王纖纖 曾本和 劉樂樂 楊瑞斌 劉海平

(1.西藏自治區(qū)農牧科學院水產科學研究所,拉薩 850002;2.華中農業(yè)大學水產學院,武漢 430070;3.西藏自治區(qū)動物疫病預防控制中心(畜牧總站),拉薩 850000)

異齒裂腹魚(Schizothorax),隸屬鯉形目(Cypriniformes),鯉科(Cyprindiae),裂腹魚亞科(Schizothracinae),裂腹魚屬(Schizothorax)[1],因體延長,略呈棒形,故俗稱“棒棒魚”,為我國特有的高原冷水性魚類資源,喜急流生活[2],僅分布于西藏雅魯藏布江中上游干支流及附屬水體中,多在水質清澈、礫石底質的河道處活動,主要以刮取著生藻類為食,為產區(qū)主要經(jīng)濟魚類之一[3]。然而,隨著捕撈強度的增強,河流現(xiàn)存漁業(yè)資源量明顯下降;不科學的放生習俗,導致外來物種入侵;加上異齒裂腹魚自身分布區(qū)域狹小,性成熟年齡遲[4],生長速度和資源量增長緩慢[5],2016年異齒裂腹魚已被列入中國脊椎動物紅色名錄[6],若該資源一旦受到破壞,將很難有效恢復。

近年來,學者們對異齒裂腹魚的相關研究報道逐漸增多,主要集中在生物學特征[7—9]、行為學特性[10,11]、病理學研究[12,13]、適應性進化[14,15]、生物監(jiān)測[4]、養(yǎng)殖開發(fā)[16,17]等方面。通過人工馴養(yǎng)異齒裂腹魚開展系列研究,可保護異齒裂腹魚的種群數(shù)量,但人工馴養(yǎng)異齒裂腹魚的飼料來源亟待解決。目前,市面上還沒有異齒裂腹魚的全價配合飼料,有關其營養(yǎng)需求的研究報道仍屬空白。

不同于畜禽,魚類對飼料中的蛋白質需求量較高[18],魚體體成分中蛋白質占干物質組成的65%—75%[19],且在魚類養(yǎng)殖過程中,蛋白質也是飼料中最為主要和昂貴的營養(yǎng)成分,魚類飼料的蛋白質水平常為25%—55%[20],可占飼料總成本的50%以上[19]。故研究者都將水產飼料的最適蛋白質需求量的確立,作為研究魚類營養(yǎng)需求量的首要課題[21]。飼料中的蛋白質經(jīng)魚體消化吸收后以氨基酸的形式進入體內,能為魚體提供合成自身蛋白質所需的氨基酸,氨基酸將參與魚體內絕大多數(shù)酶、含氮激素(如生長激素、胰島素)與含氮維生素(絕大多數(shù)B族維生素)等物質的合成[22],是魚體細胞、組織和機體的重要組成部分,同時在維持魚體新陳代謝、促進魚體生長、發(fā)育和繁殖等階段中都發(fā)揮著非常重要的作用,是決定魚類生長發(fā)育速度的關鍵性因素[23]。當魚類攝入低蛋白質含量的飼料時,會限制魚類的生長,降低存活率,擾亂上市時間,損害水產養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益;攝入高蛋白質含量的飼料時,并不能進一步提高魚類的生長性能,反而會通過氧化脫氨基作用把過量的蛋白質分解,用于機體供能而非儲積體蛋白,在加重魚類代謝負擔的同時產生更多的氨氮排泄物,污染水體,并且還會增加飼料成本,造成漁業(yè)資源的不必要浪費,不利于水產行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[24—26]。

因此,本試驗設置一系列蛋白質梯度飼料飼養(yǎng)異齒裂腹魚,旨在研究其飼料蛋白質的最適需求量,并探討飼料中不同蛋白質水平對其生長、形體指標、全魚體成分、消化酶活性、非特異性免疫及蛋白質代謝反應的影響,為確定異齒裂腹魚的營養(yǎng)標準和開發(fā)低成本、高效益的科學飼料配方提供基礎資料,這將為其苗種的大規(guī)模生產和西藏異齒裂腹魚的人工增殖放流活動提供技術支持,為異齒裂腹魚資源的合理保護與開發(fā)奠定基礎,亦為西藏的魚類資源保護提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料設計

