量率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率均顯著低于對照組(P＜0.05)，而飼料效率、肥滿度、肝體比和臟體比各組之間差異不顯著(P＞0.05).

從表4可以看出，在鯉幼魚配合飼料中，當(dāng)大豆球蛋白的添加比例為3.0%時，其增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率和蛋白質(zhì)效率與對照組差異不顯著(P＞0.05)，而6.0%、9.0%和12.0%組的增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率及蛋白質(zhì)效率顯著低于對照組(P＜0.05).而肥滿度、肝體比和臟體比各組之間差異不顯著(P＞0.05).

表3 大豆球蛋白對鯉稚魚生長及飼料利用的影響1)Tab.3 Effects of soybean antigen of glycinin on the growth and feed utilization of larval Cyprinus carpio

表4 大豆球蛋白對鯉幼魚生長及飼料利用的影響1)Tab.4 Effects of soybean antigen of glycinin on the growth and feed utilization of juvenile Cyprinus carpio

2.2 大豆球蛋白對鯉稚魚和幼魚肌肉營養(yǎng)成分的影響

表5表明，隨著大豆球蛋白添加量的增加，鯉稚魚肌肉中粗蛋白含量呈下降趨勢.其中，大豆球蛋白添加比例為3.0%組鯉稚魚肌肉中粗蛋白含量與對照組差異不顯著(P＞0.05)，6.0%、9.0%和12.0%組顯著低于對照組(P＜0.05).鯉稚魚肌肉中的水分、粗脂肪、粗灰分各組之間差異不顯著(P＞0.05).

表6表明，隨著大豆球蛋白的添加比例增加鯉幼魚肌肉中粗蛋白含量呈下降趨勢.其中，大豆球蛋白添加比例為3.0%組鯉幼魚肌肉中粗蛋白含量與對照組差異不顯著(P＞0.05)，6.0%、9.0%、12.0%組顯著低于對照組(P＜0.05).肌肉中的水分、粗脂肪、粗灰分各組之間差異不顯著(P＞0.05).

表5 大豆球蛋白對鯉稚魚肌肉營養(yǎng)成分的影響Tab.5 Effects of glycinin on the nutritional components in the muscle of larval Cyprinus carpio

表6 大豆球蛋白對鯉幼魚肌肉營養(yǎng)成分的影響Tab.6 Effects of glycinin on the nutritional components in the muscle of juvenile Cyprinus carpio

3 討論

3.1 大豆球蛋白對鯉稚魚和幼魚生長及飼料利用的影響

魚類的生長是魚類通過攝食、消化吸收，使食物轉(zhuǎn)化成體長和體質(zhì)量的增長過程.魚類的生長與水溫、水質(zhì)、光照及飼料等密切相關(guān).本試驗的研究結(jié)果表明，在鯉稚魚和幼魚的配合飼料中，不同比例添加大豆球蛋白，會導(dǎo)致其生長性能出現(xiàn)不同程度下降.這可能是由于大豆球蛋白能夠引起魚類過敏，導(dǎo)致其腸道結(jié)構(gòu)損傷，從而降低了腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，導(dǎo)致魚類消化性能降低和生長性能下降.van den Ingh等［16］、Krogdahl等［17］研究發(fā)現(xiàn)全脂大豆(FFSB)對大西洋鮭后腸形態(tài)結(jié)構(gòu)有一定影響，使后腸上皮杯狀細胞數(shù)量增加，吸收液泡明顯減少甚至缺失，腸上皮的微絨毛縮短，微絨毛囊泡形成增多.張錦秀等［18］報道，當(dāng)飼料中去皮豆粕(DSBM)替代魚粉蛋白50%后，幼建鯉Cyprinus carpioJian前腸和后腸的皺襞高度下降.另外，大豆球蛋白能夠引起魚類消化道酶活性降低，導(dǎo)致魚類消化性能降低，從而影響魚類的生長及對飼料的利用.Krogdahl等［19］研究發(fā)現(xiàn)，與魚粉組相比，豆粕能夠引起虹鱒中腸和后腸上皮刷狀緣胞外酶堿性磷酸酶、亮氨酸氨肽酶以及麥芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶活性下降.孫玲［20］報道大豆主要抗原蛋白使不同食性魚類消化道及消化腺蛋白酶活性出現(xiàn)不同程度的降低.

