饵料黄豆粉含量与养虾营养
金华
摘 要
黄豆粉已经广泛使用於动物饲料,不过在养虾饲料方面的应用则尚有限。本文综合报告有关若干不同品种海虾,即红虾 ( Penaes aztecus )、紫虾 ( P. duorarum )、白虾 ( P. setiferus )、修氏虾 ( P. schmitti )、美洲白虾 ( P. vannamei ) 及蓝虾 ( P. stylirostris ),在三种不同尺寸生长期 ( 试验开始与终了时重量 ) 即约 0.04 ~ 0.5g;0.4 ~ 5.0g 与 4.0 ~ 10.0g,对含有 15 ~ 75%黄豆粉蛋白质,含量在 25 或 35%饲料的营养反应。此外也利用养殖池试验来比较美洲白虾 ( P. vannamei ),来比较一种含有 10% 黄豆粉的饲料商品,与另外一种含有 40% 黄豆粉饲料的养殖试验。试验结果指出在实验用水箱 ( Laboratory tanks ) 中,以黄豆粉含量 15 ~ 75%的饲料,饲养虾类的结果对於其成长与活存率,并无显着不良影响。
不同品种与生长期的虾类,对含有 15 ~ 75%黄豆粉的不同饲料,与不同蛋白质含量饲料的营养上反应也不一,不过在为期十二周的土池饲养试验中,美洲白虾 ( P. vannamei ) 对黄豆粉含量 10% 与 40%两种饲料商品,在成长与活存率方面并无明显差别。利用黄豆粉取代高价的海产动物蛋白质,例如鱼粉或乌贼粉则在某些国家而言,可以节省不少养虾饲料的成本。
绪 言
黄豆粉已经在养鱼用饲料例如鲶鱼 ( Catfish ),以及其他许多陆上家畜 ( Domestic terrestrial animals ) 饲料方面广受采用。黄豆粉也已经试用到许多养虾饲料,Balazas et al.( 1973 ) 与 Balazs and Ross ( 1976 ) 使用黄豆粉,成功取代淡水长臂大虾 ( Macrobrachium rosenbergii ) 饵料中,所含有的鱼粉与虾粉 ( Shrimp meal )。对海水虾之一的加州虾 ( P. californiensis ),用黄豆粉取代饵料中一半的鱼粉和虾粉,得到比较少的成长率和饲料效率 ( Colvin and Brand , 1977 )。就一种不同的海虾即紫虾 ( P. duorarum ) 而言,据报告指出 ( Sick and Andrews , 1973 ) 黄豆粉是一种,比较鱼粉和虾粉更好的蛋白质原料。在白虾 ( P. setiferus ) 和蓝虾 ( P. stylirostris ) 的饵料,利用纯化黄豆蛋白质 ( Purified soybean protein ) 取代一半的乌贼粉,结果得更好活存率,成长和饲料转换率 ( Fenucci et al., 1980 )。
与上述比较之下 Foster and Beard ( 1973 ) 报告过,在一种 Palaemon serrutus 的饵料用黄豆粉,完全取代鱼粉则会造成生长低落的结果。Fenucci and Zeie-Eldin ( 1976 ) 也报告过在红虾 ( P. aztecus ) 饵料中,如果含有高比例 ( 58% ) 的纯化黄豆蛋白质,则会降低饵料摄食量。上述参差不一的结果可能就是,现今在养虾饲料中用量有限的原因。
本文报告三种生长期的若干海水虾,在实验用水箱中对蛋白质含量 25 % 与 35%,含有不同量黄豆粉的饲料营养上反应。本文同时也要报告在土池饲养中,含有 10 与 40% 黄豆粉的饲料,饲养美洲的白虾 ( P. vannamei ) 的成续。
材料和试验方法
使用三种生长期即试验开始,到终止时体重约自 0.04 到 0.5g;0.4 到 5g 与 4 到 13g,与六种不同品种的海水虾来试验,包括红虾 ( P. aztecus )、紫虾 ( P. duorarum )、白虾 ( P. setiferus )、修氏虾 ( P. schmitti )、美洲白虾 ( P. vannamei ) 和蓝虾 ( P. stytirostris )。红虾 ( P. aztecus )、紫虾 ( P. duorarum ) 和白虾 ( P. setiferus ),系产自墨西哥湾的天然虾苗,至於斯氏虾 ( P. schmitti )、美洲白虾 ( P. vannamei ) 和蓝虾 ( P. stytirostris ),系产自美国德州农工大学 ( Texas A & M University ),德州农业试验所 ( Texas Agriculture Experiment Station ) 设置在,德州 Corpus Christi 地方的养虾场 ( Shrimp Mariculture Facility ),养殖种虾成熟後所繁殖虾苗,加以饲养到所要求的大小为止。实验室规模与土池规模的饲养研究,则分别在德州农工大学与德州农业试验所,所属设在 Port Arkansas 与 Corpus Christi 两地方的养虾场进行。
