水產動物營養研究方法

bqfeng · 發表于 2010-3-12 14:55:50

用于魚類營養研究的飼料可分為精制飼料、半精制飼料和實用飼料。

精制飼料和半精制飼料是用完全的蛋白質或混合蛋白源來保證水產動物的氨基酸需要，如酪蛋白：明膠（4：1）。除了待研究組分外，試驗設計應盡可能保證各處理的能量蛋白比一致及飼料的等氮等能。配置飼料之前，應分析各原料的營養組成，添加的待測組設2-3個濃度階梯，最高濃度水平應高于經驗值。飼料制成后，應分析飼料的各營養組成，確保與配方設計值一致或接近，并列出維生素和礦物質的組成成分。以上這些組成的測定都應建立在干重的基礎上，因為原料的水分含量隨地區的差異而不同。試驗飼料中各營養成分的含量則應以實驗動物的營養需要為標準（如NRC）。

對于實用飼料，一般也要保持恒定的能量蛋白比。且應盡可能給出飼料的可消化能（DE）值。同樣，應報道原料的來源以使他人能重復該實驗。做替代蛋白源時，不應以重量或粗蛋白含量為配方標準，而應以限制性氨基酸為標準來配制飼料。如，等量的棉籽餅代替魚粉時，其賴氨酸含量會有很大差別。另外，還應考慮到某種蛋白源中的抗營養因子。同樣，飼料制成后，應分析確證飼料中的營養成分含量。如果是一種新的蛋白源，首先應就其大概組成及氨基酸組成及給出相關信息。

飼料蛋白源的選擇：由于魚粉成分復雜，一般不使用魚粉（特別是微量營養素研究時）。蛋白源選擇的依據研究目的不同而不同，例如：

維生素定量研究：Vitamin-free casein;

礦質元素：血纖維蛋白（Blood fibrin）最好，酪蛋白次子之；

蛋白質與氨基酸：全卵蛋白最理想，尤其是研究氨基酸需要量。

飼料制備：應詳細說明飼料的制備過程，包括各種類型的實驗室制粒機、攪拌機、絞肉機。無論使用何種方法，應保證各種原料完全混合均勻。而維生素和礦物質應分別混勻。可用v型混合機或球型混合機保證其混合均勻。所制飼料的物理形狀包括形態、顆粒大小應根據研究對象的攝食習性而定。通常應烘干飼料至含水量10%左右。飼料烘干時的溫度應盡可能低，以防對某些維生素及不飽和脂肪酸有損壞。如果飼料中添加了游離脂肪酸，一定要冰凍保存以防油脂酸敗。無論何種飼料，應一致冰凍保存至使用前。飼料的保存方法也應詳細闡述。

養殖系統：流水系統是最理想的。在大多數研究中，循環系統也是可行的，只是在礦物鹽及某些水溶性維生素的研究中存在問題。靜水系統則會由于廢物的積累，水質較差而對實驗魚有較大的影響。應保證恒定的光照周期及實驗室安靜，盡可能減少人為干擾。若需控溫，則應中央控制，而不是每個水族箱單獨控制。還應保證水壓及流速恒定。水中應不含有機物，且水質良好，如硬度、鹽度等。應防止陽光直射水族箱以防藻類繁殖。如果可能的話，應保證每周清理一次水族箱。

稱魚：帶水稱魚可減少魚的刺激，但也應認識到所稱重量會受到帶水重量的影響。要詳細闡明稱魚的過程。若操作正確，每次的變異系數應小于1%。有時稱魚還需麻醉，但會增加魚的刺激，所以應盡量避免用此法。在水族箱撈魚時，應使撈網的直徑大小與水族箱的直徑大小相稱，這樣一次可以多撈一些魚，減少對魚的刺激。進箱前，用福爾馬林給魚體消毒，減少細菌感染。通常是8周實驗中，每個水族箱中放20-30尾，總重190-200g左右;在16周實驗中，放魚145-155g。每組取10-20位于作初始體成分分析。

投喂：實驗開始前兩周，應在某個水族箱中飼養一部分魚，并投喂對照飼料。在此期間，若有死魚，可從該水族箱中取相同大小的魚代替。如果是定量投喂，應每周稱一次魚；若是飽食投喂，2周稱一次魚；為減少對魚的刺激，也可只在實驗開始和結束時稱魚。

