王 敏 蔣廣震 劉文斌 錢 妤 朱 杰

(南京農業(yè)大學動物科技學院特種經濟動物與水產系, 江蘇省水產動物營養(yǎng)重點實驗室, 南京 210095)

膽堿是動物生長發(fā)育所必需的一種水溶性維生素, 在動物脂肪沉積過程中起著十分重要的作用。一般來說, 飼料中缺乏膽堿會導致魚類生長受阻、飼料利用率低、脂肪代謝能力低下等諸多癥狀[1]。研究表明, 草魚(Ctenopharyngodon idellus)[2]、湖鱒(Salvelinus namaycush)[3]、黃鱔(Monopterus albus)[4]、羅非魚(Tilapia mossambica)[5,6]、高首鱘(Acipenser transmontanus)[7]等攝食膽堿缺乏的飼料會出現(xiàn)生長不良、厭食、肝臟脂肪含量升高等缺乏癥。而Wilson,et al.[8]和Zhan, et al.[9]的試驗結果認為: 在斑點叉尾 飼料中含有足量蛋氨酸的情況下, 其生長率不受飼料中膽堿含量的影響, 甚至飼料中不添加膽堿也不會出現(xiàn)缺乏癥。對于絕大部分動物幼體而言,體內膽堿合成酶活性較低, 因而利用其他營養(yǎng)物質合成膽堿的能力也比較有限, 自身合成的這部分膽堿不能滿足其快速生長的需要, 因此膽堿需外源性添加以滿足魚類生長代謝的需要[10]。由于種類不同,各種魚類幼魚對膽堿的最適需求量也存在差異。研究顯示, 星斑川鰈幼魚對飼料中膽堿的最適需求量為1891.80 mg/kg飼料[11], 斑點叉尾 幼魚為2000 mg/kg飼料[12], 而草魚魚種則為3000 mg/kg飼料[2]。常碧影等[13]曾報道, 天然飼料原料中膽堿含量的化學數(shù)據(jù)因樣品的生產條件不同會有很大差異。同時天然飼料原料中的膽堿作為有機堿, 大多與其他有機分子結合十分牢固, 不易被動物消化吸收, 因而在配方設計中書本上的化學分析數(shù)據(jù)沒有多大的參考價值,導致生產實踐中在氯化膽堿添加利用方面存在很大的盲目性。

團頭魴(Megalobrama amblycephala Yih)俗稱武昌魚, 是我國主要的草食性淡水養(yǎng)殖品種之一。由于團頭魴適應性很強, 在國內的養(yǎng)殖范圍也越來越大。目前, 國內外對團頭魴營養(yǎng)學方面的研究還主要集中在蛋白[14,15]、脂肪[15,16]、碳水化合物[17]和一些礦物質[18]的需要量上, 有關維生素的研究相對而言還很少, 已有研究也僅僅圍繞需要量方面[19], 且相關研究在一般淡水動物中也較少見。沈維華等[18]研究了復合多維對團頭魴魚種生長的影響。Jiang, et al.[20]研究了團頭魴幼魚對膽堿的需求量, 為1198—1525 mg/kg飼料。王宏[21]和沈紅等[22]研究了飼料中膽堿的可利用性, 但其研究對象均為家禽。迄今為止, 有關團頭魴對飼料原料中膽堿利用率方面的研究尚未見報道。本試驗參照Zhan, et al.[9]的研究方法, 研究團頭魴[平均體重(3.5±0.1) g]對7種常規(guī)飼料原料中膽堿的生物學效價, 為漁用配合飼料適宜的氯化膽堿添加量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗魚與飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗在江蘇省淡水所南京祿口試驗基地室內流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行。試驗魚購自江蘇邗江長江系家魚國家原種場。正式試驗前, 團頭魴幼魚在養(yǎng)殖系統(tǒng)中馴化 2周后, 挑選大小均勻、健康無病、平均體重為(3.5±0.1) g 的試驗魚990尾, 隨機分成11組, 每組設 3個重復, 每個重復(養(yǎng)殖水箱規(guī)格:300 cm × 80 cm × 80 cm)30 尾, 放入養(yǎng)殖系統(tǒng)中, 控制水深35 cm左右。隨機挑選4組為對照組, 投喂純合飼料, 其余7組為實驗組, 分別投喂相應的配合飼料。每天飽食投喂相應的試驗飼料3次(8:00、12:00、16:30), 并在投喂1h后收集殘餌、烘干稱重,觀察記錄攝食情況, 養(yǎng)殖周期為8周。試驗期間, 保證溶解氧在 5.0 mg/L 以上, 水溫(27±3)℃, pH 為6.8—7.8,-N＜0.5 mg/L, NO2-N<0.05 mg/L。

