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水生生物研究, 2016 年, 第 5 卷, 第 3 篇 doi: 10.5376/aor.cn.2016.05.0003
收稿日期: 2016年05月06日 接受日期: 2016年07月07日 发表日期: 2016年08月09日
Solomon S.G, Okomoda V.T., and Torkor E.F., 2016, Growth Performance of Clarias gariepinus Fingerlings Fed Jatropha curcas Kernel Meal, International Journal of Aquaculture, 6(1): 1-6 (doi: 10.5376/ija.2016.06.0001)
本研究旨在评估用脱毒麻风树籽粉代替鱼粉喂养的尖齿胡鲶鱼苗的生长性能。将小鱼(1.37±0.02 g)置入1×1×1m3的hapa网中,分别喂食(含量为35%的粗蛋白)含0%,25%,50%,75%和100%的脱毒麻风树籽粉来代替鱼粉(含量为26%)。在八周的饲养试验结束时,平均体重增加,饲料转化率、具体的生长率和蛋白质效率的比例也比喂食13%级别(50%替代鱼食)的鱼食高,记录最少的是26%级别的(100%替代鱼食)。研究表明,肉食性鱼类如尖齿胡鲶可以容忍加入13%的脱毒麻疯树籽粉而不影响生长和养分的利用。
1介绍
热带国家的水产养殖业在不断强化,这就需要为鲶鱼制定合适的饮食来代替蛋白质的来源。传统上,鱼粉(FM)一直是鱼的膳食蛋白质的主要来源。鱼粉是经常使用的水产饲料,因为它提供了一个平衡饮食,包含不可缺少的氨基酸、必需脂肪酸、维生素、矿物质,且普遍提高了口感(Kaushik et al., 1995)。近年来,鱼粉的成本提高,但市场上的可用性降低,且质量差,这刺激了对它的部分的研究或者完全替代蛋白源(Kaushik et al., 1995; Fournier et al., 2004)。目前,大多数的商业饲料主要是利用大豆粉来成为鱼粉的替代品。然而,过度依赖这种传统的蛋白质来源,将会导致价格上涨,因为它是一种人类的食物。因此,利用其他廉价的植物蛋白源将有利于降低饲料成本,提高食品安全性(Sofia, 2007)。
Tacon和Forster (2001)已经强调了非人类食品级饲料资源发展的重要性,这个的发展可以应对部分的快速发展和需要。麻风树(小桐子)就是这样的一种。它是一种耐寒的植物,生长在土地退化和需要有限的养分和水的地方。它的种子已被广泛地研究,可以作为一种油源。种仁中含有约60 g/kg的油可以转化为生物柴油,经转酯化作为柴油机的代用燃料(Makkar and Becker, 1997)。提取油后得到的核仁粉是一个很好的营养来源,含有粗蛋白58~62 g/kg (Makkar et al., 1998; Makkar and Becker, 1999)。麻风树籽仁的必需氨基酸含量(除赖氨酸)较高(Makkar and Becker, 1999)。然而,高水平的抗营养因子(ANFs)的存在,如胰蛋白酶抑制剂、凝集素、植酸(Makkar et al., 1998),其主要毒性成分佛波醇酯(PEs) (Makkar and Becker, 1997)也被限制在鱼饲料的使用中。因此,它需要脱毒。本研究为不同水平的麻风树籽粉喂养的尖齿胡鲶的生长性能提出了一个解释。
2材料与方法
本研究的尖齿胡鲶鱼种是从马库尔迪农业大学渔业部的研究农场获得的。实验持续了56天,也在研究农场的池塘做过。把一个1x1x1的合成聚乙烯醇纤维绳套hapas放在池塘的表面,用适当的竹棒压住。石头被连接到hapas底部的四角作为坠物。这使得hapas的底面上均匀分布,且适当延长。这个延伸使得流入和流出的水通过每个hapa变得简单,且减轻了浸入池塘的一半。
用于饲料配方的饲料原料是鱼粉、豆粕、玉米粉、维生素和从马库尔迪现代市场购买的矿物质混料,把它们磨成粉储存。而成熟的麻风树种子是从贝努埃州地方政府种植的麻风树果实中获得的。收获后不久,用手剥除水果的外壳,小心地得到种子,再将种子破壳,得到内核。用己烷将内核脱脂。在121℃下加热蒸压30 min,然后用甲醇洗涤四次,获得仁粉。再在太阳下干燥除去甲醇从而获得脱毒麻风树仁粉。35%粗蛋白控制饮食,采用皮尔森方法,添加到26%的夹杂物的鱼食(表1),另一个试验则是通过简单地替代脱毒麻风树仁粉0%,25%,50%,75%和100%制定了实验的饮食(表1)。称重后适当地使用成分混合造粒机使饮食形成粒状。
Table 1 Gross composition and proximate composition of the experimental diets |
