郭 楓,周秋白,鐘 杰,鐘潮明,王自蕊,宋 明,楊竹青
(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江西南昌330045)
原料粉碎是魚蝦飼料加工工藝中非常重要的環(huán)節(jié)之一,合適的粉碎粒度能提高魚蝦對飼料的消化利用率,減少營養(yǎng)流失對水環(huán)境的污染;還能使飼料中各種原料混合均勻,生產(chǎn)出質(zhì)地均勻的飼料[1],但過度粉碎則能耗增加、降低飼料生產(chǎn)效率,且造成成本增加[2]。魚類對飼料的粉碎粒度要求較高,我國的水產(chǎn)飼料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,一般魚用配合飼料的原料應(yīng)粉碎至全通過40目篩,60目篩上物不大于20%[4]。而一些特種魚類對粉碎粒度要求較高,如我國水產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)對中國對蝦配合飼料粉碎粒度要求是全部通過40目篩,60目篩上物不大于20%。仔鰻和稚鱉的飼料原粉碎粒度料要求98%過100目篩;成鰻和成鱉的飼料原料粉碎粒度一般控制98%過80目篩[5]。
黃鱔配合飼料的原料粉碎粒度要求未見研究報(bào)道。本試驗(yàn)通過對同一種黃鱔飼料配方,粉碎成3種不同粒度,制成顆粒飼料并進(jìn)行飼喂試驗(yàn),比較粉碎粒度對黃鱔生產(chǎn)性能和飼料消化率,獲得黃鱔幼魚配合飼料的合適粉碎粒度,提高飼料利用率,為飼料生產(chǎn)企業(yè)提供參考,也為養(yǎng)殖中減少氮排放提供參考依據(jù)。
試驗(yàn)所用黃鱔選自于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖基地,均為當(dāng)年繁殖的4月齡幼鱔,從中篩選162尾規(guī)格一致,體質(zhì)健康的鱔苗,用于試驗(yàn),平均質(zhì)量(5.70±0.05)g。均勻分為3組,每組3個(gè)平行,每個(gè)平行18尾。
實(shí)驗(yàn)飼料用同一種配方,設(shè)原料粉碎通過40目(0.425 mm篩孔)、60目(0.250 mm篩孔)和80目(0.180 mm篩孔)3個(gè)處理組。每組飼料原料粉碎至完全過相應(yīng)粒度的分樣篩,并添加0.5%的三氧化二鉻充分混合后調(diào)質(zhì)制粒。試驗(yàn)飼料營養(yǎng)成分見表1。
表1 各組飼料營養(yǎng)成分
飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)的9個(gè)飼養(yǎng)箱中進(jìn)行,期間保持水質(zhì)良好,溶氧量在4 mg/L,溫度24 ℃。每天投餌2次,時(shí)間分別為早上06:00和晚上18:00,每次投餌在固定位置,每次投飼量約為黃鱔質(zhì)量的4%~5%,記錄吃食情況并下次及時(shí)調(diào)整。每次投餌觀察記錄排糞時(shí)間。小心收集箱內(nèi)糞便,挑選形狀完整的糞便作為分析樣品,-20 ℃冷凍保存。試驗(yàn)時(shí)間:2017年9月4日—2017年11月4日,共計(jì)61 d。
養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后停飼24 h,再稱取飼養(yǎng)箱中所有黃鱔的質(zhì)量,計(jì)算黃鱔末均重、增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、飼料系數(shù)(FCR)、蛋白質(zhì)效率(PER)和蛋白保留率(PR)。分別測定3組試驗(yàn)飼料和糞便的粗蛋白、粗脂肪和干物質(zhì)和糞便中鉻的含量,并計(jì)算黃鱔對飼料粗蛋白、粗脂肪和干物質(zhì)的表觀消化率。
