评估螺旋藻渣粉(Spirulina residue meal, SPRM)作为幼龄虹鳟(Oncorhynchus mykiss)饲料中鱼粉替代物的效果：对生长、抗氧化能力、胴体组成及肝肠健康的影响

《Fishes》：Assessment of Spirulina Residue Meal as a Substitute for Fish Meal in Juvenile Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) Diets: Impact on Growth, Antioxidative Capacity, Carcass Composition and Hepatointestinal Health

　　

研究人员开展了一项为期7周的研究，旨在探讨以螺旋藻渣粉(Spirulina residue meal, SPRM)替代鱼粉(fish meal, FM)对幼龄虹鳟(Oncorhynchus mykiss，初始体重5.36 ± 0.04 g)的生长、饲料利用、胴体(carcass)组成、抗氧化能力、肝脏和肠道组织学的影响。研究人员配制了4种等氮(42%粗蛋白)和等脂(16%粗脂肪)的试验饲料，分别以SPRM替代FM蛋白的0%(SPRM0)、10%(SPRM10)、20%(SPRM20)和30%(SPRM30)。结果表明，饲料SPRM水平对生长、饲料利用、胴体氨基酸谱、血清生化指标、抗氧化能力、肠道和肝脏组织学均无显著影响(p > 0.05)。全鱼脂质含量随饲料SPRM替代水平增加而降低，SPRM30组鱼的全鱼脂质含量低于SPRM0组(p < 0.05)。SPRM30组鱼肌肉中C16:1n-7、C20:3n-6、总饱和脂肪酸(total saturated fatty acid, SFA)和总脂肪酸(total fatty acid, TFA)含量高于其他各组(p < 0.05)，而当FM被10%和20% SPRM替代时这些脂肪酸无变化(p > 0.05)。肌肉C22:6n-3(二十二碳六烯酸，DHA)含量随SPRM水平增加而下降低，C18:3n-6和n-6/n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid, PUFA)比值升高，SPRM30组鱼的DHA含量显著低于SPRM0组，n-6/n-3比值显著高于SPRM0组(p < 0.05)。SPRM30组肌肉中C22:1n-9、C18:2n-6c、C20:4n-6、总n-6 PUFA和单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acid, MUFA)含量与SPRM0组相似(p > 0.05)，但高于SPRM10和SPRM20组(p < 0.05)。综上所述，在幼龄虹鳟饲料中可用SPRM替代30%的FM蛋白，不会对生长、饲料效率、抗氧化能力及肝脏和肠道结构产生显著负面影响，但会降低肌肉DHA含量，增加肌肉n-6 PUFA和n-6/n-3 PUFA比值。

该研究论文发表于《Fishes》。研究背景方面，全球人口增长推动了对动物源性高营养食品的需求，水产养殖作为增长最快的食品生产部门，贡献了全球超50%的食用水生动物，其中约75%的养殖种类依赖配合饲料。鱼粉(fish meal, FM)因其高蛋白、高消化率、氨基酸平衡及适口性好，是水产饲料主要蛋白源，但供应不稳定、价格上升制约了水产养殖业可持续发展，亟需开发可持续、高性价比的替代蛋白源。微藻类如螺旋藻(Spirulina)因富含蛋白质（60–70%）、必需氨基酸、多不饱和脂肪酸(PUFA)及生物活性物备受关注；螺旋藻渣粉(Spirulina residue meal, SPRM)是螺旋藻用水提取藻蓝蛋白(phycocyanin)后的副产物，仍营养丰富，但其作为水产饲料蛋白源的研究有限。虹鳟(Oncorhynchus mykiss)是重要的冷水经济鱼类，饲料中FM占比约40%，成本高，因此研究人员开展本研究，评估SPRM替代FM对幼龄虹鳟多方面的影响，明确可行替代比例，为开发实用饲料提供依据。

研究人员用到的主要关键技术方法包括：以商业来源幼龄虹鳟为样本队列，初始均重5.36 ± 0.04 g，设置4个等氮（42%粗蛋白）等脂（16%粗脂肪）饲料组（SPRM替代FM蛋白0%、10%、20%、30%），在循环水养殖系统中每缸30尾、每组3重复，手投饲至表观饱足，试验期7周；样本采集后对全鱼和肌肉进行常规概略养分（水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分）分析，采用氨基酸自动分析仪测定氨基酸谱，通过气相色谱-质谱(GC-MS)分析脂肪酸组成；采集血清用商品试剂盒测定总蛋白(TP)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、酸性磷酸酶(ACP)及溶菌酶；制备肝脏匀浆测定过氧化氢酶(CAT)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)及丙二醛(MDA)；取肠道和肝脏组织经4%多聚甲醛固定、石蜡包埋切片、H&E染色后数字化扫描，用图像分析软件测量肠绒毛长度、宽度、肌层厚度并观察肝脏组织结构。

