消化率花生壳2008

1大菱鲆幼鱼对几种蛋白质源中营养物质的表观消化率及膨化处理对其产生的影响1杨传哲何艮*周慧慧麦康森2(中国海洋大学,农业部水产动物营养与饲料重点实验室,青岛266003)3摘要:本试验旨在研究大菱鲆(ScophthalmusmaximusL.
)对秘鲁红鱼粉、豆粕、葵花粕4和玉米蛋白粉中干物质、粗蛋白质、氨基酸和总能的表观消化率,以及膨化处理对其产生的5影响.
试验饲料由70%基础饲料和30%待测蛋白质源组成,并添加0.
1%的三氧化二钇(Y2O3)6作为外源指示剂,将其分别制作成正常颗粒料和膨化颗粒料.
将平均体重为(8.
98±0.
01)g的7大菱鲆幼鱼随机分成10组,每组3个重复,每个重复40尾鱼,按照不同处理分别投喂相应8饲料,喂养2周后采用后肠挤压法收集粪便样品至第6周.
结果表明:大菱鲆幼鱼对4种蛋9白质源中干物质、粗蛋白质、总氨基酸和总能的表观消化率分别为22.
33%~65.
50%、1048.
97%~85.
28%、47.
70%~84.
14%和44.
50%~81.
16%.
其中,鱼粉的各营养物质的表观消化11率均显著高于3种植物蛋白质源(P0.
05).
1162.
2大菱鲆幼鱼对膨化颗粒饲料中4种蛋白质源干物质、粗蛋白质、氨基酸和总能的表观117消化率118如表3所示,大菱鲆幼鱼对4种蛋白质源中干物质的表观消化率为24.
26%~70.
87%.
较119之正常颗粒饲料组,除葵花粕的干物质表观消化率未显著变化(P>0.
05)外,其他蛋白质源120的干物质表观消化率均显著提高(P0.
05)外,其他蛋白质源的粗蛋白质124表观消化率均显著提高(P0.
05)外,4种蛋白质源中大部分氨基酸的表观消化率均有显著变化130(P0.
05)外,其他蛋白质源的总能表观消化率均133显著提高(P<0.
05),其中豆粕的总能表观消化率提高了7.
35%,葵花粕的总能表观消化率134提高了4.
73%,玉米蛋白粉的总能表观消化率提高了8.
40%.
135chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊8表3待测蛋白质源各营养物质的表观消化率136Table3Apparentdigestibilitycoefficientsofnutrientsintestedproteinsources137(n=3)%138项目ItemsFMFMESBMSBMESFMSFMECGMCGME干物质DM65.
50±0.
45e70.
87±0.
49f32.
79±0.
66c36.
79±0.
53d22.
33±0.
86a24.
26±0.
35ab26.
25±0.
59b36.
97±1.
02d粗蛋白质CP85.
28±0.
10e85.
33±0.
33e62.
90±0.
19c70.
84±0.
24d61.
17±0.
69b67.
19±0.
74c48.
97±0.
57a57.
20±0.
93b总能GE81.
16±0.
51d84.
35±0.
22d49.
26±0.
80b56.
61±0.
18c44.
50±1.
12a49.
23±0.
44b46.
28±0.
84ab54.
68±0.
99c必需氨基酸Essentialaminoacids苏氨酸Thr82.
25±0.
13g86.
7±0.
22h58.
55±0.
22c74.
01±0.
04f53.
50±0.
12b65.
22±0.
13e37.
83±0.
16a61.
27±0.
18d缬氨酸Val82.
91±0.
05g83.
97±0.
21g66.
12±0.
22c76.
40±0.
26f62.
83±0.
24b73.
74±0.
23e45.
29±0.
22a67.
84±0.
24d蛋氨酸Met87.
92±0.
09f88.
28±0.
09f73.
12±0.
16c78.
10±0.
25e69.
68±0.
28b77.
21±0.
16de59.
57±0.
19a76.
33±0.
26d异亮氨酸Ile83.
23±0.
25f87.
53±0.
44g65.
65±0.
26b81.
28±0.
23e65.
66±0.
37b78.
23±0.
24d44.
17±0.
26a70.
15±0.
24c亮氨酸Leu86.
08±0.
21f90.
41±0.
25g74.
58±0.
11c86.
75±0.
05f67.
76±0.
22b82.
32±0.
16e63.
26±0.
21a78.
80±0.
24d苯丙氨酸Phe84.
6±0.
27c92.
32±0.
21e75.
25±0.
19b88.
96±0.
16d62.
21±0.
33a75.
6±0.
31b75.
24±0.
27b89.
55±0.
