The effects of formulated dietary optimum protein-to-energy ratio on fish
仲維瑋
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院
摘要：飼料中適宜的蛋能比既有利于能量的利用，又有利于蛋白質(zhì)的利用，可提高飼料利用率，改善養(yǎng)殖效果。研究魚類飼料中適宜的蛋能比，對提高飼料利用效率和改善養(yǎng)殖效果極為有益的。近年來，對魚類蛋能比的一些研究已表明，飼料中適宜的蛋能比隨魚的種類和生長階段而變化。飼料中適宜蛋能比的選擇成為飼料企業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)所關(guān)注的問題。 關(guān)鍵詞：蛋能比;飼料;魚類
由于魚類攝取營養(yǎng)物質(zhì)的第一需要是滿足能量的需要，所以，根據(jù)魚類營養(yǎng)學(xué)的觀點要求，能量是魚類飼料質(zhì)量的基礎(chǔ)。而飼料中的能量是飼料中三大營養(yǎng)成分——蛋白質(zhì)、脂肪、糖類所含能量的總和。飼料中蛋白質(zhì)的利用與飼料的蛋白質(zhì)水平和能量有關(guān)。在配合餌料的研發(fā)過程中，蛋白能量比是一個重要的基礎(chǔ)參數(shù)。至今，有關(guān)蛋白能量比的研究已有不少報道。魚類蛋白能量比會因養(yǎng)殖動物的種類、大小、配合餌料組成成分和養(yǎng)殖模式的改變而改變。隨著對魚類有效利用能量飼料研究的深入，魚類配合飼料中的能量蛋白必將會更加合理，將會節(jié)約出更多的蛋白質(zhì)原料用于魚類生長，從而有效提高飼料蛋白質(zhì)利用效率，降低成本。
1. 蛋能比對魚體生長攝食的影響
飼糧中的能量和蛋白質(zhì)應(yīng)保持適宜的比例，比例不當(dāng)會影響營養(yǎng)物質(zhì)利用效率并導(dǎo)致營養(yǎng)障礙。蛋能比不平衡，飼喂蛋白質(zhì)含量低或蛋白質(zhì)的質(zhì)量差(氨基酸組成不合理)的飼料，將直接影響到魚的生長速度和健康狀況。當(dāng)飼料中的蛋白質(zhì)含量低于需要量時，魚類生長緩慢，蛋白質(zhì)含量過低時，魚的增重停止甚至體重減輕，體質(zhì)下降，抗病能力降低。另外蛋白質(zhì)的組成不合理，魚類所需的(不能自身合成的)10種必需氨基酸攝取量不足時，魚的生長速度下降。另一方面，過多的能量會造成魚的肥胖，減少飼料的攝入(減少蛋白質(zhì)的攝入)，并且阻礙魚類對飼料中其他成分的利用。只有魚類在能量需求獲得滿足的前提下，各種營養(yǎng)物質(zhì)才能發(fā)揮營養(yǎng)生理作用，否則，即使這些營養(yǎng)物質(zhì)在飼料中能夠滿足需求，仍然會導(dǎo)致魚類生長不良。
蛋白質(zhì)含量和能量水平不平衡時，機體的正常代謝將受阻，而影響動物生長、飼料轉(zhuǎn)化率。Samantary和Mokanty等(1997)觀察到在適宜能量蛋白比的范圍內(nèi)，魚類最大的生長并沒有發(fā)生在最高的蛋白質(zhì)水平組，而是在較低的蛋白質(zhì)水平組，他們認(rèn)為，高蛋白質(zhì)水平組中過高的蛋白質(zhì)沒有完全用于生長，而是用作能量被消耗掉，而較低蛋白質(zhì)水平組中，蛋白質(zhì)被有效地用于魚體蛋白的合成。
用蛋白質(zhì)水平50%、53%、57%，和能量水平20kJ/g和22kJ/g的6組飼料喂養(yǎng)10.0±0.1g的幼齒鯛(Dentex dentex)，飼喂含低能量水平的飼料(20KJ/g)的齒鯛的日攝食率大約為3%。但當(dāng)飼料能量水平升高至22 KJ/g，日攝食率降低到2.8%，結(jié)果表明攝食量隨著飼料中能量水平的升高而降低。幼齒鯛生長最快時配合飼料中最適蛋白質(zhì)水平在50%-57%之間，隨著飼料中脂肪(能量)水平的升高，幼齒鯛對飼料蛋白質(zhì)需求量降低。飼料蛋白質(zhì)水平(36%-46%)，鱸(Japanese seabass)的特定生長率(SGR)和攝食率(FER)隨蛋白質(zhì)水平的升高而升高，在飼料的蛋白質(zhì)水平41%，能量水平12%的生長最好，最適蛋能比為25.9mg/KJ。相反，在蛋白質(zhì)水平36%和飼料組(蛋白質(zhì)水平41%，能量水平8%)的生長率和攝食量均低于其他組。相似的結(jié)果在庸鰈(Hippoglossus hippoglossus)(Hatlen，Grisdale-Helland和Helland，2005)、金頭鯛(Sparus aurata)(Vergara，1996)等魚中也有報道。
2 蛋能比對魚體營養(yǎng)價值的影響