1. 3.
   Results（结果）：3.1. Growth Performance and Feed Utilization（生长性能与饲料利用）：研究人员发现存活率82.67%–85.33%，终末体重(FBW)、增重率(WG)、特定生长率(SGR)、摄食量(FI)、饲料系数(FCR)、蛋白质效率(PER)、肥满度(CF)、脏体指数(VSI)、肝体指数(HSI)在各SPRM替代组间无显著差异(p > 0.05)。3.2. Proximate Body Composition（概略体组成）：全鱼和肌肉水分、粗蛋白、灰分无显著组间差异(p > 0.05)；全鱼脂质随SPRM替代水平增加而降低，SPRM30组显著低于SPRM0组(p < 0.05)。3.3. Carcass Amino Acid and Fatty Acid Profiles（胴体氨基酸与脂肪酸谱）：肌肉氨基酸组成无显著组间差异(p > 0.05)；肌肉C22:0、C24:0、C20:1、C18:3n-3、EPA、总n-3 PUFA、总PUFA不受饲料SPRM水平影响(p > 0.05)；SPRM30组肌肉C14:0、C16:0、C18:0、C20:0、C16:1n-7、C24:1、C20:2、C20:3n-6、总SFA、TFA显著高于其他组(p < 0.05)，10%和20%替代时无变化(p > 0.05)；肌肉DHA随SPRM增加递减，n-6/n-3 PUFA比值递增，SPRM30组DHA显著低于SPRM0、比值显著高于SPRM0(p < 0.05)；C18:1n-9c在SPRM30最高，顺序为SPRM30＞SPRM0＞SPRM20＞SPRM10；SPRM30组C22:1n-9、C18:2n-6c、C20:4n-6、总n-6 PUFA、MUFA与SPRM0无差异(p > 0.05)但高于SPRM10和SPRM20(p < 0.05)；C18:3n-6在SPRM20和SPRM30显著高于SPRM0和SPRM10(p < 0.05)。3.4. Serum Biochemistry Indices（血清生化指标）：各组间AST、ALT、TP、TG、TC、ACP、ALP、溶菌酶无显著差异(p > 0.05)。3.5. Antioxidant Enzymes Activities（抗氧化酶活性）：肝脏CAT、T-SOD、GSH-Px、T-AOC、MDA各组间无显著差异(p > 0.05)。3.6. Intestinal and Liver Histology Analysis（肠道与肝脏组织学分析）：肠绒毛宽度、长度、肌层厚度不受SPRM替代影响(p > 0.05)；肝脏组织细胞排列有序、形态饱满，无水肿、坏死，肝窦沿中央静脉放射状排列，无充血扩张和炎性浸润(p > 0.05)。

讨论部分总结：研究人员在讨论中指出，微藻替代FM的研究结果因物种、年龄、饲料配方、藻加工方式等而异；本研究中SPRM可替代30% FM而不显著影响虹鳟生长和饲料利用，与部分物种研究结果一致，过高替代导致生长下降可能与非淀粉多糖、赖氨酸和磷缺乏、饲料水稳性差等有关。全鱼脂质随SPRM增加降低，可能与SPRM本身低脂及所含多酚、多糖等降脂生物活性物有关，体组成变化也受物种和环境影响。肌肉氨基酸未受替代影响，说明SPRM氨基酸能满足虹鳟需求；肌肉脂肪酸随SPRM比例变化，SPRM30组SFA、MUFA某些组分升高，DHA降低，n-6/n-3升高，与以往部分研究结果趋势相似，提示高比例替代会改变鱼肉脂肪酸品质，未来需补充DHA丰富原料（如裂壶藻(Schizochytrium)粉）以维持鱼肉营养。血清生化无显著变化说明≤30%替代未造成肝损伤和代谢应激。肝脏抗氧化指标无显著变化表明低水平替代不影响抗氧化与免疫，高水平替代在其他研究中出现负面影响可能与粗纤维、微囊藻毒素等有关。组织学无显著病变说明≤30%替代未损害肝肠结构，过高替代或未经处理藻粉可致肝坏死和肠损伤，与加工方式、抗营养因子等相关。

结论部分翻译：本研究的结论为，在试验条件下，SPRM可替代幼龄虹鳟饲料中30%的FM蛋白，而对生长、饲料利用、胴体组成及健康状态无显著负面影响，但会降低肌肉DHA含量，增加肌肉n-6 PUFA和n-6/n-3 PUFA比值；未来研究应聚焦于补充DHA丰富原料以维持鱼肉品质，这些信息有助于开发虹鳟实用平衡饲料。