饲料中添加外源酶对大黄鱼和鲈氮磷排泄的影响.pdf

第 3 2卷 第 2期 2 0 0 8年 3月 水生 生 物 学报 ACTA HYDROBI OLOGI CA S I NI CA Vo 1 32 No 2 Ma r 2 0 0 8 饲料 中添加外源酶对大黄鱼和鲈氮磷 排泄 的影响 张春晓 2 麦康森 艾庆辉 段清源 申徒基康 张 璐- 李会涛- ( 1 中国海洋大学教育部海水养殖重点实验室， 青岛2 6 6 0 0 3 ； 2 集美大学水产学 院省高校水产科学技术与食品安全重点实验室， 厦门3 6 1 0 2 1 ) 摘要 ： 本研究以大黄鱼和鲈为实验对象 ， 探 讨饲料 中添加植 酸酶 ( P Y ) 和非淀粉 性多糖 酶( WX和 v P ) 对其 氨氮和 可 溶性磷( P 一 P ) 排泄的影响 。以含植物蛋 白的饲料 为基础 饲料 ， 分 别向每 千克饲料 中添 加 2 0 0 m g植 酸酶 ( 酶 的活 性 为 2 5 0 0 I U g ) 、 8 0 0 m g wx ( 主要包括葡聚糖酶 、 戊聚糖酶和纤维 素酶 ， 各种酶 的活性 皆为 5 0 I U g ) 、 4 0 0 m g v P ( 主要 为木 聚糖酶 ， 酶的活性为 1 0 0 0 I U g ) 以及 8 0 0 m g WX+ 4 0 0 m g v P配制 出 5种实 验饲料 。实验鱼 在海水 网箱 中经过 8 周 的摄食驯养后 ， 转入室 内水族箱 中进行氮磷排 泄测定 实验 。在 水族箱 中经 2天的适 应后 测定饥 饿状 态下氨 氮 及可溶性磷 的排泄率 。然后饱食 投喂 ， 并连续测定摄食后 4 8 h内鱼体 氨氮和可溶 性磷 的排 泄率 。实验 期间水温 为 2 6 5 3 2 5 “ 13 ， 盐度 为 3 2 5 o -3 6 o ， 溶氧在 7 m L以上。实 验结果表明 ， 饥饿状 态下实验 鱼的氨氮 和可溶性 磷排 泄不受实验 饲料影 响( P0 0 5 ) 。而在饱 食条件下 ， 实验 饲料 中添加 非淀粉 性多糖 酶 ( wx、 V P及 WX+v P ) 显著 降 低了实验 鱼的氨氮排泄率( P0 0 5 ) ， 但 添加植 酸酶组实验鱼 的可溶性磷排泄率有增 加的趋势。 关键词 ： 大黄 鱼； 鲈 ； 植 酸酶； 非淀粉性多糖酶 ； 氮排泄 ； 磷 排泄 中图分类号 ： $ 9 6 3 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 0 3 2 0 7 ( 2 0 0 8 ) 0 2 0 2 3 1 0 6 养 殖鱼类 的氮和 磷排 泄是 养殖水 体 污染 的主 要 因素 。鱼体 的氮 和磷 的排 泄 量 主 要 受 食 物种 类 、 食 物中蛋白质及 磷含量 的影响_ 】 2 j ， 因此提高鱼类 对 饲料中蛋白质和磷的利用率成为降低养殖水域污染 的关键 环节 。非 淀粉 性 多糖 和 植 酸 ( 环 己六 醇 六 磷 酸酯) 广泛存在于植物性饲料中， 二者都具有 明显的 抗 营 养作 用_ 3 4 j 。水溶 性 非 淀粉 性 多 糖 可 以减 缓 消 化道中消化酶及其底物的扩散速度 ， 阻止其相互作 用 ， 降低底物的消化率 ， 同时阻碍被消化的养分接近 小肠黏膜， 因而阻碍养分的吸收_ 3 j 。植酸可以与磷 结合形成植酸磷 ， 鱼类消化系统缺乏内源性植酸酶 ， 因而无法利用植酸磷L 4 _ I 6 j 。二者的抗营养作用降低 了鱼类对饲料 中氮磷的消化 吸收率 ， 这不仅会影响 鱼 体 的正常 生 长 ， 而 且增 加 了氮 磷 的排 放 。非 淀 粉 性多糖酶和植酸酶可以有效降解植物性饲料原料 中 的非淀粉性多糖和植酸磷 ， 提高饲料能量和各种养 分的利用率 ， 降低饲料中氮磷的损失 卜“ J 。 大 黄 鱼 ( P s e u d o s c i a e n a c r o c e a) 和 鲈 ( L a t e o l a b r a x j a p o n i c u s ) 属鲈形 目， 肉食性鱼类 ， 为我国东部沿海网 箱 养殖 的 主要 品种 。随着 集约 化水 产养 殖业 的迅 速 发展 ， 养殖水体的污染 已经成为亟待解决 的重大问 题 。本 实验 初步 探讨 在含 有 多种植 物性 蛋 白的饲 料 中添加植酸酶和非淀粉性多糖酶对大黄鱼和鲈氨氮 和可溶性磷排泄的影响 。从而为利用酶制剂提高水 产 动物 对植 物性 饲 料 的利 用 率 ， 减 少 氮 磷 的 排放 提 供 理 论依 据 。 