楊鳳(2001)認(rèn)為飼糧中的能量和蛋白質(zhì)應(yīng)保持適宜的比例，比例不當(dāng)會影響營養(yǎng)物質(zhì)利用效率并導(dǎo)致營養(yǎng)障礙。許國煥等(2001)通過能蛋比對大口鯰生長及體組成影響的研究認(rèn)為，飼料中不同能蛋比對大口鯰魚體粗脂肪、粗灰分、磷的含量影響明顯。當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量一定時，隨著能量蛋白比增加，魚體粗脂肪含量呈增加趨勢，且隨飼料中蛋白水平提高至40%-50%，其趨勢愈明顯(P<0.05)。低蛋高能飼料易導(dǎo)致魚體脂肪蓄積，而高能高蛋白飼料魚體脂肪含量卻并非最高。當(dāng)飼料中能量蛋白比一定，飼料蛋白水平增加，魚體粗脂肪含量無明顯差異。大口鯰攝入不同能量蛋白比飼料后，魚體粗灰份和磷的含量變化規(guī)律基本一致。當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量一定時隨著能量蛋白比增加，魚體粗灰份、磷的含量均不同程度降低;而當(dāng)飼料中能量蛋白比一定時，蛋白質(zhì)含量提高，魚體粗灰份、磷的含量亦無明顯差異。隨著飼料能量蛋白比提高，磷在魚體內(nèi)蓄積降低。
在不同蛋白能量比對黑鯛幼魚魚體成分影響的研究中，隨著餌料蛋白水平的升高，魚體水分含量逐漸降低，蛋白質(zhì)、脂肪與灰分含量呈逐漸升高的趨勢，而在較高蛋白水平下魚體水分與蛋白含量變化并不十分明顯，說明在高蛋白水平飼料組中過高的蛋白質(zhì)并沒有完全用于生長，而是用作能量被消耗掉，而低蛋白水平餌料組中蛋白質(zhì)被有效地用于魚體蛋白的合成。隨著餌料脂肪水平的提高，魚體脂肪含量呈逐漸升高的趨勢, 這與花鱸(Ai等，2004)、尖吻鱸(Catacutan等，1995)、雜交狼鱸(Keembiyehetty和Wilson，1998)的研究結(jié)果相一致。
不同的蛋白能量比能夠影響魚體肝臟的成分，初始體重為2. 73g的紅姑魚(劉永堅等，2002)攝食低蛋白高脂組(蛋白質(zhì)水平38%，脂肪水平12%)飼料其臟體比和肝體比都顯著高，并且高脂組的臟體比和肝體比都相對較高，說明在可消化能滿足需求的前提下，DP/DE下降使全魚的脂肪沉積和肝臟脂肪的生成增加。
3 飼料配方設(shè)計中最適能量蛋白比的選擇
高密度養(yǎng)殖和養(yǎng)殖業(yè)帶來的廢物排放大大提高了養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)成本，現(xiàn)代的養(yǎng)殖業(yè)急需解決這方面的問題。高營養(yǎng)、低污染的飼料，有適宜的攝食效率，被認(rèn)為是解決問題的關(guān)鍵。Jirsa等(1997)對美國紅魚Sciaenops ocellatus的飼料營養(yǎng)、動物生長率、營養(yǎng)積累率和水質(zhì)等方面作了大量的研究。很多專家也作了相關(guān)的實驗。大量實驗結(jié)果證明，飼料中適宜的蛋白質(zhì)和能量水平顯著影響魚體的生長、營養(yǎng)積累和水質(zhì)，飼料配方設(shè)計中選擇適宜蛋能比具有重要意義。
飼料中倘若蛋白質(zhì)供應(yīng)量不足，未能滿足機體最低生理需求量，單純地提高能量供給將會使脂肪對蛋白質(zhì)的節(jié)約效果受到限制;相反，倘若能量供應(yīng)不足，未能達(dá)到機體最低需求量，僅提高蛋白質(zhì)的供應(yīng)量，不僅造成浪費，而且也不能有效的改善機體的氮平衡。不能因為存在蛋白質(zhì)的節(jié)約作用，過分降低蛋白質(zhì)的供給水平，也不能在能量供給不足的情況下，片面強調(diào)蛋白質(zhì)的營養(yǎng)作用，否則將因飼料中的能量蛋白比不當(dāng)而造成不良后果。輕則魚類對營養(yǎng)物質(zhì)的利用率降低，重則使魚產(chǎn)生營養(yǎng)性疾病。因為魚類也同其他動物一樣具有根據(jù)攝食飼料中能量高低調(diào)節(jié)和控制攝食量。因此，魚類飼料配方中保持蛋白質(zhì)與能量的適宜比值是很必要的。
合理的能蛋比可提高飼料蛋白質(zhì)的利用效率，當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量和能量水平不平衡時，機體的正常代謝將受阻，而使生長和飼料轉(zhuǎn)化率下降。Reinitz等(1978)、Shiau和Huang，(1990)、Takeuchi等(1992)研究表明飼料中提供了適量的能量，可以節(jié)約飼料蛋白質(zhì)的量，Skalli等(2004)對齒鯛(Dentex dentex)的研究結(jié)果顯示，當(dāng)飼料中的脂肪水平為19.7%時，脂肪的節(jié)約作用使蛋白質(zhì)的利用率增強。這些數(shù)據(jù)表明當(dāng)飼料的能量水平維持在22kJ/g時，齒鯛魚苗飼料的蛋白質(zhì)水平可由57%降至50%。同時測得齒鯛配合飼料中適宜的蛋白質(zhì)含量為43.4%，蛋白能量比為19g/MJ，可利用能為22kJ/g。
