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《浙江大学》 2014年
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利用大豆蛋白原料替代卵形鲳鲹饲料鱼粉的潜力和营养学机理

吴玉波  
【摘要】:本实验选用代表性鱼类种类(卵形鲳鲹)和代表性饲料原料(大豆蛋白)为研究对象,结合运用60Co辐照钝化大豆蛋白中抗营养因子的技术、复合微量营养素的补充以及均衡饲料配方等手段,比较研究了限制鱼类对廉价植物蛋白原料利用的原因。研究目标是探索鱼粉替代的新途径,为开发海水养殖鱼类高营养、低污染、廉价配合饲料提供科学依据。本文的主要研究结果如下: (1)在网箱中进行6周饲养实验以检验投饲频率对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)生长、食物利用、鱼体组成及废物排放的影响。以配合饲料按0.5次/天、1次/天、2次/天、3次/天和4次/天的投饲频率分别投喂实验鱼(10.3±0.5g),另以鲜杂鱼按2次/天作为对照。实验鱼体增重(WG)随着投饲频率的增加(0.5-3次/天)而显著提高(P0.05),随后WG随着投饲频率的增加(3-4次/天)而并未进一步提高(P0.05)。实验鱼0.5次/天和1次/天的摄食率(FI)显著低于2、3和4次/天的实验鱼。1、2、3和4次/天的饲料系数(FCR)、氮保留效率(NRE)、肥满度(CF)、氮废物排放(NWO)和磷废物排放(PWO)均无显著差异(P0.05),而不同投饲频率对磷保留效率(PRE)均无显著影响(P0.05)。随着投饲频率的增加,实验鱼鱼体脂肪含量增加,而鱼体水分和灰分含量减少(P0.05)。同样的投饲频率下,与投喂鲜杂鱼组相比,实验鱼投喂配合饲料表现为较低的FL、FCR.肝体比(HSI)、鱼体水分、NWO和PWO,较高的NRE、PRE、鱼体脂肪和磷含量(P0.05)。研究结果表明配合饲料完全可以满足卵形鲳鲹的营养需求,且卵形鲳鲹的适宜投饲频率为3次/天。 (2)在近岸浮式网箱中进行5周的养殖实验以检验卵形鲳鲹利用γ-射线辐照豆粕作为鱼粉替代物的潜力。对照组饲料C中含有32%的鱼粉,以0(RO)、5(R5)、10(R10)、15(R15)、30(R30)或者60(R60) kGy的剂量辐照豆粕后,分别替代对照组C中75%的鱼粉。实验组R5、R10、R15和R30的WG显著高于实验组R0(P0.05),而实验组R0和R60之间或者实验组R5、R10、 R15、R30和R60之间的WG均无显著性差异(P0.05)。实验组R15、R30和R60的FI显著高于实验组R0、R5和R10(P0.05)。各实验组(非辐照豆粕和辐照豆粕)的FCR、NRE、CF、HSI、鱼体组成以及NWO和PWO均无显著差异(P0.05)。实验组C的WG显著高于实验组R15(P0.05),而实验组C和R15之间FI、FCR、NRE、NWO、CF、HSI和鱼体组成均无显著差异(P0.05)。随着辐照剂量的增加,豆粕中大分子蛋白被降解,而小分子蛋白和多肽含量增加。本实验研究结果表明5-15kGy的辐照剂量能够显著提高豆粕替代饲料中鱼粉的含量。 (3)两个7周的饲养实验以检验卵形鲳鲹利用大豆蛋白浓缩物(SPC)作为鱼粉替代物的能力。实验Ⅰ,设计对照组饲料C中鱼粉含量为40%,以SPC分别替代对照组饲料C中20(R20)、40(R40)、60(R60)和80%(R80)的鱼粉。实验Ⅱ,使用3×2设计,以SPC分别替代对照组饲料C中40和80%的鱼粉,并在此基础上添加或者不添加0.5%的牛磺酸(六组饲料:C+T、R40+T、 R80+T、C、R40和R80)。实验Ⅰ中,各实验组之间的FI均无显著性差异(P0.05)。