饲料蛋白水平对鳜生长、消化和代谢的影响_郭薇.pdf
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1、为确定不同规格的鳜(Siniperca chuatsi)对饲料蛋白水平的需求,以G1、G2、G3规格的初始体质量分别为(11.581.34)、(94.772.59)和(245.263.59)g的鳜为研究对象,研究不同蛋白水平饲料对其生长性能、饲料利用率、形态指标、消化酶活性、抗氧化能力和氨氮排泄的影响。结果显示,G1和G2组鳜特定生长率、终末体质量和增重率均在蛋白水平为500 g/kg时最高,但G3组鳜在饲料蛋白水平为450 g/kg时达到最大值;饲料系数则呈现出相反的变化趋势。特定生长率折线回归模型结果显示,3种规格鳜的最适蛋白需求分别为497.1、451.9和446 g/kg。G1和G2组
2、鳜摄食低蛋白水平(350 g/kg和400 g/kg)饲料时存活率均显著低于其他各组,但饲料蛋白水平对G3组鳜的存活率无显著影响。G1和G2组鳜肥满度、肝体比和脏体比与饲料蛋白含量呈负相关(P0.05)。随饲料中蛋白含量升高,G1和G3组鳜对饲料干物质的表观消化率均先上升后趋于稳定,而G2组鳜呈先升后降的趋势。在一定的蛋白水平范围内,3种规格的鳜粗蛋白表观消化率与饲料中蛋白含量呈正相关(P0.05),在蛋白水平为500 g/kg时达到峰值,随后保持不变;前肠胰蛋白酶活性有着相似的变化趋势。3种规格的鳜肝脏中的谷丙转氨酶、谷草转氨酶活力随饲料蛋白含量的增加而明显增高(P0.05)。其氨氮排泄率均
3、在摄食后6 h达到高峰,并随着饲料蛋白水平的提高均显著增加;饲料蛋白水平为550 g/kg和600 g/kg时,G3组鳜的氨氮排泄率显著高于G1组。以上结果表明,饲料蛋白含量对3种规格鳜的生长性能及消化、代谢指标均有明显的影响,确定最适蛋白需求量才能达到最理想的鳜健康养殖效果。关键词 鳜;饲料蛋白水平;生长性能;表观消化率;氨氮排泄;精准养殖中图分类号 S965.199 文献标识码 A 文章编号 1000-2421(2023)04-0215-10鳜(Siniperca chuatsi)是一种传统的肉食性鱼类,目前主要依赖饲喂鲜活饵料鱼进行养殖,但是因饵料鱼供应不稳定、且质量无法保障导致鳜活饵料
4、鱼养殖产量和效益极其不稳定。因此,科学工作者一直在通过品种选育和人工驯化来提高鳜对配合饲料的摄食选择性和利用率,并取得一定的进展1-2。到目前为止,有关鳜对饲料蛋白需求的研究主要集中在鳜幼鱼的早期阶段3-4,但对于中大规格鳜饲料蛋白最适需求的研究仍然缺乏系统性评估。不同试验条件、不同鱼种和不同规格的鱼类对饲料蛋白需求存在明显差异5-6。精准地确定不同规格鱼类对蛋白质的适宜需求,不仅能提高鱼类生长性能、减少饲料成本,还能降低排放7。因此,我们选择3种规格的鳜进行饲养试验,评估不同蛋白水平饲料对鳜的生长性能、饲料利用以及氨氮排泄的影响,旨在确定3种规格鳜的最适饲料蛋白水平,为鳜的养殖和饲料的有效研
5、发提供一定的参考依据。1材料与方法1.1饲料配制以白鱼粉、酪蛋白和发酵豆粕作为蛋白来源,以鱼油和大豆油作为脂质来源,加入-淀粉使之达到等脂等能。设计 6 种饲料的蛋白质水平 350、400、450、500、550 和 600 g/kg,分别编号为 Diet 35、Diet 40、Diet 45、Diet 50、Diet 55、Diet 60,饲料配方如表1所示。其中,维生素预混料(mg/kg):硫胺素,20;核黄素,40;维生素 B6,30;维生素 B1,0.2;维生素 K3,20;肌醇,800;泛酸,120;烟酸,400;叶酸,60;生物收稿日期:2022 05 07基金项目:湖北省重点研发
6、计划项目(2020BBA056)郭薇,E-mail:通信作者:袁勇超,E-mail:郭薇,尹恒,莫爱杰,等.饲料蛋白水平对鳜生长、消化和代谢的影响 J.华中农业大学学报,2023,42(4):215224.DOI:10.13300/ki.hnlkxb.2023.04.025第 42 卷 华 中 农 业 大 学 学 报素,2.50;醋酸视黄醇,60;胆钙化醇,10;-生育酚,240;抗坏血酸,2 000。矿物质预混料(mg/kg):CaH2PO4,500;NaF,2;KI,1.0;CoCl26H2O,80;CuSO45H2O,10;FeSO4H2O,140;ZnSO4H2O,70;MnSO4H2
