鲤鱼饲料中用玉米黄粉替代鱼粉性能分析

辛欣 郭雪松 狄蕊 孙梦艺 吴晓萌
辽宁医学院食品科学与工程系

    近年来， 饲料价格不断上涨， 这一因素被认为是影响水产养殖效益的重要因素之一， 而鱼粉在水产饲料中作为主要蛋白原料其成本过高， 因而寻找替代鱼粉的高蛋白低成本饲料成为解决水产养殖效益问题的重要方法。在豆粕与鱼粉作为饲料成分的对比试验中发现,豆粕对水产动物生长有明显优势[1],并鉴于动物性蛋白存在成本高的缺点， 学者们将研究方向转向植物及其副产物蛋白。
    玉米黄粉为湿法生产玉米淀粉在麸质分离过程中产生的副产物， 其蛋白含量为31%~60%， 有的甚至达到70%蛋白质[2]， 玉米黄粉的营养价值高于大豆蛋白和鱼粉[3-5]， 由此玉米黄粉作为低成本高蛋白的物质可以添加到饲料中替换鱼粉。本文通过对鲤鱼成长情况及鱼肉品质的监测及检测分析， 将高蛋白含量的玉米黄粉替代饲料中的鱼粉， 对玉米黄粉的替代量进行讨论，评价玉米黄粉替代鱼粉在鲤鱼饲料中的应用效果， 为食品副产物在饲料行业中的利用开辟了新的思路。

1材料与方法
1.1材料及设备
1.1.1试验材料
鲤鱼苗 （草鲤， 其平均体长为3.45 cm， 平均体重为1.23 g） 、 蛋白含量为63.03%的玉米黄粉。
1.1.2主要试剂
氢氧化钠、 盐酸、 浓硫酸、 无水乙醇、 硫酸铜、 硫酸钾、 硼酸、 甲基红、 溴甲酚绿、 酚酞等均为分析纯。
1.1.3主要设备
分析天平(FA2004B 北京奥赛利特科技发展有限公司)、 凯氏定氮仪(ATN-100 上海洪纪仪器设备有限公司)、 索氏抽提装置(SCT-06 杭州汇尔仪器设备有限公司)。
1.2试验方法
1.2.1饲养分组及管理
鱼苗预试期为1周， 期间投喂对照组饲料， 预试期结束后， 开始正式分组试验， 随机选取300尾鲤鱼苗按照表1分为对照组、 试验Ⅰ组、 试验Ⅱ组、 试验Ⅲ组、 试验Ⅳ组。对照组饲喂基础日粮， 试验组在对照组饲料中添加玉米黄粉替代鱼粉， 其替代鱼粉量占总量水平分别为5%、 10%、 15%、 和20%。每组3个重复， 每个重复20尾鲤鱼鱼苗， 放入5 个规格为600 cm×400 cm×280 cm 的水箱中喂养， 试验为期 90 d。试验期间采用微流水交换， 每天换水六分之一。每天测3次水温， 平均水温为(23±4) ℃， 每天24 h充气增氧，保持溶解氧在7.0 mg/l 左右。每天上、 下午投饲2 次，采用饱食投饲法投喂， 即根据鱼类的摄食和生长情况确定投饲量， 日投饲率为试验鱼体重量的5％， 每20d称重并调整一次投喂量。

1.2.2鲤鱼生长指标测定
在试验开始和结束时从每组网箱中随机取鱼10 尾，测量体长和体重， 分析鲤鱼增重率、 平均日增重， 并对每箱鱼的成活率进行计算。增重率(%)=(平均最终体重-平均初始体重)/平均初始体重×100；平均日增重(g/d)=(平均终末体重-平均初始体重)/试验天数；成活率(%)=存活尾数/放养尾数 ×100。
1.2.3鲤鱼鱼肉品质测定
对鱼肉品质的评价主要针对鱼肉的肌肉粗蛋白、粗脂肪含量进行测定。试验结束时从每个箱子中随机抽取10尾鱼， 取背腹部大侧肌， 液氮速冻， -30 ℃冰箱保存。测量时解冻， 将净肉剪碎混匀， 按照国标法测定鱼肉的肌肉粗蛋白及粗脂肪含量[6-7]。
1.2.4经济效益指标
经济效益指标选取饲料系数及饲料增重成本来衡量， 按照下式进行计算：饲料系数(FCR)=尾均摄入量/尾均增重；饲料增重成本(元/kg)=[摄食量(kg)×饲料成本(元/kg)]/总增重(kg)。
1.2.5数据处理
数据采用SPSS17.0软件进行分析， 对各组数据进行单因素方差分析， 方差齐性则运用LSD法进行单因素方差分析； 方差非齐性采用T3法进行单因素方差分析； 并对各组差异的显著性进行多重比较。以P<0.05作为差异显著性判断， 试验结果均采用 “平均值±标准差” 表示。

