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为解决幼年海参饲料蛋白源问题,研究人员开展了单细胞蛋白(SCP)替代饲料蛋白的研究。结果表明,15% SCP 替代显著提升幼年海参生长性能等。这意味着 SCP 有潜力替代鱼粉,推动海参养殖业发展。
在神秘的海洋世界里,海参作为一种重要的商业水产,备受人们关注。其中,热带海参 —— 单疣盾手参(
Stichopus monotuberculatus),因其高营养价值、好口感和快速生长的特点,成为了水产市场的 “宠儿”,每千克干品价值约 39 美元。然而,过度捕捞让单疣盾手参的资源量急剧减少,人工养殖迫在眉睫。
在人工养殖过程中,饲料的重要性不言而喻。蛋白质是海参生长的关键要素,而传统的水产饲料中,鱼粉是重要的蛋白质来源。但随着水产养殖业的蓬勃发展,对鱼粉的需求不断攀升,由于鱼粉依赖有限的海洋资源,其价格也一路飙升。寻找新的替代蛋白源,成为了保障水产养殖业可持续发展的关键。
单细胞蛋白(SCP)进入了研究人员的视野。它是由酵母、细菌等微生物发酵产生的,富含蛋白质,营养价值比普通蛋白更高,还含有丰富的维生素等,被视为 “完全蛋白饲料”。此前已有研究发现,SCP 对一些水产动物的生长有促进作用,那么它对幼年海参又会有怎样的影响呢?
海南大学等机构的研究人员就此展开了研究。他们想探究不同替代水平的 SCP 对幼年单疣盾手参的生长性能、摄食效率、生化组成以及免疫酶活性的影响,找出最适宜的 SCP 添加量。相关研究成果发表在了《Aquaculture Reports》上 。
研究人员开展这项研究时,采用了多种关键技术方法。首先,他们以商业海参饲料为基础,用 SCP 替代不同比例的蛋白质,配制出 5 种不同的饲料。实验选取来自海南文昌海参养殖场的幼年单疣盾手参,在实验室循环水养殖系统中驯化 7 天后开始实验。实验结束后,研究人员解剖海参,运用多种生化分析方法,如用杜马斯法测定粗蛋白,高效液相色谱法(HPLC)测定氨基酸组成,气相色谱 - 质谱联用仪(GC - MS)测定脂肪酸组成等;还使用试剂盒检测消化酶(α - 淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶)和免疫酶(总抗氧化能力 T - AOC 和过氧化氢酶 CAT)的活性。
下面来看具体的研究结果:
- 生长性能:在 30 天的饲养试验中,所有海参均存活。SCP 15% 处理组的生长表现最佳,虽各处理组的特定生长率(SGR)和增重率(WGR)无显著差异,但 SCP 15% 处理组的饲料转化率(FCR)最低,摄食率(IR)较高。这表明适量的 SCP 能提高饲料转化率,促进海参生长。
- 体壁组织的生化组成:
- 氨基酸谱:SCP 10% 和 SCP 15% 处理组的粗蛋白含量高于对照组,HPLC 检测出 16 种氨基酸。随着 SCP 添加,必需氨基酸(EAA)与非必需氨基酸(NEAA)的比例增加。主成分分析(PCA)显示不同组间脯氨酸、甘氨酸等氨基酸含量有差异。
- 脂肪酸谱:PCA 分析表明不同 SCP 替代影响海参脂肪酸组成。C16:0、C18:0 等脂肪酸在不同组间差异显著。随着 SCP 添加,多不饱和脂肪酸(PUFAs)如 C18:2n - 6、C20:2n - 6 等含量增加,尤其是 C20:4n - 6 和 C20:5n - 3 。
- 海参的消化酶活性:SCP 15% 处理组的 α - 淀粉酶(α - AMY)和胰蛋白酶活性最高,胃蛋白酶活性随 SCP 添加量增加而降低,但差异不显著,脂肪酶(LPS)活性在 SCP 替代处理组中低于对照组,SCP 15% 处理组最低。
- 海参的免疫酶活性:添加 SCP 使所有处理组的免疫酶活性增加,SCP 15% 处理组的 T - AOC 和 CAT 活性显著高于其他组。这说明适量添加 SCP 可提高海参的抗氧化能力。
综合研究结果和讨论部分,该研究意义重大。研究发现 SCP 可作为幼年海参饲料的潜在蛋白源,15% 的 SCP 替代效果最佳。适量添加 SCP 能改善幼年单疣盾手参的生长性能、饲料转化率,增强抗氧化能力,提高机体的健康水平。同时,SCP 的添加还能调整海参体壁组织的氨基酸和脂肪酸组成,为海参的生长和发育提供更优质的营养。这一研究成果为解决水产饲料中鱼粉替代问题提供了新的思路和方向,有望推动海参养殖业的可持续发展,让海参养殖更加高效、环保,也为其他水产动物饲料研究提供了重要参考。