44d赖氨酸Lys91.
36±0.
28g91.
69±0.
22g69.
64±0.
30d84.
44±0.
22f64.
56±0.
23c79.
75±0.
15e20.
54±0.
17a52.
42±0.
25b组氨酸His87.
54±0.
28f88.
7±0.
25g70.
29±0.
21c80.
67±0.
19e66.
27±0.
07b78.
33±0.
24d47.
35±0.
21a66.
28±0.
17b精氨酸Arg88.
26±0.
24f87.
99±0.
27f81.
57±0.
11c85.
46±0.
22e83.
02±0.
25e86.
58±0.
25e60.
49±0.
40a72.
15±0.
15bNon-essentialaminoacids天冬氨酸Asp83.
64±0.
55f87.
54±0.
44g63.
11±0.
03c79.
19±0.
14e57.
82±0.
57b65.
50±0.
34d34.
33±0.
54a58.
16±0.
48b丝氨酸Ser82.
47±0.
19g86.
42±0.
17h67.
81±0.
26c81.
67±0.
14f62.
06±0.
08b75.
03±0.
07e54.
34±0.
18a71.
38±0.
03d半胱氨酸Cys70.
51±0.
32f71.
06±0.
20f29.
87±0.
26b33.
08±0.
50c19.
51±0.
16a39.
59±0.
28d33.
45±0.
05c65.
37±0.
23e酪氨酸Tyr83.
24±0.
24d90.
6±0.
26f65.
54±0.
16b86.
25±0.
24e79.
14±0.
16c87.
21±0.
14e59.
54±0.
24a79.
61±0.
25c谷氨酸Glu85.
54±0.
42f86.
12±0.
54f67.
62±0.
12b72.
60±0.
09d70.
25±0.
37c75.
84±0.
22e54.
93±0.
41a67.
78±0.
42b甘氨酸Gly80.
34±0.
25e85.
64±0.
16f58.
85±0.
12c77.
47±0.
30d51.
61±0.
07b56.
48±0.
18c25.
48±0.
24a58.
56±0.
11c丙氨酸Ala86.
27±0.
16g88.
52±0.
11h67.
68±0.
04d72.
57±0.
25f61.
63±0.
13b65.
37±0.
02c60.
36±0.
19a70.
64±0.
23e总氨基酸TAA84.
14±0.
14g87.
09±0.
13h65.
95±0.
24c77.
43±0.
40f63.
16±0.
15b73.
50±0.
04e47.
70±0.
26a68.
27±0.
17d同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.
05);FM为秘鲁红鱼粉,SBM为豆粕,139SFM为葵花粕,CGM为玉米蛋白粉;蛋白质源名称无下标的为正常颗粒饲料组,具有下标140E的则为膨化颗粒饲料组.
141Valuesinthesamerowwithdifferentsmalllettersuperscriptsindicatesignificantdifferences142(P<0.
05);FMrepresentsPeruvianredfishmeal,SBMrepresentssoybeanmeal,SFMrepresents143sunflowermeal,CGMrepresentscornglutenmeal;namesofproteinsourceswithnosubscript144letterrepresentsthegroupsofextrudedpelletfeeds,whilewithasubscriptletterErepresentsthe145groupsofextrudedpelletfeeds.
1463讨论1473.
1试验方法的选择148chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊9本试验以大菱鲆幼鱼为研究对象,所得结果可能会因鱼种、生长阶段和试验方法的不同149而与其他研究有所差异.
由于以测定表观消化率为单一目的,在考虑粪便收集方式对结果影150响的基础上[11-13],同时参照我国水产行业标准对鱼类消化率测定的要求,本试验选取后肠挤151压法收集粪便样品.
152试验饲料在保证大菱鲆幼鱼基本营养需求的前提下,根据Cho等[14]的方法配制,即基153础饲料和待测蛋白质源的比例为7:3.
待测蛋白质源中各营养物质的表观消化率的计算采用154了改进后的公式[9](见文中1.
4部分),该公式消除了由于基础饲料和试验饲料中被测营养155物质含量不同对待测蛋白质源中营养物质表观消化率造成的影响,确保了试验结果的准确156性.
1573.
2大菱鲆幼鱼对4种蛋白质源中营养物质的表观消化率158饲料蛋白质源中蛋白质的质量是影响鱼类营养的首要因子,而消化率是评定饲料蛋白质159源营养成分可利用性的重要指标.
本试验从蛋白质和能量的角度,对不同蛋白质源中干物质、160粗蛋白质、氨基酸和总能的表观消化率进行了测定,以探讨其在大菱鲆饲料中的利用价值.
