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罗非鱼营养需求

2019-03-05 08:52:45 

作者:王升鹏

罗非鱼(Tilapia),即非洲鲫鱼,隶属于鲈形目、鲈形亚目、丽鱼科、罗非鱼属(也称丽鲷科,丽鲷属)。它属热带性鱼类,多数原产于非洲,是仅次于鲤科(Carps)和鲑科(Salmonids)的世界上第三大最重要的养殖品种。自2002年以来,已有100多个国家和地区养殖罗非鱼(FAO,2004),且中国是亚洲最大的罗非鱼生产国。全球总产量早在2002年就已经超过150万吨并逐年稳步增加,到2011年全球罗非鱼总产量高达450.7万吨,其中中国总产量为144.11万吨(FAO,2012)。

据FAO统计数据,有16种罗非鱼用于养殖,而作为商业养殖的品种仅有10种(表1-1)。尼罗罗非鱼是迄今为止世界上最重要的罗非鱼养殖品种,是仅次于鲢鱼(silvercarp)、草鱼(grass carp)、鲤鱼(common carp)、鲫鱼(crucian carp)和鳙鱼(big-head carp)之后的世界第六大水产养殖品种(El-Sayed,2006)。尼罗罗非鱼2011年全球总产量高达319.733万吨(FAO,2012)。

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1978年7月,长江水产研究所引进尼罗河苏丹境内的尼罗罗非鱼,因其生长性能好代替莫桑比克罗非鱼成为我国
(尤其是南方地区)主要的罗非鱼养殖品种,东南沿海广东、广西、海南、福建是我国罗非鱼养殖的主产区。
由图1-1可知,2011年广东罗非鱼总产量高达64.6万吨,广西为23.9万吨,海南为29.4万吨,福建为11.7万吨;
此外云南、河北、ft东的罗非鱼产量也在1-10万吨;江西、安徽、江苏、湖北、四川、重庆、辽宁、天津、浙江
、湖南的罗非鱼产量较低(《中国渔业年鉴》,2012)。

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图1全国各省的罗非鱼水产养殖产量(《中国渔业年鉴》,2012)

罗非鱼的营养需求

罗非鱼是一种广盐性鱼类,海淡水中皆可生存;耐低氧,一般栖息于水的下层,但随水温变化或鱼体大小改变栖息水层。罗非鱼素有“白肉三文鱼”、“21世纪的鱼”之称,具有蛋白质含量高,人体所需营养素适中,无肌间刺,易于繁殖和养殖、抗病能力强、适合水产品加工和对环境污染少等特点,越来越被人们接受。近年来,随着罗非鱼的规模化养殖,为保证罗非鱼产业的持续发展,国内外已有大量关于罗非鱼的营养需求研究报道。

1.罗非鱼对蛋白质的需要量

作为一切生命的物质基础,蛋白质是维持鱼体生命和活动所必需的营养物质。已有大量研究指出,来源不同的罗非鱼在不同的生长阶段对蛋白质的需求量是不一样的。蛋白需要量值主要通过饲喂罗非鱼不同含量蛋白的饲料,测定其生长反应来确定的。通常,半纯化饲料以酪蛋白、酪蛋白/明胶混合物、酪蛋白/晶体氨基酸混合物为蛋白源,实用饲料以传统的饲料原料,如鱼粉、豆粕等作为蛋白源。罗非鱼的蛋白需要量受到许多因素的影响,如品种、大小或年龄、蛋白质来源及质量、饲料中非蛋白能量水平、投喂次数、水质参数(如温度、溶氧度、盐度等)、天然食物的存在及密度(NRC,2011)。一般来说,由于罗非鱼的快速增长,其蛋白质需要量随着鱼体大小的增加而降低。研究表明,在鱼苗阶段,罗非鱼(尤其是尼罗罗非鱼)需要35-50%的饲料蛋白来获得最大的生长性能(El-Sayed和Teshima,1992),一些研究甚至指出需要更多的蛋白质(>50%,Jauncey和Ross,1982)。但这些值在商业条件下是不切实际的。罗非鱼幼鱼一般需要30-40%蛋白,而成鱼仅需要20-30%。此外,罗非鱼亲鱼需要35-45%的饲料蛋白,才能获得最佳的繁殖力、产卵率、鱼苗生长及其存活率(Gunasekera等,1996;El-Sayed等,2003)。当饲料中非蛋白能量水平不足时,鱼类会利用部分蛋白作为能量来满足其代谢需要,从而导致罗非鱼对蛋白的需要量增加。水质参数影响鱼类的代谢速率,因此也会影响罗非鱼对蛋白的需求水平。此外,罗非鱼能够很好地利用天然饵料。在土塘低密度养殖体系中,它们能够从天然饵料中获得较多蛋白,因而对饲料蛋白的需求水平降低(Lim和Webster,2006))。一些重要的罗非鱼商业养殖品种的饲料蛋白需要量为25-56%(表2)。

