飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚生長性能的影響

■ 毛華東 王 娜 隋 超 劉正勇 張聃煬 陳京華

（青島農業大學海洋科學與工程學院，水產動物營養與飼料實驗室，山東 青島 266000）

魚粉蛋白質含量高且氨基酸組成合理，一直是水產飼料中最優質的蛋白源，然而由于供不應求導致價格高昂，不得不減少其在水產飼料中的用量[1]。豆粕、菜粕、棉粕和花生粕是當前替代魚粉的主要植物蛋白源，其供應相對充足且價格便宜，然而植物蛋白源的氨基酸組成往往不平衡，其中蛋氨酸通常是飼料中主要的限制性氨基酸之一[2]。除了參與機體蛋白質合成外，蛋氨酸還在多種生理反應中起到關鍵作用，如轉甲基化、抗氧化和免疫細胞的增殖和分化等[3-5]。蛋氨酸含量不足通常會導致水產養殖動物出現生長性能下降、飼料利用率降低、機體氧化應激和系統代謝紊亂等問題[6-8]。在魚粉含量低的水產飼料中往往需要額外補充蛋氨酸，以便提高魚蝦的生長性能和飼料效率[9]。

綠鰭馬面鲀（Thamnaconus septentrionalis），隸屬于鲀形目（Tetraodontiformes），單角鲀科（Monoceratidae）[10]，又名馬面魚、橡皮魚。其肉質肥美，鮮而不膩，營養豐富，具有很高的經濟價值[11]。由于受過度捕撈的影響，綠鰭馬面鲀的漁獲量在逐漸降低[12]，無法滿足日益增長的消費需求。綠鰭馬面鲀的人工育苗技術已經取得了突破，可以在山東、江蘇、福建等沿海地區進行養殖[13]。由于其不能在北方海域自然越冬，也難以在南方海域自然度夏，南北網箱接力式養殖是目前最有優勢的養殖模式之一。綠鰭馬面鲀性情溫和，游泳緩慢，口徑小，捕食能力很弱[14-16]，目前人工養殖中主要投喂冰凍糠蝦，尚未開發出商業配合飼料。本試驗通過研究DL-蛋氨酸對綠鰭馬面鲀幼魚生長、免疫和抗氧化能力的影響，得出綠鰭馬面鲀飼料中蛋氨酸的最適需求量，為開發綠鰭馬面鲀商業配合飼料提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料配制

以紅魚粉、雞肉粉、血粉、豆粕、棉粕、大豆濃縮蛋白為蛋白源，以魚油、豆油、大豆磷脂油為脂肪源，配制出基礎飼料配方。在基礎飼料配方中分別添加0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%DL-蛋氨酸（贏創德固賽公司提供，含量99%），配制出6 種等氮、等能飼料。所有原料均過80 目篩，先將粉狀原料混勻，然后加入復合油脂混勻，使用FT36-28D 雙螺桿膨化機制成緩沉型膨化飼料，在恒溫干燥箱中于60 ℃烘至水分含量8%左右。實驗飼料營養組成和氨基酸組成見表1和表2。

表1 試驗飼料配方及營養水平（干物質基礎，%）

表2 試驗飼料實測氨基酸組成（干物質基礎，%）

1.2 試驗用魚和養殖管理

試驗用綠鰭馬面鲀魚苗購自山東省威海市銀澤生物科技股份有限公司。養殖地點位于青島農業大學海洋科學與工程學院養殖中心，試驗開始前魚苗暫養2 周，投喂海水魚配合飼料（青島七好營養科技有限公司生產），其間及時淘汰運輸過程中受傷及狀態不佳的魚苗。分組前魚苗禁食24 h，將540 尾大小均勻、狀態良好的魚苗[平均初始體重（3.50±0.02） g]按照每缸30 尾分配到18 個玻璃魚缸中（80 cm×70 cm×60 cm）。將6種試驗飼料隨機分配給18個缸，每種飼料3 個重復。養殖系統配有紫外消毒系統、恒溫加熱系統、斷電報警系統、緊急供氧氣泵和糞便過濾系統。試驗用水為經壓力過濾器過濾的地下海水，水溫保持在21～23 ℃，鹽度20‰～22‰，溶解氧＞7 mg/L，自然光照周期。日換水兩次（10：00 和20：00），日換水率大于100%，每日飽食投喂3 次（07：00、13：00 和18：00），養殖周期12周。

