摘要：
　　
　　本實驗目的是評估尼羅羅非魚幼魚（初重7.44±0.03g）低蛋白（20、25和30%）飼料的適宜蛋能比。配制了九組實驗飼料，蛋能比水平在66.84～115.14 mg蛋白/kcal能量。每組飼料隨機分配到4個平行水族箱中，每箱15尾魚，實驗為期10周。實驗結果表明：攝食最低蛋白（20%）和最低能量（2600kcal/kg）飼料（D1組）的羅非魚增重率顯著低于D5（25/2800）和D6（30/2800）組。然而，除了D1組外，其它組別并沒有出現顯著差異。全魚的水分和蛋白水平受到飼料蛋白和能量水平的顯著影響，全魚能量水平和可消化能量保留率也受到飼料能量水平的顯著影響。飼料蛋白水平也顯著影響蛋白保留率，但并不影響可消化能量保留率。在本實驗條件下，飼料蛋白和能量水平最低（D1）時才會影響羅非魚的生長，而且羅非魚的能量節約蛋白效應是有限的。另外，飼料能量水平的提高會影響全魚的體組成。
　　
　　1. 前言
　　
　　眾所周知，羅非魚抗病力強、易繁殖、食物鏈廣泛，并能耐受較差的水質和低溶氧，其中的大部分品種都可以在咸淡水中生長，有些還能適應海水。這些特征使羅非魚可以在絕大部分的區域養殖，并成為全世界第二大產量的養殖魚類（Winfree and Stickney., 1981）。羅非魚人工養殖的產量從2000年1,189,959噸增加到2009的3,096,935噸，大約占了全世界水產養殖有鰭魚類的8.6%（36,117,880噸）（FAO，2009）。到目前為此，尼羅羅非魚是全世界最重要的羅非魚養殖品種（El-Sayeda et al., 2005）。人工養殖的尼羅羅非魚產量在2009年達到2,542,960噸，占了人工養殖羅非魚總產量的82.1%（FAO., 2009）。
　　
　　羅非魚養殖業的發展也促進了羅非魚營養需求的研究和飼料配方的改進。蛋白質是魚類飼料最昂貴的原料，對魚類的生長非常重要（NRC., 1993）。之前的研究表明通過平衡飼料中的蛋白和非蛋白能量可以節約蛋白質作為能量消耗，并提高其用于生長部分的利用率（Nankervis et al., 2000; Morais et al., 2001; Wang et al., 2006; Schulz et al., 2008; Ahmadr., 2008）。然而，過量的非蛋白能量會降低羅非魚的攝食量，導致魚過肥，并抑制其它營養素的利用（Winfree and Stickney., 1981）。因此，配制羅非魚飼料必需考慮適宜的蛋白能量比（P/E）。之前的研究表明幼魚的適宜蛋能比在90（鯉魚和斑點叉尾鮰）（Ogino and Saito., 1970; Garling and Wilson., 1976）到125-150（溪紅點鮭、鰈魚和黃鰤魚）之間（ringrose., 1971; Cowey et al., 1972; Takeda et al., 1975）。一般來說，肉食性魚類需求的蛋能比高于草食性和雜食性魚類，大規格魚的蛋能比需求低于小規格魚（Winfree and Stickney ., 1981）。
　　
　　目前，羅非魚商品飼料的蛋白水平較低（17-25%），還明顯低于為降低養殖成本而提供的推薦值。由于蛋白水平較低，飼料的能量水平就會比較高，這樣可能會降低商品飼料的利用率。許多研究都表明魚類可以利用碳水化合物作為能量來源，例如尼羅羅非魚（Popma., 1982）和斑點叉尾鮰（Wilson and Poe., 1985）。這些品種對非糊化淀粉的能量消化率超過70%。在這些研究的基礎上，本實驗探討了尼羅羅非魚實用飼料中不同的蛋能比對生長、飼料利用和體組成的影響，以及蛋白和能量的交互作用。
　　
　　2. 材料和方法
　　
　　2.1 實驗魚與飼料
　　
　　該生長實驗在阿拉巴馬州的E.W.貝類漁業研究中心進行。轉性后的尼羅羅非魚來自一商業苗種場。實驗飼料所用的主要蛋白源為豆粕和魚粉。設計了9組實驗飼料，通過等量調整主要蛋白源設置3個蛋白水平（20、25和30%）；在每個蛋白水平下通過調整脂肪和碳水化合物水平，使可消化能分別達到2600、2800和3000 kcal/kg飼料。纖維素作為填充劑。這些飼料的能蛋比（DE/P）計算值為9.4到14.8 kcal DE/g 蛋白，P/DE值在66.84到115.14 mg蛋白/kcal能量之間（表1）。九組飼料分別被標記為D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8和D9。
　　
　　實驗飼料在E.W.貝類漁業中心魚類營養實驗室生產和儲存。飼料原料先經過粉碎和稱量，再在攪拌機中（Hobart Inc., Troy, Ohio, USA）攪拌20分鐘至混合均勻，然后添加熱水制成面團狀，最后用小型膨化機制粒，粒徑3 mm，35℃風干24小時后儲存于-20℃冰箱。
