水產(chǎn)動物營養(yǎng)研究方法

bqfeng · 發(fā)表于 2010-3-12 14:55:50

用于魚類營養(yǎng)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(zhì)或混合蛋白源來保證水產(chǎn)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(shè)計應(yīng)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(yīng)分析各原料的營養(yǎng)組成，添加的待測組設(shè)2-3個濃度階梯，最高濃度水平應(yīng)高于經(jīng)驗值。飼料制成后，應(yīng)分析飼料的各營養(yǎng)組成，確保與配方設(shè)計值一致或接近，并列出維生素和礦物質(zhì)的組成成分。以上這些組成的測定都應(yīng)建立在干重的基礎(chǔ)上，因為原料的水分含量隨地區(qū)的差異而不同。試驗飼料中各營養(yǎng)成分的含量則應(yīng)以實驗動物的營養(yǎng)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(yīng)盡可能給出飼料的可消化能（DE）值。同樣，應(yīng)報道原料的來源以使他人能重復(fù)該實驗。做替代蛋白源時，不應(yīng)以重量或粗蛋白含量為配方標準，而應(yīng)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(yīng)考慮到某種蛋白源中的抗營養(yǎng)因子。同樣，飼料制成后，應(yīng)分析確證飼料中的營養(yǎng)成分含量。如果是一種新的蛋白源，首先應(yīng)就其大概組成及氨基酸組成及給出相關(guān)信息。

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

維生素定量研究：Vitamin-free casein;

礦質(zhì)元素：血纖維蛋白（Blood fibrin）最好，酪蛋白次子之；

蛋白質(zhì)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(yīng)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(yīng)保證各種原料完全混合均勻。而維生素和礦物質(zhì)應(yīng)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(tài)、顆粒大小應(yīng)根據(jù)研究對象的攝食習(xí)性而定。通常應(yīng)烘干飼料至含水量10%左右。飼料烘干時的溫度應(yīng)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(yīng)一致冰凍保存至使用前。飼料的保存方法也應(yīng)詳細闡述。

養(yǎng)殖系統(tǒng)：流水系統(tǒng)是最理想的。在大多數(shù)研究中，循環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)則會由于廢物的積累，水質(zhì)較差而對實驗魚有較大的影響。應(yīng)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(yīng)中央控制，而不是每個水族箱單獨控制。還應(yīng)保證水壓及流速恒定。水中應(yīng)不含有機物，且水質(zhì)良好，如硬度、鹽度等。應(yīng)防止陽光直射水族箱以防藻類繁殖。如果可能的話，應(yīng)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(yīng)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(shù)應(yīng)小于1%。有時稱魚還需麻醉，但會增加魚的刺激，所以應(yīng)盡量避免用此法。在水族箱撈魚時，應(yīng)使撈網(wǎng)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(yīng)在某個水族箱中飼養(yǎng)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(yīng)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(jié)束時稱魚。

每個處理應(yīng)至少設(shè)3個重復(fù)外加1個對照缸，魚的大小和重量應(yīng)相近。每1-2周降低一次投飼率，但投喂次數(shù)不變。每天的最佳投喂次數(shù)應(yīng)根據(jù)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(yīng)接近飽食投喂水平。在飽食投喂時，應(yīng)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(yǎng)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(yīng)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(yǎng)天數(shù)

條件系數(shù)=終重×（g）×100/｛終體長（cm）｝3

2、飼料利用

飼料轉(zhuǎn)化=攝食飼料干重/體增重

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

飼料效率=體增重/攝食飼料干重

蛋白質(zhì)效率比=體增重/攝食蛋白質(zhì)總量

3、體組成

在實驗開始前，應(yīng)取樣測定實驗魚的體組成（蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、水分）。

蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化效率（氮儲集率）=（終重-初重）×100/攝食蛋白質(zhì)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(zhì)和脂肪含量及相應(yīng)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(zhì)、脂肪、碳水化合物都可轉(zhuǎn)化為體脂肪。

除了最常用的指標如體增重，研究與生長相關(guān)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(zhì)需要量研究

血清或骨中礦物質(zhì)水平——礦物質(zhì)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(yǎng)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(zhuǎn)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(yǎng)素的研究，應(yīng)先查閱以前的相關(guān)文獻，確定應(yīng)檢測何種組織或酶。隨后在營養(yǎng)素的攝取量及相應(yīng)的反應(yīng)之間建立一個劑量-反應(yīng)曲線。

病理反應(yīng)：實驗員應(yīng)觀察并報道在營養(yǎng)需要研究或替代蛋白源（含各種抗營養(yǎng)因子）的研究中出現(xiàn)的任何病理癥狀。因營養(yǎng)缺乏或過量導(dǎo)致的身體損害、出血、色素異常、骨骼變形、白內(nèi)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(yù)期的好或出現(xiàn)異常，則有可能與實驗飼料有關(guān)。這時應(yīng)檢查實驗動物看是否有病理癥狀出現(xiàn)。

統(tǒng)計分析：實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析：實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)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(jié)果的唯一判據(jù)。如果我們發(fā)現(xiàn)對照組的生長比預(yù)期的差，我們就應(yīng)該懷疑整個實驗結(jié)果。這可能與魚種的來源、實驗飼料或環(huán)境條件的有關(guān)。同樣，如果實驗魚的死亡率比預(yù)期的高，也應(yīng)該考察整個實驗結(jié)果?？傊?，在給出任何結(jié)論或建議時，一定要慎重。如果實驗結(jié)果不如預(yù)期的理想，可考慮用新的魚或新的實驗飼料來重復(fù)該實驗。

在營養(yǎng)需要實驗中，使測量指標最大的最低營養(yǎng)水平即認為是最適需要量。但要保證被研究的營養(yǎng)物質(zhì)是該飼料中唯一變化的因素。測量指標的值應(yīng)先隨營養(yǎng)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(jù)劑量曲線確定營養(yǎng)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(jié)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