本試驗飼料以白魚粉、酪蛋白和南極磷蝦粉為蛋白源,魚油為脂肪源,糊化淀粉和玉米淀粉為糖源,羧甲基纖維素為黏合劑。配制6組等脂等能蛋白質水平分別為20.01%、25.00%、30.19%、35.24%、40.12%和45.10%的試驗飼料,試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(表1)。飼料原料從河南中偌生物科技有限公司購買,飼料原料過60目篩,嚴格按照表1配比稱重,采用逐級混勻法混合均勻,混合后的粉狀飼料經(jīng)制粒機,制成(粒徑0.3 cm;長度1 cm左右)的顆粒飼料;自然風干至含水分約10%,放入密封袋于冰柜(-4℃)中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗設計及養(yǎng)殖管理

試驗所用異齒裂腹魚為2018年采自雅魯藏布江日喀則河段,試驗前期試驗用魚暫養(yǎng)于(長5 m×寬3 m×高0.6 m)水泥池中,以鯉(Cyprinus carpio)商業(yè)飼料馴食60d,使之逐漸適應配合飼料,待野生異齒裂腹魚能正常搶食后,開始試驗。在試驗開始前,停食24h,用MS-222麻醉后稱重,隨機挑選540尾規(guī)格相似,體重為 (115.46±16.20) g健康無傷病的異齒裂腹魚,隨機分成6組,每組3個重復,每個重復30尾魚,并分別放入6個(長3.0 m×寬0.5 m×高0.3 m)平列槽(每個平列槽用網(wǎng)孔為1.5 mm制作的隔板分成3個平行的養(yǎng)殖空間),分組后停食24h,然后給予不同蛋白質水平的配合飼料進行94d的飼養(yǎng)試驗。每天按試驗魚體重3%—5%表觀飽食投喂3次(8:30、13:30和18:30),投餌1h后吸出殘餌和糞便,殘餌置于恒溫箱中(55℃)烘干稱重并記錄。前1周內各組死亡的魚可進行補充替換,在此之后每天記錄死魚的數(shù)量,計算死亡率。因試驗對象為野生魚,在飼養(yǎng)過程中極易發(fā)生水霉病,造成極高的死亡率,為保試驗的順利進行,每隔1天配制濃度為2%的鹽水用于魚體消毒,浸泡時間由魚的耐受能力而定,一般大于20min,并結合藥物(美婷Ⅱ)防治水霉病對魚類的危害。試驗魚用曝氣后的地下水(微循環(huán))進行飼養(yǎng),每天對試驗水體進行3次監(jiān)測,保持水體的水溫變化范圍: 12.1—12.3℃;溶氧含量: ≥6 mg/L;pH變化范圍: 7.8—8.2;氨氮≤0.01;亞硝≤0.02。試驗于西藏自治區(qū)農牧科學院水產科學研究所西藏土著魚類增殖育種場內進行。

1.3 樣品采集與分析方法

在養(yǎng)殖試驗結束時,將魚停食24h,用MS-222麻醉后確認每個平面槽內魚的數(shù)量并將全部試驗魚逐一稱重、測體長和全長,以分別計算異齒裂腹魚的體重增長率、特定生長率、攝食率、飼料系數(shù)、蛋白質效率和成活率。

每個平列槽隨機取5尾試驗魚,用干布吸干魚體外表水分后,在冰盤上迅速解剖取其內臟并稱重,然后分離出內臟、肝胰臟和腸道,再分別稱重,以分別計算肥滿度、臟體比、肝體比、腸體比。肝臟保存于-80℃的超低溫冰柜中,用于測定消化酶、免疫酶和抗氧化酶活性;腸道分為前腸、中腸和后腸,均保存于-80℃,用于測定消化酶活性。每組隨機抽取10尾試驗魚,以注射器自尾靜脈取血,以3000 r/min離心10min,離心后分離血清并于-80℃保存,用于血清中血氨和尿素氮(BUN)的測定。每組取5尾試驗魚,魚體放入封口膠袋中,編號后迅速放入-20℃冰柜中冷凍,用于魚體體成分分析。

各組試驗配合飼料和異齒裂腹魚魚體的水分(H2O)、粗蛋白質(CP)、粗脂肪(EE)、灰分(Ash,%)均參照AOAC(1995)[27]的方法進行測定: 水分含量采用常壓干燥法,于鼓風烘箱105℃下烘干至恒重測定;粗蛋白含量采用凱氏自動定氮儀測定;飼料粗脂肪含量采用索氏抽提器測定(乙醚為溶劑);飼料粗灰分的測定,先將樣品在電爐上碳化至無煙后,再在馬福爐灼燒12h后測定。肝臟中的消化酶、免疫酶和抗氧化酶,前腸、中腸和后腸中的消化酶、血清中的血氨和尿素氮(BUN)以及組織勻漿液中蛋白質濃度均采用南京建成生物工程研究所的試劑盒進行測定。