1.2 試驗飼料與配制

本試驗參考Jiang, et al.[20]、Li, et al.[23]的相關飼料配方以及團頭魴飼養(yǎng)標準, 以無維酪蛋白、待測原料、明膠、糊精、纖維素、植物油等為原料, 在此基礎上添加不同水平的膽堿(分析純氯化膽堿, 純度99.0%), 配成11種飼料。設置4個氯化膽堿添加水平0、1030、1230、1430 mg/kg, 并在 1030 mg/kg的基礎上分別添加7種常規(guī)飼料原料, 魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠, 使得各組配合飼料中膽堿含量為1230 mg/kg。試驗原料經粉碎后過60目篩, 取篩下物制成大小適宜、粒度相同的顆粒飼料, 自然晾干, 密封冷藏備用。試驗飼料具體配方見表1。

1.3 樣品采集與處理

在8周養(yǎng)殖試驗結束后, 將魚饑餓24h后, 分別對各個網箱中的魚計數(shù), 稱重, 并計算增重率。試驗魚用 MS222(1︰10000)適度麻醉, 再全部取出, 逐個稱重, 取全部肝臟, 每組肝臟分裝在3個5 mL的離心管中冷藏待測。

1.4 試驗指標的測定和計算方法

在本試驗中, 試驗魚的增重率(WG)的計算方法參照丁立云等[24]; 肝臟中及7種常規(guī)飼料原料中的膽堿含量的測定方法參照《Methods of Vitamin Assay》, 即采用Florisil柱色譜法; 膽堿生物學效價的計算方法參照Zhan, et al.[9], 并得折線模型Y=A ×X+B。

式中 X1為來自氯化膽堿中的膽堿在肝臟中的理論沉積量; X2為來自原料膽堿中的膽堿在肝臟中的理論沉積量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均在Excel 2003中計算。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應用 SPSS 16.0 軟件對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(one-way ANOVA), 若差異顯著(P＜0.05), 則進行Duncan氏多重比較, 結果用平均值±標準誤(Mean±SE)表示。膽堿攝入量和肝臟中膽堿的沉積量相關關系采用折線分析法[9]。

2 結果

2.1 飼料膽堿水平對試驗魚生長性能的影響

飼料中不同膽堿水平對團頭魴幼魚增重率及肝臟膽堿沉積量的影響(表2)。增重率和膽堿沉積量隨著飼料膽堿水平從0到1230 mg/kg飼料的增加而顯著上升(P<0.05), 在飼料膽堿水平高于 1230 mg/kg飼料時, 差異不顯著(P>0.05)。在4個對照組中, 與未添加膽堿組(對照組 1)相比, 增重率分別提高了16.67%、45.31%和47.19%; 在7個原料組中, 飼料中膽堿水平一致, 均為 1230 mg/kg, 但增重率均高于對照組中同樣飼料膽堿水平的純合日糧(對照組3), 其中麩皮與米糠原料組的增重率顯著高于任一

對照組(P<0.05)。

表1 試驗飼料配方Tab. 1 Formulation and proximate composition of the experimental diets (%)

表2 不同日糧對增重率和膽堿沉積量的影響Tab. 2 Effects of feed ingredients on WG and choline levels in liver

根據(jù)4個對照組中每組魚的膽堿攝入量(X)和肝臟中膽堿的沉積量(Y)的關系, 經折線模型擬合后得:Y=38.97X+1828.8 R2=0.7879(圖1)

2.2 七種飼料原料中膽堿的生物學效價

在本試驗條件下, 原料魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠中膽堿的生物學效價分別為87.42%、112.54%、76.84%、98.00%、95.91%、43.88%和91.55%。飼料中如果分別以魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠為單一的膽堿來源, 添加量分別為 47.65%、45.73%、27.6%、49.19%、105.82%、300%和109.56%時才能滿足團頭魴的需要(表3 )。