随着鱼粉水平的下降,实验鱼WG和NRE下降,而FCR和PRE增加(P0.05)。实验组C和R20之间的WG、FCR和NRE无显著性差异(P0.05),而两者的WG显著高于R40、R60和R80(P0.05)。实验Ⅱ中,实验组C+T和C之间FI、WG、FCR、NRE和PRE均无显著差异(P0.05)。实验组R40+T和R40之间或者R80+T和R80之间的FI、WG和NRE均无显著差异(P0.05)。实验Ⅱ结束时,除了实验组R40的鱼体蛋白含量显著低于R40+T外(P0.05),实验组C+T和C之间或者R40+T和R40之间或者R80+T和R80之间的CF、 HSI和鱼体组成均无显著差异(P0.05)。本实验结果表明牛磺酸可以提高卵形鲳鲹利用SPC替代鱼粉的能力。以SPC替代卵形鲳鲹饲料中的鱼粉时,可将鱼粉水平从40%减少到32%,通过添加0.5%的牛磺酸可将卵形鲳鲹饲料的鱼粉水平进一步降低至24%。 在低鱼粉饲料中添加硒酵母以检验卵形鲳鲹对大豆浓缩蛋白(SPC)的利用能力。设计对照组饲料C中含有40%鱼粉,以SPC分别替代对照组饲料C中的40和80%的鱼粉,并添加或者不添加1%的硒酵母,分别命名为R40+Se、R80+Se、R40和R80。实验组R40+Se、R80+Se、R40和R80之间的FL FCR、NRE均无显著差异(P0.05)。随着鱼粉水平的减少,实验鱼的WG显著降低,而PRE显著增加(P0.05)。实验组C和R40+Se之间的WG、FCR和NRE均无显著差异(P0.05),而实验组C的WG显著高于实验组R40(P0.05)。实验结束后,各实验组的CF、HSI、鱼体组成均无显著差异(P0.05)。本研究结果表明添加1%的硒酵母可将卵形鲳鲹饲料中鱼粉水平从40%降低至24%。 在低鱼粉饲料中联合添加牛磺酸和硒酵母以检验卵形鲳鲹对大豆浓缩蛋白(SPC)的利用能力。设计对照组饲料C中含有40%鱼粉,以大豆浓缩蛋白分别替代对照组饲料中的40和80%的鱼粉(R40和R80),在R40和R80的基础上分别添加0.5%牛磺酸(R40+T和R80+T)或者1%硒酵母(R40+Se和R80+Se)或者联合添加0.5%牛磺酸和1%硒酵母(R40+TSe和R80+TSe)。饲料鱼粉水平和添加剂(牛磺酸或/和硒)显著影响卵形鲳鲹的WG和PWO (P0.05)。实验鱼FI、HSI以及鱼体水分和脂肪含量取决于饲料鱼粉水平(P0.05)。饲料鱼粉水平和添加剂(牛磺酸或/和硒)不影响实验鱼的FCR、NRE、PRE、CF、鱼体组成(粗蛋白、灰分和磷)以及NWO (P0.05)。实验组R80+TSe的WG显著高于R80、R80+T和R80+Se(P0.05),而其NWO和PWO显著低于R80(P0.05),但各实验组之间的FI、FCR和NRE均无显著差异(P0.05)。本研究结果表明,当以SPC替代卵形鲳鲹饲料中的鱼粉时联合添加0.5%牛磺酸和1%硒酵母,饲料的鱼粉水平不能从40%降低至8%。在8%的低鱼粉饲料中添加硒和牛磺酸可显著促进卵形鲳鲹的生长并降低养殖废物污染。牛磺酸和硒的缺乏可能是限制低鱼粉饲料中SPC利用的重要原因。 (4)在网箱中进行5周饲养实验以检验辐照对豆粕和大豆浓缩蛋白作为卵形鲳鲹饲料中鱼粉替代物的影响。设计对照组饲料C中含有32%的鱼粉,以未处理或者辐照(30kGy)的豆粕和大豆浓缩蛋白分别替代对照组饲料C中75%的鱼粉,并依次命名为SBM、SPC、SBM30和SPC30。实验组SBM30和SPC30的WG显著高于实验组SBM和SPC(P0.05),而实验组SBM30的FI显著高于其他实验组(P0.05)。实验组SBM30和SBM之间或者实验组SPC30和SPC之间的FCR、NRE、PRE、CF、HSI、鱼体组成以及NWO和PWO均无显著差异(P0.05)。