固态草菇（Volvariella volvacea）发酵米糠副产物替代豆粕对幼体遮目鱼（Chanos chanos）生长、营养利用及肠道健康的剂量效应

《Frontiers in Sustainable Food Systems》：Solid-state Volvariella volvacea-fermented rice milling by-product as a potential sustainable alternative protein source to soybean meal in juvenile milkfish (Chanos chanos) diet

　　

本研究评估了固态草菇（Volvariella volvacea）发酵米糠（VFRB）作为幼体遮目鱼（Chanos chanos）日粮中豆粕（SBM）的潜在可持续替代蛋白源。研究人员采用完全随机设计开展为期60 d的投喂试验，设5个日粮处理，每组3个重复：全SBM基础对照组，以及按重量以VFRB替代SBM 25%、50%、75%和100%的日粮。实验日粮粗蛋白、粗脂肪和能量水平分别为37%、11%和4,475–4,624.47 kcal/kg。结果表明，以VFRB完全替代（100%）SBM未导致存活、生长性能、饲料利用、养分保留、全鱼体组成、肠道形态和肠道微生物计数出现统计学可检测的降低。值得注意的是，与对照组相比，50% VFRB日粮显著提高增重、特定生长率（SGR）、蛋白质和脂质保留及蛋白质效率比（PER），同时降低饲料转化率（FCR）。此外，投喂50% VFRB日粮的鱼表现出改善的肠道绒毛吸收形态、较低的总肠道细菌计数和较高的肠道乳酸菌（LAB）计数。这些发现表明，以VFRB完全替代SBM未导致所测生理响应性能出现统计学可检测的降低，而50%替代可增强生长、养分利用和改善肠道形态等响应。总体而言，VFRB是一种潜在可持续的功能性替代蛋白源，可减少幼体遮目鱼水产养殖饲料对常规豆粕的依赖。

水产养殖对食用鱼需求快速增长，产业扩张和集约化受限于对鱼粉（FM）和豆粕（SBM）等常规饲料原料的依赖。鱼粉营养理想但供给有限且不稳定，推动SBM成为主要植物性替代源；然而大豆生产扩张带来森林砍伐、土地利用变化、温室气体排放及与人争粮等环境问题，并造成市场与价格波动。饲料成本约占水产养殖总生产成本70%，因此寻找经济、可持续且营养适宜的替代蛋白源十分迫切。菲律宾遮目鱼（Chanos chanos）养殖是本国海产部门支柱，产量持续增长，其产业路线图将蛋白饲料原料供给不足列为增长主要限制，并强调开发低成本、可持续、本地可得饲料原料。为此，研究人员评估固态草菇（Volvariella volvacea）发酵米糠（VFRB）替代SBM的潜力。VFRB由菲律宾大学米沙鄢分校渔业与海洋科学学院水产养殖研究所研究人员开发，前期显示其粗蛋白40.34%、粗脂3.10%、粗纤维3.00%，并可在淡水和咸水罗非鱼日粮中完全替代SBM而不损害生长、饲料转化和胴体品质；但其在遮目鱼中的营养价值和替代潜力尚不清楚。本研究旨在提供VFRB在幼体遮目鱼中的物种特异性证据，评估生长性能、组织品质、养分消化率、必需氨基酸指数、肠道绒毛形态和肠道微生物载量，为开发本地生产的发酵生物质蛋白原料、减少进口饲料依赖和提升菲律宾水产养殖环境与经济可持续性提供依据。

关键技术方法概括（不超过250字）：研究人员采用完全随机设计，设5种等氮等脂日粮（VFRB替代SBM 0、25%、50%、75%、100%），每组3重复，在海水流水系统中进行60 d生长试验；遮目鱼苗来源于菲律宾Antique省Hamtic孵化场，生长试验初始体重1.51±0.05 g，消化率试验初始体重10.34±5.89 g。生长试验测定存活、生长、饲料利用、养分保留、全鱼体组成、肠道组织形态和可培养肠道菌群。另以Cr₂O₃为惰性标志物开展14 d间接消化率试验，采用参考日粮和70%参考日粮+30% VFRB试验日粮，计算表观消化率系数（ADC）；基于VFRB必需氨基酸谱计算化学评分和必需氨基酸指数（EAAI）；统计采用单因素方差分析、正交多项式对比和多项式回归估计最优替代水平。

