养殖鱼类营养学研究进展

摘要:我国池塘养鱼历史悠久,产量居世界首位,营养有必要探讨,可鱼类营养研究却始于70年代末和80年代初。本文对我国养殖鱼类营养需求进行了综述,以期为该领域的研究工作与水产动物的健康养殖提供参考。

关键词:养殖鱼类;营养需求;日粮

我国池塘养鱼虽然历史悠久,经验丰富,但过去对鱼类营养的研究没有引起重视,以致鱼类营养科学基础十分薄弱。而国外鱼类营养学的发展已有四、五十年的历史,并取得广泛的研究成果,推动了养鱼饲料工业和现代养鱼业的发展。近年,我国在发展养鱼生产中,深刻认识到饲料是养鱼的物质基础,饲料问题没有得到解决,大幅度增产是不可能的,要科学地解决养鱼饲料问题,必须很好地开展鱼类营养学的研究。1983年国家把我国池塘主要养殖鱼类及对虾的营养需要量和饲料配方列为国家重要攻关研究项目,经过短短几年的努力,已取得了较大的进展,初步查明池塘主要养殖鱼类,如草鱼、青鱼、团头鲂、鲮鱼等营养需要量。对于其他养殖鱼类如鲤鱼、非鲫等的营养和饲料也作了一些研究[1],这些研究成果,为我国池塘主要养殖鱼类人工配合饲料的研制,提供了一些营养学方面有益的资料,但还远远不够。本文对近十多年来国内外鱼类营养需求方面的研究进展作一回顾和论述,希望从中得到经验和启示,有益于我们的深入研究。

1.蛋白质

蛋白质是构成动物机体的主要物质,鱼体干物质中约65-75%为蛋白质。蛋白质是一种复杂的大分子:一般由20种氨基酸所组成,动物摄取蛋白质后,通过消化吸收,提供机体需要。

关于鱼类蛋白质需要量研究,国外多数采用单因子设计“梯度饲养法”。我国在研究中还采用多因子设计的“正交设计法[2]”,合理地把各营养素及其水平安排在不同的试验组中,节约了时间和材料,同时得到在各营养素交互作用下的最适蛋白质水平。目前,大多数鱼类蛋白质需要量的研究,是采用各种半纯化或纯化饲料,调配成不同蛋白质水平的试验饲料,进行饲养试验,所获得的这些估计值,可能偏高。这是由于受如下因素的影响:大多数需要量研究是以鱼体最大生长时的饲料蛋白质水平为基础,而很少或不考虑蛋白质利用率指标;往往是在试验饲料不同的蛋白质能量比条件下确定的;不同研究者在配制试验饲料时,采用不同的估计代谢能量值;试验饲料的蛋白源的必需氨基酸可能是不平衡的。此外,鱼类蛋白质需要量还受试验鱼个体大小、年龄、生长阶段、试验条件(如水温、放养密度、日投喂量)等因素的影响。沈美芳(2002)报道Ⅰ龄暗纹东方鱼体粗蛋白含量为 53.22%,比Ⅱ龄鱼(45.07%)高8.5%。可以初步断定Ⅰ龄暗纹东方对蛋白质的需求量较Ⅱ龄鱼高[3]。

目前鱼饲料中主要的蛋白源是鱼粉。然而,世界性鱼粉产量不足,同时家畜家禽对鱼粉需求和竞争的增加又提高了鱼粉的价格。很显然,从长远观点来考虑,发展中国家不可能用鱼粉作为动物的主要蛋白源。因而,鱼类营养学家试图寻找可以部分或全部代替鱼粉的廉价稳定的蛋白源。现有许多研究人员用饲料中大豆蛋白替代鱼粉蛋白:Dabrowski等在虹鳟的饲料中利用13%、25%、50%的商品大豆粉替代鱼粉,结果表明,添加大豆13%时鱼的生长与对照组相似,25%时抑制生长,50%时生长萎缩,死亡率高;添加大豆粉使氨基酸的吸收率下降。王桂芹等[4]在翘嘴红的饲料中,利用不同比例大豆蛋白替代鱼粉蛋白,13.5%、27.0%、40.0% 替代组的增重率和蛋白质效率与对照组差异不显著。

能量蛋白比是饲料配制中的关键,所谓能量蛋白比是指单位重量饲料中所含的总能与饲料中粗蛋白含量的比值。该比值的适宜程度直接关系到蛋白质和能量的利用率,适宜的能量蛋白比有利于能量和蛋白质的利用,从而提高饲料效率。目前,也有人提出消化能蛋白质比,认为这个比值更能影响鱼的生长。一般鱼类饲料的能量蛋白比在 5.7-52.5KJ/g蛋白质之间,罗非鱼饲料的适宜能量蛋白比为40.78KJ/g。蛋白质典型的商品罗非鱼日粮中,罗非鱼对消化能的需要为37.8-42KJ/g可消化蛋白,能量与蛋白的比例类似于温水鱼品种[5]。