与实验组SBM30相比,对照组C具有较高的WG和PWO,较低的FCR、PRE、NWO和鱼体磷含量(P0.05),而两者之间的FI、NRE、 CF、HSI、鱼体组成(水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分)均无显著差异(P0.05)。辐照后,豆粕和大豆浓缩蛋白中的大分子蛋白减少,而氨基酸和缩聚肽等含量增加。本研究表明,30kGy的辐照剂量可能是通过灭活豆粕和大豆浓缩蛋白中的某些抗营养因子,如胰蛋白酶抑制因子、凝集素和抗原蛋白等,来提高其营养价值。 (5)在网箱中进行5周养殖实验以检验辐照处理并添加复合微量营养素对卵形鲳鲹利用豆粕的能力。设计对照组C中含有32%的鱼粉,以豆粕和60kGy辐照处理的豆粕分别替代对照组C中75%的鱼粉,并在辐照的基础上添加0.6%的复合微量营养素(A),分别命名为SBM、SBM60和SBM60+A。随着豆粕的辐照以及添加复合微量营养素(SBM60+A),实验鱼的WG显著增加(P0.05)。实验组SBM60和SBM60+A的FI和PRE显著高于实验组SBM,而其PWO显著低于实验组SBM (P0.05)。各实验组之间的FCR、NRE、NWO、CF、HSI以及鱼体组成(水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分)均无显著差异(P0.05)。与对照组C相比,SBM60+A组的FI、FCR、PRE和NWO显著较高,而其PWO显著较低(P0.05)。对照组C和SBM60+A之间的WG和NRE无显著差异(P0.05)。研究结果表明,以γ-射线辐照去除豆粕中的抗营养因子并添加0.6%复合微量营养素(A)可显著提高卵形鲳鲹利用豆粕作为鱼粉替代物的潜力,使饲料中的鱼粉含量从32%降低至8%,但饲料利用效率较低。 (6)在网箱中进行7周养殖实验以检验辐照处理并添加0.6%复合微量营养(A)以及0.4%复合预混物(B)对卵形鲳鲹利用豆粕的能力。设计对照组C中含有32%的鱼粉,以豆粕和15kGy辐照处理的豆粕分别替代对照组C中的50%的鱼粉(R和R15),在R15的基础上添加0.6%复合微量营养素(R15+A),并在R15+A的基础上添加0.4%的复合预混物(R15+A+B)。另以投喂鲜杂鱼(RF)为对照。实验组R15+A+B的WG和NRE显著高于R、R15和R15+A组,而其FI、FCR、NWO和PWO显著低于R、R15和R15+A组(P0.05)。实验组R15+A+B的WG、NRE和PRE显著高于对照组C和RF,而其FI、FCR、NWO和PWO显著低于C和RF (P0.05)。实验结束时,实验组R15+A+B、C和RF的HSI和鱼体组成(水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分和磷)均无显著性差异(P0.05)。研究结果表明,以15kGy的γ-射线辐照豆粕并添加0.6%复合微量营养(A)以及0.4%复合预混物(B)可显著提高卵形鲳鲹的生长和饲料利用效率,使饲料中的鱼粉含量从32%降低至16%,并可降低卵形鲳鲹网箱养殖的氮磷污染排放。 上述结果显示:抗性蛋白的存在以及微量营养素的缺乏是限制大豆蛋白原料替代卵形鲳鲹饲料鱼粉的重要原因。以γ-射线辐照大豆蛋白原料后,添加0.6%复合微量营养(A)以及0.4%复合预混物(B)可显著提高卵形鲳鲹利用大豆蛋白原料的利用潜力,可降低饲料中的鱼粉含量并减少养殖废物排放。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:S963.7

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