圖1 肝臟膽堿沉積量與膽堿攝入量的關系Fig. l The relationship between levels of dietary choline and liver choline

表3 七種原料中膽堿的生物學效價Tab. 3 Values of choline availability in seven feed ingredients

2.3 分析具有代表性的團頭魴飼料配方中膽堿水平

由表 4可知, 常見團頭魴飼料配方由于原料不同、目的不同等導致可利用膽堿水平也差異較大。1、2、3、4、5 組中膽堿的可利用含量分別為 2141、1499、1138、1096和932 mg/kg。在本試驗條件下, 組1和組2中膽堿的可利用含量以達到團頭魴需要量, 無需額外添加膽堿, 組3、組4和組5中膽堿的可利用含量還不足以滿足團頭魴的需要, 需額外添加膽堿。

3 討論

3.1 不同膽堿水平對團頭魴生長性能的影響

膽堿是維持魚類正常生長的營養(yǎng)物質, 在魚類神經發(fā)育、肝臟脂肪轉運以及機體合成代謝等方面起著重要作用, 在飼料中添加膽堿可促進魚類生長,提高飼料利用率。魚類對膽堿需要量的確定, 一般以肝臟膽堿蓄積量、肝臟脂肪含量以及生長性能等指標作為評定標準。朱瑞俊等[25]研究表明, 草魚飼料中添加氯化膽堿可顯著提高魚體增重率(P<0.05),草魚飼料中氯化膽堿(50%)的適宜添加量為 0.4%—0.6%。楊代勤等[4]研究表明, 在黃鱔飼料中添加膽堿,其增重率會隨著膽堿添加量的增加而升高, 當飼料中膽堿添加量達到 0.8%時, 增重率的變化顯著(P<0.05), 隨著膽堿水平的進一步增加, 增重率變化不大(P>0.05), 因此飼料中膽堿的適宜添加量為0.8%。劉偉等[26]研究表明, 中華鱘幼魚飼料中適宜的膽堿水平為1656 mg/kg。黃鈞等[12]研究表明, 當斑點叉尾飼料中膽堿含量低于 0.2%時, 其增重率會隨著飼料中膽堿含量的增加而增加, 當飼料中膽堿含量高于0.2%時, 其增重率反而會隨著飼料中膽堿含量的增加而降低。Shiau S Y, et al.[27]以膽堿蓄積量和增重率為標準所確定的奧尼羅非魚膽堿需要量為1000 mg/kg。在本試驗中, 當對照組(純合日糧)中飼料膽堿水平達到或高于1230 mg/kg時, 增重率和肝臟膽堿沉積量趨于穩(wěn)定, 形成平臺(表 2), 因而適宜用折線模型。以增重率為評價標準, 在本試驗條件下, 團頭魴幼魚對飼料中膽堿的需要量為1230 mg/kg飼料, 這與Jiang, et al.[20]報道團頭魴幼魚對飼料中膽堿的最適需求量為1198 mg/kg的結果差異不顯著。Zhan, et al.[9]研究結果卻與本試驗不同, 他們報道斑點叉尾飼料中無需添加膽堿。由于目前對魚類膽堿營養(yǎng)的了解還不全面, 特別是不同魚類個體發(fā)育的差異對膽堿營養(yǎng)的影響以及飼料中含硫氨基酸、甜菜堿或其他甲基供體與膽堿在代謝途徑中產生大量的交互作用, 也是導致不同魚類膽堿需求量各異的重要因素[28], 因此, 這方面有待于進一步研究。

表4 常見團頭魴飼料配方中膽堿水平aTab. 4 Levels of choline in common Megalobrama amblycephala feed formulas a

在本試驗條件下, 同一飼料膽堿水平(1230 mg/kg)7種原料組(生產日糧)的增長率均高于對照組 3(純合日糧), 其中麩皮與米糠原料組的增重率更是顯著高于任一對照組(P<0.05), 但7種原料組中肝臟膽堿的沉積量均小于對照組 3。這一結果說明在原料組中, 肝臟膽堿沉積量的多少并不直接影響增重率,作者認為影響團頭魴幼魚增長率的因素有很多, 而且可能投喂生產日糧比投喂純合日糧更有利于團頭魴幼魚增長率的升高。由于目前有關純合日糧和生產日糧對增長率的影響研究還不夠深入, 還需進一步的探討。