大量的經(jīng)典試驗已證實，飼料蛋能比指標(biāo)可比較準(zhǔn)確地反映飼料質(zhì)量的相對優(yōu)劣和預(yù)測動物的生產(chǎn)性能水平能。蛋能比是動物營養(yǎng)學(xué)中一個很重要的概念，是研究動物其它營養(yǎng)素之前的最基礎(chǔ)的一個參數(shù)。當(dāng)能量飼料、蛋白質(zhì)飼料處于高價位時，如果任按某一營養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配方設(shè)計，原本薄利的養(yǎng)殖業(yè)會隨即被高價原料所吞噬，中小型企業(yè)的處境會更加艱難。
在飼料配方設(shè)計中和動物生產(chǎn)中，如何選擇受飼動物的最適能量蛋白比在養(yǎng)殖業(yè)中具有重要的位置。能量蛋白比的選擇首先是確定所選的飼養(yǎng)對象，相同對象中，不同品種的動物其最適宜的能量蛋白比也是不同的;其次是確定飼喂對象的生長階段、體重以及動物生理階段;第三是確定飼喂動物的生產(chǎn)目的;第四確定動物所處環(huán)境條件;第五結(jié)合現(xiàn)有飼料和經(jīng)濟效益，確定在此時所需的最適宜的能量蛋白比。
4 問題和展望
發(fā)揮動物在不同生產(chǎn)階段的生產(chǎn)潛能，飼料蛋白質(zhì)與能量的適宜比例是很重要的。國內(nèi)飼料界設(shè)計配方時往往偏向于重蛋白質(zhì)輕能量，這一點缺乏科學(xué)根據(jù)。生產(chǎn)實踐表明,當(dāng)飼料蛋白質(zhì)和能量保持適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系時，機體生長快，飼料轉(zhuǎn)化率高。
在蛋白能量比的研究上，許多人已采用了不同的標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)學(xué)者采用單純的蛋白能量比(P/E)或能量蛋白比，亦有人采用可消化蛋白與可消化能之比或可消化能與可消化蛋白之比。蛋能比指標(biāo)的內(nèi)涵將從傳統(tǒng)的蛋能比邁向必需氨基酸能量比指標(biāo)和理想蛋白能量比指標(biāo)。目前設(shè)計飼料配方是以產(chǎn)品的“粗”的化學(xué)成分含量為營養(yǎng)指標(biāo)。隨著動物營養(yǎng)學(xué)研究進(jìn)展，按可消化氨基酸設(shè)計飼料配方是發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn)
〔1〕 李愛杰.水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料學(xué).北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996：23-119
〔2〕 劉永堅，劉棟輝，田麗霞等.飼料蛋白質(zhì)和能量水平對紅姑魚生長和魚體組成的影響.水產(chǎn)學(xué)報，2002，26(3)：243-245
〔3〕 徐新章，何珍秀.幼蟹餌料適宜能量蛋白比的研究.浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，1988，(02)：134-138
〔4〕 許國煥，丁慶秋，王燕.飼料不同能蛋比對大口鯰生長和體組成之影響.浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2001，20：94-97
〔5〕 李偉忠，李煥江.飼料中適宜能量蛋白比選擇的研究進(jìn)展.飼料博覽，2003，4：20-22
〔6〕 楊代勤，陳芳，李道霞等.黃鱔的營養(yǎng)級需要量及飼料最適能量蛋白比.水產(chǎn)學(xué)報，2000，24 (3)：259 -262
〔7〕 溫小波，庫夭梅，羅靜波.中華鱘配合飼料適宜蛋白質(zhì)含量及最佳蛋白能量比研究.海洋科學(xué)，2003，27(4)：43
〔8〕 陳四清，馬愛軍，張波等.大菱鲆幼魚的蛋白質(zhì)和能量需求.水產(chǎn)學(xué)報，2004，28(4)：423-430
〔9〕 張亞娟，孫翠慈，王維娜等.鮭鱒魚對飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸的需求.飼料工業(yè)，2003，24(1)：47-49
〔10〕 彭士明，陳立僑，葉金云等.飼料蛋白能量比對黑鯛幼魚生長和體成分的影響.中國水產(chǎn)科學(xué)，2005，12(4)：466-470
〔11〕 高淳仁，李巖，徐學(xué)良.黑鯛幼魚對餌料蛋白質(zhì)、脂肪、糖類需求量的研究.齊魯漁業(yè)，1993 ，49 (6)：35 -37.
〔12〕 Jirsa D O , Davis D A , Arnold C R . Effects of dietary nutrient density on water quality and growth of red drum (Sciaenops ocellatus) in closed systems. Aquaculture, 1997, 28: 68-78