1 材 料 和 方 法 1 1 实 验 饲 料 设 计 以 鱼 粉 、 肉 骨 粉 为 动 物 蛋 白 源 ， 豆粕、 菜籽粕 、 花生粕为植物蛋 白源 ， 鱼油及大豆 油 为脂 肪源 ， 小麦 粉 为糖 源 ， 配制 出基础 饲料 。分 别 在每千克基础饲料中添加 2 0 0 m g植酸酶 ( 酶的活性 为 2 5 0 0 I U g ) 、 8 0 0 ra g wx( 主要包括葡聚糖酶 、 戊 聚 糖酶 和 纤 维 素 酶 ， 各 种 酶 的 活 性 皆 为 5 0 I U g ) 、 4 0 0 m g V P ( 主要 为 木 聚 糖 酶 ， 酶 的 活性 为 1 0 0 0 I U g ) 以及 8 0 0 m g WX+ 4 0 0 m g V P配 制 出 5种 实验 饲料 。 饲料 配方 ( 表 1 ) 。 在 饲 料 制 作 过 程 中 ， 各 原 料 按配 比定量 后 混合 均 匀 ， 加 入适 量 的水揉 匀 ， 经 收稿 E l 期 ： 2 0 0 7 0 5 1 4 ； 修 订E l 期 ： 2 0 0 8 - 0 1 1 4 基金项 目： 国家“ 十五” 科技攻关项 目( 编号 ： 2 0 0 1 B A 5 0 5 B 0 6 ， 2 0 0 4 B A 5 2 6 B 0 6 ) ； 8 6 3高技 术发展计 划( 2 0 o 4 A A 6 o 3 6 l o ) 资助 作者简介 ： 张春晓( 1 9 7 9 一 ) ， 男 ， 山东荣成人 ； 博 士； 主要从事鱼类营养生理研究 。E - m a i l ： c x z h a n g j mu e d u c n 通讯作者 ： 麦康森 ， E m a l l ：k ra a l O U C e d u c n 维普资讯 2 3 2 水 生 生 物 学 报 3 2卷 F ( I I ) 2 6型双螺杆挤条机 ( 华南 理工大学 ) 加工成 1 5 m m5 0 m m 和 2 5 m m 8 0 m m 的颗 粒 状 饲 料 ， 然后 在 4 0 C烘 干 至饲 料 水 分 含 量 为 1 0 左 右 。 实 验饲料中使用的植酸酶和非淀粉性多糖酶均 由上海 罗 氏公 司提 供 。 表 1 实验基础饲料配方及营养组成 ( 千重 ) Ta b 1 F o r mu l a ti o n a n d p r o x i ma t e c h e mi c a l c o mp o s i t io n o f b a s a l d i e t s( d H m a t t e r ) 原料 I n g r e d i e n t s 鱼粉 F i s h m e al 豆 粕 S o )， b e a n m e al 菜籽粕 R a p e s e e d m e a l 花 生 粕 P e a n u t m e a l 肉骨粉 M e a t a n d b o n e m e al 酵母粉 Y e a s t m e al 卵磷脂 L e c i t h i n 鱼 油 F i s h o i l 豆油 S o y b e a n o i l 面粉 Wh e a t m e al 鱿鱼 内脏粉 s q u i d v i s c e r al me al 混合无机盐 M i n e r a l mix t u r e 混合维 生素 V i t a m i n m i x t u r e 海藻酸钠 S o d i u m al g i n a t e 防腐剂 M o l d i n h i h i t 0 r 3 乙氧基喹啉 E t h o x y q u i n 必需氨基酸混合物 E s s e n t i al a m i n o a c i d m i x t u r e 粗蛋 白质 C r u d e p r o t e i n 粗脂肪 C r u d e l i p i d 注 ： 1 无 机 盐 配方参 照 A j( 2 0 0 4 ) 别 ； 2维生 素 配方 参 照 A j ( 2 o o 4 ) 2 9 ； 3 5 0 丙 酸 钙 和 5 0 富 马 酸；4含有 ： L 广 蛋 氨 酸 ， 0 4 ； L - 赖氨酸 ， 0 6 ； L - 缬氨酸 ， 0 3 1 Min e r al D r e m i x r e f e r s t 0 A i ( 2 o o 4 ) ； 2 V i t a m i n p r e m i x ref e rs t o A i ( 2 O O 4 ) ； 3 5 0 c al c i u m p r o p i o n i e a c i d a n d 5 0 f u m a r i c a c i d ； 4 C o n t a in e d：L - me t h o n i n e ， 0 4 ；L - l y s i n e ， 0 6 ；L - v ali n e ，0 3 1 2 实验鱼来源与驯化 实验在浙江省宁波市象 山县 西 沪 港 进 行 。 