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大部分用于罗非鱼饲料中的蛋白源都进行了生物学和营养学上的评估,而经济上的评估很少有报道。一些研究表明,尽管某些蛋白源的生物学效应比不上鱼粉的效果,但经济上却是很有优势的。如,用棉籽粕(El-Sayed,1990)、玉米糠麸饲料和粉(Wu等,1995)、动物副产品粉(El-Sayed,1999)作为尼罗罗非鱼,啤酒厂废物(Oduro-Boateng和Bart-Plange,1988)作为巴苏非鲫的蛋白源,经济学评估表明这些蛋白的效益都优于鱼粉饲料。

2.罗非鱼对脂肪的需要量

脂质是多种有机化合物的总称,不溶于水,但溶于有机溶剂,如氯仿、乙醚、正己烷和苯。脂质在罗非鱼中主要具有以下功能:1)作为必需脂肪酸的来源;2)产能和节约蛋白;3)维持正常的生长和发育;4)运输和协助脂溶性维生素的吸收;5)维持细胞膜的完整性和流动性;6)作为甾类激素的前体;7)改善饲料的质地和风味;8)改善罗非鱼鱼体体的脂肪酸组成。罗非鱼能够有效地利用饲料中的脂肪,从而节约蛋白(Teshima等,1985;El-Sayed和Garling,1988)。脂肪的需求量主要取决于脂质来源、饲料蛋白和能量水平、罗非鱼品种及大小等。通常来说,罗非鱼需要8-18%的饲料脂肪来获得最大的生长性能(表3)。高文(2009)研究发现,罗非鱼摄食4%脂肪水平的饲料时,其生长性能与摄食10%脂肪无显著差异。实际养殖中,大多数的罗非鱼养殖户通常使用6-8%的低脂肪饲料。

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3.罗非鱼对碳水化合物的需要量

除了参与鱼体组织的构成,如作为构成细胞核酸、神经组织、细胞膜等的基本构件,碳水化合物也为鱼类生长、运动、繁殖提供主要能量。碳水化合物是自然界存在最多且最经济的一类有机化合物,如果能对其合理充分利用,可以部分降低蛋白质作为能量的消耗,起到节约蛋白质的作用,因而降低饲料成本。罗非鱼对碳水化合物的利用受到多因素的影响,包括碳水化合物的来源、饲料其他组成成分、罗非鱼不同品系、鱼体规格及投喂频率的影响。有报道指出,与单糖、双糖相比,罗非鱼能够更有效地利用复合糖(淀粉)(Anderson等, 1984;Tung和Shiau,1991;Shiau和Chen,1993;Shiau和Lin,1993)。与摄食葡萄糖饲料相比,摄食淀粉饲料的罗非鱼肝脏中具有较高的脂肪酸合成酶的活性(Lin和Shiau,1995)。此外,饲料中的氯化铬或氧化铬也可以改善罗非鱼对葡萄糖的利用(Shiau和Lin,1993;Shiau和Liang,1995)。罗非鱼饲料中碳水化合物的质量主要取决于饲料中的纤维素含量。Shiau等(1988)研究表明增加饲料中的羧甲基纤维素(CMC)会抑制胃肠空化、碳水化合物的吸收和消化、鱼类的生长以及饲料转化效率。王胜(2006)的研究表明,饲喂罗非鱼29%蛋白、10%脂肪的饲料时,22%的生玉米淀粉就能够满足其对能量的需要;进一步增加碳水化合物时并不能促进鱼体的生长。此外,罗非鱼对碳水化合物的耐受能力较高,高文(2009)研究发现高糖饲料(40%糖水平)对于罗非鱼的生长有利。