〔13〕 Thoman E S et al. Evaluation of growout diets with varying protein and energy levels for red drum (Sciaenops ocellatus). Aquaculture, 1999, 176: 343-353
〔14〕 Skalli A , Hidalgo M C, Abellan E etal. Effects of the dietary protein/lipid ratio on growth and nutrient utilization in common dentex (Dentex dentex) at different growth stages. Aquaculture, 2004, 235: 1-11
〔15〕 Ai Q H, Mai K S, Li H T et al. Effects of dietary protein to energy ratios on growth and body composition of juvenile Japanese seabass (Lateolabrax japonicus). Aquaculture, 2004, 230: 507-516
〔16〕 Luo Z, Liu Y J, Mai K et al. Optimal dietary protein requirement of grouper (Epinephelus coioides) juveniles fed isoenergetic diets in floating net cages. Aquaculture Nutrition. 2004, 10: 247-252
〔17〕 Samantaray K, Mohanty S S. Interactions of dietary levels of protein and energy on fingerling snakehead (Channa striate). Aquaculture, 1997, 156: 241-249
〔18〕 Mathis N, Feidt C, Brun-Bellut J. Influence of protein/energy ratio on carcass quality during the growing period of Eurasian perch (Perca fluviatilis). Aquaculture, 2003, 217: 453-464
〔19〕 Catacutan M R, Colloso R M. Effect of dietary protein to energy ratios on growth, survival, and body composition of juvenile Asian sea bass (Lates calcarifer). Aquaculture, 1995, 131: 125-133
〔20〕 Vergara J M, Robaina L, Lzquicdo M et al. Protein sparing effect of lipids in diets for fingerlings of gilthead seabream. Fisheries Science, 1996, 62 : 624 - 628.
〔21〕 Hatlen B, Grisdale-Helland B, Helland S J. Growth, feed utilization and body composition in two size groups of Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) fed diets differing in protein and carbohydrate content. Aquaculture, 2005, 249: 401-408
〔22〕 Erfanullah, Jafri A K. Protein-sparing effect of dietary carbohydrate in diets for fingerling Labeo rohita. Aquaculture, 1995, 136: 331-339
〔23〕 Tibbetts S M, Lall S P, Anderson D M. Dietary protein requirement of juvenile American eel (Anguilla rostrata) fed practical diets. Aquaculture, 2000, 186: 145-155
作者簡介：仲維瑋(1984-)，女，山東煙臺人，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院碩士研究生，研究方向為魚類營養(yǎng)生理與飼料配方技術(shù)。 作者: jefflelele 時間: 2010-9-7 15:27
拜讀了！作者: wcmynlf 時間: 2010-9-7 19:02 回復(fù) 2#jefflelele