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黑水虻替代魚粉對加州鱸生長、代謝及抗病性的影響

發(fā)布日期:2022-07-22 16:34:45瀏覽次數(shù):1585

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摘要

確定合適的魚粉替代品是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)幾十年來的重要問題之一。近年來,黑水虻(Hermetia illucens L, HI)已成為水產(chǎn)飼料中最有希望替代魚粉的蛋白質(zhì)替代品之一。


本研究研究了新鮮HI幼蟲蟲粉替代魚粉對加州鱸生長、血清和肝臟指標(biāo)、腸道酶活性、組織形態(tài)和對舒伯特氣單胞菌的抗性的影響。選取375尾加州鱸,隨機(jī)分為5組,分別以0%、5%、10%、15和20%HI替代魚粉飼喂,試驗期49天。


結(jié)果表明,飼糧添加5%和10%HI對魚體生長性能,包括飼料系數(shù)和采食量均無影響,而這些在20%HI組中顯著增加。飼喂20%HI的加州鱸血清丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶含量顯著提高。飼喂15和20%HI顯著提高了肝臟總蛋白水平,顯著降低了谷胱甘肽過氧化物酶活性。飼喂5%HI時,谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性顯著提高。飼喂15和20%HI的魚腸道淀粉酶活性降低。所有魚的肝臟和腸道組織形態(tài)未受影響,腸上皮細(xì)胞完整,腸絨毛清晰可見。49天后,發(fā)現(xiàn)飼喂5%HI使得舒伯特氣單胞菌在脾臟的定植量顯著降低。


由此可見,飼糧中添加5%HI替代魚粉不影響加州鱸的生長性能、肝臟和腸道組織形態(tài),提高了加州鱸的抗氧化水平和抗病能力。

前言

世界人口的增長和停滯不前的捕撈漁業(yè)正在危及供人類消費(fèi)的海產(chǎn)品供應(yīng)。水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)需要降低生產(chǎn)成本,提高環(huán)境可持續(xù)性,同時保持供人類消費(fèi)的魚類的質(zhì)量和營養(yǎng)價值。近年來,低成本的動物性產(chǎn)品飲食(包括昆蟲粉等成分)被認(rèn)為是魚類飲食中可能的替代蛋白質(zhì)來源。傳統(tǒng)魚粉資源有限,價格昂貴,昆蟲蛋白可能是解決未來飼料短缺的途徑之一。


黑水虻(Hermetia illucens, HI)是一種高度可持續(xù)性的候選昆蟲,其幼蟲在水產(chǎn)養(yǎng)殖飼料中具有良好的替代作用和潛在的替代價值。這種昆蟲蛋白可以改善水生動物的生長特性、免疫功能和抗病性。用HI替代飼料魚粉已被用于虹鱒魚(Oncorhynchus mykiss)、歐洲鱸魚(Dicentrarchus labrax)、非洲鯰魚(Clarias gariepinus)、大西洋鮭魚(Salmo salar L.),它可以作為飼料補(bǔ)充,而不會對水生動物的生長特性產(chǎn)生不利影響。


加州鱸(Micropterus salmoides)是中國最重要的商業(yè)肉食性魚類之一,2019年中國總產(chǎn)量接近50萬噸。它具有生長快、易飼養(yǎng)、耐受性強(qiáng)、營養(yǎng)價值高的優(yōu)點(diǎn),但對飼糧氨基酸的要求較高。魚粉被認(rèn)為是魚類生產(chǎn)的理想蛋白質(zhì)來源,因為其營養(yǎng)成分普遍均衡,消化率高,適口性好。近年來,全球魚粉生產(chǎn)成本不斷上升,尋找魚粉的替代品對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)至關(guān)重要。由于加州鱸長期暴露于環(huán)境病原菌,極易感染,導(dǎo)致養(yǎng)殖業(yè)死亡率增加,經(jīng)濟(jì)損失增加。魚類在夏季更易感染氣單胞菌等病原體,因此亟須尋找一種既能提高生長性能,又能預(yù)防疾病的魚粉替代品。


本實驗室前期實驗發(fā)現(xiàn)HI是魚粉的良好替代品,低劑量替代具有良好的抗病性。本研究通過用不同比例的HI替代魚粉,探討了HI對加州鱸生長、組織形態(tài)、肝臟和腸道酶活性及對舒伯特氣單胞菌抗性的影響。

