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酵母类产品在大口黑鲈饲料中的应用

时间:2021年08月04日 分类:农业论文 次数:

摘要:本实验旨在探究不同酵母类产品对大口黑鲈(Micropterussalmoides)生长性能、饲料利用率以及肝脏抗氧化能力的影响。以未添加酵母类产品处理为对照组(CON),以添加酵母水解物(SCH)、去除葡聚糖的酵母水解物(SDG)和酵母培养物(DV)的处理为实验组,制作种等

  摘要:本实验旨在探究不同酵母类产品对大口黑鲈(Micropterussalmoides)生长性能、饲料利用率以及肝脏抗氧化能力的影响。以未添加酵母类产品处理为对照组(CON),以添加酵母水解物(SCH)、去除β葡聚糖的酵母水解物(SDG)和酵母培养物(DV)的处理为实验组,制作种等氮等脂的饲料。将初始体重(26±0.02)的大口黑鲈随机分为组,每组个重复,每个重复30条鱼,分别投喂种不同的实验饲料,养殖周期为77天。结果显示:饲料中添加酵母类产品对大口黑鲈的存活率及特定生长率没有显著影响(P>0.05)。与对照组相比,酵母水解物的添加显著提高了大口黑鲈的饲料效率(P<0.05),酵母水解物和去除β葡聚糖的酵母水解物的添加显著提高了大口黑鲈蛋白质表观消化率(P<0.05),且去除β葡聚糖的酵母水解物的添加显著提高了肌肉必需氨基酸含量(P<0.05)。抗氧化能力结果分析表明,酵母水解物的添加显著降低了大口黑鲈肝脏丙二醛的含量(P<0.05),同时显著提高了其总超氧化物歧化酶活力和总抗氧化能力(P<0.05)。相比于对照组,酵母水解物的添加和酵母培养物的添加均显著提高了其溶菌酶活力(P<0.05)。综上,酵母水解物的添加显著提高了大口黑鲈的饲料效率,且酵母类产品的添加均能在不同程度上提高其抗氧化能力和溶菌酶活力。

  关键词:大口黑鲈;酵母类产品;生长性能;抗氧化能力;饲料效率

饲料生产

  水产养殖中,养殖动物生长缓慢及饲料利用率低等问题在一定程度上制约着水产养殖业的健康发展,而一些饲料添加剂如酵母类产品、酶制剂等的应用被认为是改善这些问题的可行的方法。酵母菌蛋白质含量高,且富含酵母多糖、几丁质以及其他有益于鱼类生长和发育的生物活性成分[2]。以酵母菌为基础原料,目前已开发了多种饲料添加剂,并已经在多种养殖品种上获得了良好的应用效果。ZHANG等研究表明,饲料中添加酵母水解物可以显著提高中华绒螯蟹(Eriocheirsinensis)的抗氧化能力。

  在尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)的研究中也发现,酵母水解物的添加对其生长具有促进作用。邱燕等研究发现,饲料中添加酵母培养物可以提高草鱼的生长性能,并降低饲料系数。β-葡聚糖是酵母多糖的主要成分,约占细胞壁干重的50%~60%。相关研究发现,饲料中添加β-葡聚糖可以显著提高锦鲤(Cyprinuscarpio)、大黄鱼(Larimichthyscroc)和海参(Apostichopusjaponicus)等水生动物的生长性能和饲料效率。然而,添加β-葡聚糖对于暗纹东方鲀(Takifuguobscurus)10和虹鳟(Oncorhynchusmykiss)11的生长性能无显著性影响。

  尽管目前酵母类产品已广泛应用于水产饲料中,但不同酵母类产品对于同一种水产动物的作用效果的研究较少。大口黑鲈(Micropterussalmoides)又称加州鲈,因其味道鲜美、抗逆性强且养殖周期短,已成为淡水养殖主要品种之一。本实验在大口黑鲈饲料中添加三种酵母类产品(酵母水解物、去除β葡聚糖的酵母水解物和酵母培养物),拟通过分析其生长性能、饲料效率及抗氧化能力等指标,以评估不同酵母类产品在大口黑鲈饲料中的应用效果,从而为酵母类产品在大口黑鲈饲料中的应用提供参考。

