摘要
近年来，全球鱼粉的供应受限，价格一直居高不下。豆粕因为价值营养价值较高，供应和价格方面均具有优势，是饲料鱼粉的重要替代物。但是，豆粕含有大量热稳定抗原蛋白，饲料中大量添加会影响鱼类肠道健康，进而导致鱼类生长降低而饲料系数升高。而通过微生物发酵提升豆粕的营养价值，并降解豆粕中的抗营养因子。本试验室前期利用试验室菌种库中的功能微生物——分离自斜带石斑鱼肠道的短小芽孢杆菌SE5 （ Bacillus pumilus SE5）、分离自小丑鱼肠道的乳酸乳球菌17（Lactococcus lactis 17）以及分离于大曲的酿酒酵母菌Sa（Saccharomyces cerevisiae Sa）作为发酵菌种，开发了一种水产功能性发酵豆粕。本试验旨在利用该发酵豆粕替代不同水平的鱼粉，制成花鲈饲料，研究不同饲料对花鲈生长性能以及肠道健康的影响，旨在确定花鲈饲料中发酵豆粕替代鱼粉的适宜比例，为花鲈低鱼粉饲料的开发提供理论依据。主要研究内容如下： 1. 发酵豆粕部分替代鱼粉对花鲈生长性能、肠道消化酶、血清生化指标以及肝脏抗氧化能力的影响 本试验基础饲料以卵磷脂、鱼油和豆油为脂肪源，主要蛋白原料为鱼粉和豆粕。制作成粗蛋白水平为45%，粗脂肪水平为10%的基础饲料，并以发酵豆粕按照0%（对照组）、20%、30%、40%、50%和60%的比例替代饲料中的部分鱼粉，分别记为FSBM0（对照组）、FSBM20组、FSBM30组、FSBM40组、FSBM50组和FSBM60组。花鲈（14.3±0.35 g）进行为期8周的养殖试验。试验结果显示，随着发酵豆粕替代鱼粉比例的升高，花鲈的生长性能呈下降趋势，饲料系数呈升高趋势，发酵豆粕替代鱼粉比例低于40%时，花鲈生长性能以及饲料系数和对照组无显著性差异（P＞0.05），但发酵豆粕替代鱼粉比例超过40%时，花鲈的末均重、增重率和特定生长率显著低于对照组（P＜0.05），饲料系数显著高于对照组（P＜0.05）。肥满度随着发酵豆粕水平升高呈下降趋势，但仅有FSBM60组显著低于对照组（P＜0.05）。基于折线回归分析（Y=-4.395×(X-21)+513.715，R2=0.9864），发酵豆粕替代鱼粉比例为21%时花鲈增重率最高。 肠道消化酶结果表明，随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，花鲈肠道的蛋白酶和脂肪酶活性均逐渐下降。其中，FSBM20和FSBM30组蛋白酶和脂肪酶活性与对照组无显著差异（P＞0.05），但其它试验组蛋白酶和脂肪酶活性显著低于对照组（P＜0.05）。 血清生化指标结果表明，随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，血清中的谷草转氨酶活性呈升高趋势，其中FSBM20、FSBM30和FSBM40组血清谷草转氨酶活性与对照组无显著差异（P＞0.05），FSBM50和FSBM60组显著高于对照组（P＜0.05）。随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，花鲈血清二胺氧化酶活性以及D-乳酸水平呈上升趋势，其中FSBM20组二胺氧化酶活性与对照组无显著差异（P＞0.05），替代比例高于20%时二胺氧化酶活性显著升高（P＜0.05）。随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，血清免疫球蛋白M水平和溶菌酶活性先升高后下降，FSBM20组血清中免疫球蛋白M水平显著高于对照组（P＜0.05），而FSBM20组花鲈血清中的溶菌酶活性最高，但FSBM60组花鲈血清中的溶菌酶活性显著低于对照组（P＜0.05）。