含棉籽浓缩蛋白饲料添加酵母...鱼生长性能和肌肉品质的影响_李汉东.pdf

doi:10.7541/2022.2022.0361含棉籽浓缩蛋白饲料添加酵母硒对草鱼生长性能和肌肉品质的影响李汉东 李旭巧 吉 红 孙 健 胡泽超 刘 莎(西北农林科技大学动物科技学院,水产动物营养与饲料科学实验室,杨凌 712100)摘要:研究旨在探讨含棉籽浓缩蛋白(Cottonseed protein concentrate)饲料添加酵母硒(Yeast selenium,YS)对草鱼(Ctenopharyngodon idella)生长性能和肌肉品质的影响。设计了4种等氮等脂实验饲料,分别是在含棉籽浓缩蛋白饲料中添加0(YS0)、0.3(YS3)、0.6(YS6)和0.9 mg/kg(YS9)酵母硒;实验选取初始体重为(309.740.36)g的草鱼240尾,随机分成4组,分别投喂4种实验饲料,在池塘网箱中开展为期54d的养殖实验。结果显示:(1)在生长性能方面,与YS0组相比,YS3和YS6组草鱼在生长性能上无显著性差异(P0.05),YS9组草鱼的终末体重、增重率和特定生长率显著降低(P0.05)。(2)在肌肉品质方面,YS3组草鱼肌肉的粗蛋白含量、硒含量、羟脯氨酸含量和硬度显著高于YS0组(P0.05),肌肉纤维直径显著低于YS0组(P0.05)。研究表明,在含棉籽浓缩蛋白的饲料中添加适量酵母硒(饲料硒含量为0.6 mg/kg),对草鱼的生长性能无影响,且可通过提高草鱼肌肉粗蛋白、硒、羟脯氨酸含量和硬度来提升草鱼肌肉品质,但过量添加酵母硒会降低草鱼的生长性能。关键词:棉籽浓缩蛋白;酵母硒;生长;肌肉品质;草鱼中图分类号:S965.1 文献标识码:A 文章编号:1000-3207(2023)09-1408-08 草鱼(Ctenopharyngodon idella)是世界上产量最高的有鳍鱼类1,2021年我国草鱼产量高达576万吨,占淡水渔业总量的18.08%2。前期研究发现,棉籽浓缩蛋白(Cottonseed protein concentrate)完全替代草鱼日粮豆粕对其肌肉品质有一定的提升作用,但对其生长性能却没有改善3。本研究基于硒在改善水产动物植物蛋白饲料上具有良好的应用效果,从探究出具有更好效果的含棉籽浓缩蛋白的饲料配方的角度出发,拟通过在含棉籽浓缩蛋白的饲料中添加酵母硒,以期为棉籽浓缩蛋白在草鱼配合饲料中的应用提供技术支撑。棉籽浓缩蛋白是经过液选法、酶解醇洗法、生物发酵法“液-液-固”三相萃取法等生物、物理和化学方法将棉籽粕进一步去掉各种抗营养因子而获得蛋白含量更高、抗营养因子含量更低的一种新型蛋白源4。研究发现,尽管棉籽粕被进一步加工,但棉籽浓缩蛋白依然含有各种抗营养因子(棉酚、环丙烯脂肪酸、植酸、单宁等)。因此,饲料中棉籽浓缩蛋白所含的各种抗营养因子可能会对养殖动物产生负面影响。棉籽浓缩蛋白所含的棉酚、植酸及单宁主要通过结合蛋白质、糖类及各种金属离子,以形成不易于被机体消化吸收的复合物,最终降低摄食率和对营养元素的利用4。面对这种现象,往往可以通过在饲料中添加各种营养素来消除这种不利影响。硒作为必需微量营养素,在水产动物的健康生长过程中发挥着至关重要作用58。研究表明硒缺乏会导致机体氧化还原失衡,脂质代谢重编程增加9。饲料添加适量硒可促进水生动物的健康生长,增强抗应激能力、抗氧化能力和免疫能力,改善肌肉品质10。与无机硒相比,有机硒具有吸收快、利用率高和污染少等优点,并可通过其独特的代谢途径,在肌肉组织中以有机硒的形式沉积,从而提升鱼类的生长性能、抗氧化能力和肌肉品质10。酵母硒(Yeast selenium,YS)主要由一种在富含蔗糖蜜和亚硒酸钠的培养基中培养的酵母微生物发酵培育得到的。