表 1 異齒裂腹魚試驗飼料配方及營養(yǎng)成分(%干物質)Tab.1 Formulation and nutrition composition of Schizothorax experimental diets (% dry matter)

1.4 計算與統(tǒng)計分析

異齒裂腹魚的體重增長率、特定生長率、攝食率、飼料系數(shù)、蛋白質效率、成活率、肥滿度、臟體比、肝體比和腸體比參照以下公式計算:

增重率(Weight growth rate,WGR,%)=100×(Wt-W0)/W0

特定生長率(Specific growth rate,SGR,%/d)=(lnWt-lnW0)×100/t

攝食率(Feeding ratio,FR,%)=100×F/[t× (Wt+W0)/2]

飼料系數(shù)(Feed conversion ratio,FCR)=F/(Wt-W0)

蛋白質效率(Protein efficiency ratio,PER,%)=100×(Wt×Nt-W0×N0)/Ip

成活率(Survival rate,SR,%)=100×(Nt-N0)/N0

肥滿度(Condition factor,CF,g/cm3)=100×Wt/L3

臟體比(Viscerasomatic index,VSI,%)=100×Wv/Wt

肝體比(Hepaticsomatic index,HSI,%)=100×Wh/Wt

腸體比(Viserosomatic index,VI,%)=100×Wvi/Wt式中,W0為試驗開始時魚體重(g);Wt為試驗結束時魚體重(g);t為養(yǎng)殖天數(shù)(d);L為魚體長(cm);N0為試驗開始時魚的尾數(shù);Nt為試驗結束時魚的尾數(shù);F為飼料攝入量(g);Wv、Wh、Wvi分別為試驗魚內臟團、肝臟、腸道的質量(g);Ip為粗蛋白質攝入量(以干重計);Ip=F×P[P為飼料中粗蛋白質含量(%)]。

1.5 統(tǒng)計分析方法

試驗結果表示為“平均值±標準差”(Mean±SD)。采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件中one-way ANOVA對所得數(shù)據(jù)進行單因素方差分析,若差異達到顯著,則采用Duncan’s進行多重比較,差異顯著水平為P＜0.05。

2 結果

2.1 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚生長及飼料利用的影響

由表2可知,隨著飼料蛋白質水平的增加,異齒裂腹魚末重(FW)、增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、蛋白質效率(PER)、成活率(SR)均呈先升高后降低的變化趨勢。FW、WGR、SGR均在飼料蛋白質水平為40.12%時達到最大,分別為140.55 g、28.20%和0.41 %/d;FW與飼料蛋白質水平為30.19%—35.24%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05);WGR、SGR均與飼料蛋白質水平為30.19%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05)。PER、SR均在飼料蛋白質水平為25.00%時達到最大,分別為1.19%和74.44%,均與飼料蛋白質水平為30.19%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05)。攝食率(FR)隨飼料蛋白質水平的升高呈先降低后趨于穩(wěn)定的變化趨勢,在飼料蛋白水平為20.01%時最高,為0.74%,顯著高于其余試驗組(P＜0.05)。飼料系數(shù)(FCR)隨著飼料蛋白水平的升高呈先降低后升高的變化趨勢,且在飼料蛋白含量為40.12%時最低,為2.36,與飼料蛋白質水平為30.19%—35.24%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著低于其余試驗組(P＜0.05)。以二次曲線來擬合飼料蛋白水平(X)與WGR(Y1)、SGR(Y2)、FCR(Y3)、PER(Y4)的關系,得回歸方程,方程Y1=-1026.3X2+683.26X-85.957(R2=0.8611);Y2=-14.643X2+9.7293X-1.2069(R2=0.8681);Y3=260.29X2-177.09X+32.232(R2=0.9031);Y4=-39.571X2+24.693X-2.6436(R2=0.8507)。則WGR、SGR、FCR、PER最優(yōu)時飼料蛋白水平分別為33.29%、33.22%、34.02%和31.20%(圖1—4)。以一次方程來擬合飼料蛋白水平(X)與FR(Y5),得回歸方程Y5=-0.4971X+0.8332(R2=0.9583,圖5)

表 2 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚生長性能的影響(平均值±標準差)Tab.2 Effect of dietary protein levels on growth of Schizothorax (Mean±SD)