7、O,60;MgSO47H2O,1200;Ca(H2PO3)2H2O,1 000;NaCl,100。添加 Cr2O3(1 g/kg)作为惰性标记物。所有试验饲料均通过V型搅拌机混匀30 min,然后加入油脂,用Hobart搅拌机混匀,混匀后向饲料中加入蒸馏水(300 mL/kg)以便于制粒。然后将饲料通过制粒机加工成合适尺寸的纺锤形颗粒,方便鳜摄食。将制备好的饲料置于-20 下储存以备使用。1.2试验动物和喂养试验试验鳜购自武汉市农业科学院的水产繁育基地。试验开始前,鳜按照Liang等1设计的一套特殊的驯化过程,饲喂基础日粮2周以适应饲料和实验室条件。驯化期结束后,将试验鳜随机投放到试验玻璃缸(
8、120 cm60 cm120 cm)中进行生长试验,每个玻璃缸投放30尾;每组设3个重复。G1组鳜的饲料蛋白水平设置为 400、450、500、550 和 600 g/kg,G2、G3 组鳜的饲料蛋白水平设置为 350、400、450、500、550和 600 g/kg。养殖期间玻璃缸内养殖用水经碳过滤和充分曝气(养殖水体水中溶解氧约为5.275.89 mg/L;pH 值:7.48.3;总氨氮:0.0060.046 mg/L;水温:25.327.5)。光周期与自然光照时间保持一致。每天于07:00和18:00投喂,投喂率约为体质量的2.5%5%。每天统计死亡鳜数量并称体质量。1.3样品收集和分
9、析在驯化期结束后,称量并记录试验鳜的初始体质量。G1组采集30尾试验鱼,G2、G3组分别采集12尾鱼,-80 储存,用于测定鱼体营养成分。第5周开始收集粪便,每周收集5 d,参照Mo等2的方法每2 h收集1次粪便,保存于-20 冰箱,直至有足够的粪便样品可供后续分析为止。饲养8周后,试验鳜停食 24 h,然后用 100 mg/L MS-222(Tricaine methanesulfonate)将鱼麻醉,测量鱼体的终末体质量和体长等数据。从每个缸中取6尾鳜,用于测定鱼体营养成分分析;取9尾鳜的肝脏,在液态氮中迅速冷藏,并储藏在-80 冰箱,用于测定抗氧化酶活性。将9尾鳜的前肠段置于液氮低温冷冻
10、,并保存至-80 冰箱,用于检测消化酶活力。增重率(weight gain rate,WGR)、特定生长率(specific growth rate,SGR)、饲料系数(food coeffi表1饲料配方及组成(干物质)Table 1Feed formula and composition(dry matter)项目 Item成分 Component白鱼粉/(g/kg)White fish meal酪蛋白/(g/kg)Casein发酵豆粕/(g/kg)Fermented soybean meal-淀粉/(g/kg)-Starch鱼油/(g/kg)Fish oil豆油/(g/kg)Soybean
11、 oil磷脂/(g/kg)Phospholipid微晶纤维素/(g/kg)Microcrystalline cellulose维生素预混料/(mg/kg)Vitamin premix矿物预混料/(mg/kg)Mineral premix甜菜碱/(g/kg)Betaine磷酸二氢钙/(g/kg)CaH2PO4氯化胆碱/(g/kg)Choline chloride防霉剂/(g/kg)Mould inhibitor三氧化二铬/(g/kg)Cr2O3营养组成 Nutrient composition粗蛋白/(g/kg)Crude protein粗脂肪/(g/kg)Crude lipid粗灰分/(g/k
12、g)Crude ash总能量/(MJ/kg)Gross energyDiet 352651901070403010331201510520.5134782.350.622.31Diet 403032171170403010265201510520.51402.384.249.821.89Diet 453412441370403010199201510520.51449.785.45122.61Diet 503782711470403010132201510520.51503.48550.921.47Diet 55416299157040301066201510520.51547.787.148