在培养过程中,无机硒中的硒取代部分含硫氨基酸中的硫,经过生化反应后以有机硒的形式存第 47 卷 第 9 期水 生 生 物 学 报Vol.47,No.9 2023 年 9 月ACTA HYDROBIOLOGICA SINICAS e p.,2 0 2 3 收稿日期:2022-08-30;修订日期:2022-11-11基金项目:国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项(2019YFD0900200)资助 Supported by the Blue Granary Major SpecialFundation for Scientific and Technological Innovation(2019YFD0900200)作者简介:李汉东(1991),男,博士;主要从事动物营养与饲料科学研究。E-mail:通信作者:吉红(1967),男,教授;E-mail:在于酵母细胞中。通过洗涤和冲刷培养得到的酵母,可最大限度地去除未利用的无机硒,再通过干燥和灭活后生产的富硒有机酵母产品可应用于食品或饲料中10。肌肉品质是一个复杂的概念,其包括肌肉营养成分和质构特性11。肌肉营养成分主要有粗脂肪、粗蛋白、氨基酸和矿物元素等11。质构特性包括硬度、咀嚼性、黏附性、胶黏性、弹性、回复性和内聚性11。除此之外,系水力、pH和嫩度也是评价养殖动物肌肉品质的重要指标11。在草鱼7、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)12、钝吻鲷(Megalobrama amblycephala)13、黄颡鱼(Pelteo-bagrus fulvidraco)14和尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)15等水产动物上的研究表明酵母硒作为一种功能性添加剂具有良好的应用效果。除此之外,有研究表明饲料中的硒酵母并未增加利用棉籽浓缩蛋白替代条纹锯鮨饲料鱼粉的水平,但能提高条纹锯鮨养殖成活率和养殖效益16。那么在含棉籽浓缩蛋白饲料添加酵母硒是否可以降低棉籽浓缩蛋白中抗营养因子对草鱼产生的负面影响,从而提升草鱼的生长性能和肌肉品质?因此,本实验旨在探讨饲料中棉籽浓缩蛋白和酵母硒组合使用对草鱼生长性能和肌肉品质的影响,为棉籽浓缩蛋白在草鱼饲料中的应用提供一定的基础资料。1 1 材料与方法 1.11.1 实验饲料以豆油作为主要的脂肪源,棉籽浓缩蛋白、菜粕和棉粕等作为主要的蛋白源,配制了4种蛋白和脂肪分别为29%和5%的等氮等脂实验饲料,其中YS0组是含棉籽浓缩蛋白的基础饲料,YS3、YS6和YS9组分别是在基础饲料中添加0.3、0.6 和0.9 mg/kg酵母硒(表 1)。酵母硒由湖北安琪酵母股份有限公司(湖北宜昌)提供。所有原料经粉碎后过60目筛,然后按照饲料配方精确称量各种饲料原料,充分混匀后用制粒机制成直径为4 mm的饲料颗粒,60烘干至水分为10%左右,随后置于4冰箱中保存。1.21.2 实验鱼及饲养管理实验草鱼由西北农林科技大学安康水产试验示范站提供。所有实验鱼先在安康水产试验示范站池塘网箱(1.5 m1.5 m1.8 m)中暂养2周,以适应养殖环境。实验开始前,选取健康、规格均一的草鱼240尾初重:(309.740.36)g,随机分到12个网箱,每个网箱20尾鱼,每种饲料随机投喂3个网箱。每天9:00、13:00和17:00进行投喂,投饵量为体重的2%,实验周期为54d。每个网箱底部均放置直径为1 m的料台,用于观察实验鱼的摄食情况。实验期间,水温为1928.6,溶解氧为811 mg/L,氨氮低于0.5 mg/L,亚硝酸盐低于0.05 mg/L,pH为7.88.2。1.31.3 实验取样养殖实验结束后,所有实验鱼饥饿24h后,用MS-222麻醉剂(浓度为50 mg/L)将实验鱼麻醉,然后计数、称重并测量鱼体体长。从每个网箱随机选取6尾鱼进行解剖,并称量其内脏重、肝脏重、肠重、脾脏重及肾脏重,接着用锋利的解剖刀取出鱼体左、右两侧的背肌;将左侧肌肉用解剖刀分为3部分,靠近头部的部分用于测定其pH和质构特性,中间部分被切成0.5 mm0.5 mm0.5 mm的肌肉块用于肌肉组织学观察,靠近尾部的背肌立即保存于80冰箱中,用于硒、羟脯氨酸、水/盐溶性蛋白、三甲胺和氧化三甲胺含量测定。