  1材料与方法

  1.1实验饲料

  配制种等氮等脂的饲料,以未添加酵母类产品为对照组(CON),其他组分别添加2.21%的酵母水解物(SCH)、1.54%的去除β葡聚糖的酵母水解物(SDG)和0.3%的酵母培养物(DV)。其中酵母水解物为面包酵母水解物,去除β葡聚糖的酵母水解物为面包酵母水解物经水解后去除了其中的β葡聚糖制得。酵母培养物是酵母菌在培养基上发酵后经一系列工艺加工制得。

  酵母水解物添加量的确定参考本实验室之前的研究结果,去除β葡聚糖的酵母水解物的添加量根据与酵母水解物等蛋白质原则确定。酵母培养物的添加量按产品推荐用量添加。具体饲料配方见表,饲料氨基酸组成见表。所有原料经过粉碎后过80目筛网,逐级扩大充分混匀,加入油脂类再次进行混匀,加适量水搅拌均匀后经饲料机挤压制粒,于60℃烘箱中烘干。将制好的饲料进行密封放于20℃冰箱备用。

  1.2养殖管理

  养殖实验于上海市金山区农好饲料厂室内循环水养殖系统进行。鱼苗运到农好养殖基地后,采用商品饲料(浙江欣欣天恩水产饲料有限公司)在淡水循环水养殖系统中驯化周,以适应养殖环境。禁食24h后,将初始体质量为(16.260.02)的360尾鱼随机分配到12个容量为800L的养殖桶中。实验共分组,每组个重复,每个重复30尾。实验饲料为每天点和16点表观饱食投喂次,连续投喂11周。养殖用水经过紫外线灯24杀菌,并经珊瑚砂、海绵过滤。每天排污次,换水量10%。定期检测水质,温度为(27±1)℃,pH为7.2±0.2。

  1.3样品采集

  养殖实验开始前,随机选择10尾与实验用鱼体质量接近的鱼放于20℃冰箱中,用于初始鱼体成分分析。在实验开始后的第周参考LEE12的方法收集粪便并保存于-20℃冰箱中,用于营养物质表观消化率的测定;饲养实验结束后,空腹24h,用丁香酚进行麻醉,记录各个养殖桶中鱼的数量。然后,随机抽取条,在80℃保存用于体成分分析。每个养殖桶再随机采集10条鱼,测量鱼的体长和体质量,从10条鱼中任取条用来解剖,取出内脏团,并对肝脏和内脏团进行分离并称重记录,用于计算脏体比、肝体比和肥满度。将分离的肝脏于80℃保存,用于肝脏常规成分分析以及抗氧化指标的测定。采集鱼体侧线上方的肌肉用于肌肉常规成分分析。

  1.4体成分分析

  全鱼、饲料、肌肉和肝脏的粗蛋白质、粗脂肪、灰分以及水分含量的测定:水分含量采用恒温干燥法测定(GB/T6435—2014),将样品在105℃烘箱中烘干至恒重测定;灰分含量是通过将样品在550℃马弗炉中燃烧至恒重进行测定(GB/T6438—1992);粗蛋白质含量采用凯氏定氮仪(OPSIS,瑞典)测定(GB/T5009.124—2016);粗脂肪含量采用氯仿甲醇萃取法13测定;1.营养成分消化率测定饲料、粪便的Cr2O3含量参照DIVAKARAN等14的方法:精确称量样品50100mg置于凯氏烧瓶中,加入5mL浓硝酸,在消化炉(OPSISDI310,瑞典)上260℃加热,当溶液中产生白色固形物时停止加热,放于室温下冷却后徐徐注入3mL高氯酸。然后继续加热使溶液从绿色经黄色变为砖红色,继续加热10min,室温下冷却后加入蒸馏水定容至100mL。