按蛋白质含量 25% 与 35% 调配二系列的试验用饵料,这些试验用饵料的配方和估算组成 ( Estimated composition ) 如表一所示,在这二系列的配方中按一定的蛋白质含量要求下,使用相当量的黄豆粉取代同量的鱼粉和虾粉。为了达成相同的估计纤维,脂质 ( Lipid ) 和矿物质定量,在每一系列的试验饵料,添加适量纤维素 ( Cellulose ),淀粉、毛麟鱼油 ( Capelin oil ) 和矿物质混合剂。
表一 水箱试验所使用实验饵料的组成
TABLE ONE : Ingredient composition of experimental feeds containing 25% protein and 35% protein levels used for tank studies.
| Feedstuffs Soybean Content of Experimental Feeds | ||||
Experimental Feeds Containing 25% Protein |
||||
| 15 | 30 | 45 | 53 | |
| Soybean Meal | 15.0 | 30.0 | 45.0 | 52.7 |
| Shrimp-Head Meal | 15.8 | 9.6 | 3.3 | 0.0 |
| Menhaden Fish-Meal | 15.8 | 9.6 | 3.3 | 0.0 |
| Corn Starch | 38.2 | 33.2 | 28.7 | 25.9 |
| Cellulose | 1.4 | 1.5 | 1.5 | 1.6 |
| Capelin Fish Oil | 1.7 | 2.5 | 3.3 | 3.8 |
| Mineral Mix | 3.6 | 5.1 | 6.7 | 7.5 |
| Experimental Feeds Containing 25% Protein | ||||
| 30 | 45 | 60 | 75 | |
| Soybean Meal | 30.0 | 45.0 | 60.0 | 74.6 |
| Shrimp-Head Meal | 18.7 | 12.4 | 6.1 | 0.0 |
| Menhaden Fish-Meal | 18.7 | 12.4 | 6.1 | 0.0 |
| Corn Starch | 22.2 | 17.1 | 12.0 | 6.9 |
| Cellulose | 0.1 | 0.4 | 0.7 | 1.0 |
| Capelin Fish Oil | 0.4 | 1.2 | 2.0 | 2.9 |
| Mineral Mix | 1.4 | 3.0 | 4.6 | 6.1 |
All values are percent of feed on an as fed basis.
All feeds contained 1% lecithin , 0.5% cholesterol , 2% vitamin mix , 2% sodium alginate , 1% sodium hexametaphosphate , and 2% fish solubles.
Calculated composition of experimental feeds containing 25% protein was :25% protein , 8% lipid , 39% carbohydrate , 13% ash , 5% fiber and 10% water.
Calculated composition of experimental feeds containing 35% protein was :35% protein , 8% lipid , 29% carbohydrate , 13% ash , 5% fiber and 10% water.