15条尖齿胡鲶鱼苗均匀分布在每个hapa。每天手动喂食累积体重的5%的食物。每天喂两次(08:00 and 16:00),且每周以鱼的体重调整饲料。用一个特福电子数字表来测量每星期鱼种重量直至实验结束(8周)。以下是生长性能的估算:
(a)平均增加体重(MWG)=最终的平均体重﹣初始的平均体重
(b)饲料转化率(FCR)=干饲料采食量/湿重
(c)特定生长率(%/天)=[loge(wt2)﹣loge(wt1)]/(t2﹣t1)
Wt1=初始体重增加
Wt2=最终体重增加
T2-T1=Wt1和Wt2之间持续的时间(天)
(d)蛋白质效率比=湿重增益/蛋白质供给
蛋白质供给=蛋白质饮食%×消耗的饮食/100
(e)生存率%=(鱼的总数﹣死亡总数)/鱼的总数×100
麻风树仁粉近似物、饮食制定、最初的和最终的鱼的尸体都是根据AOAC (1990)的标准法决定的。然而,在样品中的无氮提取物是通过差异法测定的。一式三份进行分析,所有试剂均为分析纯。
研究中的数据是通过Gen stat®第四版和Minitab® 14分析得到的。采用邓肯最小显著差异方法进行分离,分析进行描述性统计和得到的平均方差,得到显着差异(P<0.05)。
3结果
不同级别的麻风树仁粉喂养的尖齿胡鲶的生长性能和利用率(表2)。显示平均体重增益范围从2.81±0.156(食物V)至5.01±0.82(食物III),食物III喂养的鱼体重增加最大(P<0.05)。同样,特定生长率从明显较高的饮食物III (P<0.05) (2.73±0.234)到1.98±0.06(食物V)。饲料转化率和蛋白质效率比最高的也是食物III(分别是3.18±1.11和0.17±0.004),最低的记录是食物V(2.43±0.29和0.094±0.005)。
表2 脱毒麻风树仁粉代替鱼粉喂养的尖齿胡鲶鱼苗的生长性能和食物利用率 注: 指的是在同一行不同字母的差异显著(P<0.05); SGR-特定生长率; FCR-饲料系数; FCE-饲料转化率; PER-蛋白质效率 Table 2 Growth and Feed Utilization Parameters of Clarias gariepinus fingerings fed Jatropha kernel meal as a replacement for fish meal Note: Mean in the same row with different superscripts differ significantly (P<0.05); SGR-specific growth rate; FCR-feed conversion ratio; FCE-feed conversion efficiency; PER-protein efficiency ratio |
实验鱼的尸体组成(表3)表明,喂食不同的实验食物的鱼在湿度、蛋白脂、和灰分含量上有显著的变化。然而,在饮食IV中观察到较高的湿度和纤维,蛋白脂和脂肪则是食物III较高(P<0.05)。喂食之前,鱼的初始湿度为72.04±0.06,然而在分别喂了食物I、食物II、食物III、食物IV之后,水分增加到73.29±0.295,73.05±0.055,73.05±0.04,75.16±0.155,而喂食物V的降低到了70.06±0.06。在分别喂了食物I、食物II、食物IV、食物V、食物III之后,粗蛋白的含量有了明显的增加,分别从8.44±0.02到了11.8±0.01,11.09±0.04,11.16±0.05,11.46±0.06和13.15±0.06。在这项研究中观察到脂肪的减少,相比较而言,脂肪含量喂食前较高(6.87±0.00),喂养试验粮食后低了(3.71±0.01, 4.63±0.03, 5.71±0.01, 5.23±0.02, 3.60±0.02 Diet I, Diet II, Diet III, Diet I, Diet V)。喂食前,纤维含量是2.00±0.00,然而喂食食物I和食物V的增加到了2.01±0.01和2.06±0.06,而喂食食物II、食物III和食物IV的则减少了(分别为1.97±0.03, 2.00±0.001, 2.00±0.02)。鱼灰的含量则没有显著变化,实验前,鱼的碳水化合物含量为7.64±0.03,喂了食物I、食物II和食物V后,分别变成了8.21±0.33,7.21±0.19和10.81±0.06。而喂食食物III和食物IV的减少了(4.47±0.05 and 4.43±0.17) (图1)。
表3 喂食麻风树仁粉的尖齿胡鲶鱼苗尸体最初和最终的分析 Table 3 Initial and Final Carcass Analysis of Clarias gariepinus fingerlings fed Jatropha curcas kernel meal |
