《Aquaculture Reports》：Substitution of fishmeal with
Clostridium autoethanogenum protein in pearl gentian grouper (♀
Epinephelus fuscoguttatus × ♂
Epinephelus lanceolatus) diets: Effects on growth performance, feed utilization and flesh quality
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本研究针对水产养殖中鱼粉资源紧缺问题，系统评估了自产乙醇梭菌蛋白（CAP）替代鱼粉对珍珠龙胆石斑鱼生长、饲料利用及肉质的影响。通过12周饲养实验发现，CAP可替代45%鱼粉而不产生负面影响，但60%替代会降低增重率和肌肉硬度。该研究为CAP在水产饲料中的科学应用提供了重要理论依据，对促进水产养殖可持续发展具有重要意义。
随着全球水产养殖业的快速发展，鱼粉作为主要蛋白质来源的需求量持续攀升，但其有限的资源和不断上涨的成本已成为制约产业可持续发展的瓶颈。珍珠龙胆石斑鱼（♀ Epinephelus fuscoguttatus × ♂ Epinephelus lanceolatus）作为重要的海水养殖经济鱼类，因其生长速度快、肉质鲜美而备受市场青睐。这种肉食性鱼类对饲料蛋白质需求高达50%左右，传统上高度依赖鱼粉供应。寻找可持续的替代蛋白源已成为水产养殖领域亟待解决的关键问题。
自产乙醇梭菌蛋白（Clostridium autoethanogenum protein，CAP）作为一种新型细菌蛋白，因其高蛋白含量（约80%）、均衡的氨基酸组成以及不含抗营养因子等优势而展现出巨大应用潜力。CAP利用炼钢废气中的一氧化碳为碳源，通过发酵工艺生产，不仅实现了工业废气的资源化利用，还具有较低的生物安全风险。前期研究表明，CAP在多种水产动物中已成功替代部分鱼粉，但其对珍珠龙胆石斑鱼肉质品质的系统评价尚属空白，而这一问题直接影响商品鱼的经济价值和消费者接受度。
为明确CAP替代鱼粉对珍珠龙胆石斑鱼的全面影响，唐山师范学院的研究团队开展了系统的实验研究。研究人员设计5种等氮等脂实验饲料，以含400 g/kg鱼粉的基础饲料为对照（CAP0），分别用CAP替代15%（CAP15）、30%（CAP30）、45%（CAP45）和60%（CAP60）的鱼粉，对初始体重90.4 g的珍珠龙胆石斑鱼进行为期12周的养殖实验。
主要实验方法包括：采用双螺杆挤压机制备实验饲料；测定生长性能指标（增重率、饲料系数等）；分析肌肉营养成分（常规成分、氨基酸、脂肪酸）；测定肉质特性（持水性、质构特性）；制作肌肉组织切片观察纤维形态；检测血清生化指标和抗氧化酶活性。实验数据采用单因素方差分析和多项式对比进行统计处理。
3.1. 生长性能和形体指标
实验结果显示出明显的剂量效应关系。随着CAP替代水平的升高，珍珠龙胆石斑鱼的末体重、增重率和摄食量呈线性下降趋势。当CAP替代鱼粉比例达到60%时，增重率显著降低10.6%，日均摄食量减少0.22 g/尾。值得注意的是，所有实验组的饲料转化率无显著差异，表明CAP不影响饲料利用效率。肝体指数和脏体指数在CAP60组显著升高，提示高比例CAP替代可能增加肝脏代谢负担。
3.2. 肌肉成分、氨基酸和脂肪酸
CAP替代鱼粉对珍珠龙胆石斑鱼肌肉的基本营养成分（水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分）及胶原蛋白含量均无显著影响。肌肉氨基酸组成保持稳定，总氨基酸和必需氨基酸含量无显著变化，仅在天冬氨酸和组氨酸含量上观察到一定变化。脂肪酸组成分析显示，饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸以及n-3多不饱和脂肪酸的比例均未受CAP影响，表明替代鱼粉不会降低肌肉的营养价值。
3.3. 肌肉质构特性和持水性
CAP替代对肌肉的蒸煮损失和滴水损失无显著影响，但显著影响质构特性。当替代水平达到60%时，肌肉硬度和剪切力显著降低，而弹性、咀嚼性、内聚性和回复性等指标无显著变化。这一结果提示高比例CAP替代会改变肌肉的力学特性，可能影响产品口感。
3.4. 肌肉组织学
肌肉纤维形态学分析揭示了重要变化。CAP60组的肌纤维密度显著高于对照组，而肌纤维直径显著减小。肌纤维直径分布分析显示，<20 μm的肌纤维比例在CAP45和CAP60组显著增加，而>50 μm的肌纤维比例显著降低。肌肉切片观察发现CAP60组肌纤维间隙增大，这可能是导致肌肉硬度下降的结构基础。
3.5. 血清和肌肉生化指标
血清生化指标显示，随着CAP替代水平升高，血糖浓度呈线性上升趋势，而胆固醇浓度呈线性下降趋势。CAP60组的甘油三酯浓度显著高于对照组。肌肉抗氧化指标分析表明，CAP60组的总抗氧化能力显著降低，而超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性无显著变化，提示高比例CAP替代可能影响肌肉的氧化平衡。
研究结论与讨论表明，在含400 g/kg鱼粉的基础饲料中，CAP可成功替代至多45%的鱼粉（180 g/kg），而对珍珠龙胆石斑鱼的生长性能、饲料利用、肌肉质地和肌纤维形态不产生负面影响。然而，当替代比例达到60%时，会显著降低增重率、肌肉硬度和剪切力，同时增加肌纤维密度。这种负面影响可能与高比例CAP导致的适口性下降、摄食量减少以及某些鱼粉特有促生长因子缺乏有关。
本研究首次系统评价了CAP替代鱼粉对珍珠龙胆石斑鱼肉质品质的全面影响，揭示了CAP通过调节肌纤维发育影响肌肉质构的机制。研究结果发表于《Aquaculture Reports》，为CAP在水产饲料中的合理应用提供了重要理论依据，对促进水产养殖业的可持续发展具有积极意义。未来研究可探索通过添加诱食剂、补充功能性添加剂（如牛磺酸）等策略，进一步提高CAP在珍珠龙胆石斑鱼饲料中的适用比例。