但在鯉稚魚配合飼料中，當(dāng)大豆球蛋白添加比例為3.0%、6.0%、9.0%和12.0%時，其增質(zhì)量率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率均顯著低于對照組(P＜0.05);而在鯉幼魚配合飼料中，當(dāng)大豆球蛋白添加比例為6.0%、9.0%和12.0%時，其增質(zhì)量率、特定生長率、飼料效率及蛋白質(zhì)效率顯著低于對照組(P＜0.05).這可能是由于鯉稚魚和幼魚消化道結(jié)構(gòu)發(fā)育程度不同，對大豆球蛋白的敏感性不同所致.鯉稚魚消化器官和免疫器官不發(fā)達，消化系統(tǒng)發(fā)育尚不成熟，消化機能不完善，消化道中酶的分泌量不足，正常的腸道微生態(tài)系統(tǒng)尚未建立，使大量未消化的營養(yǎng)物質(zhì)留在腸道.因此，大豆抗原蛋白大量進入腸道，在獲得免疫耐受力之前，經(jīng)過一段過敏時期，引起腸道的損傷.Sun等［21］利用大豆球蛋白添加量為0%、2%、4%和8%的日糧連續(xù)投喂斷奶仔豬，對大豆球蛋白的致敏作用進行了研究，結(jié)果表明，隨著大豆球蛋白含量的增加，仔豬生長性能明顯下降.Rumsey等［22］利用ELISA的方法檢測飼料中大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白分別是58.8、34.4 mg/g時，能引起虹鱒腸道結(jié)構(gòu)的變化，生長性能降低.孫澤威等［23］報道了大豆抗原蛋白引起犢牛生長性能和腸道吸收能力下降.

3.2 大豆球蛋白對鯉稚魚和幼魚肌肉營養(yǎng)成分的影響

在一定的生長發(fā)育階段，魚類的肌肉營養(yǎng)成分是相對恒定的，但隨著飼料營養(yǎng)成分、養(yǎng)殖環(huán)境、養(yǎng)殖技術(shù)管理、加工技術(shù)等的改變，魚類的肌肉營養(yǎng)成分會發(fā)生相應(yīng)的變化.魚體的營養(yǎng)成分是反映魚類的營養(yǎng)水平和生理狀態(tài)的主要指標(biāo).魚類飼料營養(yǎng)組成對魚類生產(chǎn)起著關(guān)鍵性的作用，不同飼料的組成對魚體的生化組成影響較大.在本試驗條件下，隨著大豆球蛋白添加比例的增加，鯉稚魚和幼魚肌肉中粗蛋白含量呈下降趨勢.其中，添加比例為3.0%組鯉稚魚和幼魚的肌肉中粗蛋白含量與對照組差異不顯著(P＞0.05)，而添加比例為6.0%、9.0%和12.0%組鯉稚魚和幼魚肌肉中粗蛋白含量顯著低于對照組(P＜0.05).隨著大豆球蛋白添加比例的增加，引起鯉稚魚和幼魚肌肉中粗蛋白含量不同程度下降，這可能是由于大豆球蛋白影響了鯉魚消化道組織結(jié)構(gòu)和消化道內(nèi)的蛋白酶活力，進而影響了體蛋白的沉積.關(guān)于大豆抗原蛋白對魚類肌肉營養(yǎng)成分的影響，報道較少，而關(guān)于大豆蛋白源對魚類體成分的影響報道較多.吳莉芳等［24］研究了大豆抗原蛋白對埃及胡子鲇肌肉營養(yǎng)成分的影響，結(jié)果表明，大豆球蛋白的添加量為60 mg/g時，埃及胡子鲇肌肉中粗蛋白含量極顯著下降.徐奇友等［25］利用大豆分離蛋白不同比例替代魚粉，研究了大豆分離蛋白對哲羅魚Hucho taimen稚魚生長、體成分和血液主要生化指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，隨著大豆分離蛋白替代魚粉比例的增加，魚體粗蛋白含量顯著下降.吳莉芳等［7］研究了不同大豆蛋白源對埃及胡子鲇生長、飼料利用和體成分的影響，結(jié)果表明，當(dāng)全脂豆粉20%替代魚粉時，埃及胡子鲇肌肉中粗蛋白含量極顯著下降.Chou等［26］在軍曹魚Rachycentron canadum幼魚的飼料中添加10%～60%大豆粉，結(jié)果表明，肌肉中脂肪的含量隨大豆粉水平的增加而增加，而蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)為降低的傾向，但不是很明顯.

