豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾生长、肌肉组成和消化酶活力的影响

    鲁耀鹏 李军涛 张秀霞 王安利 冼健安 王冬梅

    摘 要：为探讨红螯螯虾幼虾的饲料豆粕替代鱼粉的适宜替代量，配制5种不同替代水平（0、40%、60%、80%和100%）的等氮等能饲料，饲喂初重（0.53±0.06）g的红螯螯虾幼虾8周，测定其生长性能、肌肉组成、肝胰腺消化酶活力及抗氧化活力。结果显示，豆粕替代鱼粉对螯虾存活率没有显著影响；与对照组相比，豆粕替代鱼粉的替代量为40%～80%时，红螯螯虾幼虾的增重率和特定生长率没有显著变化；替代量为100%时，螯虾增重率和特定生长率显著下降，螯虾肌肉的蛋白质含量呈现一定程度的下降；豆粕替代鱼粉对螯虾肌肉的脂肪和灰分含量没有显著影响；随着替代量的增加，螯虾肝胰腺胰蛋白酶活力呈现下降的趋势，当替代量为100%时，胰蛋白酶活力显著下降；豆粕替代鱼粉对螯虾肝胰腺脂肪酶、淀粉酶和超氧化物歧化酶（SOD）活力均没有显著影响；替代量为100%时，螯虾肝胰腺总抗氧化活力（T-AOC）显著下降。结果表明，豆粕替代鱼粉的替代量为40%～80%时，对螯虾的生长性能、肌肉组成、消化酶活力和抗氧化活力均没有显著影响，替代量为100%时，显著抑制螯虾的生长、胰蛋白酶活力和T-AOC。根据本试验结果，建议红螯螯虾幼虾饲料中豆粕替代鱼粉的替代量为80%。

    关键词：红螯螯虾；饲料；鱼粉；豆粕；替代

    红螯螯虾（Cherax quadricarinatus），俗称澳洲淡水龙虾，原产自澳大利亚。我国最早于上个世纪90年代开始引进试养，但由于苗量低、价格高等原因未能大规模推广养殖，在对虾等更具优势的品种的推广下，红螯螯虾逐渐淡出我国的水产养殖业。近年来，由于对虾养成率低、罗非鱼利润低等问题，养殖户开始寻求新的养殖品种，红螯螯虾又重新回到了公众的视野。目前，红螯螯虾仍缺乏专用的人工配合饲料，其营养需求研究和饲料研制也较为滞后，仅有少量的文献报道。

    蛋白质是水产配合饲料的主要组成部分，占比高，价格也高昂。鱼粉，因其所含有的氨基酸组成与水产动物的需求接近，且适口性好，含有未知的促生长因子和诱食因子，是目前水产配合饲料的最佳蛋白源，在一定程度上决定了整个饲料配方的优劣及其价格。随着自然环境的恶化，自然资源越来越匮乏，鱼粉的价格逐年上涨，且优质鱼粉主要依赖进口，使水产配合饲料及水产养殖业的发展都受到了极大限制，因此寻求适宜替代鱼粉的蛋白源，以期减少对鱼粉的依赖，并降低饲料成本，一直是水产配合饲料研制的重点方向之一。植物性蛋白源，如豆粕、花生粕、玉米蛋白粉、菜籽粕等，因蛋白含量高、价格较为低廉，常作为替代鱼粉的饲料蛋白源。但众多的研究表明，这些蛋白源替代鱼粉的能力均有限，过量替代可能会对水产动物的生长性能和免疫功能造成不利的影响[1-9]，因此需要针对不同的品种、不同的替代蛋白源开展适宜替代量的系统研究。关于红螯螯虾饲料中鱼粉替代的研究，国外有一些报道[10-11]，但研究结果差异较大，且这些研究与我国的气候和水土条件、饲料原料、螯虾种质等均有一定的差异，因此有必要针对我国本土养殖的具体情况开展相关的研究。本研究以豆粕替代不同比例的鱼粉，探讨不同替代量对红螯螯虾幼虾生长性能、肌肉组成、肝胰腺消化酶活力和抗氧化活力的影响，确定红螯螯虾幼虾饲料中以豆粕替代鱼粉的适宜替代量，以期为红螯螯虾人工配合饲料的研制提供基础资料。

