虫肽蛋白在南美白对虾饲料中的应用研究.docx
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虫肽蛋白在南美白对虾饲料中的应用研究
虫肽蛋白在南美白对虾饲料中的应用研究
摘要试验以虫肽蛋白粉代替鱼粉的比例为试验因子,采用单因素梯度法。
替代比例分4个水平,即试验1组(36%鱼粉组)、试验2组(24%鱼粉+12%虫肽蛋白组)、试验3组(12%鱼粉+24%虫肽蛋白组)和试验4组(36%虫肽蛋白组),每组设3个重复,每个重复60尾虾。
测定各组生产性能及其虫肽蛋白表观消化率和超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)、酚氧化酶(PO)活力和杀菌活力等非特异性免疫指标。
结果表明:
各组间生产性能无显著差异(P>0.05);而南美白对虾肌肉中ACP、LZM、SOD、PO活力和杀菌活力随着虫肽蛋白粉用量增加而显著增加(P<0.05)。
说明虫肽蛋白粉可以作为一种良好的对虾饲料中动物蛋白原料。
关键词虫肽蛋白粉;表观消化率;非特异性免疫指标;动物蛋白原料
昆虫是地球上种类最多、生物量最大的尚未充分利用的生物类群,其食物转换率高、繁殖速度快、分布广、资源量大、蛋白质含量高、含有特殊的生物活性物质(如免疫活性物质和几丁质)。
如果能将昆虫蛋白资源实现产业化生产,并且通过在水产养殖中进行饲料昆虫及其产物的应用技术研究,确定不同水产动物最佳的应用模式,将对弥补水产饲料蛋白资源的不足,促进水产养殖业及饲料工业的可持续发展具有重要意义。
本研究旨在探讨虫肽蛋白在南美白对虾养殖中的应用效果,明确在饲料中使用虫肽蛋白粉(部分)代替鱼粉后对南美白对虾生长及其免疫功能的影响,以及南美白对虾对虫肽蛋白的表观消化率,以期为虫肽蛋白粉的大规模推广应用提供帮助。
1材料和方法
1.1材料
虫肽蛋白粉由广州某生物蛋白股份有限公司提供。
试验所需要的南美白对虾取自番禺某养殖场,试验虾运回研究所暂养1周后挑选体质健壮、外观无明显症状、规格整齐的个体用于试验。
试验虾的平均体长为(1.46±0.78)cm,平均体重为(5.31±0.33)g。
1.2试验地点和试验条件
试验在中国水产科学研究院珠江水产研究所(广州)内进行。
试验是在1.6m×1.2m×1.0m的小网箱中进行,试验期间有效水深0.8m。
网箱置于室外的水泥池中,网箱四周固定于池壁上。
试验用水为经过沙滤的天然池塘水。
由于南美白对虾为海水品种,试验过程中在水池中添加了适量的海水晶,绝对盐度保持在1~2。
试验期间水温为21.5~30.0℃,绝大多数时间在25℃左右。
整个试验过程连续充气,上午溶解氧维持在4.0mg/l左右,下午维持在6.0mg/l左右。
1.3试验方法
试验以虫肽蛋白粉代替鱼粉的比例为试验因子,采用单因素梯度法。
代替比例分为4个水平,分别为试验1组(36%鱼粉组)、试验2组(24%鱼粉+12%虫肽蛋白组)、试验3组(12%鱼粉+24%虫肽蛋白组)和试验4组(36%虫肽蛋白组)。
每组设3个重复,每个重复60尾虾。
每种饲料随机投喂3个网箱。
各组饲料配方及营养水平见表1。
1.4日常管理
试验期间投饲率为其体重的4%~6%,具体根据虾的摄食情况,每天进行适当调整。
每天分3次投喂,分别在8:
00、12:
00和16:
00。
每周换水、吸污一次,换水量为30%~40%。
同时,在换水前取水样测量水的氨氮和亚硝酸盐,每天分两次记录水温、pH值和溶解氧(DO)。
亚硝酸盐的测定采用N-(1-萘基)-乙二胺光度比色法;氨氮的测定采用萘氏试剂比色法(GB7479—87);温度和溶解氧测定用雷磁JPB607型便携式溶解氧分析仪;pH值的测定用PHB-8型笔式pH计。
1.5试验时间及测定指标
试验时间从2006年9月1日开始,10月27日结束,共56d。
试验结束时各组逐尾记数,计算成活率并称量全部试验虾体重。
1.6消化率的测定
1.6.1干物质和蛋白质的表观消化率