1.3 樣品采集和指標測定

試驗所有動物處理程序都經過了青島農業大學動物倫理委員會的批準。養殖試驗結束后，將試驗魚禁食24 h，計數每缸魚的尾數并稱重，然后用丁香酚（1∶10 000）麻醉。每缸隨機取3尾魚用封口袋分裝，置于-80 ℃冰箱保存用于測定魚體成分。取3 尾魚，測量其體長、體重、肝臟重和內臟團重，用于計算肥滿度指數、肝臟指數和內臟指數。取6 尾魚，使用1 mL一次性注射器自尾靜脈取血，置于4 ℃冰箱內靜置3 h 以上，使用Eppendorf 5427 R 冷凍離心機于4 ℃、4 000 r/min 離心10 min，將分離的血清保存于-80 ℃冰箱中。取3尾魚的肝臟和背肌保存于-80 ℃冰箱中用于后續的生化分析。

飼料和魚體水分通過在105 ℃的鼓風干燥箱中持續烘干至恒重來測定；粗蛋白含量使用半自動凱氏定氮儀（FOSS，Kjeltec 8100，丹麥）測定；粗脂肪含量使用索氏抽提法進行測定；灰分含量采用馬弗爐灼燒法測定；飼料和肌肉氨基酸組成采用德國Sykam 氨基酸分析儀進行測定。

谷丙轉氨酶（GPT）、谷草轉氨酶（GOT）、溶菌酶（LZM）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活力使用南京建成生物工程研究所有限公司試劑盒按照說明書要求進行測定；組織勻漿液蛋白濃度采用南京建成生物工程研究所有限公司的考馬斯亮藍試劑盒測定。

1.4 測定指標與方法

增重率（%）=（魚體末重-魚體初重）/魚體初重×100

特定生長率（%/d）=（ln 魚體末重-ln 魚體初重）×100/養殖天數

肝臟指數（%）=魚肝臟重/魚體末重×100

內臟指數（%）=魚內臟重/魚體末重×100

肥滿度（%）=魚體末重（g）/[魚末體長（cm）]3×100

飼料系數=攝食飼料重/（魚體末重-魚體初重）

蛋白質效率=（魚體末重-魚體初重）/蛋白質攝入量

1.5 數據統計與分析

試驗所得數據均采用SPSS 25.0 軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），組間差異顯著（P＜0.05）時進行Duncan’s 法多重比較，試驗結果以“平均值±標準差（Mean±SD）”表示。

2 結果與分析

2.1 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀生長性能的影響

由表3可知，添加0.6%蛋氨酸組魚的終末均重、增重率和特定生長率顯著高于其余各組（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸組魚的終末體重、增重率和特定生長率顯著低于其余各組（P＜0.05），添加0.4%蛋氨酸組魚的終末均重、增重率和特定生長率顯著高于添加0、0.2%、0.8%和1.0%組（P＜0.05）。依據增重率與飼料蛋氨酸水平的折線模型（見圖1），得出綠鰭馬面鲀幼魚飼料中蛋氨酸的最適需求量為1.27%，占飼料粗蛋白含量的2.50%。

圖1 綠鰭馬面鲀幼魚增重率與飼料蛋氨酸水平的折線模型

表3 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚生長性能的影響

添加0.4%和0.6%蛋氨酸組的飼料系數顯著低于其余4 組（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸組的飼料系數顯著高于其他各組（P＜0.05）。添加0.6%蛋氨酸組的蛋白質效率顯著高于其余各組（P＜0.05），添加1.0%蛋氨酸組的蛋白質效率顯著低于其他各組（P＜0.05）。

各組魚的內臟指數和肝臟指數沒有出現顯著性差異（P＞0.05）。添加0.6%蛋氨酸組魚的肥滿度顯著高于添加0.8%和1.0%蛋氨酸組（P＜0.05）。

2.2 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚體組成的影響

由表4 可知，飼料中添加蛋氨酸對全魚的水分和粗灰分含量沒有顯著影響（P＞0.05）。添加0.4%和0.6%蛋氨酸組全魚的粗蛋白含量顯著高于添加1.0%蛋氨酸組（P＜0.05）。添加0.2%、0.4%和0.6%蛋氨酸組全魚的粗脂肪含量顯著低于添加0.8%蛋氨酸組（P＜0.05）。

表4 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚全魚體組成的影響（%，濕重）

由表5 可知，隨著飼料中蛋氨酸添加水平的升高，魚肌肉氨基酸含量總體上呈現出先升高后降低的趨勢，其中添加0.4%蛋氨酸組魚肌肉的各氨基酸含量均顯著高于添加1.0%蛋氨酸組（P＜0.05），與添加0、0.2%和0.6%蛋氨酸組相比較差異不顯著。添加0.4%蛋氨酸組魚肌肉的蛋氨酸、組氨酸、精氨酸、亮氨酸、賴氨酸含量顯著高于添加0.8%蛋氨酸組（P＜0.05），與添加0、0.2%和0.6%蛋氨酸組無顯著差異（P＞0.05）。