实验室饲养试验系统所使用海水,系取自接通墨西哥湾的 Port Arkansas Channel 水道,经过一套半闭路式循环系统 ( Semi-closed recirculating system ) 处理,这一套系统包括一座沉淀池,生物法过滤器和沙质过滤器。三种不同的营养试验系统,系由小型水箱 ( 每只总容量 19 公升 ),中型水箱 ( 每只总容量 200 公升 ) 与大型水箱 ( 每只总容量 2,650 公升 ) 所构成。水温与盐度则分别保持 28.3±1.2℃ 与 29.7±1.8 ppt,溶氧量,氨含量,亚硝酸盐和硝酸盐浓度则维持在可接受的程度 ( 表二 )。盐度、水温和溶氧量每日测定一次,pH 值、氨含量、亚硝酸盐和硝酸盐浓度则每周测定一次。
表二 半闭路循环水系统的水质数据
TABLE TWO: Water temperature , salinity , dissolved oxygen , pH , ammonia , nitrite and nitrate values for the semi-closed recirculating system.
| Parameter | Units | Value±S.D. |
| Water Temperature | ℃ | 28.3±1.2 |
| Salinity | ppt | 29.7±1.8 |
| Dissolved Oxygen | mg/liter | 5.9±0.5 |
| pH | 8.2±0.3 | |
| Ammonia | mg N/liter | 0.1±0.1 |
| Nitrite | mg N/liter | 0.1±0.1 |
| Nitrate | mg N/liter | 0.4±0.2 |
小型水箱系统使用海水,除上述过滤处理外再次利用,另一只砂质过滤器和 50微米 ( μm) 卡式过滤器 ( Castridge filters ) 加以过滤。每只开始体重 0.042g 的 10 只後幼 期虾苗 ( Postlarval shrimp ),放养在容纳 15 公升海水的 19 公升小型水箱中,该系统的水循环率为每小时 200%。其次 12 只开始体重 0.5g 的小虾,放养在容纳 180 公升海水的 200 公升中型水箱中,该系统的水循环率为每小时 90%。另外有 40 只开始体重 4.0 g以上的虾,放养在容纳约 1,600 公升海水的大型水箱中,这些大型水箱都加以通气 ( Areated ),每日换水率约及100%,所有实验室的虾每日都喂饵四次,给饵量略有过量。
土池养虾试验系在八处 0.1公顷的土池进行,每池放养平均体重 0.6g的美洲白虾 ( P. vannamei ) 密度,相当於每公顷 131,250 只後幼 期虾苗。放养前一周所有的土池都灌水和施肥,每一处土池第一撒放尿素和磷酸,使池水的含氮和含磷计算值,相当於 1.5mg/1 N 与 0.5mg/1 P2O5 的浓度, 嗣後施肥则按所测定水中叶绿素 a 值 ( Chlorophyll a value ),按第一次施肥量的半量实施。所有的土池每池都按装二具,喉管叶轮型气升式泵 ( Venturi-turbine airlift pumps ),进行连续曝气和循环水流的工作。
每日清晨与黄昏记录每池的水质参数两次,包括水温,溶氧量和盐度。叶绿素 a 浓度 ( 利用一种甲醇萃取法测定 ),Secchi disk 读值和 pH 值则每周测定一次。
土池试验中所使用二种饲料商品,系由 Rangen Inc 公司 ( Buhl , Idaho ) 所供应,其中之一含有 10%黄豆粉,另一种饲料则含有 40%黄豆粉,後者所含黄豆粉主要取代动物性蛋白原料。所使用饵料计有含 10%黄豆粉,蛋白质 36%和脂质 9.37%的饲料,与另一种含 40%黄豆粉,蛋白质 37.7%和脂质 9%的饲料。每日给饵二次,给饵量按虾体重计算自 1 ~ 6%等不一,每周撒网捕取样品虾秤重,藉以计算其成长率和给饵量,试养到 82 日就捕捞所有池中虾只。试验数据利用 9 AA ( 1984 ) 偏差分析法,进行统计性分析,而不同饵料间的虾只营养反应,则使用邓氏多范围试验 ( Duncan's multiple range test ) 加以比较。
结果及讨论
表三刊示後幼 期美洲白虾 ( Postlarval p. vannamei ),就蛋白质 25%或 35%饲料的饲养结果,所有各试验群间的活存率,并无显着差别存在。黄豆粉含量分别为 30%,45%和 53%的 25%蛋白质饵料,所饲养虾只的增重百分率皆大於,25%蛋白质而仅含有 15%黄豆粉的饵料所饲养者。在 35% 蛋白质饵料的场合,含有 45% 与 60%黄豆粉饵料,两试验群间的增重百分率则差别有限,而且 45% 黄豆粉饵料群的增重百分率,显着高於 75% 黄豆粉的饵料群。同样在 35%蛋白捻饵料中,含有 30%黄豆粉饵料所饲养者,其成长率远低於同蛋白质含量下,含有 45%,60% 与 75%等比较多量黄豆粉的饵料群。
表三 美洲白虾对不同饵料的增重
TABLE THREE: Weight gain ( as percent of initial whole body weight ) of Penaeus vannamei ( initial mean weight , 0.042 g ) fed 25% protein diets contain 15 , 30 , 45 and 53% soybean meals and 35% protein diets containing 30 , 45 , 60 , and 75% soybean meals.