161其中,干物质的表观消化率反映了鱼体对蛋白质源的总体消化水平和蛋白质源的营养价值162[15].
本试验中,大菱鲆幼鱼对鱼粉的干物质表观消化率最高,而对豆粕、玉米蛋白粉和葵163花粕的干物质表观消化率则相对较低.
鱼粉因营养均衡和易于吸收利用一直被认为是最佳蛋164白质源,本试验测得其干物质的表观消化率为65.
50%,这与在军曹鱼(Rachycentron165canadum)[16]、大黄鱼(Pseudosciaenacrocea)[17]和罗非鱼(Oreochromisniloticus)[18]等鱼166类上的研究结果相类似.
研究表明肉食性鱼类对动物性蛋白质源中干物质的利用要优于植物167性蛋白质源[19],这与本试验的结果一致;其原因除了与大菱鲆偏肉食性相关外,还可能与168植物蛋白质源中相对较高含量的粗纤维会加快食糜在消化道内的移动和鱼类缺乏相应的纤169维素酶有关[20-21].
170蛋白质是鱼类营养的重要成分,测定蛋白质源中粗蛋白质的表观消化率并以此来评定其171蛋白质质量,对于饲料配方的合理制订和提高鱼类的生长性能非常有意义[22].
本试验中,172大菱鲆幼鱼对鱼粉中粗蛋白质的表观消化率为85.
28%,显著高于豆粕(62.
90%)、葵花粕173(61.
17%)和玉米蛋白粉(48.
97%).
目前类似研究有很多,如银鲈(BidyanusBidyanus)174[23]、花鱼(HemibarbusmaculatusBleeker)[24]、黑鲷(Spurusmucrocephulus)[25]和大黄鱼175chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊10[17]对鱼粉和豆粕中粗蛋白质的表观消化率依次为86.
20%和76.
96%、96.
77%和92.
14%、17691.
35%和89.
64%以及89.
30%和84.
50%,均是鱼粉高于豆粕.
对葵花粕中粗蛋白质表观消177化率的研究在鱼类上不多,但在哺乳动物上的研究表明葵花粕的粗蛋白质表观消化率较高178[26],本试验中葵花粕中粗蛋白质的表观消化率为61.
17%,说明葵花粕可以被大菱鲆幼鱼较179好地利用.
玉米蛋白粉具有蛋白质含量高、低纤维素和抗营养因子少等优点,许多研究表明180鱼类对玉米蛋白粉中粗蛋白质的表观消化率较高,如虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[27]、军曹181鱼[16]、建鲤(Cyprinuscarpiovar.
Jian)[28]和凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)[29]对玉米182蛋白粉中粗蛋白质的表观消化率分别为97.
30%、94.
42%、92.
85%和90.
40%,这与本试验得183出的结果48.
97%相差较大,这可能与试验鱼的种类以及玉米蛋白粉的品质有关.
184氨基酸是构成蛋白质的基本单位,氨基酸的表观消化率反映了蛋白质源中蛋白质的质185量.
本试验中,大菱鲆幼鱼对4种蛋白质源中总氨基酸的表观消化率与其粗蛋白质的表观消186化率的变化趋势大致相同,这与在银鲈[23]、青鱼(MylopharyngodonpiceusRichardson)[30]187和建鲤[28]上得出的研究结果一致;鱼粉氨基酸组成平衡,各氨基酸的表观消化率均较高;3188种植物蛋白质源中精氨酸的表观消化率较高,而赖氨酸的表观消化率则较低,这可能与二者189之间存在拮抗关系有关[31].
190总能的表观消化率反映了鱼类对饲料或蛋白原料中粗蛋白质、脂肪和糖类化合物的利用191能力.
本试验中,鱼粉中总能的表观消化率为81.
16%,显著高于3种植物蛋白质源,这与192对虹鳟[27]、尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus*Oreochromisaureus)[32]和西伯利亚鲟193(AcipenserbaeriiBrandt)[33]的研究结果类似.
豆粕中总能的表观消化率为49.
26%,这与194在杂交条纹鲈(Moronesaxatilis*Moronechrysops)[34]的研究结果(55.
24%)相近.
玉米蛋195白粉的总能表观消化率为46.
28%,而大西洋鳕(Gadusmorhua)[35]和黑鲈(Micropterus196salmoides)[36]对玉米蛋白粉中总能表观消化率分别为82.
70%和76.
50%,结果有较大差异,197这可能跟试验鱼的种类以及玉米蛋白粉的加工方式有关.
1983.