基础饲料(鱼粉40%、豆粕20%、虾壳粉14%,其它同表1)添加1%的Cr2O3作为消化率测定外源指示剂,配制饲料时先将原料粉碎至过40目,人工充分混匀,加少量水后再用搅拌机搅拌均匀,然后用颗粒机把饲料制成直径为1.0mm左右的颗粒,自然风干。
养殖试验结束后,挑选健康的个体,放养在400L左右的塑料桶中,每个桶放养对虾15尾,连续充气,每天投饵两次,使之饱食。
为保证水质清新,每天用虹吸法排污并换水1/3~1/4。
设计2个平行样。
每天8:
00和16:
00各投喂一次,每次投饵30min后清除残饵及排泄物,每隔2h用虹吸法收集一次粪便。
挑选包膜完整的粪便进行收集,将收集好的粪便放在太阳底下晒干,然后放在恒温干燥箱中(80℃)烘干。
饲料和粪便中的蛋白质用凯氏定氮法测定[2]。
Cr2O3用湿式灰化定量法测定,用硝酸在加热的条件下硝化样品,然后用高氯酸氧化Cr2O3,用721分光光度计在350nm波长比色,将标准称量的Cr2O3以同样的方法处理后做标准曲线,求得样品中Cr2O3的含量。
蛋白质测定采用GB6432—86进行。
计算公式:
式中:
C1——饲料中Cr2O3的百分含量;
C2——粪便中Cr2O3的百分含量;
N1——饲料中粗蛋白的百分含量;
N2——粪便中粗蛋白的百分含量。
1.6.2虫肽蛋白粉的表观消化率
试验饲料由基础饲料70%和试验原料(虫肽蛋白粉)30%组成,添加1%的Cr2O3作为消化率测定外源指示剂,饲料制作和粪便收集及测定同上。
计算公式:
虫肽蛋白粉表观消化率(%)=(试验饲料的表观消化率-基础饲料的表观消化率×0.7)/0.3
1.7非特异性免疫指标的测定
试验结束后,每个网箱随机抽取2尾试验对虾的肌肉,称重后于冰浴中匀浆,加入无菌生理盐水,使浓度达到0.1g/ml,于4℃条件下以4000r/min离心10min后,除去沉淀即为南美白对虾肌肉组织提取液,放置于-20℃冰箱中待测。
选用超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LZM)、酚氧化酶(PO)活力和杀菌活力作为非特异性免疫指标。
SOD、ACP、LZM采用试剂盒测定,试剂盒购自南京建成生物研究所,具体测定步骤按说明书进行。
1.7.1肌肉组织提取液杀菌活力测定
按照Boman(1974)等的改进方法[3]进行。
将大肠杆菌用0.1mol/l、pH值为6.0的磷酸钾盐缓冲液配成一定浓度的悬液(O.D490nm=0.4)作为底物。
取3ml该悬液置于冰浴的试管中,加入50μl血清,混匀,立即在570nm下测定A0值。
然后将试管移入37℃下水浴30min,取出后立即置冰浴10min以终止反应,在酶标仪570nm下测定A值。
1.7.2酚氧化酶活力测定
以L-苯丙氨酸(L-dopa)为底物,采用改进的Ashida等方法[4],在96孔酶标仪中进行。
具体步骤是:
把10μl组织液加入96孔酶标板中,然后向各孔中加入200μl的0.1mol/l、pH值为6.0的磷酸钾盐缓冲液,最后向各样品孔中加入10μl的0.01mol/l的L-dopa(Sigma),在酶标仪中振荡4次,每隔4min读取在490nm波长下的光密度值。
以不同反应时间(min)O.D490nm值的变化作图,以试验条件下每分钟O.D490nm值增加0.001定义为一个酶活力单位。
1.8数据处理
所有数据均采用SPSS13.0统计软件进行分析处理,利用方差分析(ANOVA)进行各组间差异显著性检验,P<0.05为显著性差异。
2试验结果与分析
2.1用虫肽蛋白粉代替鱼粉对南美白对虾生长和饲料系数的影响(见表2)
从表2可以看出,饲料中用虫肽蛋白粉代替鱼粉后,对南美白对虾的生长有一定的促进作用,表现在2、3、4组的增重率比1组好。
统计分析表明,1、2组和3、4组之间增重率存在显著差异(P<0.05),但1组和2组、3组和4组之间差异不显著(P>0.05);用虫肽蛋白粉代替鱼粉后对成活率的影响不显著(P>0.05);虽然各组之间饲料系数有些差异,但统计结果表明差异不显著(P>0.05)。
