《Aquaculture International》:The dietary application of fermented abalone viscera meal in Mozambique tilapia (Oreochromis mossambicus) in South Africa
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本研究针对南非罗非鱼养殖中鱼粉成本高、替代蛋白源缺乏的问题,探讨了利用发酵鲍鱼内脏粉(Fermented Abalone Viscera meal, FAV)替代鱼粉的可行性。研究人员设计了6种等氮等脂饲料,分别用FAV替代0%(对照)、10%、20%、30%、40%鱼粉,以及100% FAV饲料(FAV6),投喂初始体重7±1.4g的莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)幼鱼50天。结果表明,30%-40%替代组(FAV4、FAV5)和FAV6组鱼体的特定生长率(SGR)、摄食量(FI)和表观消化率(ADC)显著提高,饲料系数(FCR)显著降低,蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性增强,且肠道和肝脏组织形态正常。这表明FAV可作为罗非鱼饲料中鱼粉的有效替代蛋白源,具有促进生长、改善消化及降低成本的潜力。
在南非,淡水水产养殖业在过去几十年中快速发展,莫桑比克罗非鱼(Oreochromis mossambicus)因其适应性强、生长快、市场接受度高等优点成为主要养殖品种。然而,养殖利润低仍是产业面临的挑战,其中缺乏高质量、低成本的补充饲料是关键限制因素。鱼粉作为传统饲料的主要蛋白源,价格昂贵且供应不稳定,因此寻找可持续的本地化替代蛋白源对推动南非罗非鱼养殖业至关重要。与此同时,南非鲍鱼养殖业发达,鲍鱼加工过程中产生大量内脏副产物(占体重25%-42%),通常被废弃,造成资源浪费和环境污染。这些内脏富含蛋白质、氨基酸、脂肪酸、活性肽及矿物质,营养价值高,但其直接用于水产饲料可能存在消化率低、卫生安全等问题。生物加工技术,特别是发酵处理,被证明可以提高原料的营养价值、降低抗营养因子和微生物污染,改善适口性和消化吸收。因此,本研究旨在探索发酵鲍鱼内脏粉(Fermented Abalone Viscera meal, FAV)作为鱼粉替代物在莫桑比克罗非鱼饲料中的应用潜力,评估其对鱼类生长、消化、健康及经济效益的影响。该研究发表在《Aquaculture International》期刊上。
为开展此项研究,研究人员采用了几个关键技术方法。首先,从鲍鱼加工厂收集内脏,将其匀浆后与有机酸混合物(Foodpro?)和开菲尔(Kefir)菌种按比例混合,并添加玉米粉作为发酵能源,在厌氧条件下室温发酵14天,制成FAV。其次,以FAV分别替代0%(对照,FAV1)、10%(FAV2)、20%(FAV3)、30%(FAV4)、40%(FAV5)的鱼粉,并设置100% FAV饲料(FAV6),配制出6种等氮(粗蛋白33.60%)、等脂(粗脂肪12.08%)、等能(13.39 MJ kg-1)的实验饲料。研究在南非林波波大学水产研究单元进行,使用初始体重7.54±0.31克的莫桑比克罗非鱼幼鱼,随机分组后投喂相应饲料50天。实验期间,定期监测水质指标,并收集粪便用于表观消化率(ADC)测定。实验结束后,测量鱼体增重率(WG)、特定生长率(SGR)、摄食量(FI)和饲料系数(FCR)等生长性能指标;取肠道组织测定蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶活性;取肠道和肝脏组织进行石蜡切片、H&E染色,通过光学显微镜观察组织形态结构,并测量绒毛高度、宽度、肌肉厚度及杯状细胞数量;同时,对饲料和FAV进行了常规营养成分和氨基酸组成的 proximate composition 分析;最后,还进行了成本效益分析,评估使用FAV的经济可行性。
生长性能参数
研究结果显示,FAV4、FAV5和FAV6组的终末体重、增重率(WG)和特定生长率(SGR)均显著高于FAV1(对照组)、FAV2和FAV3组。其中,FAV5组(40%替代)的生长性能最佳,WG为19.46±1.74克,SGR为1.74±0.05 %/天。摄食量(FI)也随着FAV添加水平的增加而升高。饲料系数(FCR)在FAV4、FAV5和FAV6组(分别为2.73±0.31、2.63±0.28和2.65±0.19)显著低于FAV1、FAV2和FAV3组(分别为3.34±0.67、3.29±0.54和3.18±0.38)。表观消化率系数(ADC)在FAV4、FAV5和FAV6组(91.27%-92.52%)也显著高于低替代组和对照组(86.04%-87.21%)。各组间的存活率无显著差异。这表明,用FAV替代30%-100%的鱼粉可以显著改善罗非鱼的生长性能和饲料利用率。
酶活性
肠道消化酶活性分析表明,蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性在FAV4、FAV5和FAV6组均显著高于FAV1、FAV2和FAV3组。纤维素酶活性在各组间无显著差异。酶活性的提高与生长性能的改善趋势一致,说明FAV的添加促进了罗非鱼对蛋白质、淀粉和脂类的消化能力。
肠道和肝脏形态
组织学分析显示,所有实验组鱼的肠道和肝脏均未观察到明显的病理变化。肠道绒毛高度、宽度、肌肉厚度以及杯状细胞数量在各组间无显著差异。肝脏组织也未出现肝细胞肿大、窦状隙扩张或空泡化等异常现象。肝脏状况评分均为1分(正常)。这表明,在本实验条件下,FAV的添加,即使是100%替代鱼粉(FAV6),也未对罗非鱼的肠道和肝脏健康产生不良影响。
成本效益分析
成本效益分析表明,随着FAV替代鱼粉比例的增加,饲料生产成本逐渐降低。使用FAV可以有效减少对昂贵鱼粉的依赖,对于靠近鲍鱼养殖场的罗非鱼养殖者来说,具有潜在的经济优势。
本研究通过系统的饲养实验、生理生化指标测定和组织学观察,证实了发酵鲍鱼内脏粉可以作为莫桑比克罗非鱼饲料中鱼粉的有效替代蛋白源。当替代比例达到30%-40%时,能取得最佳的生长促进效果,甚至100%使用FAV也能获得良好的生长表现。其作用机制可能与发酵过程提高了营养物质的生物利用率、增强了消化酶活性以及改善了饲料适口性有关。重要的是,FAV的使用未对鱼体健康造成负面影响。该研究为水产养殖业开发低成本、可持续的本地化蛋白源提供了新的思路和技术途径,尤其对促进南非乃至类似地区的水产养殖废弃物资源化利用和产业可持续发展具有重要意义。未来研究可进一步探讨FAV对鱼肉品质的影响,并推动其在生产实践中的大规模应用。