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【責(zé)任編輯柴焰】

Effects of glycinin on the growth performance，feed utilization and nutritional composition in the young common carp

WU Lifang1，LAI Hong’e1，YANG Huanhuan2，YANG Hua1，XING Xiuping1，WANG Honghe1，QIN Guixin1
(1 Faculty of Animal Science and Technology，Jilin Agricultural University，Changchun 130118，China; 2 Liyang Xiamen Aquatic Technology Company Limited，Xiamen 361012，China)

【Objective】This experiment was conducted to evaluate the effects of glycinin on the growth performance，feed utilization and nutritional composition in the young common carp.【Method】The larval common carp［initial body mass(10.12±0.08)g］and juvenile common carp［initial body mass (116.89±0.13)g］were fed with the semi-refined diets of isonitrogenous(crude protein 40%and 36%)and isocaloric(total energy 16.9 and 15.2 MJ/kg)food for 8 weeks.The fish were replaced with 0，3.0%，6.0%，9.0%，12.0%of glycinin respectively.【Result and conclusion】The results showed that the growth performance of larval and juvenile common carp diversely decreased with different ratios of purified glycinin.The body mass gain and specific growth rate of 3.0%，6.0%，9.0%and 12.0%groups in the larval common carp significantly decreased compared with the control groups(P＜0.05)，but the feed efficiency ratio，condition factor，hepatosomatic index(HI)and viscerasomatic index(VI) had no significant differences(P＞0.05)between the groups.There were no significant differences in the body mass gain，specific growth rate and feed efficiency ratio of 3.0%groups in juvenile common carp compared with the control groups(P＞0.05)，but 6.0%，9.0%and 12.0%groups were significantly higher than that of control groups(P＜0.05).There were no significant differences in the condition factor，hepatosomatic index and viscerasomatic index between groups(P＞0.05).The crude protein content in muscle of larval and juvenile common carp decreased while the increase of replacement ratio on glycinin was observed.There were no significant differences in the crude protein content in muscle of larval and juvenile common carp of 3.0%groups compared with control groups(P＞0.05)，but 6.0%，9.0%and 12.0%groups were significantly lower than that of control groups(P＜0.05).The moisture，crude lipid and ash content in muscle of larval and juvenile common carp had no significant differences between the groups(P＞0.05).Under this experiment condition，the formulations of purified glycinin should be less than 3.0%and 6.0%in the larval and juvenile common carp，respectively.

glycinin;Cyprinus carpio;larval common carp;juvenile common carp;growth performance; feed utilization

S816.4

A

1001-411X(2014)01-0001-06

吳莉芳，賴紅娥，楊歡歡，等.大豆球蛋白對幼鯉生長、飼料利用及肌肉營養(yǎng)成分的影響［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，35(1)：1-6.

2013-04-11優(yōu)先出版時間：2013-11-07

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http:∥www.cnki.net/kcms/detail/44.1110.S.20131107.1611.018.html

吳莉芳(1970—)，女，教授，博士，E-mail:wulifang2915@126.com;通信作者:秦貴信(1956—)，男，教授，博士，E-mail:qgx@jlau.edu.cn

吉林省自然科學(xué)基金(20101577);吉林省教育廳資助項目(2012043)