增重率(WGR,%)=(W2-W1)/W1×100%
(1)
特定生長率(SGR,%/d)=(LnW2-LnW1)/t×100
(2)
飼料系數(shù)(FCR,%)=F/(W2-W1)×100%
(3)
蛋白質(zhì)效率(PER,%)=(W2-W1)/ (F×蛋白含量)×100%
(4)
蛋白保留率(PR,%)=[體蛋白質(zhì)增加量(g)/飼料蛋白質(zhì)攝入量(g)]×100%
(5)
表觀消化率(%)=[1-(Nf/Nd)×(Crd/Crf)] × 100%
(6)
糞便排放量(生產(chǎn)每噸黃鱔)=(飼料系數(shù)×Np-Nx)×1000
(7)
氮排放量(NE,kg/t)=排糞量×糞便蛋白含量
(8)
上述各式中W1、W2分別代表黃鱔初始平均質(zhì)量和終末平均質(zhì)量(g);t代表養(yǎng)殖時(shí)間(d);F代表攝食量(g);Nd指飼料中的粗蛋白(%)、粗脂肪(%)、干物質(zhì)(%)的含量;Nf指糞便中的粗蛋白(%)、粗脂肪(%)、干物質(zhì)(%)的含量;Np(%)指飼料蛋白含量,Nx(%)指黃鱔體蛋白。
飼料、糞便的粗蛋白測定采用(參考GB/T6432—94);粗脂肪測定采用(參考GB/T6433—2006 );干物質(zhì)的測定采用(參考GB 6435—86);糞便中鉻的含量采用二苯氨基脲比色法測定。
試驗(yàn)結(jié)果采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean±SE)表示,用SPSS19.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。先對數(shù)據(jù)作單因素方差分析(one-way ANOVA),若試驗(yàn)組間差異顯著,再用Duncan’s進(jìn)行多重比較,顯著水平為P<0.05。
飼料粉碎粒度對黃鱔生長性能的影響結(jié)果見表2。從表2中可以看出末均重、增重率、特定生長率變化規(guī)律明顯,3個(gè)試驗(yàn)組的末均重、增重率和特定生長率,80目組均顯著(P<0.05)高于60目組和40目組,并且60目組和40目組差異顯著(P<0.05);3個(gè)試驗(yàn)組的蛋白質(zhì)效率,80目組最大,與60目組和40目組差異顯著(P<0.05),但60目組和40目組差異不顯著(P>0.05);3個(gè)試驗(yàn)組的飼料系數(shù)則是80目組最小,與60目組和40目組差異顯著(P<0.05),但60目組和40目組差異不顯著(P>0.05)。
表2 飼料粉碎粒度對黃鱔生長的影響
同一行中上標(biāo)相同字母差異不顯著,字母不同差異顯著(P<0.05)
Values with different superscripts in the same row are significantly different(P<0.05)
飼料不同粉碎粒度對飼料表觀消化率的影響見圖1和表3。3個(gè)試驗(yàn)組的粗蛋白和粗脂肪消化率變化規(guī)律相同,均是80目組最大,并且與60目組、40目組之間差異顯著(P<0.05),60目組和40目組之間也差異顯著(P<0.05)。在干物質(zhì)消化率上,80目組最大,與60目組、40目組之間差異顯著(P<0.05),但60目組與40目組差異不顯著(P>0.05)。
表3 飼料粉碎粒度對飼料表觀消化率的影響
同一行中上標(biāo)相同字母差異不顯著,字母不同差異顯著(P<0.05)
Values with different superscripts in the same row are significantly different(P<0.05)
圖1 飼料粉碎粒度對飼料表觀消化率的影響Fig1 The effect of feed grinding granularity on the apparent digestibility of feed