2.2 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚形體指標及全魚體成分的影響

由表3可知,異齒裂腹魚肥滿度(CF)隨飼料蛋白質水平升高呈先升高后降低的變化趨勢,在飼料蛋白質水平為35.24%時最高,顯著高于其余各試驗組(P＜0.05)。臟體比(VSI)、腸體比(VI)均隨飼料蛋白質水平升高呈逐漸降低的變化趨勢,均在飼料蛋白質含量為45.10%時取得最小值,分別為8.71%和1.88%。肝體比(HSI)隨飼料蛋白質水平升高呈先降低后升高的變化趨勢,在飼料蛋白質水平為40.12%時最低,與飼料蛋白水平為35.24%試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著低于其余試驗組(P＜0.05)。

由表4可知,隨著飼料中蛋白質水平的增加,異齒裂腹魚育成魚全魚粗蛋白質含量逐漸升高,45.10%組達到最高值,為18.25%,與30.19%—40.12%組全魚粗蛋白質含量差異不顯著(P＞0.05),但顯著高于20.01%—25.00%組(P＜0.05)。隨著飼料蛋白質水平的升高,各組異齒裂腹魚育成魚全魚水分含量呈先增加后降低的變化趨勢,且差異不顯著(P＞0.05);粗脂肪含量隨飼料蛋白水平的增加而不斷下降,45.10%組達到最小值7.87%,且各組差異不顯著(P＞0.05);粗灰分含量無顯著差異(P＞0.05)。

圖3 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚飼料系數(shù)的影響Fig.3 The effect of dietary protein levels on feed conversion ratio of Schizothorax

2.3 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚消化酶活性的影響

用蛋白質水平為20.01%、25.00%、30.19%、35.24%、40.12%和45.10%的試驗飼料飼養(yǎng)異齒裂腹魚94d后,其腸道和肝臟胰蛋白酶(TPS)的活性見表5。試驗魚前腸、中腸、后腸和肝臟TPS活性隨試驗飼料蛋白質水平的升高均呈先增加后減小的變化趨勢;前腸TPS活性在蛋白質水平為40.12%達到最大,最大值為5254.64 U/mg prot,與飼料蛋白質水平為30.19%—35.24%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05);中腸和肝臟TPS活性在蛋白質水平為35.24%達到最大,最大值分別為5908.91和1411.26 U/mg prot,中腸各組TPS活性差異不顯著,肝臟TPS活性在飼料蛋白質水平為25.00%—40.12%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05)。后腸TPS活性隨試驗飼料蛋白質水平(25.00%—45.10%的實驗組)的升高呈先增加后減小的變化趨勢,在飼料蛋白質水平為35.24%時達到最大,為4685.64 U/mg prot,與飼料蛋白質水平為30.19%的試驗組差異不顯著(P＞0.05)。異齒裂腹魚育成魚TPS活性具有組織器官差異性,在飼料蛋白質水平為25.00%—35.24%、45%時TPS活性表現(xiàn)為: 中腸＞后腸＞前腸＞肝臟;在飼料蛋白質水平為20.01%—45.10%時,肝臟TPS活性均為最低。

圖4 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚蛋白質效率的影響Fig.4 The effect of dietary protein levels on protein efficiency ratio of Schizothorax

圖5 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚攝食率的影響Fig.5 The effect of dietary protein levels on feed intake of Schizothorax

試驗魚前腸、中腸、后腸和肝臟的脂肪酶(LPS)活性隨試驗飼料蛋白質水平的升高均呈先增加后減小的變化趨勢;前腸和肝臟LPS活性均在蛋白質水平為35.24%時達到最大,分別為3.90和22.30 U/mg prot,前腸LPS活性在飼料蛋白質水平為30.19%—35.24%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),肝臟LPS活性在飼料蛋白質水平為30.19%—35.24%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05);中腸和后腸LPS活性均在蛋白質水平為30.19%時達到最大,分別為16.29和7.66 U/mg prot,中腸LPS活性在飼料蛋白質水平為20.01%—30.19%的試驗組差異不顯著(P＞0.05),顯著高于其余試驗組(P＜0.05),后腸各組LPS活性差異不顯著。異齒裂腹魚育成魚LPS活性具有組織器官差異性,在飼料蛋白質水平為20.01%—45.10%時LPS活性表現(xiàn)為: 肝臟＞中腸＞后腸＞前腸(除在飼料蛋白質水平為20.01%—25.00%時LPS活性表現(xiàn)為: 中腸＞肝臟)。