2结果与分析
2.1玉米黄粉对鲤鱼生长性能的影响(见表2)
    由表2可知， 初始体长、 初始体重两个指标中各组间比较， 无统计学意义， 而在最终体长、 最终体重、平均个体日增重指标中各组间差异显著 （P<0.05） ， 试验Ⅱ、 Ⅲ和Ⅳ组均低于对照组， 差异显著 （P<0.05） ； 在增重率指标中， 除试验Ⅰ组显著高于对照组外， 试验组均低于对照组， 其中试验Ⅱ组与对照组无显著性差异 （P>0.05） ， 试验Ⅲ和Ⅳ组与对照组比较， 均有显著性差异 （P<0.05） 。在成活率指标中， 试验组与对照组比较差异显著 （P<0.05） ， 各试验组组间比较差异显著（P<0.05） ， 其中试验Ⅳ组高于其他组别。

     综合分析玉米黄粉对鲤鱼生长性能影响， 可以看出，试验Ⅰ组生长性能指标均显著高于对照组 （P<0.05） ，其他试验组生长性能指标均低于对照组， 即试验Ⅰ组有助于鲤鱼的生长， 随着替代鱼粉的质量分数增加， 其生长性能与玉米黄粉的替代鱼粉的量的影响呈负相关。
2.2玉米黄粉对鱼肉品质的影响(见表3)

     由表3可知， 试验Ⅱ组鱼肉粗蛋白含量显著高于对照组及其他试验组 （P<0.05） ， 对照组、 试验Ⅰ组、 试验Ⅲ组之间没有显著性差异 （P>0.05） ， 对照组、 试验Ⅲ组和试验Ⅳ组之间无统计学意义 （P>0.05） 。而鱼体粗脂肪含量随着玉米黄粉替代鱼粉质量分数的增加而降低， 二者呈负相关， 试验Ⅰ组与对照组差异不显著 （P>0.05） ， 其余试验组与对照组差异显著 （P<0.05） ； 试验组间， 试验Ⅰ组与其他试验组差异显著 （P<0.05） ， 试验Ⅱ组、 试验Ⅲ组和试验Ⅳ组无统计学意义 （P>0.05） 。综合粗蛋白与粗脂肪含量指标可以看出， 试验Ⅰ组和试验Ⅱ组饲料相对较好， 可以优化鱼肉品质。

2.3经济效益指标(见表4)
     通过对表4饲料系数值的分析， 试验组的数据均显著高于对照组 （P<0.05） 。通过对饲料系数与生长指标结合的分析可以得出， 在不同质量分数玉米黄粉替代鱼粉下， 其质量分数与饲料系数呈负相关。通过对不同饲料添加情况分析得出平均饲料增重成本如表4所示， 试验组中， 玉米黄粉替代鱼粉质量越多， 饲料增重成本越高； 试验Ⅰ组中饲料增重成本最低， 为2.27元/kg， 低于空白2.31元/kg， 也就是说， 当玉米黄粉替代鱼粉质量分数为5%时， 经济效益最高。