结果部分：
3.1 必需氨基酸指数（EAAI）与化学评分：通过将VFRB必需氨基酸谱与遮目鱼必需氨基酸需求比较计算蛋白质量指数，得出VFRB的EAAI为36.31、化学评分指数为11.74；苯丙氨酸化学评分最高（76.07），其次为组氨酸（61.00）和精氨酸（51.81），亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸为20.44–40.70，异亮氨酸（11.74）和赖氨酸（11.75）最低，异亮氨酸为第一限制性氨基酸。
3.2 表观消化率系数：通过参考日粮、VFRB试验日粮和替代法计算ADC，得出参考日粮干物质和蛋白ADC分别为63.60%和86.12%，VFRB试验日粮为71.39%和87.30%，VFRB原料为79.73%和89.00%；原文比较显示VFRB干物质和蛋白消化率与SBM相近（SBM分别为78.80%和91.10%）。
3.3 遮目鱼生长性能、饲料利用和存活：通过60 d投喂试验得出各处理存活率均高（>95%）且无显著差异；VFRB替代显著影响生长，T25、T50和T75终重高于对照，T100与对照相当；T50的增重率和SGR显著最高，二次多项式回归估计SBM替代最优水平为59.44%。饲料摄入无显著差异；T50和T75的FCR较低，T50和T75的PER较高；T50的蛋白质保留（PR）和脂质保留（LR）最高，T100的PR与T25和对照相当，LR与对照相当但低于T25和T75。
3.4 遮目鱼全鱼体组成：通过60 d试验后体成分测定得出各处理全鱼粗蛋白保持较高（63%–69%）且无显著差异；处理组体脂显著高于初始鱼体；对照组灰分显著高于T25、T75、T100和初始鱼体，但T50与对照相似；初始鱼体水分与对照、T50和T75相比显著较高，T25和T100水分与初始鱼体相似。
3.5 可培养肠道细菌载量：通过平板计数评估总可培养细菌和LAB，得出日粮VFRB水平显著影响总肠道细菌载量，T75总菌最低但与T50和T100相似，T25与对照和T100相似；VFRB显著影响肠道LAB计数，T50最高，T75与T100相似，对照组最低且与T25和T100相似。
3.6 肠道组织形态：通过中肠组织切片、H&E染色和ImageJ测量绒毛高度、宽度及吸收面积，得出T50绒毛高度最长；T75和T100绒毛长度与对照相似；T25绒毛高度最低但与T75无显著差异；绒毛宽度T100最低但与对照、T50和T75无显著差异；T50吸收面积最大但与T25相当，T100、T75、T25和对照吸收面积相似。

讨论部分总结：原文指出，水产养殖扩张加剧了对可持续饲料原料的需求，VFRB利用菲律宾等稻米生产国大量且常被低值化或废弃的米糠，通过生物技术转化为增值饲料原料，具有生物循环经济意义。本研究显示，在含10%鱼粉的低鱼粉SBM基础日粮中，VFRB完全替代SBM未造成生长、饲料利用、养分保留、存活或全鱼体组成的统计学可检测降低；50% VFRB替代进一步改善生长、饲料利用、养分保留和肠道形态，提示VFRB与SBM组合可能具有互补营养特性。原文将结果与De Leon等和Victoriano-Blancia等在淡水及耐盐罗非鱼中完全替代SBM的结果相联系，并与其他发酵农工业副产物通常仅能部分替代SBM的研究比较，认为差异可能与蛋白质量、氨基酸组成、残留抗营养因子（ANFs）和养分可利用性有关。VFRB的EAAI较低（36.31），异亮氨酸和赖氨酸为限制性氨基酸，但原文强调应在完整日粮水平评价氨基酸充足性；日粮中10%鱼粉、小麦面筋等可能提供互补必需氨基酸。发酵使米糠粗纤维由16.3%降至5.0%，V. volvacea产生纤维素酶、半纤维素酶、淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等，可能提高养分可及性；VFRB干物质和蛋白ADC与SBM相近，且100% VFRB组肠道形态与对照相当。50% VFRB组绒毛形态和吸收面积改善，可能与残留真菌细胞壁多糖（如β-葡聚糖、几丁质和甘露聚糖）的益生作用、发酵产生的高可利用肽和氨基酸、以及可溶性碳水化合物和寡糖促进LAB增殖有关；LAB可产生短链脂肪酸（SCFAs）支持肠上皮。原文同时指出，本研究未量化ANFs、游离氨基酸和肽、SCFAs及肠道免疫反应，也未评估细菌群落组成、多样性和功能，建议未来采用16S rRNA基因测序及宏基因组或宏转录组分析进一步验证。研究结论（译）：总体而言，这些发现表明固态发酵（SSF）有效将米糠转化为一种营养功能性蛋白原料，能够在不损害鱼体性能的情况下替代低鱼粉遮目鱼日粮中的进口SBM；更重要的是，以50% VFRB部分替代进一步增强了养分利用和肠道健康，凸显了VFRB与SBM的互补营养特性。除营养价值外，VFRB代表一种潜在可持续的替代蛋白源策略，可在生物循环经济框架内增值利用丰富的稻米加工副产物，减少农业废弃物和对进口饲料原料的依赖，同时支持发展具有韧性和环境可持续性的水产养殖系统。