| % Soybean Meal in Diets | 25% Diets | 35% Diets |
| 15 | 147±16b | -------- |
| 30 | 268±23a | 196±17c |
| 45 | 291±29a | 319±23a |
| 53* | 298±31a | -------- |
| 60 | ------- | 297±32ab |
| 75* | ------- | 273±17b |
*Diets not containing any fish or shrimp-head meals.
Values are means±standard deviations for 8 observations. Means with the same letter in the same group are not significantly different.
图一、图二与图三系刊示修氏虾 ( P. schmitti )、白虾 ( P. setiferus ) 与美洲白虾 ( P. vannamei ) 等三种对虾,从试验开始体重 0.45 ~ 0.60g起,喂予含有黄豆粉 15%、30%、45% 与 53%的25%蛋白质饵料後,所得到的营养性反应。所有的试验群皆显示,这三种对虾的成长随着黄豆粉含量,自 15% 增加到 45%的水平而提高,然後随着黄豆粉含量升高到 53%的趋势,显示成长率的轻度下降。黄豆粉含量自 45%提高到 53%时,显示明显成长下降者有修氏虾 ( P. schmitti ) 与白虾 ( P. setiferus ) 两种,至於美洲白虾 ( P. vannamei ) 则否。
与含有最少量 ( 即 15% ) 黄豆粉,和最多量鱼粉与虾头粉的饲料比较之下,含有最高量 ( 即 53% ) 黄豆粉,而不含鱼粉和虾头粉的饲料饲养中,体重增加百分率相当者有修氏虾 ( P. schmitti ),而体重增加百分率较高者则有美洲白虾 ( P. vannamei ),与白虾 ( P. setiferus ) 两种。
从图四可以看出美洲白虾的小虾 ( 开始体重 0.38 ~ 0.42g ),给予 25% 或 35%蛋白质的含有 15%、30%或 45%黄豆粉饵料时,各试验群间的体重百分率并无显着差别出现,不过在黄豆粉含量相等的条件下,35%蛋白质饲料所饲养者,其体重增加百分率高於同量黄豆粉,25%蛋白质饲料所饲养者。
图五与图六指出以 35%蛋白质的饲料饲养时,开始体重 0.53 ~ 0.77g的美洲白虾 ( P. avnnamei ),与白虾 ( P. setiferus ) 两者体重增加百分率,随着黄豆粉含量递增到 53%两提高。就美洲白虾 ( P. vannamei ) 而言其体重增加百分率,在黄豆粉含量 53% 与 68%的饲养时,要比含有 30%黄豆粉饲料组的体重增加百分率为佳。虽然从喂予 75%黄豆粉饵料的,虾体重增加百分率结果提示,如果以黄豆粉取代全部饵料中的鱼粉和虾头粉,可能会导致成长率的降低,然而从含有 75%黄豆粉饵料的试验组,与其他蛋白质同为 35%的饵料试验组,相互比较之下不同组虾只的成长并不曾出现明显差异。不过就白虾 ( P. setiferus ) 的场合而言,以含有 75%黄豆粉的 35%蛋白质饵料所饲养者,其体重增加百分率低於含有 53%黄豆粉的 35%蛋白质饵料所饲养者。
在本文所陈述实验条件下,从开始体重 1 g以下的小虾试验数据,所得到的提示就是在 35%蛋白质饲养中,最佳黄豆粉含量的水平要高於 25%蛋白质的饲料。一如 25%蛋白质的饲料般,在 35%蛋白质饲料试验组中,虾只体重增加百分率最差者,出现在黄豆粉含量最少的试验组。