3膨化处理对4种蛋白质源中营养物质表观消化率的影响199为了探究膨化处理对植物蛋白质源中营养物质表观消化率的影响,本试验将试验饲料制200作成了缓沉性膨化颗粒料并测定了4种蛋白质源中营养物质的表观消化率.
试验结果表明,201与正常颗粒料组相比,膨化颗粒料组的同一蛋白质源的各营养物质的表观消化率均有所改202chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊11善.
其中,鱼粉的干物质、粗蛋白质、总氨基酸和总能的表观消化率均有所提高,其中粗蛋203白质和总能的表观消化率变化不显著.
关于膨化技术对蛋白质源中营养物质表观消化率影响204的研究已有很多,一般认为温和的挤压膨化条件能够提高饲料原料中粗蛋白质表观消化率.
205本试验中,膨化处理改善了鱼粉中各营养物质的表观消化率,这主要是因为膨化过程中产生206高温、高压、剪切和摩擦的综合作用,蛋白质、脂肪等有机物的分子键被打断而降解,分子207结构变短而不能形成结晶,加之膨化饲料蓬松多孔的物理性状,消化酶更加容易进入鱼粉的208内部,有利于消化酶的水解作用,从而提高了鱼粉的表观消化率[37].
209膨化处理使豆粕中干物质、粗蛋白质、总氨基酸和总能的表观消化率均得到显著改善,210分别提高了4.
00%、7.
94%、11.
48%和7.
35%.
类似的报道有很多,如:Cheng等[38]发现经211过挤压膨化,虹鳟对豆粕中粗蛋白质和各氨基酸的表观消化率得到改善;程宗佳[39]研究表212明,经过挤压膨化,虹鳟对豆粕中干物质和总能的表观消化率分别提高了3.
00%和2.
80%.
213膨化处理能够改善豆粕中各营养物质的表观消化率除了跟膨化过程中蛋白质发生变性有关214外,主要原因在于部分抗营养因子由于加热变性、钝化而遭到破坏.
豆粕中含有蛋白酶抑制215剂、凝集素、脲酶和抗维生素因子等热敏性抗营养因子,其中蛋白酶抑制剂能够抑制蛋白酶216活性,阻碍鱼类对蛋白质的消化吸收.
研究表明,即使较低浓度的蛋白酶抑制剂也能够降低217虹鳟对粗蛋白质的表观消化率[40].
凝集素能够与肠上皮细胞内源性表面受体发生作用,影218响鱼类的免疫功能并诱导肠炎[41],降低鱼类自身的消化吸收能力.
脲酶在适宜条件下被激219活时,能够将豆粕中部分含氮化合物分解成氨,降低了蛋白氮、非蛋白氮的利用率[42].
本220试验中,豆粕在挤压膨化过程中蛋白质的变性和抗营养因子的消除,促进了各营养物质的消221化吸收,因而豆粕中各营养物质的表观消化率得到显著改善.
222膨化处理使葵花粕中粗蛋白质、总氨基酸和总能的表观消化率得到显著改善,分别提高223了6.
02%、10.
34%和4.
73%,干物质的表观消化率有所改善但未出现显著变化.
李宾等[43]224在研究葵仁粕对草鱼肠道氨基酸表观消化率的影响时发现,在葵花粕添加量为28%的条件225下,膨化饲料组的必需氨基酸的肠道表观消化率比普通颗粒饲料组高了1.
44%.
除了蛋白酶226抑制剂的作用外,葵花粕中的精氨酸酶抑制剂能够抑制精氨酸酶的活性,干扰L-精氨酸的227代谢和生物合成过程[44].
在膨化制粒过程中,蛋白酶抑制剂和精氨酸酶抑制剂等热敏性抗228营养因子受到高温高压的作用发生钝化.
此外,挤压膨化环境还能使葵花粕中的纤维分子间229chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊12化学键断裂,可溶性纤维含量升高.
膨化过程中,蛋白质变性、可溶性纤维增加和蛋白酶抑230制剂等抗营养因子的消除使得葵花粕中各营养物质的表观消化率提高.
231玉米蛋白粉的干物质、粗蛋白质、总氨基酸和总能的表观消化率均得到显著改善,分别232提高了10.
72%、8.
23%、20.
57%和8.
40%.
相关研究表明,经过挤压膨化后,虹鳟对玉米蛋233白粉中干物质和总能的表观消化率分别提高了11.
80%和8.
90%[39].
玉米蛋白粉中抗营养因234子含量较低,但膨化能够显著提高其可消化利用性.
这是因为玉米蛋白粉中蛋白质含量高,235挤压膨化使得蛋白质的高级结构遭到破坏,氨基酸含量增加,从而提高了蛋白质的利用率.