2.脂肪

脂肪在鱼类生命代谢过程中具有多种生理功能,是维持鱼类正常生长和发育的重要营养素。饲料中的脂肪既是能源也是必需脂肪酸的供给源以及起到脂溶性维生素载体的作用。鱼的必需脂肪酸有亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸。鱼类对必需脂肪酸需要量依种类而异。

据 Stansby(1962)分析,脂质是鱼类一般营养成分中变动最大的成分,种类之间的变动在0.2%-6.4%,含量最低的种类与含量最高的种类之间,实际差别达320倍之多。而且即使同一种类,也因年龄(大小)、生理状态营养条件等而有很大变动。沈美芳[3](2002)通过对池塘养殖暗纹东方Ⅰ龄鱼(体重40-80g)、Ⅱ龄鱼(体重200-300 g)鱼体的生化组成分析比较得出:暗纹东方鱼体的脂肪含量很高,Ⅱ龄鱼的脂肪含量为13.09%,Ⅰ龄鱼的饱和脂肪酸含量比Ⅱ龄鱼高,而不饱和脂肪酸则Ⅰ龄鱼比Ⅱ龄鱼高。养殖河的多余能量常以脂肪的形式贮存于肝内,红鳍东方在孵化后第3天即有脂肪滴蓄积现象,当脂肪蓄积面积占肝脏横断面46%以上时,其生长及脂肪增加趋缓。天然红鳍东方肝脏和肝细胞并未贮藏太多脂肪,其脂肪滴小。以高品质玉筋鱼为饵料养成的红鳍东方,其肝细胞充满大型的脂肪滴,含脂质约80%以上;而以人工配合饵料养成的试验组,生长不良,脂肪滴也较小,饵料中添加适量脂质能节省蛋白质使用量,但如投喂太多脂质,会影响养殖鱼的品质,导致鱼体蓄积过量脂质,肉质低劣[6]。

我国对养殖鱼类必需脂肪酸的研究十分薄弱。王道尊等[7]初步研究了必需脂肪酸对青鱼生长的影响,结果表明单一添加1%亚油酸或1%亚麻酸青鱼生长均较好,如将两者混合添加入饲料中使用,则青鱼生长不理想,还初步发现添加1%花生四烯酸青鱼生长不佳,而添加6%的鱼油青鱼生长良好。在蛋白质、糖等不同水平交互作用下,试验获得草鱼每日每100g体重脂肪需要量为0.4g,即相于饲料脂肪最适含量为8%。但是,雍文岳等[8](1985)研究认为草鱼饲料脂肪最适含量为3.6%,若超过7%以上,草鱼的正常生长受到影响,并认为草鱼是一种利用脂肪能力比较低的鱼类。底层杂食性的鲮鱼日脂肪需要量,每100g体重为0.1g,即相当于饲料脂肪最适含量为4-5%。

3.维生素

维生素是维持动物健康、促进动物生长发育所必需的一类低分子有机化合物。这类物质在体内由其它不同物质转化合成或合成很少,必须经常从饲料中摄入。实际上鱼类和其它动物一样,对维生素需求量受发育阶段、饲料组成和品质、环境因素以及营养素问题的相互关系等影响,较难准确地确定。目前已知鱼类需要4种脂溶性和11种水溶性维生素,许多水溶性维生素是辅酶的组成成分。饲料中添加的维生素,一般为预制的混合维生素,根据鱼类对维生素的需求量为基础,然后考虑到饲料在加工和储藏过程的消耗,加大添加量,以保证机体的足够需求。关于鱼类对维生素缺乏症和需求,过去已有许多报道。最近,有学者就鱼类维生素营养与代谢研究的进展作了评述。饲料中的添加量应考虑加工过程和饲料储存期间的损耗,其添加量往往要增大许多。如斑点叉尾t,维生素C需求量每公斤饲料为60毫克,而实际饲料中维生素C的供给量达到375毫克,因为维生素C在饲料加工过程中容易受热破坏,或储存中被氧化破坏等引起的。有的维生素,如胆碱仅仅知道是需要,确切需求量未确定,故宁可供给量提高达550毫克,目的在于防止缺乏症的产生[9];红鳍东方对维生素的需求量相对较高,养殖过程中常出现维生素营养缺乏症,主要是维生素A、维生素B、维生素E,因此饲料中必须有计划地添加维生素[10]。