試驗魚前腸、中腸、后腸和肝臟的淀粉酶(AMS)活性隨試驗飼料蛋白質水平的升高均呈先增加后減小的變化趨勢,且各組間均差異不顯著(P＞0.05)。前腸AMS活性在30.19%時達最大值,為0.235 U/mg prot,中腸和肝臟AMS活性在35.24%時達最大值,分別為0.354和0.172 U/mg prot。后腸AMS活性的高低受飼料蛋白質水平的影響較小,隨試驗飼料蛋白質水平的升高,變化不明顯。異齒裂腹魚育成魚AMS活性具有組織器官差異性,在飼料蛋白質水平為25.00%—40.12%時AMS活性表現(xiàn)為:中腸＞前腸＞后腸＞肝臟。

表 3 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚形體指標的影響Tab.3 Effects of feed protein levels on body parameters of Schizothorax fish

表 4 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚全魚體成分的影響Tab.4 Effects of feed protein levels on the whole fish body composition of Schizothorax fish

2.4 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚非特異性免疫及蛋白質代謝反應的影響

由表6可知,飼料蛋白質水平對肝臟超氧化物歧化酶(SOD)活性影響顯著(P＜0.05),隨飼料蛋白質水平升高,SOD活性增加,在蛋白質水平為45.10%時,SOD活性最高,為1.60 U/mL,顯著高于20.01%—25.00%組(P＜0.05),與30.19%—40.12%組差異不顯著(P＞0.05);隨著飼料蛋白質水平增加,肝臟的谷丙轉氨酶(ALT)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)活性均呈先升高后降低的變化趨勢,且各組間差異均不顯著(P＞0.05),ALT和ACP活性在蛋白質水平為35.24%時最高,分別為52.87 IU/L和0.078 U/g prot,AKP活性在蛋白質水平為30.19%時最高,為0.31 U/g prot。

隨著飼料蛋白質水平增加,異齒裂腹魚血清中的尿素氮含量逐漸升高,45.10%組達最大含量,為2.00 mmol/L,顯著高于20.01%組(P＜0.05),與其他試驗組差異不顯著(P＞0.05);血清中血氨含量在45.10%組達最大含量,為899.03 μmol/L,顯著高于25.00%組(P＜0.05),與其他組差異不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 影響異齒裂腹魚對飼料中蛋白質需求量的因素

魚類為變溫動物,體溫極低,所需基礎代謝極少,不能很好的利用碳水化合物供能,為維持正常的生長發(fā)育和繁殖,故魚類對易于利用的蛋白質要求極高。有研究表明,在魚體干物質中,蛋白質含量在65%左右[19],而在魚類的全價配合飼料中蛋白質水平為25%—55%[20]。魚類對蛋白質的需求與魚類的種類、食性、生長階段、水溫等因素密切相關(表7)。根據(jù)食性的不同,魚類可分為肉食性魚類、雜食性魚類、草食性魚類,有研究表明: 魚類對蛋白質的需求: 肉食性＞雜食性＞草食性。如: 青魚(Mylopharyngodon piceus)[28]稚魚蛋白質需求量為41%,瓦氏黃顙魚(Pelteobagrus vachelli)[29]蛋白質需求量為39.73%,鯉[30]蛋白質需求量為35%,草魚(Ctenopharyngodon idellus)[31,32]蛋白質需求量為22.77%—29.64%;真鯛(Pagrosomus major)[33]蛋白質需求量為35.8%—53.7%,團頭魴(Megalobrama amblycephala)[34]蛋白質需求量為21.05%—30.83%;南方大口鯰(Silurus meridionalis)[35]蛋白質需求量為41.1%—45.1%,鯉[36]蛋白質需求量為30%—32%;鱖(Siniperca chuatsi)[37]蛋白質需求量為44.7%—45.8%,彭澤鯽(Carassius auratus)[38,39]蛋白質需求量為30%。根據(jù)生長階段的不同魚類對蛋白質的需求: 仔魚＞稚魚＞成魚;如: 規(guī)格為0.2—2、2—20和12—80 g的黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)[40,41]的蛋白質需求量分別為45%、40.00%和38.78%,虹鱒(Oncorhynchus mykiss)[42]的仔魚、稚魚和成魚的蛋白質需求量分別為45%—50%、40%—45%和35%—40%;根據(jù)魚類生長環(huán)境水溫的不同,魚類對蛋白質的需求: 冷水性魚＞溫水性魚;如黃顙魚[43]蛋白質需求量為37.49%,施氏鱘(Acipenser schrenckii)[44]蛋白質需求量為39.00%;斑點叉尾鮰(Ictalurus punctatus)[45]蛋白質需求量為25%,高首鱘(Acipensertransmontanus)[46]蛋白質需求量為40.05%。本試驗魚的最適蛋白質水平為31.20%—34.02%,低于相似規(guī)格的高首鱘和虹鱒,高于相似規(guī)格的斑點叉尾鮰,與拉薩裸裂尻和鯉的相近。本試驗中研究對象的天然生活環(huán)境僅限于青藏高原,海拔可能也會對其蛋白質需求量產生某些影響[47]。由于在現(xiàn)存裂腹魚類蛋白質需求量的研究中海拔對魚類蛋白質需求量是否有影響的可供參考資料較少,故本文暫未對海拔進行深入的討論,但海拔是否會對魚類營養(yǎng)需求量產生影響,還需繼續(xù)進行探索。