每個處理應至少設3個重復外加1個對照缸，魚的大小和重量應相近。每1-2周降低一次投飼率，但投喂次數不變。每天的最佳投喂次數應根據所研究的種類而定。飽食投喂較理想，但某一時刻不同個體可能飽食水平不一樣，通常使用限食投喂。限食投喂水平應接近飽食投喂水平。在飽食投喂時，應及時取出殘餌，烘干、稱重并精確計算攝食量。自動投餌儀或定時投餌儀不適用于營養研究，因為需要研究者每天親自觀察魚的攝食行為。

計算：在實驗開始兩周以后，取出死魚并記錄其體重，以計算食物效率。

計算時，應以每缸魚的體重水平為標準，而不是總重。

測量及計算指標：

1、生長：體增重=終重－初重

增重率=（終重－初重）×100

特定生長率=（終重－初重）×100/飼養天數

條件系數=終重×（g）×100/｛終體長（cm）｝3

2、飼料利用

飼料轉化=攝食飼料干重/體增重

該指標常用于應用性研究而非基礎性研究。比如，如果實驗結束后沒有觀察到增重，則該指標值為0，這在生物學上是沒有意義的。

飼料效率=體增重/攝食飼料干重

蛋白質效率比=體增重/攝食蛋白質總量

3、體組成

在實驗開始前，應取樣測定實驗魚的體組成（蛋白質、脂肪、灰分、水分）。

蛋白質轉化效率（氮儲集率）=（終重-初重）×100/攝食蛋白質總量

能量含量可用能量計直接測定樣品，也可通過全魚的蛋白質和脂肪含量及相應的標準能值來計算。其標準能值分別是5.65kcal/g和9.40kcal/g。

脂肪的儲積率意義不大，因為蛋白質、脂肪、碳水化合物都可轉化為體脂肪。

除了最常用的指標如體增重，研究與生長相關的一些其它指標也很重要。這其中還包括組織或酶活性的測定。常見的有：

肝糖元含量——碳水化合物研究

肝臟極性脂肪酸含量——必需脂肪酸需要研究

血清氨基酸含量——氨基酸需要研究

組織酶活性——某種維生素或礦物質需要量研究

血清或骨中礦物質水平——礦物質需要量研究

組織種維生素的水平——某種維生素需要量研究

4、生理生化指標

對重量變化特征不敏感的營養素如一些維生素、礦物元素可用此指標。

功能酶活性，比如，GSH-Se，Alpase-Zn，血清銅藍蛋白氧化酶-Cu，血漿轉羥乙醛酶-B1
紅細胞谷胱甘肽還原酶-B2，血漿GPT/GOP-B6。

對于不同的研究對象的某種營養素的研究，應先查閱以前的相關文獻，確定應檢測何種組織或酶。隨后在營養素的攝取量及相應的反應之間建立一個劑量-反應曲線。

病理反應：實驗員應觀察并報道在營養需要研究或替代蛋白源（含各種抗營養因子）的研究中出現的任何病理癥狀。因營養缺乏或過量導致的身體損害、出血、色素異常、骨骼變形、白內障、鰓變形有很多報道。一般的研究者能辨認這些基本的癥狀，但是某些病理癥狀還需要專家來檢查。如果實驗動物生長不如預期的好或出現異常，則有可能與實驗飼料有關。這時應檢查實驗動物看是否有病理癥狀出現。

統計分析：實驗數據的統計分析：實驗數據的統計分析時研究中的一個重要組成部分，但也不是檢驗實驗結果的唯一判據。如果我們發現對照組的生長比預期的差，我們就應該懷疑整個實驗結果。這可能與魚種的來源、實驗飼料或環境條件的有關。同樣，如果實驗魚的死亡率比預期的高，也應該考察整個實驗結果。總之，在給出任何結論或建議時，一定要慎重。如果實驗結果不如預期的理想，可考慮用新的魚或新的實驗飼料來重復該實驗。

在營養需要實驗中，使測量指標最大的最低營養水平即認為是最適需要量。但要保證被研究的營養物質是該飼料中唯一變化的因素。測量指標的值應先隨營養素水平的增加而線性增加，隨后增長速度減慢，最后是零增長審視甚至負增長。

根據劑量曲線確定營養需要量，由于研究者不同，存在著一定的困難，即每個研究者的結果都可能不一致，常見的方法有折線回歸法和二次曲線回歸法。

折線模型（Broken-lineModel）:

Y=L-U(R-XRL)，其中，R代表需要量（拐點值），U代表拐點以下直線的斜率。

二次曲線模型（Second-order Polynomail Model）:

Y=aX2＋bX＋C