13、.923.02Diet 6045432617704030100201510520.51598.686.350.822.18cient rate,FCR)、蛋白质效率(protein efficiency ratio,PER)、蛋白沉积率(protein deposition rate,PDR)、存活率(survival rate,SR)、肝体比(hepotasomatic index,HSI)、脏体比(viscerasomatic index,VSI)和肥满度(condition factor,CF)按参考文献 8 的公式计算。1.4表观消化率测定采用AOAC(1984)所述常规方法对饲料样品
14、和粪便进行营养成分分析。用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES,Vista-MPX;Varian,Inc./Agilent Technologies,Palo Alto,CA,USA)测定饲料和粪便中Cr2O3的含量。试验和基础饲料的营养物质、干物质(DM)和能量表观消化率(apparent digestibility coefficient,ADC)计算公式如下:干物质表观消化率=100%100%A1/A2营养物质的表观消化率=100%100%(A1A2)(B1/B2)上述公式中,A1、A2分别表示饲料和粪便中Cr2O3的含量,%;B1、B2分别指饲料和粪便中粗蛋白的含量,%。1.5酶
15、活性测定使用试剂盒(南京建成生物工程研究所,南京)检测肝脏谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)、前肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。将肝脏或前肠样品称质量后,在 1/10(m/V)0.01 mol/L PBS(pH 7.4)中用JX-24组织分析仪(净信实业发展有限公司,上海)以65 Hz的频率匀浆2 min,然后将在4 下以1 000 r/min离心10 min,收集上清液。采用Bradford法,以牛血清白蛋白为标准,检测上清蛋白总量。1.6氨氮排泄率测定在饲养8周后,从每组随机抽取10尾健康鳜进行氨氮排泄率的测定。准备20 L的圆形塑料桶用作代谢瓶,瓶中装入适量脱氯自来水;每个代谢
16、瓶不断曝气,确保瓶中溶氧不低于5 mg/L。每组设置5个代谢瓶与1个空白对照瓶,每个瓶中放入2尾鳜。试验开始前,按照“材料与方法1.2”喂养试验的方法进行喂养。投喂2 h后,去除瓶中残留饲料,在整个试验期间,根据水中氨氮的浓度,代谢瓶里的水换为新水,并清除粪便以消除外界干扰。温度为524,溶解氧大于0.5 mg/L(2 h 1次,监测24 h),计算出每小时每千克体质量的氨氮排放量。使用 Berthelot脲酶法(试剂盒来自中国上海生物制品研究所)测定水样中氨氮浓度,氨氮排泄率的计算参照文献 9 中的公式,并进行修正,如下:U=V (220)(110)/(tm)其中,U代表试验过程中养殖水体的
17、氨氮排泄率mg/(kg h),V表示试验期间代谢瓶内水的体积,1和2分别代表试验过程中初始和最终水样的氨氮质量浓度,mg/L;10和20分别代表试验过程中空白对照瓶水样中氨氮的质量浓度,mg/L;m为鱼体质量,kg;t是最终采集水样与起始采集水样的时间间隔,h。1.7统计分析试验数据以“平均值标准差”表示。所有试验数据经Excel处理,在检测试验数据的正态分布和方差齐性后,使用SPSS 17.0对数据进行单因素方差分析(one way ANOVA)和 Duncan s 法检验10,分析组间的差异显著性,显著水平设为=0.05。2结果与分析2.1饲料蛋白含量对不同规格鳜生长性能、饲料利用率及形态
18、指标的影响由表 2 可知,G1 组鳜,当饲料蛋白含量从 400 g/kg增至 500 g/kg时,鳜的 WGR和 SGR 均有明显提高(P0.05),在 500 g/kg 的饲料蛋白含量下,达到最高值;在饲料蛋白水平大于500 g/kg的处理组中,鳜的 WGR和 SGR开始下降。当饲料蛋白水平超过 500 g/kg 时,鳜的 FCR 显著升高(P0.05),PER和PDR均显著降低(P0.05)。鳜饲喂蛋白水平为 550 g/kg 的处理组 SR 最高,显著高于蛋白水平 400 g/kg 的处理组(P0.05)。投喂蛋白水平为500 g/kg的饲料,鳜的CF、HSI和VSI要显著高于饲料水平为