  以蒸馏水作为对照,在波长350nm处测量其吸光度(上海MAPADAUV3200紫外可见分光光度计)。 标准曲线的制备:精确称量5mg分析纯Cr,用与样品一样的方法进行处理。最后用蒸馏水定容至10mL作为母液(Cr含量为0.5mg/mL)。分别吸取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8和0.9mL的母液放于10mL容量瓶中并用蒸馏水定容至10mL,得到相当于每100mL的溶液分别含Cr0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0和4.5mg的系列溶液,同样在波长350nm处测量其吸光度,并制备标准曲线。将样品中的吸光度代入到标准曲线中即可得到样品中Cr2O3含量,再将饲料及粪便中营养物质含量数据代入公式即可得到营养物质的消化率。

  1.5氨基酸分析

  肌肉氨基酸的测定参照LLAMES15等的方法:准确称取样品于水解管中,加入15m的盐酸(6mol/L)溶液,水解管接真空泵的抽气管上,在冰上将水解管抽真空后通入氮气,反复重复次,最后一次在管内充满氮气的情况下拧紧螺丝盖。将水解管放在水解炉(110℃)上水解22。

  将水解管放于室温下冷却,然后过滤至50m容量瓶中,用超纯水反复冲洗水解管后倒入容量瓶中,然后定容至50m。准确抽取1m溶液于小烧杯中,然后在真空干燥箱中45℃蒸干。再加1m超纯水再次蒸干,反复两次。最后加入1m柠檬酸钠缓冲液(pH2.2)并混匀,将溶液经过0.22μm针式过滤器过滤到进样瓶中,然后进行上机测定。氨基酸含量采用德国SYKAMS433D全自动氨基酸分析仪测定。

  2结果

  2.1酵母类产品对大口黑鲈生长、体型指标和饲料利用的影响

  各处理组间大口黑鲈的存活率没有统计学差异(P>0.05)。酵母类产品的添加对大口黑鲈的增重率和特定生长率没有显著性影响(P>0.05)。

  2.2酵母类产品对大口黑鲈肌肉氨基酸组成的影响

  SCH组蛋氨酸含量显著低于SDG组(<0.05)。DV组异亮氨酸含量显著低于其他各组(<0.05)。SD组赖氨酸含量显著高于CON组和SCH组(<0.05)。CON组必需氨基酸总量显著低于SDG组(<0.05)。DV组谷氨酸含量显著高于其他各组(<0.05)。DV组丝氨酸含量显著低于CON组(<0.05)。SDG组丙氨酸含量显著高于CON组和DV组(<0.05>0.05)。

  3讨论

  酵母类产品的促生长效果已在凡纳滨对虾(LitopenaeusVannamei)6]、杂交罗非鱼(Oreochromisniloticus♀×Oreochromisaureus♂)17、青鱼(Mylopharyngodonpiceus)18和大菱鲆(Scophthalmusmaximus)19等养殖动物上得到了验证。然而,在本实验中发现酵母类产品的添加对大口黑鲈的生长没有显著性影响,这与先前在欧洲鲈(Dicentrarchuslabrax)20、大口黑鲈21和草鱼(Ctenopharyngodonidella)22中的研究结果一致。

  曾本和等23研究表明,酵母水解物可以提高草鱼的饲料效率和蛋白质沉积率;时博等24也发现酵母水解物对于大口黑鲈的饲料效率具有显著的提升作用。类似地,在本实验中,酵母水解物的添加显著提高了大口黑鲈的饲料效率。酵母水解物富含核苷酸、β葡聚糖和小肽等功能性成分和营养物质,其中β葡聚糖和小肽可以修复水生动物肠道损伤并增大肠道绒毛的吸收面积,有助于提高对饲料中营养物质的吸收效率25,这可能是造成本实验SCH组饲料效率升高的重要原因之一。李高峰等26研究表明,添加0.2的酵母培养物就可以显著提高团头鲂(Megalobramaamblycephala)的饲料效率。而在建鲤(Cyprinuscarpiovar.Jian)的试验中发现,酵母培养物添加量需要提高到0.5%才可以显著改善其饲料效率27。