图七、图八与图九刊示试验开始体重 4.3 ~ 8.5g虾只,对黄豆粉含量不同的 25%蛋白质饵料,饲养试验的营养反应。与上述小虾饲养试验的结果比较,除了修氏虾 ( P. schmitti ) 以外其馀的虾类,其成长的增加并没有随着饵料中,黄豆粉含量自15%增加到 30%而增加。事实上当饵料中黄豆粉含量超过 30%以上时,白虾 ( P. setiferus ),红虾 ( P. aztecus ) 和紫虾 ( P. duorarum ) 反而有成长减退的情况出现。与此相似者即平均开始体重 4.4g 的紫虾 ( P. duorarum ),给予 35%蛋白质饵料时,如图十所示黄豆粉含量自 30%增加到 45%,则其体重增加百分率呈现轻度的下降。
与上述相反者即在 35%蛋白质饵料试验时,白虾 ( P. setiferus ) 的体重增加百分率,随着黄豆粉含量自 30%增加 45%而略有提高,然後在黄豆粉含量继续增加 75%时,如图十所示呈现体重增加百分率的下降,白虾 ( P. setiferus ) 的体重增加百分率,在黄豆粉含量 30% 与 60%的 35%蛋白质饵料组间并无差别。如图十一所示白虾 ( P. vannamei ) 与美洲白虾 ( P. setiferus ),在 35%蛋白质饵料的黄豆粉含量,自 15%到45%间时其体重增加百分率也没有变化。如图十二所示在开始体重 7.2 g的紫虾 ( P. duorarum ),给予 35%蛋白质饵料时,虽然黄豆粉含量自 30% 增加到 75%,并不会降低其体重增加百分率。
这项结果指出黄豆粉含量达 53%时,在 25%蛋白质饵料中的限制成分 ( Limiting component ),在饵料蛋白质提高到 35%的场合时,就不再发挥其限制成长的作用。含有多量黄豆粉时所产生成长减退的原因,可能系由鱼粉和虾头粉含量,不及其最低需求量所造成,而非由黄豆粉含量的多寡所左右。
以黄豆粉含量分别为 10%与 40%的两种饲料商品,在土池养殖美洲白虾 ( P. vannamei ),其水质与成长数据如表四所示,这两种饲料商品主要差别在於,黄豆粉的含量与动物性原料的含量,黄豆粉含量多者 ( 40% ) 所含动物性原料,比黄豆粉含量少者 ( 10% ) 为少。这些数据指出两种不同饲料商品的养虾池,其水质变数 ( Water quality variables ) 间并无明显的差异,不过本项实验系统的活存率略低於 50%,而且比所预期的活存率约低 30%。原因可能由於当时墨西哥湾 ( The Gulf of Mexico ),出现一种红潮生物 ( Red tide organism ) 的 Ptychodiscus brevis 所致,而因为海水中含有 Ptychodiscus brevis 所迫,使五周中每日换水率降低到不及 1%,远低於该养殖池的正常换水率。不过在这种商业性养殖池的试验中,无论黄豆粉含量为 40%与10%的饲料商品,饲养结果皆得到每周每只虾增重约 1 g的成绩,而且在为期 82 日的土池养殖期後,这两种商业性饲料所饲养的海水虾,收获时的重量间并无特别的差异出现。
表四 美洲白虾土池试验中的水质
TABLE FOUR: Growth and water quality data for Penaeus vannamei fed either a commercial feed containing 10% or 40% soybean meal in earthen ponds.