經(jīng)連續(xù)觀察記錄不同試驗(yàn)組從投喂飼料開始到糞便出現(xiàn)的時(shí)間,發(fā)現(xiàn)3個(gè)試驗(yàn)組的排便時(shí)間也是不同的(表4)。80目組的排便所需時(shí)間最小,40目組排便所需時(shí)間最大。80目組與60目組、40目組之間差異顯著(P<0.05),60目組與40目組之間也差異顯著(P<0.05)。
不同試驗(yàn)組的氮排放量見表2。生產(chǎn)每噸黃鱔,80目組的氮排放量最少,與其他兩組差異顯著(P<0.05),60目組的氮排放量雖然小于40目組,但兩組之間差異不顯著(P>0.05)。
表4 不同粉碎粒度對黃鱔排便時(shí)間的影響
同一行中上標(biāo)相同字母差異不顯著,字母不同差異顯著(P<0.05)
Values with different superscripts in the same row are significantly different(P<0.05)
飼料粉碎粒度對黃鱔生產(chǎn)性能有著顯著影響,飼料原料粉碎40目的飼料到80目的飼料,黃鱔的增重率、特定生長率顯著提高,飼料系數(shù)顯著降低。不同粉碎粒度影響黃鱔生產(chǎn)性能的原因可能有3點(diǎn):(1)在一定范圍內(nèi),飼料粉碎粒度小,原料在腸道內(nèi)表面積增大,可以與消化液混合更充分,通過提高黃鱔對營養(yǎng)成分的消化吸收來影響黃鱔的生長性能,這一點(diǎn)與李忠平[2]、鄧君明等[6]研究觀點(diǎn)相同。(2)粉碎粒度的大小影響原料的調(diào)質(zhì)制粒效果,粉碎粒度小,有利于物料的混合均勻,在調(diào)質(zhì)制粒過程中原料能受熱均勻,充分調(diào)質(zhì),可以產(chǎn)生更好的粘合性和適口性,更利于消化吸收。李忠平[2]指出,在普通調(diào)質(zhì)制粒過程中,粒度影響因素占20%。飼料粒度減小時(shí),組分接觸更加緊密,混合更加均勻,制粒時(shí)更易壓緊,飼料不會(huì)出現(xiàn)裂縫和破裂[7],在水中溶失率減少。(3)試驗(yàn)黃鱔處于幼苗期,腸道的消化吸收功能可能會(huì)受到粉碎粒度影響。段海濤等[8]研究表明,在生長豬生長發(fā)育初期,腸道上皮細(xì)胞的吸收機(jī)制尚未完善,對飼糧的粉碎粒度的大小比較敏感,當(dāng)飼喂適宜粉碎粒度的飼料時(shí),生長發(fā)育較快,料肉比比較低。動(dòng)物生長性能的不同,主要在于腸道對不同粉碎粒度的飼糧消化吸收能力不同[8]。特別是處于幼齡得個(gè)體腸道發(fā)育不全,粒度越小對腸道損傷也越小,更有利于腸道發(fā)育和營養(yǎng)吸收,溫超等[9]的研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。飼料系數(shù)也相應(yīng)較低,原因是試驗(yàn)養(yǎng)殖過程中,管理精細(xì),投喂細(xì)致,沒有飼料浪費(fèi)。
飼料中的蛋白是最主要的營養(yǎng)成分,從試驗(yàn)結(jié)果中可以看出,隨著粉碎粒度的減小,粗蛋白的消化率得到了大幅度的提高。飼料中的蛋白質(zhì)含量及存在的形式是決定飼料消化利用率的關(guān)鍵因素[10],調(diào)質(zhì)過程中飼料中的蛋白質(zhì)會(huì)變性[8],蛋白質(zhì)在吸熱升溫后,引起肽鏈原有空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,肽鏈結(jié)構(gòu)伸展疏松,增加與酶的接觸機(jī)會(huì),更易被消化酶消化[11]。粒度減小,蛋白質(zhì)就更容易變性[5],也就更容易被消化吸收。小粒子的物料在調(diào)質(zhì)過程中,更易引起熱敏性抗?fàn)I養(yǎng)因子的降解,細(xì)胞壁的破壞,使飼料中淀粉糊化、蛋白質(zhì)變性,從而改變物料某些特性,使動(dòng)物更容易對其消化吸收[12-13]