表5 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚肌肉氨基酸組成的影響（濕重，%）

2.3 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚血清與肝臟酶活力的影響

由表6可知，添加0.6%蛋氨酸組魚血清過氧化氫酶活力顯著高于添加0.2%、0.8%和1.0%蛋氨酸組（P＜0.05）；血清溶菌酶活力顯著高于添加0、0.2%、0.8%和1.0%蛋氨酸組（P＜0.05）。添加0.4%、0.6%蛋氨酸組魚血清谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶活力顯著低于添加0、0.2%和1.0%蛋氨酸組（P＜0.05）。

表6 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚血清和肝臟酶活力的影響

添加0.6%蛋氨酸組魚肝臟過氧化氫酶活力顯著高于其余各組（P＜0.05），不添加組和添加1.0%蛋氨酸組魚肝臟過氧化氫酶活力顯著降低。各組間肝臟超氧化物歧化酶活力沒有顯著差異（P＞0.05）。

3 討論

3.1 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚生長性能的影響

蛋白質是水生動物機體的主要組分，也是水產飼料的主要營養成分。研究表明，水生動物生長需要十種必需氨基酸，其對飼料蛋白質的需求本質上是對必需氨基酸的需求，蛋氨酸作為容易缺乏的必需氨基酸之一，對水生動物的生長性能有著顯著的影響[17]。通常，當蛋氨酸攝入量不足時會降低水生動物的生長速度，在低魚粉飼料中補充晶體蛋氨酸可以改善其生長性能[18]。本試驗設計了一個低魚粉基礎飼料配方，補充了除蛋氨酸以外的其他必需氨基酸，在不補充蛋氨酸的情況下，綠鰭馬面鲀幼魚的生長速度明顯減慢，補充適量的DL-蛋氨酸明顯提高了魚的生長速度，這說明在達到最適需求量前，飼料中的蛋氨酸含量是不足的，補充蛋氨酸提高了飼料必需氨基酸的平衡性，進而改善了魚的生長性能。在珍珠龍膽石斑魚（Epinephelus fuscoguttatus♀×Epinephelus lanceolatus♂）[7]、革胡子鲇（Clarias gariepinus）[8]、大黃魚（Pseudosciaena crocea）[19]、許氏平鮋（Sebastes schlegeli）[20]、卵形鯧鲹（Trachinotus blochii）[21]等魚類上也有相同的報道。然而，在達到最適需求量后，再提高DL-蛋氨酸的添加量，發現過量的晶體蛋氨酸不僅不能進一步提高綠鰭馬面鲀幼魚的生長性能，反而顯著降低了魚的生長速度，這說明過量的蛋氨酸不僅增加了魚體內的脫氨作用[22]，而且導致體內的S-腺苷蛋氨酸積累，造成高蛋氨酸血癥，進而引起毒性作用[23]。因此，本試驗中綠鰭馬面鲀幼魚的增重率與飼料蛋氨酸水平之間的相關性符合折線模型，分析得出綠鰭馬面鲀幼魚飼料中的蛋氨酸最適需求量為1.27%，占飼料粗蛋白的2.50%。 這與軍曹魚（Rachycentron canadum）（2.64%）[24]、許氏平鮋（S.schlegeli）（2.80%）[20]、團頭魴（Megalobrama amblycephala）（2.47%～2.50%）[25]和斜帶石斑魚（Epinephelus coioides）（2.73%）[17]飼料的最適蛋氨酸需求量接近，低于大黃魚（P.crocea）（3.22%～3.34%）[19]和黑鯛（Sparus macrocephalus）（4.50%～4.53%）[26]，高于革胡子鲇（C.gariepinus）（1.87%～2.14%）[8]和鯉魚（Cyprinus carpio）（2.13%）[27]，不同魚種間飼料蛋氨酸需求量的差異與魚的品種、規格、養殖條件（包括投喂模式、水溫、養殖密度等）等因素有關。

與生長性能表現的變化趨勢一樣，在飼料蛋氨酸含量達到最適需求量前，補充DL-蛋氨酸彌補了飼料蛋氨酸不足的問題，提高了必需氨基酸的平衡性，從而降低了飼料系數，提高了蛋白質效率，表明在綠鰭馬面鲀低魚粉飼料中補充晶體蛋氨酸是有效的，可以起到改善飼料利用率的作用。在石斑魚[4]、虹鱒（Oncorhynchus mykiss）[28]等魚類上也有相同的結果。然而，與不補充DL-蛋氨酸相比較，過量添加DL-蛋氨酸明顯提高了飼料系數，降低了蛋白質效率，這與大黃魚（P.crocea）[19]、錦鯉（Cyprinus carpio haematopterus）[29]和羅非魚（Oreochromis niloticus）[30]上的研究結果相一致，表明過量補充蛋氨酸會起到負面作用[23]。

