黄斑蓝子鱼高效低成本海藻饲料的研究

摘要

大型海藻石莼、浒苔在我国沿海资源量较多，但目前尚未找到有效的利用途径；龙须菜目前主要用于提炼琼胶，但仍有大量残次的龙须菜没有被利用。这些低值、残次海藻残留近海不仅是资源的巨大浪费，其腐烂物还会带来严重的环境污染。近年来，人们发现，大型海藻富含海藻多糖、矿物质、维生素、游离氨基酸、脂肪酸、天然色素及未知生长因子（UGF）等营养成分，可以作为水产动物配合饲料的原料加以利用，能够部分减少鱼粉、豆粕、小麦淀粉等原料的用量降低饲料成本，但是由于海藻含有大量的抗营养因子（如非淀粉多糖），饲料中添加海藻后易引起水产动物对饲料的消化率以及生长性能下降，大型海藻在配合饲料中的添加比例一般不超过10％-15%。我们的前期研究表明，石莼、龙须菜、浒苔适合做为黄斑蓝子鱼配合饲料的原料加以利用，添加量可以达到5%，在加入0.2%商品酶制剂（非淀粉多糖复合酶）的情况下添加量可以达到10%，说明酶制剂可以提高蓝子鱼对海藻的利用能力。为了进一步探讨非淀粉多糖酶对海藻的酶解效果及其在海藻饲料中的适宜添加量，研发蓝子鱼的高效低成本海藻配合饲料，本论文设计了三个实验开展研究，主要结果如下：
　　1.非淀粉多糖酶对三种海藻的体外消化效果比较
　　为比较纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶等非淀粉多糖酶对石莼(Ulva Pertusa)、龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)、浒苔(Enteromorpha Linza)等海藻的酶解效果及其在藻粉中适宜添加量。首先采用不同浓度的单酶进行体外消化实验，得到单酶适宜添加量后按照单酶适宜添加量的25%、50%、75%和100%进行混合酶解实验。单酶消化实验结果显示每克藻粉中纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶的适宜添加量在石莼分别为120 U、80 U和160 U，龙须菜分别为160 U、160 U和240 U，浒苔分别为160 U、120 U和160 U。混合酶解结果显示，按三种单酶适宜添加量的75%混合时可达到最佳消化效果，即在石莼、龙须菜、浒苔的藻粉中，三种酶混合适宜添加量分别为90 U+60 U+120 U，120 U+120 U+180 U，120 U+90 U+120 U。酶解后酶解液中还原糖含量由高到低依次为龙须菜、石莼、浒苔。结果显示，三种酶对石莼和龙须菜有较好的酶解效果，对浒苔的酶解效果相对较差。
　　2.石莼饲料中添加非淀粉多糖酶对黄斑蓝子鱼生长、饲料消化率及肌肉营养品质的影响
　　为探讨酶制剂是否有助于提高黄斑蓝子鱼对石莼海藻饲料的消化利用率，在总蛋白水平为32%、总脂肪水平为8%情况下配置6种饲料，未添加石莼的基础饲料设为对照饲料1（C1），添加15%石莼干粉的饲料设为对照饲料2（C2），另外4种添加15%石莼干粉和不同剂量非淀粉多糖复合酶设为实验饲料（T1-T4）。以上述6种饲料饲养黄斑蓝子鱼幼鱼8周，通过比较不同饲料组鱼的生长性能、消化酶活性及饲料表观消化率等，以评估酶制剂的效果。结果显示：T1-T4饲料组鱼的增重率、特定生长率、蛋白质效率等均高于C2饲料组鱼，且与C1饲料组鱼无显著差异（T4饲料组鱼的蛋白质效率除外）（P>0.05）。全鱼生化成分及胃、前肠、肝脏的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性在各组之间无显著差异（P>0.05）。T1-T4组鱼对饲料蛋白质的表观消化率显著高于C2组鱼（P<0.05）。与C1组鱼相比，C2和T1-T4组鱼肌肉中的18:2n6，20:5n3，22:5n3及蛋氨酸、酪氨酸显著降低，而组氨酸、谷氨酸显著升高，其它脂肪酸和氨基酸无明显差异。结果表明，石莼饲料中添加非淀粉多糖酶可提高蓝子鱼的生长效果和饲料利用率，饲料中添加海藻对鱼肉的营养成分有一定的影响，而风味氨基酸谷氨酸显著增加。