飼料中的脂肪是重要的能量來源,從3個(gè)試驗(yàn)組中可以看出粉碎粒度對粗脂肪消化率的影響有顯著差異的。本試驗(yàn)飼料中的脂肪源主要來自魚粉、豆粕和卵磷脂,沒有額外添加油類作為脂肪源,黃鱔攝入的脂肪主要在腸道消化[14]。飼料粉碎粒度減小,在腸道內(nèi)的表面積增大,與消化液混合更充分,更容易被消化吸收。但在本試驗(yàn)中,粗脂肪的消化率是59%~73%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蛋白消化率,也低于已有其他魚類對魚粉脂肪的消化率研究結(jié)果,大黃魚對紅魚粉粗脂肪的消化率為88.3%[15],花鱸對魚粉粗脂肪的消化率為90.82%[16],青魚對魚粉粗脂肪消化率為92.97%[17]。本研究脂肪主要來源是魚粉中的脂肪,說明本試驗(yàn)條件下黃鱔對魚粉中脂肪利用較差,在黃鱔人工配合飼料生產(chǎn)中,如何提高脂肪的利用率還需要進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)中脂肪消化率較低可能與飼養(yǎng)水溫有關(guān),有研究表明,黃鱔各組織中脂肪酶在25~35 ℃條件下活力最強(qiáng)[18],而本試驗(yàn)飼養(yǎng)過程中的水溫在20~23 ℃,這可能會(huì)使脂肪消化率降低。
本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同粉碎粒度對黃鱔排便時(shí)間的影響也有顯著差異,隨著粒度的減小,排便時(shí)間也相應(yīng)地縮短。其原因可能是粒度較小的飼料進(jìn)入胃腸道后,容易被消化,經(jīng)過腸道的速度便會(huì)縮短,排便所需時(shí)間也會(huì)縮短;粒度較大的飼料進(jìn)入胃腸道后,為了更好的消化吸收,速度便會(huì)減慢,這與張現(xiàn)玲等[19]的研究觀點(diǎn)相同。這在一定程度上也反應(yīng)了80目組試驗(yàn)飼料能被更快、更好的消化吸收。
漁業(yè)節(jié)能減排是實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略的重要舉措[20],氮排放也是漁業(yè)節(jié)能減排的重要指標(biāo)之一。本試驗(yàn)中蛋白質(zhì)保留率是49.83%~55.92%,高于已有研究其他魚類的蛋白質(zhì)保留率,陳建明等[21]試驗(yàn)表明青魚的蛋白質(zhì)保留率是31.02%~35.82%,葉文娟等[22]試驗(yàn)中泥鰍幼魚的蛋白質(zhì)保留率為24.2%~33.1%,說明本試驗(yàn)中飼料配方飼料吸收較好,氨基酸平衡,飼料蛋白轉(zhuǎn)化為魚體蛋白的比例較高,適于黃鱔幼苗生長。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,隨著飼料原料粉碎粒度的減小,蛋白質(zhì)等含氮類物質(zhì)的消化吸收率提高,蛋白質(zhì)保留率也相應(yīng)提高,氮排泄量就會(huì)減少。由于80目組黃鱔對飼料能夠更好的吸收利用,氮排放量顯著減少,飼料原料粉碎40目和80目的飼料比較,生產(chǎn)每噸黃鱔糞便排放量減少了53.10 kg,氮排放量減少了6.83 kg,減少了近50%的氮排放。
在本試驗(yàn)條件下,黃鱔飼料原料粉碎至完全通過80目標(biāo)準(zhǔn)篩(0.180 mm篩孔),可以獲得最大的增重率和日增質(zhì)量,同時(shí)也獲得最小的飼料系數(shù);較佳的蛋白質(zhì)、脂肪和干物質(zhì)消化率;蛋白質(zhì)保留率達(dá)到55.92%,與40目相比生產(chǎn)每噸黃鱔可減少6.83 kg氮排放。