4.罗非鱼对维生素的需要量

维生素是一类低分子有机化合物,能够维持鱼类健康、促进鱼类生长发育和调节生理功能、维持鱼类的代谢过程和生理机能。绝大多数维生素不能在罗非鱼体内合成或大量储存在组织中,所以必须从饲料中摄取。罗非鱼只能自身合成部分维生素,研究发现无需在罗非鱼饲料中额外添加维生素B12,因其胃肠道细菌能够产生足够的维生素B12(Lovell和Limsuwan,1982;Sugita等,1990;Shiau和Lung,1993)。长期维生素摄入不足就会导致鱼体生理以及代谢障碍等维生素缺乏症。缺乏维生素B1会导致红色奥尼罗非鱼稚鱼的生长、饲料效率及血细胞比容显著下降(Lim和LesMaster,1991)。缺乏泛酸会导致奥利亚罗非鱼、蓝罗非鱼产生成长迟缓、溶血、呆滞、高死亡率、贫血及鳃外围薄层之上皮细胞严重增生等症状(Roem等,1991;Soliman和Wilson,1992)。尼罗罗非鱼缺乏维生素C会出现骨骼弯曲、运动不稳定、皮肤出血、成长减缓、厌食、尾鳍糜烂、易受疾病感染与高死亡率等症状(Soliman等,1994)。

饲料蛋白、脂质、碳水化合物水平、不同品系、不同水体环境等因素都会影响罗非鱼对维生素的需求。在对奥尼罗非鱼稚鱼研究中发现,烟酸的需求量受饲料中碳水化合物源的影响(Shiau和Suen,1992)。饲料中蛋白含量会影响维生素B6的需求量(Shiau和Hsieh,1997)。当饲料中蛋氨酸含量较高时,尼罗罗非鱼饲料可不需要胆碱(Roem等,1990)。此外,维生素C可以节约罗非鱼对维生素E需求量(Shiau和Hsu,2002)。水体的盐度也会影响罗非鱼对维生素B2的需求量(Soliman和Wilson,1992;Lim等,1993)。表4所列为各种罗非鱼的维生素需求量。

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5.罗非鱼对矿物质的需要量

矿物质的主要功能是维持鱼类机体渗透压、酸碱平衡等正常代谢活动。罗非鱼能通过皮肤和鳃盖从外界水域中吸收部分无机盐,因此Dato-Cajegas和Yakupitiy-age(1996)认为在半精养的模式下,饲料中可不添加Mg、Na、K等常量元素及Zn、Fe、Mn、I等微量元素。近年来,关于罗非鱼对钙、磷、镁、锌、钾、铁、铜及钠等矿物质的需求量已有大量报道。罗非鱼对矿物质的需求主要与鱼体规格、养殖水体和饲料中的矿物质含量有关。在低钙养殖水环境中,仅需7.0 g/kg钙和5.0 g/kg磷就能维持奥利亚罗非鱼的正常生长及骨头矿化(Robinson等,1984;Robinson等,1987)。为维持最大生长及正常骨骼矿化,尼罗罗非鱼所需磷不高于9g/kg(Watanabe等,1980)。饲料中含有500mg/kg镁(Reigh等,1991)及30 mg/kg锌(McClain和Gatlin,1988)有助于奥利亚罗非鱼的正常生长;尼罗罗非鱼对镁及锌的需求量分别为590-770 mg/kg(Dabrowska等,1989)和30mg/kg(Eid和Ghonim,1994)奥尼罗非鱼对钾的最适需求量为2-3g/kg(Shiau和Hsieh,2001)。Watanabe等(1988)研究指出,尼罗罗非鱼饲料中需添加12mg/kg锰和3-4mg/kg铜。Shiau和Ning(2003)表明奥尼罗非鱼对铜的需求量为4 mg/kg。罗非鱼对铁的需求量受不同铁源的影响,Shiau和Ning(2003)的研究表明,罗非鱼对铁的需求量分别为150-160 mg/kg(柠檬酸铁)和85 mg/kg(硫酸亚铁),且柠檬酸铁的生物效价为硫酸亚铁的49%。罗非鱼对钠的需求量受不同养殖水体的影响,Shiau和Lu(2004)指出奥尼罗非鱼在淡水养殖水体中对钠的需求量为1.6g/kg,而海水养殖中则不需额外添加钠。

对罗非鱼营养需求的研究不能只是局限于营养水平对鱼类生长和生理的影响,应该利用分子生物学、功能基因组学和生物信息学等技术,深入研究蛋白质(氨基酸)、脂肪(脂肪酸)、碳水化合物等营养物质在肌肉、消化道等组织器官之间的代谢、转运、信号通路等,揭示其营养生理代谢规律,阐明鱼肉品质的形成机理并实现营养调控,从而使罗非鱼的肉质以及风味得到保障和改善,这将有助于增强罗非鱼产业的健康发展。

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