    1 材料与方法

    1.1 试验饲料

    用豆粕逐步替代鱼粉，配制5个等氮等能的不同替代量的饲料，替代量分别为0、40%、60%、80%和100%，试验饲料组成及营养水平见表1。饲料原料经过粉碎后过80目筛，按照饲料配方准确称取所需饲料原料，然后混合均匀，加入鱼油和水搅拌成面团状后制粒，再用烘箱60 ℃烘干，放入-20 ℃冰箱保存。

    1.2 试验用虾及饲养管理

    红螯螯虾幼虾购自海南省万宁市山根镇某虾苗厂。试验在室内循环水养殖系统中进行，红螯螯虾幼虾在试验的养殖环境条件下暂养一周，然后选择附肢完整、健康无患病并处于蜕皮间期的幼虾450尾（平均体重为0.53±0.06 g）进行养殖试验，随机分为5组，每组3个重复，每个重复30尾虾。养殖箱规格为90 cm×60 cm×45 cm，每个养殖箱底部放置30个PVC管作为遮蔽物。养殖期间水温为27～31 ℃，pH 7.8。每天饲料的投喂量为虾体重的6%，按实际摄食情况进行调整。每天分两次投喂，时间分别为07：00和18：00，饲养周期为8周。

    1.3 生长性能测定

    养殖试验结束时，测定螯虾的存活率、增重率和特定生长率，按以下公式进行计算：

    存活率（%）=100×终末尾数/初始尾数；增重率（%）=100×（Wf-Wi）/Wi；特定生长率（%）=100×（ln Wf-ln Wi）/T，式中Wf为平均终末体重，Wi为平均初始体重，T为试验天数。

    1.4 样品采集

    螯虾进行计数并称重后，取肝胰腺和肌肉，用液氮进行速冻，然后置于-80 ℃保存备用。

    1.5 饲料和肌肉成分测定

    饲料和肌肉的常规营养成分组成采用凯氏定氮法（GB/T 6432-94）测定粗蛋白含量，索氏抽提法（GB/T 6433-2006）测定粗脂肪含量，灼烧法（550 ℃）测定粗灰分含量。

    1.6 肝胰腺消化酶活力测定

    将样品从-80 ℃冰箱中取出，在冰上解凍，然后加入9倍体积的生理盐水（0.85% NaCl），在冰浴中进行超声波匀浆（工作时间3 s，间歇时间5 s，工作次数15次），以10 000 r/min离心10 min，取上清液待测。肝胰腺的脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白含量均采用南京建成试剂盒进行检测。

    1.7 统计分析

    结果显示为平均值±标准差（mean±SD），试验数据利用SPSS 18.0进行单因素方差分析（One-Way ANVOA），P<0.05为差异性显著。

    2 结果

    2.1 生长性能

    饲料中豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾的存活率没有显著的影响（P>0.05），存活率范围为74.45%～77.78%。随着饲料中豆粕替代鱼粉的比例增加，红螯螯虾的增重率和特定生长率呈现下降的趋势（图1和图2）。与对照组相比，替代量为40%～80%时，增重率和特定生长率没有显著变化（P<0.05），替代量为100%时，增重率和特定生长率显著下降（P<0.05）。

    2.2 肌肉组成

    饲料中豆粕替代鱼粉对红螯螯虾肌肉组成（干重）的影響见表2。随着饲料中豆粕替代鱼粉比例的增加，红螯螯虾肌肉粗蛋白成分呈现先升高后下降的趋势，在60%组达到最大值，最大值为86.16%。鱼粉替代量60%组的螯虾肌肉粗蛋白含量显著高于鱼粉替代量100%组（P<0.05），但替代量0～80%组之间无显著性差异（P>0.05）。豆粕替代鱼粉对螯虾肌肉中粗脂肪和粗灰分含量没有显著影响（P>0.05）。

    2.3 肝胰腺消化酶活力

    饲料中豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾肝胰腺消化酶活力的影响见图3-图5。随着饲料中豆粕替代鱼粉比例的增加，红螯螯虾肝胰腺胰蛋白酶呈现下降的趋势，替代量为100%时，胰蛋白酶活力显著低于其它饲料组（P<0.05）。各试验组间的脂肪酶和淀粉酶活力没有显著差异（P>0.05）。