236此外,挤压膨化能促使玉米蛋白粉中淀粉分子内的糖苷键断裂而生成葡萄糖、麦芽糖及麦芽237糊精等低聚糖产物,并且分子间的氢键断裂发生糊化[45],这种变化使饲料原料中的营养物238质易于消化吸收.
由于蛋白质等有机物的结构变化、淀粉的降解和糊化,玉米蛋白粉的各营239养物质的表观消化率得到改善.
240本研究结果表明膨化处理极大地改善了植物蛋白质源的营养价值,各植物蛋白质源中营241养物质表观消化率的提高率要远高于鱼粉,其中以豆粕的表现最佳,其粗蛋白质的表观消化242率达到了70.
84%;葵花粕中粗蛋白质和总氨基酸的表观消化率均高于玉米蛋白粉,分别达243到了67.
19%和73.
50%,但干物质和总能的表观消化率均低于玉米蛋白粉;玉米蛋白粉中各244营养物质的表观消化率均提升较大.
综上,膨化处理对提升植物蛋白质源在大菱鲆饲料中的245应用价值效果显著,值得推广应用.
2464结论247①秘鲁红鱼粉中各营养物质的表观消化率均最佳,豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉3种植248物蛋白质源中各营养物质的表观消化率则相对较低.
249②3种植物蛋白质源中,豆粕和葵花粕的粗蛋白质和总氨基酸表观消化率要优于玉米蛋250白粉,可作为蛋白质源在大菱鲆配合饲料中适当添加.
251③膨化处理可以显著提高大菱鲆对豆粕、葵花粕和玉米蛋白粉中营养物质的表观消化252率,不失为一种提高植物蛋白质源对鱼粉替代量的方法.
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365366NutrientApparentDigestibilityCoefficientsofSeveralProteinSourcesinJuvenileTurbot367(ScophthalmusmaximusL.
)andEffectsofExtrusionTreatmentonThem368YANGChuanzheHEGen*ZHOUHuihuiMAIKangsen369(TheKeyLaboratoryofAquacultureNutritionandFeed,MinistryofAgriculture,Ocean370UniversityofChina,Qingdao266003,China)371Abstract:Thisexperimentwasconductedtodeterminetheapparentdigestibilitycoefficients372(ADC)ofdrymatter(DM),crudeprotein(CP),aminoacid(AA)andgrossenergy(GE)of373Peruvianredfishmeal,soybeanmeal,sunflowermealandcornglutenmealinjuvenileturbot374(Scophthalmusmaximus.
L)andtheeffectsofextrusiontreatmentonthem.
Testdietscontained37570%basaldietand30%testedproteinsource,alldietscontained0.
1%yttriumtrioxideasan376exogenousindicatorandweremadeintonormalpelletfeedandextrudedpelletfeed,respectively.
377Juvenileturbotwiththeaveragebodyweightof(8.
98±0.
01)gwererandomlydividedinto10378groupswith3replicatesineachgroupand40fishineachreplicate.
Thefishindifferentgroup379werefedwiththecorrespondingdiet,fecalsampleswerecollectedwiththemethodofsqueezing380thehindgutafter2weeksandthisworkwasnotcompleteduntilthesixthweek.
Theresultsshow381thattheADCofDM,CP,totalAAandGEoffourproteinsourceswere22.
33%to65.
50%,38248.
97%to85.
28%,47.
70%to84.
14%and44.
50%to81.
16%,respectively.
Fishmealshowedthe383significantlyhigherADCforallnutrientscomparedotherthreeproteinsources(P<0.
05).
Soybean384mealhadthehighestADCofCPofthreeplantproteins,thenextwassunflowermealandcorn385glutenmealpresentedthelowestvalue.
ADCoftotalAAofeachproteinsourcepresentedthe386similartendencywithCP.
Apparentdigestibilityoffourproteinsourcesespeciallytheplant387proteinsourcessignificantlyimprovedafterexpandingtreatment(P<0.
05),andtheADCofDM,388CP,totalAAandGEoffourproteinsourceswere24.
26%to70.
87%,57.
20%to85.
33%,68.
27%389to87.
09%and49.
23%to84.
35%,respectively.
Theresultsindicatethatextrusiontreatment390*Correspondingauthor,professor,E-mail:hegen@ouc.
edu.
cn(责任编辑菅景颖)chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊18contributetotheimprovementofADCofPeruvianredfishmeal,soybeanmeal,sunflowermeal391andcornglutenmealinjuvenileturbot.
392Keywords:turbot;proteinsource;apparentdigestibility;extrusion393394395chinaXiv:201711.
00578v1ChinaXiv合作期刊