　　
　　3. 實驗過程
　　
　　為了達到實驗結果的穩定性，該實驗重復了三次。養殖實驗在室內循環水族箱系統進行，該系統包括水族箱（45 L）、蓄水池、生物過濾膜、過濾沙、水泵和增氧設備。在該系統中，水溫通過加熱器（Aquatic Eco-Systems Inc., Apopka, Florida, USA）保持在26.5±0.1℃。溶氧通過氣泵保持在6.3±0.05mg/L。溶氧和水溫使用YSI-55溶氧/溫度計（美國YSI公司）檢測，每天2次；氨氮和亞硝酸鹽氮每周檢測2次，分別保持在0.14±0.012mg/L和<0.001mg/L。光周期設定為每天14小時光照。
　　
　　每組飼料投喂4個平行箱，每箱放15尾尼羅羅非魚，初始重為7.44±0.03g。日投喂率為體重的4.0-5.0%，分為兩等份，分別在08:00-09:00和16:00-17:00各投喂一次。每隔一周就對魚進行稱重，并根據投喂率調整投喂量。在實驗結束后，對實驗魚進行計數和稱重以計算增重率、存活率和飼料系數（FCR）。
　　
　　4. 樣品檢測和分析
　　
　　在生長實驗結束后，從每箱中選取5尾魚保存在-20℃冰箱中，用于營養組成分析。實驗飼料和全魚的營養成分分析方法為AOAC(1995)，每個樣品檢測5個平行。原料、飼料和全魚樣品在105℃下烘干以檢測水分。蛋白通過凱式定氮法(N×6.25)檢測（Ma and Zuazago., 1942）。總能通過絕熱能量計檢測，以苯甲酸作為標準品。因為羅非魚不能消化纖維素，所以外加的纖維素被定為不可利用。因此飼料總能水平需通過減去纖維素的能量進行調整，而飼料纖維素的能量水平通過檢測飼料纖維素含量和純纖維素的能值進行計算。調整后的能量水平，也就是后面所述的消化能，以及蛋白檢測水平被用于計算飼料蛋白能量比（Winfree and Stickney., 1981）。
　　
　　各評價指標的計算公式為：
　　
　　飼料系數（FCR）＝Id/(Wt-W0)
　　
　　能量保留率＝(Wt×E1-W0×E2)/(Id×DE)
　　
　　蛋白保留率＝(Wt×P1-W0×P2)/(Id×P)
　　
　　以上公式中，Wt指終末體重，W0是初始體重，Id指飼料攝入量。P、P1和P2分別表示飼料、終末魚體和初始魚體的蛋白含量。E1、E2和DE分別表示終末魚、初始魚體的能量水平和飼料消化能水平。
　　
　　統計分析軟件為SAS 9.0。數據進行單因子和雙因子方差分析，分別檢測飼料蛋白、消化能水平對實驗魚的影響，以及二者是否存在交互作用；P<0.05時被認為差異顯著。實驗結果的評價指標為終末體重、增重率、存活率、飼料效率、凈蛋白保留率和凈能量保留率。

　　5. 結果
　　
　　在本實驗中，存活率在83.3%到95.0%之間，而且不受飼料組別的影響（表2）。魚的末重和增重率在28.75g (281.5%)到39.04g (430.5%)之間（表2）。在最低能量（2600 kcal/kg飼料）和最高能量（3000 kcal/kg飼料）各組間，增重率隨飼料蛋白水平的增加而增加。D1（20/2600）組的魚攝入的蛋白（20%）和能量（2600kcal/kg）水平最低，其體重明顯低于D5（25/2800）和D6（30/2800）組；然而，除了D1組外其它各組的生長均無顯著差異。當能量在同一水平時，隨著飼料蛋能比的增加羅非魚的增重呈現上升趨勢。當飼料蛋白在同一水平時，投喂低蛋能比組的羅非魚生長優于高蛋能比組。
　　
　　FCR的變化趨勢與增重率相反，D1組的FCR比其它各組都顯著更高（表2）。在最低能量的幾組中，FCR隨著飼料蛋能比的增加而降低。然而，在最高能量的各組中，FCR的變化趨勢與最低能量組相反，它是隨著飼料蛋能比的增加而增加的。根據雙因子方差分析，飼料蛋白和DE水平對生長、FCR和存活率沒有交互作用。在最低蛋白和能量水平組（D1），羅非魚的末重和增重率都受到抑制。飼料蛋白水平不會影響FCR，然而最低能量組的魚FCR卻顯著更高。一般來說，飼料能量或蛋白對FCR的影響只有在較低水平時才會出現。

　　全魚營養組成和蛋白、能量保留率見表3。根據單因子方差分析，全魚的能量水平在各組間無顯著差異；然而，水分和蛋白含量卻有明顯差異。可消化能保留率（26.2%到36.6%）和蛋白保留率（36.7%到50.7%）在各組間也存在顯著差異。根據雙因子方差分析，全魚水分和蛋白含量分別受到飼料蛋白和能量水平的影響，但全魚的能量只受飼料能量水平的影響。同樣，飼料消化能水平影響了能量保留率，但飼料蛋白水平卻不會影響。相反，飼料蛋白水平影響了蛋白保留率卻不會影響能量保留率。飼料蛋白和消化能水平之間的交互作用顯著影響消化能的保留率。然而，飼料蛋白和能量的交互作用并不影響全魚水分、能量、蛋白和蛋白保留率。