    2.4 肝胰腺抗氧化活力

    饲料中豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾肝胰腺抗氧化活力的影响见图6和图7。豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾肝胰腺SOD活力没有显著影响（P>0.05）；与对照组相比，100%替代量组螯虾的肝胰腺T-AOC呈现显著的下降（P<0.05）。

    3 讨论

    3.1 豆粕替代鱼粉对红螯螯虾生长性能的影响

    鱼粉在水产配合饲料中仍有不可替代的地位，随着鱼粉价格的日益提升，水产饲料的成本不断增加，国内外针对新蛋白源的开发做出了一系列的研究。普遍认为，在植物性蛋白源中，大豆蛋白赖氨酸含量、氨基酸较为平衡且消化能值高，是目前最为理想的鱼粉替代源。鱼类的研究中，大豆蛋白替代鱼粉的研究已较多，均具有一定的替代效果，如罗非鱼（Oreochromis niloticus×O.aureu）[1]、鲤（Cyprinus carpio）[2]、青鱼（Mylopharyngodon piceus）[3]、牙鲆（Paralichthys olivaceus）[4]、齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）[5]等，适宜替代量因品种不同而差异较大。针对虾类的研究，李小梅和张家学[6]研究认为用发酵豆粕替代鱼粉比例为28.6%时凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）生长性能较好。杨耐德和符广才[7]的研究结果认为发酵豆粕替代小于33.33%的鱼粉蛋白对凡纳滨对虾生长性能和饲料利用率没有显著影响，过高的替代水平则产生不利影响。丁志丽等[8]研究了日本沼虾（Macrobrachium nipponense）饲料中发酵豆粕替代鱼粉的比例，研究认为发酵豆粕可以作为鱼粉的替代物，但替代比例不宜超过50%。董云伟和牛翠娟[9]的研究结果显示在饲料中豆粕蛋白替代鱼粉蛋白质量的50 %不会对罗氏沼虾（Macrobrachium rosenbergii）的生长造成不良影响。这些虾类的适宜替代量均在50%以下。针对红螯螯虾，Thompson等[10]的研究结果显示当蛋白含量为28%时，豆粕替代100%鱼粉组与替代50%鱼粉组之间的生长性能没有显著差异，认为豆粕可完全替代鱼粉。在本研究中，结果显示豆粕替代鱼粉的替代量在40%～80%时，螯虾幼虾的生长性能均未受到影响，但豆粕完全替代鱼粉时，螯虾的生长性能显著下降，表明在本试验条件下，针对生长性能，豆粕替代鱼粉的替代量可达到80%，与Thompson等的研究结果存在一定的差异。可见，与其它虾类相比，红螯螯虾饲料中的豆粕替代鱼粉可替代量较高。但Garcia-Ulloa等[11]的研究得出了相反的结论，在粗蛋白为40%的饲料中，豆粕替代鱼粉的替代量分别设置为0、25、50、75和100%，饲喂初重（0.5±0.1）g的红螯螯虾幼虾，试验结果显示未替代组的幼虾生长最好，替代组的增重率和蜕壳频率显著降低，蜕壳周期延长，阻碍了幼虾的生长。值得注意的是，Garcia-Ulloa等[11]设计的饲料的粗蛋白含量较高，为40%，而本研究的饲料粗蛋白含量约为32%，Thompson等设计了18%和28%粗蛋白含量的饲料。除饲料蛋白含量以外，造成这些差异的结果还可能与虾龄、饲料配方、养殖条件等的不同均有一定的关系；另外，所用的豆粕的质量也可能影响结果的主要原因之一，在一些研究中发现，不同的大豆产品替代鱼粉的最高替代量也存在差异，具体原因仍有待进一步的深入研究。