3.2 水產飼料原料中膽堿的生物學效價

人們通常所說的生物學效價是指其生物學利用率, 即飼料中膽堿經消化、吸收、轉運、儲存、滿足代謝需要的那部分。肝臟是膽堿主要沉積的部位,Jiang, et al.[20]研究表明, 團頭魴幼魚肝臟對膽堿的最大沉積量為 1525.0 mg/kg, 在最大沉積量范圍以內, 肝臟中膽堿的沉積量隨著攝食膽堿含量的升高而升高, 因此可以通過測定肝臟中膽堿的沉積量來確定團頭魴對膽堿的利用率[28]。試驗測得團頭魴對7種常規(guī)飼料原料, 即魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠中膽堿的生物學效價分別為87.42%、112.54%、76.84%、98.00%、95.91%、43.88%、91.55%。Zhan, et al.[9]以斑點叉尾為研究對象, 測得魚粉、豆粕、棉粕和次粉中膽堿的生物學效價分別為 92%、74%、55%和 54%。在兩個試驗中魚粉的生物學效價相差不多, 但植物性原料中膽堿的生物學效價相差很大, 據(jù)有關研究顯示, 各種餅粕加工處理方法不同, 其膽堿含量也不相同。在常見飼料中, 小麥麩中膽堿的變化最大, 由于品種和處理工藝的差異, 尤其是對胚芽 (膽堿含量較多的部位)的處理程度不同, 致使其變異系數(shù)達 31.5%[29], 這可能是導致兩試驗植物性飼料中膽堿生物學效價相差較大的主要原因。Menten, et al.[30]用斜率比法測得豆粕中膽堿的可利用率接近 100%, 本試驗測得豆粕中的膽堿利用率高于100%。究其原因, 可能與本試驗設定以氯化膽堿的利用率為 100%參照有關,Lipstein, et al.[31]研究顯示, 大豆卵磷脂“結合膽堿”和氯化膽堿的效價是相同的; 也可能是豆粕中膽堿的利用率本身就很高, 由于目前對豆粕中膽堿的存在形式以及被動物消化吸收的生理生化反應了解還不夠全面, 因此, 這一方面還有待于進一步研究。

由于世界魚粉來源緊張, 水產飼料蛋白源短缺,而國內菜粕產量很大, 加上菜粕的營養(yǎng)價值很高,粗蛋白含量約 35.0%—45.0%, 氨基酸比較完全, 幾乎不存在限制性氨基酸, 還富含維生素和礦物質,因此是一種價廉易得的優(yōu)質飼料蛋白資源。國內外對菜粕中膽堿的生物學效價未見研究報道, 本試驗測得菜粕中膽堿的含量為5514 mg/kg, 生物學效價為 76.84%, 據(jù)此分析, 菜粕可以作為一種有效的植物性膽堿飼料來源。

3.3 常見團頭魴飼料配方中膽堿含量

本試驗研究結果顯示, 飼料中如果分別以魚粉、豆粕、菜粕、棉粕、次粉、麩皮和米糠為單一的膽堿來源, 添加量分別為47.65%、45.73%、27.6%、49.19%、105.82%、300%和 109.56%時才能滿足團頭魴的需要。在實際生產上團頭魴飼料中尚需要額外添加氯化膽堿方能滿足其對膽堿的需要, 實際添加量與飼料所使用的原料有關。

根據(jù)各原料中膽堿的生物學效價, 分析常見團頭魴飼料配方中的膽堿含量(表4)。配方中各組飼料膽堿可利用含量932—2141 mg/kg, 相差很大。由此可見, 一些飼料中可利用的膽堿水平已滿足了團頭魴需要量, 但部分飼料中可利用的膽堿水平還不足以滿足團頭魴需要量, 需要額外添加。

4 總結

團頭魴對7種常規(guī)飼料原料中膽堿的利用率分別為魚粉87.42%、豆粕112.54%、菜粕76.84%、棉粕98.00%、次粉95.91%、麩皮43.88%、米糠91.55%,對于團頭魴幼魚而言, 豆粕是一種很好的膽堿飼料原料, 菜粕可以作為一種有效的植物性膽堿飼料來源。一部分飼料中可利用的膽堿水平還不足以滿足團頭魴幼魚需要量, 需要額外添加。