　　6. 討論
　　
　　在本實驗中，羅非魚的生長效應受到飼料蛋能比的顯著影響，攝食最低蛋白和能量水平飼料（D1）的羅非魚規格最小。也就是說，只有在低蛋白和低能量同時出現時，羅非魚的營養需求才出現不足，并明顯降低了其增重率。一般來說，5-25g的尼羅羅非魚蛋白需求量在25%到35%之間（Balarin and Haller., 1982）。Balarin and Haller (1982)認為，20%的蛋白水平不能滿足羅非魚幼魚的蛋白需要量，并會導致生長速度的降低。一般而言，生長速度會隨著飼料消化能水平的提高（從2600到2800 kcal/kg）而提高。然而，進一步提升消化能到3000 kcal/kg并沒有帶來增重率的提升或蛋白節約效應，這很可能說明此能量水平已達到羅非魚的最低的能量需求量。也有其它研究得出了類似的結果，即能量對蛋白的節約效應不顯著（Kestemont et al., 2001; Zakes et al., 2001; Nyina-Wamwiza et al., 2005; Grisdale-Helland et al., 2008）。攝食消化能為2800 kcal/kg飼料的羅非魚是所有不同消化能組別中FCR最低的，說明2800 kcal/kg的消化能更適于該魚類的需求。
　　
　　為滿足羅非魚快速和有效生長的最佳蛋能比通常會隨著規格的增大而降低（Winfree and Stickney., 1981）。Winfree and Stickney. (1981)研究表明，實驗結束后最大規格的羅非魚（平均末重7.5 g）攝食的是34%蛋白、3200 kcal/kg能量的飼料，其蛋能比為108。在本實驗中，最大規格的羅非魚（平均末重39.04g）攝食的是25%蛋白、2800 kcal/kg能量的飼料，蛋能比為89。這很可能是因為本實驗中羅非魚的初始規格（平均初重為7.44g）明顯大于以上研究報道（平均初重為0.016g）。在本實驗中，除了最低蛋白和能量組的羅非魚生長慢外，其它組間并沒有顯著差異。這說明羅非魚對不同營養濃度飼料的耐受性很強，而且可以耐受很低的蛋白水平。
　　
　　體組成的分析表明，高能飼料會顯著增加能量的沉積和保留率。該現象在許多其它魚類中都有發現，如梭魚（Schulz et al., 2008）、大西洋鱈（Grisdale-Helland et al., 2008）和日本海鱸（Aiet al., 2004）。本實驗通過調節不同的脂肪和碳水化合物水平來達到所需的飼料能量水平。在20%和25%蛋白的飼料組中，能量保留率隨著飼料能量水平的提高而顯著增加，但同時也伴隨著飼料碳水化合物水平的降低。這說明碳水化合物在高水平時并沒有被充分利用。這種能量保留率的增加在20%和25%蛋白的幾組飼料中最明顯。
　　
　　通常在飼料營養不足或動物達到了最大生長潛能時，能量的沉積率會顯著提高。羅非魚攝食低蛋白飼料時體內有較高的能量沉積，這與在梭魚中的發現類似（Schulz et al., 2008）；說明這種情況下能量節約蛋白的能力較弱，所以脂肪在體組織中沉積。這也是高能量飼料組的羅非魚并沒有長得比中等能量飼料組好的原因。當飼料蛋白水平增加時，魚體蛋白會顯著增加，這與日本海鱸類似（Ai et al., 2004）。通常會存在這樣的普遍規律：即飼料蛋白水平的增加會導致蛋白保留率的降低，并與飼料能量水平無關；而且在某一固定蛋白水平下，蛋白保留率也不會受到飼料能量的影響。該結論與鮸狀黃姑魚（Wang et al, 2006）和大西洋鱈（Gridsale -Helland et al., 2008）的研究結論一致，這兩項研究也發現氮保留率與飼料蛋白水平呈負相關性。
　　
　　本實驗結果表明，羅非魚可以耐受較大的飼料能量和蛋白范圍，而不影響生長效應。低水平或中等水平的飼料蛋白也要搭配合理的能量水平，否則能量節約蛋白的效應會很小。然而，高能飼料的確會影響魚的體組成。本實驗結果表明只要投喂量足夠并能滿足羅非魚的日需要量，羅非魚可以利用低蛋白飼料。（完）
　　
　　（原文：Li Y, Bordinhon A M, Davis D A, et al. Protein: energy ratio in practical diets for Nile tilapia Oreochromis niloticus[J]. Aquaculture International, 2013, 21(5): 1109-1119.）
　　
　　1、來源：《中大水生通訊》第50期
　　
　　2、作者：廣州市誠一水產科技有限公司 胡云華/譯