  而本实验中DV组酵母培养物的添加量为0.3%,与CON组相比,其饲料效率数值上虽有提高,但未达到差异显著水平,这可能与酵母培养物的添加量以及饲养对象有关。因此,酵母培养物在大口黑鲈饲料中的最适添加量需进一步探究。活性氧自由基是机体代谢产生的一类含氧化学物质,若不及时清除,会严重威胁鱼体健康28。丙二醛是脂质过氧化的代谢产物,其含量变化代表细胞膜受活性氧自由基攻击的严重程度,间接反映了机体抗氧化能力的强弱29。

  本实验结果显示,酵母水解物的添加显著降低了大口黑鲈肝脏丙二醛的含量。柳茜等30研究发现,添加酵母水解物可以降低肝脏丙二醛的含量,改善大菱鲆幼鱼的抗氧化能力。酵母菌经水解破壁后,其中大量的β葡聚糖、核苷酸和小肽的功效得到了最大的利用。小肽是脂质过氧化抑制剂3132和自由基清除剂[3,可以激活相关抗氧化酶的活性,提高机体清除活性氧自由基的效率,从而改善机体抗氧化能力。而β葡聚糖对于机体抗氧化能力的提升也在花鲈(Lateolabraxjaponicus)34和凡纳滨对虾35等研究中得到了验证。不仅如此,有研究表明酵母水解物对于氧化应激对机体造成的损伤也有一定的修复作用[36]。

  正是酵母水解物中所富含的这些功能性成分,SCH组才具有如此良好的抗氧化效果。SDG组与SCH组相比,丙二醛含量略有升高,这表明酵母水解物对于大口黑鲈抗氧化能力的提升与β葡聚糖的含量密切相关。溶菌酶作为机体防御系统的重要组成部分,普遍存在于各种生物体内,可以促进吞噬细胞的吞噬作用,是衡量机体非特异性免疫的重要指标。在本实验中,酵母水解物的添加显著提高了大口黑鲈肝脏溶菌酶的活力,这与在大西洋鲑(Salmosalar)[37]和凡纳滨对虾[38]中的实验结果相似。酵母菌水解后含有大量β葡聚糖,而β葡聚糖是最常用的免疫调节剂之一,可以激活白细胞,防止感染,并修复受损组织,这可能是SCH组溶菌酶活力显著升高的重要原因。

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  此外,与SCH组相比,去除β葡聚糖后大口黑鲈的溶菌酶活力显著降低,由此也进一步证实了β葡聚糖对大口黑鲈免疫功能的影响。本实验中,DV组肝脏溶菌酶活力显著高于CON组,这与在黄颡鱼(Pelteobagrusfulvidraco)[39]中的研究结果一致,据推测可能与酵母培养物中所富含的族维生素有关。本实验仅添加0.3%的酵母培养物,其溶菌酶活力显著提高,这也表明酵母培养物在提高大口黑鲈非特异性免疫方面具有较大的应用潜力。

  综上,酵母水解物的添加可以显著提高大口黑鲈的饲料效率,且酵母类产品的添加均能在不同程度上提高其抗氧化能力和溶菌酶活性。

  参考文献

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  [2]黄路.酿酒酵母在鱼类中的益生效应研究[D].武汉:华中农业大学,2015.HUANGL.ProbioticeffectsofieterySaccharomycescerevisiaeonfish[D].Wuhan:HuazhongAgriculturalUniversity,2015.

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  作者:杨三峰,李松林1,2,代敏,陈乃松1,2

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