选 用 当年 人 工 孵 化 的 同 一批 鱼 苗， 平均体重为 ： 大黄鱼 ( 1 8 80 0 2 ) g ， 鲈 ( 6 2 8 0 1 0 ) g 。正式实 验前 ， 实验 鱼 放于 海 水 网箱 ( 3 0 m 3 0 m3 0 m) 中暂养 ， 并 以实验对照组饲料饱食投 喂 ， 使之逐渐适应实验饲料。暂养 2周后 ， 挑选 出体 格 健壮 、 规格 一 致 的 实验 鱼 进 行 分 组 实 验 。大 黄 鱼 和鲈 分别放 于浮 式海 水 网箱 1 0 I n 1 0 m1 5 m和 1 5 m1 5 m2 0 m中， 放养密度分别 为 1 8 0尾 箱 和 6 0尾 箱 ， 每 种饲 料 随 机 投 喂 3组 实 验 鱼 。每 天 饱 食投 喂 2次 ( 0 5 ： 0 0 0 7 ： 0 0 、 1 6 ： 0 0 1 8 ： 0 0 ) 。投 喂 期为 8周。在此期间 ， 水温为 2 6 5 一3 2 5 ， 盐度 为 3 2 5 一 3 6 D ， 溶 氧在 7 m g L以上 。 1 3实验 过程在 网箱 中驯 养 8周后 ， 大 黄 鱼 和鲈 的平均 体 重分 别 为 ： ( 1 2 4 81 0 2 ) g和 ( 5 4 8 7 2 3 4 ) g 。从每个 网箱中随机取 3 尾实验鱼分别放人 室内 2 0 L的水族箱中， 每个水族箱放 1 尾实验鱼， 同 时另设 2个水族箱( 只有海水而无实验鱼) 作为空 白 对照 。实验 鱼在水族 箱 中经 2天的饥饿 适 应后 ， 测 定 饥饿状态下 2 4 h内氨氮及可溶性磷排泄率。然后饱 食投喂 ， 清 洗 水族 箱 并换 水 ， 连续 测 定 摄食 后 4 8 h内 氨氮和可溶性磷排泄率。实验期间保持静水， 充氧， 水温 2 8 左右， 并于饱食后第 4 、 8 、 1 2 、 1 6 、 2 4 、 3 2 h各换 水一次。每次换水前后取 l O O m L水样 ， 并立 即存放 于 一 2 0 冰箱 中待 测 。实验 过 程 中 如发 现 水族 箱 内 有粪便 ， 则随时清除。实验结束后 ， 测定实验鱼体重。 1 4 样品分析测定方法 采用凯 氏定氮法测定饲 料 中粗蛋白的含量( 总氮 6 2 5 ) ， 采用索 氏抽提法 ( 以乙醚为溶剂) 测定饲料中粗脂肪的含量 。 水样 中氨 氮 的测 定 采 用 次溴 酸 钠 氧 化法 ， 可溶 性磷( P ( ) i 一 P ) 的测定采用 抗坏血 酸还 原的磷钼 蓝 法 引。 1 5 计算及统计方 法 排泄率用 每千克鱼体重每 小时的排泄量来表示( m g k g h ) 。氨氮排泄率计算公 式为： A N =( l N o ) ( Wt ) 。可溶性磷排泄率 计算公式为 ： D P =( P 一P 0 ) ( Wt ) 。其 中 A N 和 D P 分 别为氨氮 和可溶性磷 的排 泄率 ( m g k g h ) ， N 和 P 分别为各实验鱼水族箱 内的氨氮和可溶性磷 的浓度 ( m g L ) ， N o 和 P 分 别 为 空 白对 照 水 族 箱 内 的氨氮和可溶性磷的浓度 ( m #L ) ， L为水体积( L ) ， 为实验鱼体重 ( k g ) ， t为取样 时实验所持续 的时 间 ( h ) 。 采用 S P S S 1 1 5 f o r Wi n d o w s 对 所 得数 据 进 行 方 差分析 ， 若差 异达显 著， 则进行 T u k e y多重 比较 ， 显 著 性水 平为 P0 0 5 ) 。在饱食状态下， 实验饲料中 添加非淀粉性多糖酶 ( WX、 V P及 WX+V P ) 的实验 O O O O O O 5 5 5 O O O 5 0 m 维普资讯 2期 张春晓等 ： 饲料中添加外源酶对大黄鱼和鲈氮磷排 泄的影响 2 3 3 组 ， 大黄 鱼和 鲈 的氨 氮排 泄率 均 显 著 低 于 对 照组 和 酶 的 3个实 验组 之 间差 异不显 著 ( p0 0 5 ) 。 添加 植酸 酶饲 料t l ( p0 0 5 ) 。 