| Variable |
Treatment |
|
| 10% Soybean Feed | 40% Soybean Feed | |
| Water Temperature AM (℃) | 25.7±3.2 | 25.7±3.2 |
| Water Temperature PM (℃) | 29.0±3.7 | 29.0±3.7 |
| Dissolved Oxygen AM (mg/liter) | 3.8±1.2 | 4.1±1.1 |
| Dissolved Oxygen PM (mg/liter) | 9.2±1.8 | 8.9±1.7 |
| Salinity (ppt) | 33.0±3.6 | 33.2±3.7 |
| pH | 8.9±0.2 | 8.9±0.2 |
| Chlorophyll a (microgram/liter) | 18.7±18.0 | 14.3±18.5 |
| Harvest Size (grams/shrimp) | 12.2±0.6 | 12.6±0.3 |
Values are mean±standard deviation for four ponds for harvest size and 328 observattions for water quality values.
Percent survival was 48.1 and 49.1 for ponds fed commercial feeds containing 10% and 40% soybean meals , respectively.
从以上所得到的综合结论是,「对虾 ( Penaeid shrimp )」用饲料中黄豆粉的调配量,可以提高到 10%以上,而且虾只对所含饵料黄豆粉的营养性反应,系受到饵料总蛋白质,虾体大小与虾类的品种等所支配。事实上从以上的数据提示,在缺乏天然饵料的实验室环境中,含有黄豆粉 40 ~ 50%的饲料,已经足可用来养殖上述的海水虾类。
已有的证明指出使用一种低营养性饲料,在池中养虾的结果其成长率,高於相同饲料在实验室水箱养虾的成长率,或与使用另一种高营养性饲料,在实验室水箱养殖中,无法得到天然饵料的缘故,而後者对於室外养殖池中,所养殖虾类的营养需求有所贡献。使用饲料商品的商业性池法养虾时,如果不缺乏半微量型营养素 ( Semi-micronutrients ) 如必需脂肪酸等,以及微量营养素如维生素和矿物质,则饲料商品中的黄豆粉含量,有可能进一步提高到 40 ~ 50%以上。
在某些地方如果能利用植物性原料,取代比较昂贵的动物性原料,则可以大幅度节省饲料成本,对於蛋白质含量在 25 ~ 45%的饲料商品,原料成本每公吨高达 250 ~ 500美元的鱼粉,有可能用大量的黄豆粉予以取代,使得在商业性池式养虾业者,从含有黄豆粉的养虾饲料,得到节省饲料成本的利益。
参考文献
Colvin , L.B. and C.W. Brank. 1977. The protein requirement of penaeid shrimp at various life cycle stages in controlled envirronment systems. Journal World Mariculture Society 8:821840.
Balazs , G.H., E. Ross and C.C. Brooks. 1973. Preliminary studies on the preparation and feeding of crustacean diets. Aquaculture 2:369.
Balazs , G.H. and E. Ross. 1976. Effect of protein source and level on Growth and performance on the captive freshwater prawn , Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture 7:299.
Fenucci , J. L. and Z. P. Zein-Eldin. 1976. Evaluation of squid mantle meal as a protein source in penaeid nutrition. FAO Technical Conference on Aquaculture , Kyoto , Japan.
Forster , J. R. M. and T. W. Beard. 1973. Growth experiments with the prawn Palaemon serratus pennant fed fresh and compounded foods. Fisheries Investigations , Series II. v. 27 , no. 7 , Ministry of Agriculture , Fisheries and Food , London.
SAS. 1984. SAS User's Guide: Statistical Analysis System Institute , Inc ., Cary , N. C.
Sick , L. V. and J. W. Andrews.1973. The effect of selected dietary lipids , carbohydrates and proteins on the growth , survival and body composition of penaeus duorarum. Journal World Mariculture Society 4:263.
( 本文承蒙美国黄豆协会副代表杨培 先生提供,特此致谢! )
饲料营养杂志第二册合订本
1987年元月号至1987年第12期
八七年.第九期 ( 90~104 )
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