材料與方法

新鮮黑水虻幼蟲于-20℃保存。在制備實驗飼料時,將幼蟲用高速研磨機(jī)粉碎,40目篩分。同時,調(diào)整魚油、大豆油和卵磷脂的比例,以平衡飼料組成。4個不同HI組以HI替代飼料中5%、10%、15%和20%的魚粉,對照組不添加HI(表1)。5個試驗組的營養(yǎng)成分平衡均勻。將加州鱸隨機(jī)分為5組,每組75尾。每組設(shè)3個生物重復(fù),每天2次,連續(xù)飼喂49天。生長試驗結(jié)束后,禁食24h,計算WGR、SR、SGR、FCR、PER、DF、VSI、HSI和CF。試驗結(jié)束時,每組隨機(jī)選取4尾魚,麻醉,尾靜脈采血,測定血清生化指標(biāo)。采集中腸和肝臟,制備組織切片,分析酶活等。舒伯特氣單胞菌培養(yǎng)后調(diào)整菌懸液濃度至5×106 cfu/ml,注射攻毒。

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結(jié)果

1,生長和飼料效率參數(shù)

49 天后,5%、10%、15%和20%HI組與0%HI組比較發(fā)現(xiàn),10%、15%和20%HI組加州鱸體重和增重比顯著降低(P<0.05)。15%和20%HI組SGR和PER顯著降低(P<0.05)。兩組FCR均顯著提高(P<0.05)。20%HI組DF顯著提高 (P<0.05)。5%、10%、20%HI組HIS明顯升高(P<0.05)。其余SR、VSI、CF無變化(表2)。

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2,肝臟和中腸的血液參數(shù)和酶活性

與0%HI相比,HI替代魚粉后血清ALT、GLU和LDH含量發(fā)生了顯著變化(P<0.05)。20%HI組ALT含量顯著升高(P<0.05)。10%HI組GLU含量顯著降低(P<0.05),20% HI組GLU含量顯著升高(P<0.05)。15%HI組LDH含量顯著升高(P<0.05)。其他血清生化指標(biāo)無顯著差異(表3)。

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5%、10%、15%和20%HI與0%HI相比,15%和20%HI飼料顯著降低了肝臟GSH-PX活性,顯著提高了總蛋白含量(P<0.05)。5%HI組GSH-PX和POD活性顯著升高(P<0.05),10%HI組T-AOC活性和LZM活性顯著降低(P<0.05)(圖1)。

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在中腸,15%和20%HI組AMS活性和20%HI組LPS活性顯著降低(P<0.05)(圖2)。

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3,腸道和肝臟的組織學(xué)觀察

各實驗組腸道和肝臟均未見明顯病理改變。腸道方面,喂食5%、10%、15%、20%HI日糧的魚的近端腸道黏膜寬度、黏膜下層厚度和肌層厚度與對照組相比腸道形態(tài)無顯著差異,肝臟無明顯變化。


4,對舒伯特氣單胞菌的抗性測定

舒伯特氣單胞菌感染后,各試驗組臨床癥狀無差異。受感染的魚的肛門和尾鰭有輕微的充血和出血,肝臟有白色結(jié)節(jié)的嚴(yán)重充血(圖 3A-C)。感染后,0HI組的感染后存活率為6.7%,5%和10%HI組分別為33.3%和13.3%,15% 和 20% HI組中沒有魚死亡(圖 3D)。測量感染后各組脾臟中的細(xì)菌定植發(fā)現(xiàn),感染后48h,所有實驗組的定植率均顯著降低(P<0.05)。攻毒后72h,5%HI的細(xì)菌定植量顯著降低(P<0.05)(圖3E)。

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結(jié)論

本研究表明,5%HI可以增加加州鱸肝臟中POD 和GSH-Px的活性,同時減少舒伯特氣單胞菌在脾臟中的定植,保護(hù)加州鱸免受細(xì)菌感染。這些結(jié)果表明,5%HI替代魚粉具有更好的抗病性。

感謝原文作者的研究與分享:

B.T. Wang, H.L. Wu, Y.W. Dong, B. Jiang, W. Li, Y.L. Su*, Y.H. Huang* and C. Liu*, Effects of fishmeal substitution with Hermetia illucens L on the growth, metabolism and disease resistance of Micropterus salmoides,Journal of Insects as Food and Feed, 2022.


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