    3.2 豆粕替代鱼粉对红螯螯虾肌肉组成的影响

    本试验表明豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾肌肉粗脂肪和粗灰分无显著影响，但是对肌肉粗蛋白含量有一定的影响，替代量为100%时，肌肉粗蛋白含量较低，表明豆粕完全替代鱼粉时，饲料蛋白转变为肌肉蛋白的效率下降，这与生长性能的结果一致。以豆粕替代建鲤（Cyprinus carpio var.Jian）饲料中的鱼粉，替代量为25%和50%时，对其肌肉粗蛋白含量没有显著影响，但替代量达到100%时，肌肉粗蛋白含量显著下降[12]，与本研究结果相似。以10%豆粕替代饲料中6%鱼粉，使奥尼罗非鱼肌肉蛋白含量显著下降[1]。以全脂豆粉、去皮豆粕分别替代鲤鱼饲料中20%鱼粉蛋白，全脂豆粉组鲤鱼肌肉蛋白质含量显著下降，而去皮豆粕对鲤鱼肌肉蛋白质含量没有显著影响，两种大豆蛋白源对肌肉脂肪和灰分含量均没有显著影响[2]。冷向军等[13]的研究显示以脱皮豆粕或发酵豆粕蛋白替代饲料中鱼粉用量的20%，对凡纳滨对虾肌肉的蛋白含量没有显著影响。杨耐德和符广才[7]以发酵豆粕蛋白替代16.67%～66.67%的鱼粉蛋白，对凡纳滨对虾肌肉的粗蛋白和灰分含量没有显著影响，但替代量为66.67%时，粗脂肪含量显著下降。各研究的结果存在一定的差异，可能与品种、替代量、大豆蛋白的类型和质量等都有密切的关系。

    3.3 豆粕替代鱼粉对红螯螯虾消化酶活力的影响

    消化酶活力侧面反映了机体对营养物质的消化利用情况。本试验中豆粕替代鱼粉对红螯螯虾肝胰腺胰蛋白酶有显著的影响，随着替代量的升高，胰蛋白酶活力呈现下降的趋势，当替代量达到100%时，胰蛋白酶活力显著低于对照组和其它替代组，这一结果与生长性能和肌肉组分的结果较为一致，表明豆粕完全替代鱼粉时，抑制了肝胰腺胰蛋白酶活力，导致饲料蛋白的消化吸收利用率下降，从而转变为肌肉的蛋白质减少，生长受到了抑制。热处理程度不够的豆粕中会含有一些抗营养因子，其中包括抗胰蛋白酶，因此可能是由于替代量过高时，抗胰蛋白酶含量也较高，导致了螯虾肝胰腺胰蛋白酶活力下降。豆粕替代鱼粉对红螯螯虾幼虾肝胰腺脂肪酶和淀粉酶活力影响不显著，本试验中改变了饲料蛋白中鱼粉和豆粕的比例，没有改变饲料脂肪含量、主要脂肪源、主要糖源及饲料能量，试验结果表明仅改变蛋白源的组成，并不影响红螯螯虾脂肪酶和淀粉酶的活力。以全脂豆粉和去皮豆粕分别替代20%鱼粉蛋白喂养胡子鲇（Clarias leather），全脂豆粉替代鱼粉对胃和肝胰脏抑制了胰蛋白酶活力，去皮豆粕替代鱼粉对胃、肝胰脏、前肠、中肠和后肠的胰蛋白酶活力均产生了抑制作用[14]。豆粕替代100%鱼粉导致建鲤肠道胰蛋白酶和脂肪酶活力的下降，对淀粉酶活力没有显著影响[12]。以豆粕替代大黄鱼（Pseudosciaena crocea）饲料中的鱼粉蛋白，替代量分别为35%、40%和45%，当替代量为40%和45%时，肠道的胰蛋白酶活力显著下降；组织学分析也显示替代40%和45%的鱼粉对肝脏和肠道的组织结构有破坏作用，替代45%鱼粉时，肠壁明显变薄，小肠绒毛受到严重机械性损伤[15]。齐口裂腹鱼（Schizothorax prenanti）的研究也显示豆粕替代鱼粉蛋白比例超过80%可引起肝损伤或组织病变[5]。这些研究均表明以豆粕过量替代鱼粉对消化系统的胰蛋白酶会活力产生负面影响，这可能是豆粕过量替代鱼粉导致生长性能下降的主要原因之一。