关于我国养殖鱼类对维生素的需求,研究得十分薄弱,初步试验发现如果饲料中缺乏氯化胆碱、肌醇、泛酸钙和烟酸时,青鱼生长受到严重影响;在团头的试验也表明,缺乏肌醇、烟酸、泛酸钙、氯化胆碱、叶酸、维生素B等依次对团头生长、饲料系数和饲料转换率均有较大的影响。目前已经研究了草鱼对维生素C的需要量,若饲料缺乏维生素C,草鱼出现缺乏症,呈现出血性症状:眼窝充血、鳃盖、胸鳍、腹鳍基部布满出血点,体腔内的腹膜和肠系膜也出现血点[11]。

4.无机盐

鱼类在新陈代谢中,每天都有一定量的无机盐从各种途径排出体外,因而有必要通过饲料予以补充。但是,鱼类无机盐代谢受到环境条件影响比较大,淡水鱼类可通过体表、鳃等吸取无机盐;海水鱼类是通过吞饮海水而获得。不过,鱼类能从水中直接摄取的无机盐也仅限于几种元素,从饲料中获得无机盐的补充仍然是不可忽视的。要获得较为准确的鱼类无机盐需求量极其困难,因受饲料和水环境中无机盐水平的影响。目前关于鱼类无机盐和微量元素的需要量的报告还不是十分系统。

4.1 钙和磷

钙和磷在鱼体代谢中是紧密相关的,因为它们在骨骼矿化过程中有配合作用。鲑鳟鱼类对磷的需求比其它无机元素都要高,而且这个需求量一般不会受到饲料中钙水平的影响;在对照实验中,鲤鱼和虹鳟的生长与饲料中磷的水平有正相关,而与钙的水平没有明显的相关。总的来说,多数鱼类很少发生缺钙的现象,这主要是由于鱼类能通过鳃从水中吸收钙。斑点叉尾t,饲养在钙含量为14ppm水中,饲料中需钙量0.05%以上,磷0.45%;鲤鱼饲养在钙含量为20ppm 水中,饲料中需钙量0.028%以上,磷0.06-0.07%[12]。鳗鲡饲养在含钙量为19ppm水中,饲料中需钙量0.27%,磷0.29%。鱼类对不同钙量和磷的利用率是不同的。

4.2 镁

以缺镁的饲料饲养斑点叉尾t,鱼生长缓慢。而在水中镁含量为1.6ppm的水平下,斑点叉尾t饲料中镁的需要量为0.04%[13]。鲤鱼缺镁,生长缓慢,易受惊吓,在水中镁含量为3.5ppm的条件下,鲤鱼饲料中镁的最低需要量为0.04%。用缺镁而钙磷超量的饲料饲喂虹鳟,鱼生长缓慢、呆滞、血清中镁低、骨骼肌钾高,以及发生肾结石。进一步研究,认为水中镁含量在1.2-3.1ppm水平下,虹鳟日料中镁的需要量大约为0.025-0.07%。

4.3 硒

硒是金属谷胱甘肽过氧化物酶的一个组份,因此能发挥抗氧化的防卫作用,保护细胞正常功能,并参与辅酶A等的形成。鲑鳟鱼缺硒死亡率增高,饲料中硒和维生素E在防止氧化中起协同作用。硒不足会加深维生素E的不足症,引起肌肉营养不良,在饲料中添加0.10ppm硒,能防止肌肉营养不良症。虹鳟饲料中硒需要量约为0.15-0.40ppm是合适和安全的,在这样的添加水平下,体内谷咣甘肽过氧化酶活性最高。当饲料硒含量达到13毫克后,会发生硒中毒现象,鱼螺旋式游泳,生长减慢,以至死亡[14]。

我国鱼类营养学研究,现阶段主要还侧重在需求量的研究,通过“六五”攻关各研究单位的协作,虽然已取得不少成果,但与国外相比,我们还存在较大的差距,主要表现在深度和广度均不够。因此今后仍然应该继续把草鱼、青鱼、团头鲂等主要养殖鱼类作为重点研究外,也应该适当注意开展海淡水名贵鱼类营养的研究,适应我国海淡水名贵鱼类的养殖发展形势;从一种鱼类来看,应注意从幼鱼,成鱼,乃至亲鱼整个养殖过程营养需求方面的系统研究,使饲料产品系列化。此外,在全面开展鱼类营养需求量研究基础上,应注意开展鱼类营养物质代谢和能量代谢等机理的研究;研究中应注意加强设计方法的严密性,试验方法的统一和可比性,数据处理的可靠性;并注意营养试验方法论的研究,不断提高研究的理论水平。

参考文献:

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作者简介:

赵小平,男,(1974-)。重庆工贸职业技术学院生物化学系高级讲师。研究方向:生物技术教学与研究。