在 实 验鱼 饱 食 状 态下 ， 饲 料 中添 加植 酸 酶 的实 验组 ， 其大黄鱼和鲈的可溶性磷排泄率均高于其他 饲料 处理组 ， 但差 异 不显著 ( P0 0 5 ) 。 3 讨 论 3 1 各饲 料处 理对 大黄 鱼和 鲈鱼 氮排 泄 的影 响 水体 中过量的氨氮会对鱼类产生毒害作用 ， 一 般非鲑鳟鱼类氨氮急性 中毒( 9 6 h半致死质量浓度) 的浓 度 范围 为 0 2 9 4 6 4 m g L 1 4 J 。在 本 实 验 条 件 下 ， 水 体 氨 氮 累积 的最 大 浓 度 不 超 过 0 2 9 m g L ， 因 而不会造成氨的急性 中毒 ， 影 响实验鱼的氨氮正常 排泄 。 维普资讯 2 3 4 水 生 生 物 学 报 3 2卷 饥饿状态下实验鱼的氨氮排泄不受实验饲料影 响， 说明本实验条件下添加外源酶对大黄鱼和鲈内源 的氮代谢无 影 响。 内源氮 排 泄表 示鱼 在 不摄 入 外 来 氮源的情况下产生的最低氮 的排泄水平_ 】 ， 它反映 了鱼体用 于维 持需 要 的蛋 白质 水平 。本 实 验条 件 下 大黄鱼和鲈 内源氮的排泄率( 3 3 8 4 4 3 m g k g h ) 与 红大麻 哈鱼( 3 4 m g k g h ) 【 J 和牙 鲆( 4 1 l m g k g h ) 的研 究结 果 相 类 似 ， 但 高 于 梭 鱼 内源 氮 代 谢 率 ( 2 4 6 m g k g h ) L 1 8 ， 这 可 能 是 因 为 大 黄 鱼 和 鲈 为 肉 食性鱼类 ， 而梭鱼为草食性鱼类 ， 食性的不同可能影 响鱼类的氮排泄水平 ； 另外 ， 本实验较高的水温 ( 为 2 8 ) 会导 致鱼 体代 谢水 平升 高 ， 使 蛋 白质 分解 量 增 加 ， 从而引起氮排泄水平的升高， 这与众多学者对其 他 鱼类 的研 究结 果相 类似 _ 】 。 饱食状态下， 添加非淀粉性多糖酶的实验组 ， 大 黄鱼和鲈的氨氮排泄率显著低于基础饲料组和添加 植酸 酶 的实 验 组 ( P0 0 5 ) H o w e v e r ，t h e a m mo n i a n i t rog e n e x c r e t i o n rat e s i n s a t i a t i o n c o n d i t i o n w e r e s i g n i fi c a n t l y l o w e r i n fi s h fed wit h d i e t s s u p p l e me n t e d wit h t h e c o mb i n a t i o n o f WX a n d VP，WX o r VP t h a n t h a t fed wit h b a s a l d i e t a n d p h y t a s e s u p - p l e m e n t e d d i e t ( P0 0 5 ) ，b u t t h e r e w a s a n u p w a r d t r e n d o f s o l u b l e p h o s p h o r u s e x c ret i o n rat e i n fi s h fed wit h p h y tas e s u p p l e m e n t e d d i e t Th e s e fi n d i n g s i n t h e p res e n t s t u d y s u g g e s t e d t h a t s u p p l e me n t a t i o n o f 2 0 0 mg p h y t a s e pe r k i l o g ram d i e t mi g h t d e g ra d e t h e d i e t a ry p h y t a t e a n d i n c rea s e a v a i l a b i l e p h o s p h o r u s a b s o r b a b i l i t y，b u t n o t s i g n i fi c a n t e f f e c t s o n a mmo n i a n i t rog e n e x c ret i o n rat e s o f l a r g e y e l l o w c r o a k e r a n d J a p a n e s e s e a b a s s I e n o n - s t a rch p o l y s a c c h a r i d e e n z y m e s(