右侧靠近头部的背肌用于测定其滴水损失,靠近尾部的背肌,立即保存在20冰箱中,用于常规营养表 1 实验饲料配方及近似组成Tab.1 Formulation and approximate chemical composition of theexperimental diets项目Item饲料DietYS0YS3YS6YS9原料Ingredient(g/kg,drymatter basis)棉籽浓缩蛋白Cottonseedprotein concentrate176.33176.33176.33176.34菜粕Rapeseed meal163.58163.58163.58163.58棉粕Cottonseed meal117.82117.82117.82117.82面粉Flour208.88208.88208.88208.88玉米酒糟Distillers driedgrains with soluble50.6350.6350.63 50.63米糠Rice bran101.85101.85101.85101.85豆油Soybean oil37.9837.9837.98 37.98膨润土Bentonite18.0918.0918.09 18.09氯化胆碱Choline chloride4.524.524.524.52磷酸二氢钙 Ca(H2PO4)218.0918.0918.09 18.09预混料 Premix19.049.049.049.04稻壳粉Rice husk powder92.2992.2092.10 92.00酵母硒Yeast selenium0.000.090.180.27抗氧化剂Antioxidant0.900.900.900.90近似组成Approximate chemical composition粗蛋白Crude protein(g/kg)288.13281.84285.11282.26粗脂肪Crude lipid(g/kg)53.3853.5154.25 53.59粗灰分Ash(g/kg)94.3593.9095.39 95.28水分Moisture(g/kg)96.7192.1290.32 82.13硒Selenium(mg/kg)0.410.600.891.20注:1预混料:中国北京市北京英惠尔生物技术有限公司Note:1Premix:Beijing Enhalor International Tech Co.,Ltd.,Beijing,China9 期李汉东等:含棉籽浓缩蛋白饲料添加酵母硒对草鱼生长性能和肌肉品质的影响1409成分测定。1.41.4 指标检测营养成分的测定实验饲料与肌肉营养组成的测定方法如下:水分含量采用105烘干法测定,粗蛋白含量通过凯氏定氮法测定,粗脂肪含量通过索氏抽提法测定,粗灰分含量使用马弗炉(TMF-3100,日本东京EYELA公司)在550高温灼烧测定。饲料硒含量参照NYT 1945-2010测定,肌肉硒含量参照GB 5009.93-2017测定。肌肉组织学样品制备及观察首先将肌肉组织块立即固定于4%福尔马林溶液中。固定好的样品经梯度乙醇脱水,随后移入二甲苯溶液中,浸蜡包埋后切片(厚度5 m),以苏木精-伊红染色法(Hematoxylin-eosin staining,HE染色)染色,并用倒置显微镜(OPTEC,China)拍照。肌肉物理特性的测定滴水损失的测定参考文献17的方法,准确称取10.00 g(W0)草鱼肌肉样品,用细线悬挂在塑料罐中,在4冰箱中存放24h后,用滤纸擦干肌肉块表面水分并称重(W1),计算100(W0W1)/W0的值即为滴水损失;pH采用pH计(pH828+,东莞万创电子制品有限公司)进行测定。羟脯氨酸含量的测定羟脯氨酸含量采用南京建成生物工程研究所的羟脯氨酸试剂盒测定。水/盐溶性蛋白含量的测定水/盐溶性蛋白的提取参照文献18的方法,水/盐溶性蛋白含量测定使用南京建成生物工程研究所的考马斯亮蓝法蛋白定量试剂盒。三甲胺与氧化三甲胺含量的测定三甲胺和氧化三甲胺含量利用多功能