　　3.不同海藻饲料添加非淀粉多糖酶对黄斑蓝子鱼生长、抗菌力以及肌肉营养成分的影响
　　在上述两次实验结果的基础上，本研究制作了7种等蛋等脂饲料。没有添加海藻的基础饲料为对照饲料（C1），另外六种添加海藻的饲料设为试验饲料（T1-T6）。其中， T1、T3、T5分别添加12%的浒苔、龙须菜、石莼干粉，T2、T4、T6是在T1、T3、T5对应饲料的基础上再添加相同量的非淀粉多糖复合酶：纤维素酶165U/g、木聚糖酶135 U/g、β葡聚糖酶195 U/g（酶活力与海藻质量之比）。用上述7种饲料对黄斑蓝子鱼幼鱼（3.5g左右）开展11周养殖试验后，用105 cfu/ml的副溶血弧菌（V. parahaemolyticus）通过肌肉注射方式（10-2 ml/g）对试验鱼进行攻毒试验，并统计7天内累积死亡率，通过比较不同饲料组鱼的生长性能，血清非特异性免疫指标，死亡率，肌肉氨基酸、脂肪酸以及饲料成本等，评估各种海藻配合饲料的效果。结果显示：添加有非淀粉多糖复合酶的海藻饲料（T1、T3、T5）组鱼的生长性能均显著高于对应的没有添加酶的海藻饲料（T2、T4、T6）组鱼的生长性能且与对照组无显著差异，其中T4组（龙须菜加酶）鱼的生长性能最好并略高于对照组。全鱼生化成分，肌肉氨基酸、脂肪酸在各组之间无显著差异。攻毒7天后累计死亡率，对照组为25%，浒苔饲料组15%左右，龙须菜饲和石莼饲料组为8%左右，其中龙须菜和石莼饲料组显著低于对照组。海藻组鱼血清溶菌酶、超氧化物歧化酶以及酸性磷酸酶均显著高于对照饲料组鱼。结果表明：黄斑蓝子鱼饲料中添加12%海藻（浒苔、龙须菜、石莼）和一定量的非淀粉多糖酶可获得较好的生长性能和鱼肉品质，并有助于提高鱼体的健康水平。三种加酶海藻饲料的成本低于鱼粉对照组，每吨饲料成本至少降低500元以上，考虑到龙须菜具有较高的经济价值，浒苔和石莼或残次龙须菜尚未被较好利用，它们可以被开发为黄斑蓝子鱼高效低成本海藻饲料加以利用。
　　本研究首次评价了纤维素酶、木聚糖酶以及β葡聚糖酶对浒苔、龙须菜和石莼的酶解效果，并探讨了在体外消化以及实际应用过程中酶制剂的适宜添加量和配比，结果显示三种酶对石莼和龙须菜有着较好的酶解效果，对浒苔的酶解效果相对较差，海藻饲料中添加一定量的非淀粉多糖酶可以提高饲料利用率，增强鱼体生长性能。本研究的结果为研发高效、低成本的黄斑蓝子鱼海藻配合饲料提供了参考依据，有助于充分利用大型海藻资源，保护沿海生态环境。

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第1章 绪论

1.1 大型海藻的生物学特性及其资源利用情况

1.2 大型海藻作为饲料原料加以利用的研究现状

1.3 水产酶制剂研究及应用进展

1.4 蓝子鱼的生物学特性与养殖现状

1.5 研究目的与意义

第2章 非淀粉多糖酶对3种海藻的体外消化效果比较

2.1 前言

2.2 材料与方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

第3章 石莼饲料中添加非淀粉多糖酶对黄斑蓝子鱼生长及生理生化指标的影响

3.1 前言

3.2 材料与方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第4章 不同海藻饲料添加非淀粉多糖酶对黄斑蓝子鱼生长及抗菌力的影响

4.1 前言

4.2 材料与方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

第5章 总结与结论

参考文献

致谢

附录 在学期间参加学术会议和发表论文情况