基于折线回归分析（Y=-5.647×(X-20)+583.53，R2=0.8229），当替代比例为20%时血清溶菌酶活性最高。 肝脏抗氧化指标结果表明，随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，花鲈肝脏中过氧化氢酶活性呈先升高后下降趋势，而肝脏中丙二醛水平逐渐升高但差异不显著（P＞0.05）。FSBM20、FSBM30和FSBM40组过氧化氢酶活性显著高于对照组（P＜0.05），而其他试验组与对照组无显著差异。基于二阶多项式回归分析（Y=-0.0274X2+1.5323X+71.761，R2=0.7049），发酵豆粕替代鱼粉比例为26.66%时花鲈肝脏中过氧化氢酶活性最高。 2. 发酵豆粕部分替代鱼粉对花鲈肠道健康的影响 本章进一步研究了发酵豆粕部分替代鱼粉对花鲈肠道形态、肠道紧密连接蛋白和炎性因子表达以及肠道菌群的影响。肠道扫描电镜结果表明，对照组微绒毛排列最为紧密，随着替代比例的升高，肠微绒毛密度呈下降趋势，并且绒毛间的间隙逐渐变宽变深。后肠组织切片结果表明，与对照组相比，FSBM40组肠绒毛萎缩变短，密度稍有降低，部分上皮细胞纹状缘发生融合，肌层厚度变薄，FSBM50组和FSBM60组后肠组织结构进一步遭到破坏，肠绒毛变短，黏膜上皮细胞脱落明显，上皮细胞纹状缘发生融合，肌层厚度变薄。随着替代比例的升高，后肠绒毛长度及肌层厚度均呈下降趋势，FSBM50和FSBM60组后肠肌层厚度显著低于对照组（P＜0.05）。 肠道紧密连接蛋白基因表达结果表明，随着发酵豆粕替代鱼粉比例升高，花鲈肠道occludin基因表达水平呈先升高后下降趋势，ZO-1的基因表达水平呈下降趋势但不显著（P＞0.05）。FSBM20组occludin表达水平显著高于对照组，FSBM60组occludin表达水平显著低于对照组（P＜0.05），其他试验组与对照组无显著差异。 随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，花鲈肠道促炎细胞因子TNF-α、IL-2和IL-8基因表达水平逐渐升高，其中FSBM50和FSBM60组TNF-α基因表达水平显著高于对照组（P＜0.05）。肠道抗炎细胞因子IL-10、IL-4和TGF-β的基因表达水平呈下降趋势，其中FSBM50和FSBM60组TGF-β基因表达水平显著低于对照组（P＜0.05）。 肠道菌群分析结果表明，各试验组肠道菌群多样性无显著性差异。随着发酵豆粕替代鱼粉的比例升高，放线菌门和酸杆菌门丰度呈现上升趋势，花鲈肠道中阿克曼菌属和拟杆菌属呈下降趋势。饲料中发酵豆粕替代鱼粉，显著降低了肠道有益菌阿克曼菌属（Akkermansia）的相对丰度，发酵豆粕替代60%鱼粉后显著提高了条件致病菌埃希氏-志贺氏菌属（Escherichia_Shigella）的相对丰度。 综上，在鱼粉含量为35%的花鲈饲料中，发酵豆粕替代鱼粉比例低于40%时，不会对花鲈的生长性能、免疫反应、抗氧化能力和肠道消化酶活性造成不利影响，但当替代水平高于40%时，会降低花鲈的生长性能、免疫能力和肠道消化酶活性。发酵豆粕替代比例高于40%时，会显著降低花鲈肌层厚度、肠微绒毛密度；当发酵豆粕替代鱼粉比例超过50%后，会显著下调紧密连接蛋白基因表达，显著上调肠道促炎细胞因子表达，显著下调肠道抗炎细胞因子表达。发酵豆粕替代鱼粉对花鲈肠道菌群多样性没有显著影响，但会调节肠道菌群组成，当发酵豆粕替代60%鱼粉时，肠道条件致病菌埃希氏-志贺氏菌属丰度显著升高。
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