蛋氨酸是魚體蛋白質合成的必需氨基酸[26]。本試驗中，在達到最適需求量前，全魚粗蛋白含量和肌肉氨基酸組成未表現出顯著的差異。然而，過高的蛋氨酸明顯限制了魚體蛋白質的合成，降低了肌肉氨基酸含量[31-32]。與粗蛋白的變化趨勢相反，隨著蛋氨酸水平的升高，綠鰭馬面鲀幼魚的粗脂肪含量呈現出先降低后升高的趨勢，在團頭魴（M.amblycephala）[25]和南亞野鯪（Labeo rohita）[33]上也有類似的結果。在低蛋氨酸水平下，魚更傾向于使用蛋白質而非脂肪作為能量物質，導致體脂肪沉積，隨著蛋氨酸水平的升高，蛋白質更多用于合成體蛋白，同時脂質沉積減少[8,25,33-34]。而過高的蛋氨酸限制了蛋白質合成，導致多余的氨基酸被用作能量，并為脂質合成提供了碳骨架，造成體脂沉積[25]。

3.2 飼料蛋氨酸水平對綠鰭馬面鲀幼魚生理生化指標的影響

溶菌酶具有破壞細菌細胞壁的功能，其活力與殺滅細菌的能力有密切聯系[35]，血清中溶菌酶活力的相對增加能夠反映出魚體免疫功能的增強[36]。本試驗中，飼料蛋氨酸水平對血清中的溶菌酶具有顯著影響，在達到最適需求量前，溶菌酶活力隨著蛋氨酸水平的升高而顯著提高。在建鯉（Cyprinus carpiovar.Jian）[37]和羅非魚（O.niloticus）[38]的研究中，也發現飼料中補充蛋氨酸能夠通過增加血清中溶菌酶活力起到免疫調節的作用，表明其可以提高抑菌以及殺菌能力。谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶是氨基酸代謝的關鍵酶，能夠反映出氨基酸的代謝強度[39]。當肝臟功能受限時，肝臟細胞會釋放出更多的谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶到血液中[40]。本試驗中，添加適量蛋氨酸降低了血清中轉氨酶的活力，在金鯧魚[41]、黃顙魚[42]和大黃魚[43]中都得到了類似的結果，表明適量的蛋氨酸有利于肝臟代謝，缺乏和過量都會對肝臟代謝產生不利影響。

在抗氧化系統中蛋氨酸也發揮著重要的作用[44]。在正常的機體代謝中，活性氧的產生和消除維持著一種穩態，當穩態被打破時，便會引起機體的氧化損傷，抗氧化防御系統可以減輕活性氧對機體造成的氧化損傷[45]?？寡趸溉绯趸锲缁?、谷胱甘肽過氧化酶、谷胱甘肽S-轉移酶和過氧化氫酶，可以清除多余的破壞性活性氧，從而減少脂質過氧化損傷并在免疫系統中發揮關鍵作用[46]。在雜交鱸[47-48]上的研究發現，飼料中添加蛋氨酸能夠顯著提高肝臟中超氧化物歧化酶和過氧化氫酶的活性，降低魚體內的脂質過氧化。蛋氨酸還可使建鯉（C.carpiovar.Jian）頭腎和脾臟中的谷胱甘肽還原酶活性、脾臟中的抗氧化自由基及過氧化氫酶活性顯著增加，顯著降低丙二醛含量，明顯提高建鯉的抗氧化能力[49]。在本試驗中，最適蛋氨酸水平顯著提高了綠鰭馬面鲀幼魚血清和肝臟中的過氧化氫酶活力，表明適量補充蛋氨酸能夠提高綠鰭馬面鲀幼魚的抗氧化能力，減輕氧化損傷。

4 結論

飼料中補充適量的DL-蛋氨酸能夠提高綠鰭馬面鲀幼魚的生長性能，降低飼料系數，提高蛋白質效率，蛋氨酸過量會降低魚的生長速度，降低飼料利用率。依據增重率與飼料蛋氨酸水平的折線模型分析，得出綠鰭馬面鲀幼魚飼料中蛋氨酸的最適需求量為1.27%，占飼料粗蛋白含量的2.50%。