3讨论
    国内外学者对动物的饲料研究比较深入， 尤其是水产动物饲料。张卫东对近年来对鲤鱼养殖的饲料营养标准进行了报道[8]， 饲料中的营养成分都有一定的要求， 因此饲料中的营养成分有着不同的数量标准， 蛋白质含量是饲料的一个重要指标，而目前推荐使用的鲤鱼营养饲料中大多采用鱼粉作为饲料蛋白提供源， 而鱼粉的成本较高， 需要通过某些廉价且营养价值相当的蛋白饲料作为替换。玉米黄粉发酵后添加到鹌鹑饲料中可以提高鹌鹑的生长性能[9]， 玉米黄粉能否作为廉价蛋白替代鱼粉成为本试验的探讨主题。因此本文通过选用玉米黄粉作为鱼粉的替代蛋白进行试验， 探讨玉米黄粉替代鱼粉的功效。
3.1玉米黄粉对鲤鱼生长性能的影响
    在多种水产类动物饲料中， 不同饲料组成对动物的生理功能有着辅助的作用， 例如： 某些具有特殊生理调节功能的物质不仅可以使饲料中的营养成分含量增加， 而且可以提高动物的免疫力及抗氧化性[10]，进而提高鲤鱼的成活率； 同时玉米黄粉蛋白提取液具有抗氧化性， 进而对提高免疫力有着促进作用[11]。因此， 本试验以蛋白含量高的玉米黄粉对鲤鱼进行试验， 替代鲤鱼饲料中的鱼粉， 得出玉米黄粉的添加有助于鲤鱼的生长及存活的结论。从添加玉米黄粉对鲤鱼生长情况研究角度来看， 添加玉米黄粉可以缩短鲤鱼生长周期， 并使其成活率有着显著提高； 从个别添加量级别来看， 添加5%的玉米黄粉比不添加玉米黄粉的饲料的鲤鱼生长体长、 体重、 增重率及平均个体日增重有着显著性提高； 同时对比同样蛋白含量较高的鱼粉， 在低添加量 （替换鱼粉5%） 情况下， 添加玉米黄粉的饲料饲养出的鲤鱼生长性能显著高于空白及其他高替换量饲料饲养出的鲤鱼生长性能， 说明在低剂量的情况下玉米黄粉作为饲料成分优于鱼粉， 但当玉米黄粉质量分数不断增加， 对鱼体的生长性能有显著的反作用， 这是由于玉米黄粉是来源于玉米淀粉生产的副产物， 而玉米中的蛋白质由于缺少赖氨酸而影响玉米蛋白的质量价值， 使其在合成体内蛋白受到了限制， 造成高质量分数的玉米黄粉会影响鲤鱼生长性能， 表现为体长、 体重等指标降低。
3.2玉米黄粉对鲤鱼鱼肉品质的影响
    影响鱼体内蛋白质及脂肪的合成因素较多， 例如动物体内消化系统分泌的胆汁酸盐及膳食纤维， 玉米中较高含量的膳食纤维可以使进入肠道的食物黏度增加， 胆汁酸浓度随之降低， 从而使肠道乳化脂肪能力减弱， 导致脂肪的消化率降低[12-13]。鱼体蛋白质的含量降低不仅与合成其必需氨基酸含量有关， 同时与膳食纤维含量也有关。由于鲤鱼体内没有消化膳食纤维的酶， 而膳食纤维可以包裹着蛋白质分子使其不与体内蛋白酶接触， 进而抑制蛋白质在体内的消化吸收及转化， 因此影响鲤鱼鱼肉蛋白质及脂肪含量， 而玉米黄粉相对鱼粉含有较高的膳食纤维， 在消化吸收方面会影响蛋白质及脂肪的合成， 造成高剂量的替代后使鱼体蛋白及脂肪含量降低。而适当低剂量的替换对其消化吸收影响较少， 但可以使鱼体生长较好， 所以， 用玉米黄粉替换5%的鱼粉有助于鱼体蛋白及脂肪的合成。
3.3经济效益分析
    从经济效益层面分析， 试验组替换了不同质量分数的鱼粉对鱼体生长起到了不同的影响； 高剂量替代鱼粉玉米黄粉降低了鲤鱼的生长性能并且较显著地降低了鱼肉的品质， 使饲料增重成本增加； 而廉价的玉米黄粉在饲料中替代鱼粉5%时， 不仅显著地提高了鱼体的生长指标并对鱼肉品质有较好的优化， 进而使饲料增重成本降低。综合来看， 添加低剂量的玉米黄粉可以优化饲料结构， 进而提高经济效益。

4结论
    玉米黄粉替代鱼粉对鲤鱼生长性能及鱼肉品质有着不同的影响， 添加低剂量 （5%） 的玉米黄粉对鲤鱼生长及鱼肉品质有积极影响， 而添加高剂量 （>10%） 的玉米黄粉会对鲤鱼生长及鱼肉品质有负面影响， 所以添加玉米黄粉时需要在添加量上有着一定的限制。建议饲养鲤鱼甚至其他水产动物时， 不仅要考虑饲料成分及成本因素， 而且要对添加量进行确定。

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