19、550 g/kg和600 g/kg的处理组,但显著低于饲料蛋白水平为400 g/kg和450 g/kg的处理组。G2 组鳜,在 450 g/kg 的饲料蛋白含量下,其WGR和SGR值与更高蛋白水平处理组之间差异均不明显(P0.05)。当饲料蛋白含量由 350 g/kg 增加至450 g/kg时,鳜 FCR值明显降低(P0.05)。饲料蛋白水平高于500 g/kg后,鳜的PER和PDR显著降低(P0.05)。饲料蛋白水平为 450 g/kg 的处理组鳜的SR与更高蛋白水平处理组之间无显著差异,且其SR均超过90%。CF随着饲粮蛋白水平的升高而显著降低(P0.05),但显著低于饲料蛋白水平为350
20、 g/kg和400 g/kg的处理组(P0.05)。G3组鳜,其WGR和SGR均先升高后降低,当饲料蛋白含量为450 g/kg时,鳜的WGR和SGR最高。鳜的FCR在饲料蛋白水平为350 g/kg时显著高于其他处理组(P0.05)。饲料蛋白含量升高,鳜的PER216第 4 期郭薇 等:饲料蛋白水平对鳜生长、消化和代谢的影响cient rate,FCR)、蛋白质效率(protein efficiency ratio,PER)、蛋白沉积率(protein deposition rate,PDR)、存活率(survival rate,SR)、肝体比(hepotasomatic index,HSI)、
21、脏体比(viscerasomatic index,VSI)和肥满度(condition factor,CF)按参考文献 8 的公式计算。1.4表观消化率测定采用AOAC(1984)所述常规方法对饲料样品和粪便进行营养成分分析。用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES,Vista-MPX;Varian,Inc./Agilent Technologies,Palo Alto,CA,USA)测定饲料和粪便中Cr2O3的含量。试验和基础饲料的营养物质、干物质(DM)和能量表观消化率(apparent digestibility coefficient,ADC)计算公式如下:干物质表观消化率=100
22、%100%A1/A2营养物质的表观消化率=100%100%(A1A2)(B1/B2)上述公式中,A1、A2分别表示饲料和粪便中Cr2O3的含量,%;B1、B2分别指饲料和粪便中粗蛋白的含量,%。1.5酶活性测定使用试剂盒(南京建成生物工程研究所,南京)检测肝脏谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)、前肠胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。将肝脏或前肠样品称质量后,在 1/10(m/V)0.01 mol/L PBS(pH 7.4)中用JX-24组织分析仪(净信实业发展有限公司,上海)以65 Hz的频率匀浆2 min,然后将在4 下以1 000 r/min离心10 min,收集上清液。采用Brad
23、ford法,以牛血清白蛋白为标准,检测上清蛋白总量。1.6氨氮排泄率测定在饲养8周后,从每组随机抽取10尾健康鳜进行氨氮排泄率的测定。准备20 L的圆形塑料桶用作代谢瓶,瓶中装入适量脱氯自来水;每个代谢瓶不断曝气,确保瓶中溶氧不低于5 mg/L。每组设置5个代谢瓶与1个空白对照瓶,每个瓶中放入2尾鳜。试验开始前,按照“材料与方法1.2”喂养试验的方法进行喂养。投喂2 h后,去除瓶中残留饲料,在整个试验期间,根据水中氨氮的浓度,代谢瓶里的水换为新水,并清除粪便以消除外界干扰。温度为524,溶解氧大于0.5 mg/L(2 h 1次,监测24 h),计算出每小时每千克体质量的氨氮排放量。使用 Ber
24、thelot脲酶法(试剂盒来自中国上海生物制品研究所)测定水样中氨氮浓度,氨氮排泄率的计算参照文献 9 中的公式,并进行修正,如下:U=V (220)(110)/(tm)其中,U代表试验过程中养殖水体的氨氮排泄率mg/(kg h),V表示试验期间代谢瓶内水的体积,1和2分别代表试验过程中初始和最终水样的氨氮质量浓度,mg/L;10和20分别代表试验过程中空白对照瓶水样中氨氮的质量浓度,mg/L;m为鱼体质量,kg;t是最终采集水样与起始采集水样的时间间隔,h。1.7统计分析试验数据以“平均值标准差”表示。所有试验数据经Excel处理,在检测试验数据的正态分布和方差齐性后,使用SPSS 17.0
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