2.2南美白对虾对饲料和虫肽蛋白粉的表观消化率
2.2.1南美白对虾对饲料和虫肽蛋白粉的干物质和蛋白质的表观消化率(见表3)
从表3可以看出,南美白对虾对基础饲料的干物质表观消化率为44.22%,而对蛋白质的表观消化率为68.56%。
2.2.2南美白对虾对饲料虫肽蛋白粉的表观消化率
根据公式计算得出,南美白对虾对虫肽蛋白粉的干物质表观消化率为69.42%,蛋白质表观消化率为69.03%。
常青等研究表明,花鲈对鱼粉和肉骨粉的干物质表观消化率分别为62.03%、58.62%。
蒋明等报道,草鱼对肉骨粉和进口鱼粉的干物质表观消化率分别为60.69%、59.07%。
Vens等[7]研究表明,南美白对虾对进口鱼粉和鸡肉粉的干物质表观消化率分别为64.3%和63.2%。
本次试验中,南美白对虾对虫肽蛋白粉的干物质表观消化率结果与上述研究结果很接近。
2.3虫肽蛋白粉代替鱼粉对南美白对虾非特异性免疫功能的影响(见表4)
由表4可见,ACP活力从第1组到第4组呈现先下降后又升高的趋势,且第2、3、4组与第1组之间存在显著差异(P<0.05)。
用虫肽蛋白粉代替鱼粉,南美白对虾肌肉组织提取液中LZM活力从第1组到第4组呈现逐渐升高的趋势,且第1、2组与第3、4组之间存在显著差异(P<0.05)。
用虫肽蛋白代替鱼粉,南美白对虾肌肉组织提取液中SOD活力表现出与ACP一致的变化趋势,且第3、4组与第1组之间存在显著差异(P<0.05)。
用虫肽蛋白粉代替鱼粉,南美白对虾肌肉组织提取液中PO活力表现出与ACP一致的变化趋势,且第1、2组与第3、4组之间存在显著差异(P<0.05)。
用虫肽蛋白粉代替鱼粉,南美白对虾肌肉组织提取液中杀菌活力随着虫肽蛋白粉替代鱼粉比例的增加而逐渐升高,并且各组之间存在着显著差异(P<0.05)。
2.4用虫肽蛋白粉代替鱼粉对水质的影响
2.4.1pH值的变化情况(见表5)
从表5可以看出,试验期间各试验池的pH值介于8~9之间,适合于对虾的生长,各个试验池之间的变化趋于一致。
各池养殖水体的pH值差别不大,但在早晨8:
00和下午16:
00有较显著的变化,8:
00明显低于16:
00。
其原因主要是晚上时养殖动物和水中藻类的呼吸作用产生的CO2溶解于水体中,形成HCO3-和H2CO3而呈现弱酸性。
2.4.2溶解氧(DO)的变化情况(见表6)
由表6可见,由于全天充氧,各试验池的变化基本一致,但可以看出上午低,下午高。
主要原因是水中的DO主要来自水体中的藻类光合作用产生的氧气。
2.4.3亚硝酸盐(NO2-N)的变化情况(见图1)
如图1所示,亚硝酸盐处于0.002~0.03mg/l之间这一较低的水平。
随着养殖时间的推进,亚硝酸盐的含量趋于升高,主要是养殖污染物的增加。
虽然在试验过程中部分换水,亚硝酸盐仍表现出一定程度的增加。
2.4.4氨氮(NO3)的变化情况(见图2)
如图2所示,氨氮处于0.017~0.040mg/l之间这一较低的水平,符合养殖水质标准。
随着养殖时间的推进,氨氮的含量趋于升高,但各个试验池之间表现出的变化基本一致。
3结论
①用虫肽蛋白粉替代鱼粉饲养南美白对虾,可以达到与全部使用鱼粉一样或更好的生长效果,表明虫肽蛋白粉是一种良好的代替鱼粉的动物蛋白源。
②在饲料中添加虫肽蛋白粉,可以提高养殖对虾的LZM、ACP、SOD、PO活力以及杀菌活力等非特异性免疫指标。
③南美白对虾对虫肽蛋白粉的干物质表观消化率为69.42%,与鱼粉、鸡肉粉、肉骨粉等其它动物蛋白的干物质表观消化率较为接近,表明虫肽蛋白粉可以作为一种良好的对虾饲料中的动物蛋白原料。
④饲料中使用虫肽蛋白粉对水质无明显影响,表明在饲料中使用虫肽蛋白粉不会对养殖水环境造成不良影响。
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- 蛋白 南美 对虾 饲料 中的 应用 研究