表 5 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚消化酶活性的影響Tab.5 Effects of dietary protein levels on digestive enzyme activities of Schizothorax fish (U/mg prot)

表 6 飼料蛋白質水平對異齒裂腹魚非特異性免疫及蛋白質代謝反應的影響Tab.6 Effects of different protein levels on non-specific immune-related enzyme activities and protein metabolism of Schizothorax o’connori fish

3.2 異齒裂腹魚飼料中蛋白質需要量的確定

最適蛋白質需要量是指符合魚體最大生長或魚體蛋白質最大增加量而必需的最為經(jīng)濟的攝食量[31]。魚類營養(yǎng)需求研究中常常以生長速率(SGR、WGR等)[48—50]、飼料和營養(yǎng)物質利用效率(FCR、PER等)[51]來衡量營養(yǎng)物質含量對魚類的養(yǎng)殖效果。本試驗選擇增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、飼料系數(shù)(FCR)和蛋白質效率(PER)等作為評定指標,得出異齒裂腹魚最適蛋白質添加量為31.20%—34.02%。較相似規(guī)格的虹鱒[42]和高首鱘[46]等大部分冷水性魚類低,這可能與試驗魚在自然環(huán)境中的攝食習性有關。本試驗魚為雅魯藏布江日喀則段捕獲的野生異齒裂腹魚,有研究表明[4],自然環(huán)境中異齒裂腹魚主要以著生藻類為食,其中硅藻占比最大,食物組成中僅有少量水蚯蚓和節(jié)肢動物附肢等,表明試驗魚已經(jīng)適應采食低蛋白質含量的餌料,所以降低了對飼料中蛋白質的需求量。同相似規(guī)格鯉[36]相近。因此,在沒有異齒裂腹魚的全價配合飼料生產時,建議使用鯉飼料對異齒裂腹魚進行馴食及養(yǎng)殖。

表 7 影響魚類飼料中適宜蛋白質需求量的因素Tab.7 Factors affecting the appropriate protein requirement in fish feed

3.3 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚生長、攝食率、形體指標及體成分的影響

本試驗魚經(jīng)94d的飼養(yǎng),不同蛋白質水平試驗組的魚增重率為9.58%—28.20%,與葉文娟等[19]對泥鰍幼魚、伍代勇等[36]對鯉、鄒祺[40]對黃顙魚的研究不同,但與曾本和等[50]對拉薩裸裂尻魚幼魚的報道相似。這是因為,異齒裂腹魚等高原特有魚類本身就存在著生長緩慢的現(xiàn)象,且異齒裂腹魚若要長到500 g,往往需要10年以上的時間[2],生長緩慢的原因可能與其自身的生活史特征和海拔高度的不同而導致的水體環(huán)境條件差異直接相關,但具體的機制還需進行更為深入的研究。

本試驗主要通過調節(jié)玉米淀粉和纖維素添加量來平衡飼料能量和配方,從而制成等脂等能不同蛋白水平的試驗飼料,即隨著飼料蛋白水平上升,其可消化碳水化合物水平逐漸下降。有研究表明[48],飼料中低蛋白質或高碳水化合物,均會降低魚類特定生長率(SGR),魚類生長會受到抑制。在本試驗中,在蛋白質水平為20.01%時,異齒裂腹魚的SGR最低,這表明,試驗魚在低蛋白質組生長緩慢可能也與飼料中高碳水化合物水平有關。有文獻指出[52],魚類會優(yōu)先利用飼料中的蛋白質,且飼料中低水平碳水化合物不影響甚至可以提高魚類的生長率、飼料效率。在本試驗中,在蛋白質水平為40.12%時試驗魚的SGR最大,當?shù)鞍踪|水平升高到45.10%時,其SGR顯著降低(P＜0.05),這主要與飼料中過高的蛋白質水平有關。本試驗,飼料碳水化合物水平的變化可能會對低蛋白質組異齒裂腹魚的生長產生影響,但并不會影響試驗的開展,這一點,從腸道和肝臟淀粉酶活性無顯著變化(P＞0.05)也可以得到驗證。