    3.4 豆粕替代鱼粉对红螯螯虾抗氧化活力的影响

    抗氧化系统是机体重要的防御机制，尤其在对抗不利环境引起的氧化胁迫时，发挥着至关重要的作用。T-AOC反映了机体的总体抗氧化活力，包括了各类抗氧化酶和抗氧化成分的活力总和。SOD是主要的一种抗氧化酶类，用于清除过量的超氧阴离子（O2-）。本研究结果显示，螯虾肝胰腺的SOD活力没有受到显著影响，但当替代量为100%时，T-AOC受到了显著抑制。日本沼虾的研究结果与本研究有一定的差异，其结果显示，发酵豆粕替代鱼粉对其肝胰腺SOD、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力及丙二醛（MDA）含量均无显著影响[8]。在机体中，胡萝卜素、VC、VE等物质也起着重要的抗氧化作用；另外，一些金属离子是抗氧化酶的重要组成部分，其摄入量也影响了抗氧化酶的活力，如铜、锌、锰和硒等。因此推测，豆粕与鱼粉之间的营养成分的差异，可能是豆粕替代鱼粉引起抗氧化活力变化的主要原因。

    参考文献：

    [1] 刘勇，冷向军，李小勤，等.豆粕替代鱼粉对奥尼罗非鱼生长、表观消化率及血清非特异性免疫的影响[J].中国粮油学报，2009，24（12）：95-100.

    [2] 孫碧桂.豆粕替代鱼粉对鲤鱼生长的影响[J].内陆水产，2008，（4）：38-41.

    [3] 毛盼，胡毅，李金龙，等.豆粕替代鱼粉对青鱼幼鱼生长及生理生化指标的影响[J].淡水渔业，2013，43（5）：50-56，67.

    [4] 刘襄河，叶继丹，王子甲，等.饲料中豆粕替代鱼粉比例对牙鲆生长性能及生化指标的影响[J].水产学报，2010，34（3）：450-458.

    [5] 向枭，周兴华，陈建，等.饲料中豆粕蛋白替代鱼粉蛋白对齐口裂腹鱼幼鱼生长性能、体成分及血液生化指标的影响[J].水产学报，2012，36（5）：723-731.

    [6] 李小梅，张家学.不同发酵豆粕产品替代鱼粉对凡纳滨对虾生长影响的研究[J].饲料工业，2012，33（12）：10-13.

    [7] 杨耐德，符广才.凡纳滨对虾饲料中发酵豆粕替代鱼粉的研究[J].饲料工业，2008，29（10）：24-26.

    [8] 丁志丽，张易祥，叶金云，等.鱼粉蛋白与发酵酶解豆粕蛋白不同配比对日本沼虾生长及免疫性能的影响动物[J].营养学报，2015，27（1）：154-164.

    [9] 董云伟，牛翠娟.豆粕替代鱼粉对罗氏沼虾生长和消化酶活性的影响[J].北京师范大学学报（自然科学版），2000，36（2）：260-263.

    [10] Thompson K R，Metts L S，Muzinic L A，et al.Effect of feeding practical diets containing different protein level，with or without fish meal，on growth，survival，body composition and processing traits of made and female Australian red claw crayfish （Cherax quadricarinatus） grown in ponds[J].Aquaculture Nutrition，2006，12（3）：227-238.

    [11] García‐Ulloa G M，López‐Chavarín H M，Rodríguez‐González H，et al.Growth of redclaw crayfish Cherax quadricarinatus （Von Martens 1868） （Decapoda：Parastacidae） juveniles fed isoproteic diets with partial or total substitution of fish meal by soya bean meal：preliminary study[J].Aquaculture Nutrition，2003，9（1）：25-31.

    [12] 姜俊，周小秋，银龙，等.膨化饲料中豆粕替代鱼粉对建鲤生长性能、体成分和消化吸收功能的影响[J].华北农学报，2015，30（增刊）：107-111.

    [13] 冷向军，王文龙，周洪琪，等.不同大豆产品替代鱼粉饲养南美白对虾的试验[J].淡水渔业，2006，36（3）：47-49.

    [14] 吴莉芳，吴亚男，陈玉珂，等.2种大豆蛋白源替代鱼粉对埃及胡子鲇蛋白酶和淀粉酶活力的影响[J].上海交通大学学报（农业科学版），2010，28（2）：119-123.

    [15] 张帆，张文兵，麦康森，等.饲料中豆粕替代鱼粉对大黄鱼生长、消化酶活性和消化道组织学的影响[J].中国海洋大学学报，2012，42（增刊）：75-82.