注: 平均在同一行与不同上标有显著差异(p>0.05) Figure 1 Weekly growth of Clarias gariepinus fed diet containing graded levels of Jatropha meal Note: Mean in the same row with different superscript differ significantly (p>0.05) |
4讨论
在任何营养研究中,蛋白质的要求很高,因为它是生长和发展所需的最大数量的单一的营养(Lovell, 1989; NRC, 1993)。为了非洲鲶鱼生产,已经做了很多常规和非常规的蛋白源替代鱼粉的研究(Tiamiyu et al., 2006; Solomon et al., 2007; Solomon and Okomoda, 2012; Tiamiyu et al., 2007; Tiamiyu et al., 2013)。但据我们所知,这是第一次研究脱毒麻风树仁粉替代鱼粉作为尖齿胡鲶的饮食。喂食不同的试验食物,尖齿胡鲶鱼苗的生长性能和营养利用率都不同,结果显示在8周内,鱼的体重增加了四到五倍。这个迹象表明麻风树仁粉的蛋白质被尖齿胡鲶鱼苗有效地利用了。脱毒过程对非洲鲶鱼适应不同的食物有显著的作用,Fakunle et al. (2013),麻风树种子或核的毒性成分或者抗营养因子会刺激消化道,降低食物的摄入量,延缓生长。煮沸、烹饪和化学处理都是去除麻风树籽仁粕中抗营养因子的方法。
饲料利用率高的鱼饲料III以50:50%鱼粉和麻风树仁粉与其他试验粮食比较。与这项研究的结果相反,Fakunle et al. (2013)报道,用煮沸的麻风树籽仁粉替代豆粉来饲喂非洲鲶鱼会有一个更好的生长性能,然而,Kumar et al. (2011)报道,用脱毒(60 min)后的麻风树仁粉代替50%的鱼粉能使鲤鱼更好地生长。由于本研究采用相同的解毒过程,他们设想观察到的差异是由毒性、抗营养因素、饲料中蛋白质和能量的消化率的因素引起的。因此,饮食III中的营养和氨基酸从鱼粉和脱毒麻风树仁粉中得到了补充,这必定会比饲喂其他食物的鱼生长地好。食物IV(75%)和食物V(100%)的生长反应明显较低,这可能是由几个因素引起的,比如,饲料中蛋白质和能量的消化率下降(Kumar et al., 2011),这是由低质量的蛋白质和能量从麻风树籽仁粕脱毒引起的。抗营养因子,如植酸和乳糖的量不足会影响饮食饲料的利用,从而导致生长性能低下。观察到饲喂高比例植物蛋白饲料的鱼的生长性能降低(食物IV和食物V), Gomes et al. (1993),Hasan et al. (1997),和Kumar et al. (2010, 2011)报道,这与其他以植物为食的尖齿胡鲶的数据一致,这可能是由于实验鱼的肉食性,因此生长的减少可能会刺激对植物蛋白中的抗营养因子的容忍性。Becker和Makkar (1998),以及Rashid et al. (2008)也分别报道了类似的,对鲤鱼和老鼠的观察,减少这种动物的生长还包括减少采食量和腹泻。低饲料系数值意味着小的饲料鱼要长胖。鱼饲料III的饲料系数值最小,这意味着他们需要2.43 kg饲料建立1 kg的肉和小于100%的要求的2.54 kg鱼粉饲料建立1 kg肉,因此鱼饲养成本将降低(FAO, 2006)。因此,麻风树仁粉可能是一个很好的补充鱼的蛋白质需求的饲料,最重要的是数量和花费少了(Maker and Becker, 1999)。这是因为麻风树的收购成本(尽管在研究不确定)预计将低于购买鱼粉的成本。
蛋白质效率比(PER)是基于在实验期间,在一个特定的饮食中,增加的重量除以所消耗的蛋白质(Wikipedia, 2011)。它是以测量饮食中的蛋白质作为生长量的指标,因此,如果体重增加是饮食中的蛋白质消耗,那么就会得到一个高的蛋白质效率比。在不同的饮食中的蛋白质效率比的变化表明,大部分的蛋白质消耗转化为体重增加,然而,饮食III有最高的价值。
在实验结束的时候,各种饲喂的饮食中有更多的蛋白质保留在鱼的尸体中。这表明,在饲料中使用的蛋白质的能量比是正确的比例,结果,没有备用的能量的蛋白质(Mooneye and Facade, 2003)。与鱼种的初始脂肪含量相比,质量好的饮食的脂肪量会降低。这个结果是含脂肪少的鱼类产生的。目前的研究已经表明,高达50%的麻风树核仁粉可以代替鱼粉而不影响生长和养分利用率。然而,超过这个增长和存储的蛋白质减少则会列入增加的水平。
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