本試驗魚攝食率(FR)在低蛋白組(20%)最高(P＜0.05),在高蛋白組(40%)最低,與30%—35%差異不顯著(P＞0.05),與葉文娟等[19]對泥鰍幼魚蛋白質需求量的研究類似。這可能與魚類的攝食補償性調節(jié)[22]有關,即: 當攝入的餌料中蛋白質含量過低,魚類就會增加對餌料的攝入量,以滿足自身對能量及營養(yǎng)物質的需求,攝食率由此增大,因此,適當?shù)靥岣唢暳现械牡鞍踪|含量,可以相應的降低魚類養(yǎng)殖中飼料的用量,節(jié)約養(yǎng)殖成本。

在本試驗中隨飼料蛋白水平升高,異齒裂腹魚臟體比(VSI)、腸體比(VI)呈逐漸降低的變化趨勢,肝體比(HSI)在低蛋白質組(20%)最高(P＜0.05),與曾本和等[50]所報道的蛋白質需求量對拉薩裸裂尻形體指數(shù)的影響相類似。魚類在攝食低蛋白質水平飼料時,攝食率往往會增加,這相對于攝食高蛋白質飼料組的魚類,攝入了較高水平的糖類和脂肪。有研究表明,魚類攝入過多碳水化合物,會使魚體糖代謝增強[54],同時,提高某些組織脂肪合成酶的活性,加快糖類向脂肪的轉變,并與攝入的脂肪共同促進肝臟、腹腔內臟等脂肪組織的脂肪沉積[54,55],從而增加肝臟、內臟團和腸系膜的質量,魚體的肝體比(HSI)、臟體比(VSI)和腸體比(VI)也隨之增加,因此,適當?shù)卦黾语暳现械牡鞍踪|含量,可以減少魚體內臟脂肪比例,并提高養(yǎng)殖魚類的品質[56]。

在本試驗中,隨著飼料蛋白水平的上升,異齒裂腹魚全魚粗蛋白質含量明顯增加,粗脂肪含量逐漸降低,與曾本和等[57]對臺灣泥鰍、宋理平[21]對寶石鱸、孫挺[58]對黃顙魚的研究相似,與桑永明等[59]對方正銀鯽、涂永芹等[60]對春鯉、周興華等[61]對齊口裂腹魚、魯瓊[62]對黃姑魚的研究結果不同,這可能與魚的種類有關。

3.4 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚消化酶活性的影響

本試驗結果表明,各試驗組異齒裂腹魚腸道和肝臟3種消化酶活性高低均呈: 胰蛋白酶活性(TPS)＞脂肪酶活性(LPS)＞淀粉酶活性(AMS)。這可能與異齒裂腹魚在長期進化過程中所形成的固有生物學特性有關,即異齒裂腹魚長期生存在食物嚴重缺乏水域,為適應環(huán)境,必須充分地消化和吸收食物中的蛋白質,以保證魚體能在相同的能量消耗上獲得最多的食物蛋白質(氨基酸)用于自身的生長[4],從而導致魚類自身的發(fā)育過程和遺傳規(guī)律,傾向于消化酶類中的蛋白酶活性較高。在自然環(huán)境中異齒裂腹魚的食物組成主要是底層藻類,有研究表明,底棲硅藻的營養(yǎng)成分中粗脂肪的含量大于總糖[63],餌料中某些成分的增加,消化該成分的消化酶的活性也會增強[64],這與本試驗研究結果異齒裂腹魚的LPS活性大于AMS活性相符。

除后腸各組AMS的活性變化與蛋白質水平無明顯相關外,其余組織的3種消化酶活性均隨試驗飼料蛋白質水平的升高呈先增加后減小的變化趨勢,飼料中某些成分增加,消化該成分的消化酶的活性也會增強,而其他消化酶的活性也會發(fā)生變化[64],且魚類對飼料中蛋白質的消化和吸收是有一定限度的,即蛋白酶活性隨著飼料蛋白水平的增加而升高,當達到最適宜蛋白質水平后,酶活不再升高甚至下降[65],這與本試驗研究結果相一致。

4種組織的3種消化酶活性呈現(xiàn)組織器官差異性,TPS活性為: 中腸＞后腸＞前腸＞肝臟;LPS活性為: 肝臟＞中腸＞后腸＞前腸;AMS活性為: 中腸＞前腸＞后腸＞肝臟。該結果表明,異齒裂腹魚攝食蛋白質和糖類后,腸道是主要的消化器官,肝臟起輔助作用;食物中的脂肪主要依靠肝臟分泌脂肪酶再在其中腸進行消化吸收,這主要與異齒裂腹魚的消化結構有關,眾所周知,魚類腸道內的脂肪酶大多數(shù)都不是由腸黏膜直接分泌的,而是來自肝胰臟(膽管、胰管導入),脂肪消化吸收的主要部位在腸道中前部(膽管開口附近)[66],當中腸內的脂肪酶將食物中的脂肪消化后,便會因為腸道的蠕動隨食物團向后腸移動,與此同時,促進后腸TPS的活性,加強后腸消化吸收LPS,回收利用自體蛋白,這與數(shù)據(jù)所反映的后腸的TPS和LPS活性大于前腸相一致。

本研究結果表明,在一定蛋白水平范圍內,異齒裂腹魚消化酶活性的變化趨勢基本與確定飼料適宜營養(yǎng)水平的主要評價指標: 特定生長率,輔助評價指標: 增重率和蛋白質效率[65]相一致。

3.5 飼料蛋白水平對異齒裂腹魚非特異性免疫及蛋白質代謝反應的影響

動物體內的酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)主要來源于肝臟,是機體代謝過程中重要的調控酶[67],常作為評價非特異性免疫性能的重要指標,其活性降低會導致非特異性免疫性能下降[68]。本研究結果表明,隨著飼料蛋白質水平的升高,肝臟ACP和AKP活性均呈先增加后減小的變化趨勢,說明適當提高魚類飼料中蛋白質水平有助于提高異齒裂腹魚的抗病性,但過高的蛋白質水平可能會抑制ACP和AKP活性,給免疫系統(tǒng)帶來負面影響。

超氧化物歧化酶(SOD)是一種抗氧化酶,可以清除活性氧的自由基,防止機體受到氧化傷害[69]。SOD負責催化降解組織器官產生的超氧化物陰離子,同時生成過氧化氫(H2O2),是抵抗氧化應激最基本的酶之一,機體自由基越多SOD活性就越高。在本試驗中,隨飼料蛋白質水平的升高,肝臟SOD活性增加顯著(P＜0.05),與唐媛媛[70]對卵形鯧鲹的研究相似,但楊弘等[71]對尼羅羅非魚的研究不同,本試驗所測的SOD活性數(shù)值較低,這可能與魚的種類有關。

谷丙轉氨酶(ALT)是氨基酸代謝的關鍵酶類之一,肝臟中ALT活性升高表明氨基酸代謝增強,即蛋白質合成代謝加強,有利于氮在魚體的蓄積;若肝等組織中ALT活性異常降低,可能與肝細胞損傷有關[72]。異齒裂腹魚肝臟中ALT活性隨飼料中蛋白質水平的升高呈先增加后減小的變化趨勢,但各組差異不顯著,說明本試驗飼料的高蛋白質組對異齒裂腹魚的肝臟健康并未產生明顯的不良影響,但是對魚體蛋白質的合成產生了一定的影響。

飼料中的蛋白質經(jīng)魚類腸道消化分解成氨基酸,再通過吸收進入魚體氨基酸代謝庫,其中有一部分氨基酸被氧化分解,產生氨和尿素等,并積累在血液中,飼料蛋白質水平的增加會顯著提高血清中尿素氮含量和血氨含量,與林淑琴[73]對大黃魚研究相似。這表明,異齒裂腹魚在攝食適宜的蛋白水平飼料后,其體內蛋白質代謝反應會加快,當飼料中蛋白質水平超過其適宜量時,可能會造成蛋白質的浪費。

4 結論

本研究結果表明,飼料蛋白質水平會對異齒裂腹魚的生長、消化酶活性、非特異性免疫及蛋白質代謝反應產生影響。飼料蛋白質水平過高或者過低都會造成異齒裂腹魚的生長緩慢、消化酶活性降低、非特異性免疫能力下降、蛋白質代謝反應異常等。綜上所述,以白魚粉、酪蛋白、南極磷蝦粉為蛋白源,飼料脂肪水平在7.00%—7.08%,飼料總能為15.01—15.39 MJ/kg的養(yǎng)殖條件下,結合增重率、特定生長率、飼料系數(shù)和蛋白質效率等作為評定指標表明: 異齒裂腹魚(115.46±16.20) g達到最大生長的飼料蛋白水平為31.20%—34.02%。