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高密度养殖中产生的大量粪便是养殖水体中颗粒污染物的主要来源,如果处理不及时,导致水体污染,会危害养殖动物健康。在饲料中添加安全有效的新型饲料添加剂,提高饲料转化率,降低营养物质在粪便中的残留量,是解决上述问题的重要途径之一。大口黑鲈(Micropterus salmoides),已成为我国淡水鱼养殖的主要品种之一。小肽又称寡肽,是一类由蛋白质水解形成,以2-10个氨基酸组成的易消化吸收且兼顾多种生物功能的小分子物质。在本实验室前期研究中发现,饲料中添加2%小肽可以提高消化酶活性,促进养殖动物生长,但不清楚是否需要同时改变投喂策略更有利于营养物质的消化吸收。因此本实验通过生长实验了解饲料中添加小肽对大口黑鲈生长,通过比较不同模型拟合程度,构建大口黑鲈胃排空的最佳数学模型,查明大口黑鲈摄食后消化酶活性的变化规律,采用LC-MS分析小肽在大口黑鲈体内发挥作用的机制与代谢途径,掌握小肽如何影响肠道对营养物质的消化吸收。初步探究大口黑鲈的排便规律及粪便在水中的溶失。旨在优化大口黑鲈养殖投喂策略,为实现标准化养殖提供有效技术支撑。1.饲料中添加小肽对大口黑鲈(Micropterus salmoides)与乌鳢(Channa argus)生长、营养物质利用率及粪便溶失的影响本研究旨在探究小肽对大口黑鲈(Micropterus salmoides)与乌鳢(Channa argus)生长、营养物质利用率及粪便溶失的影响。D0+组与W0+组分别为满足大口黑鲈和乌鳢营养需求的基础饲料(正对照组),D0-组与W0-组则是在大口黑鲈和乌鳢正对照组的基础上分别降低3%、2%粗蛋白的负对照组,D2组与W2组是在负对照组的基础上添加2%小肽的实验组。用上述饲料分别投喂初始体重分别为(21.27±0.17)g、(12.18±0.03)g的大口黑鲈与乌鳢60天。实验结果显示:三组乌鳢的生长性能与大口黑鲈类似,负对照组平均体重与增重率略低于正对照组与实验组,但三组之间差异不显著(P>0.05)。D0+组的磷沉积率显著低于D0-与D2组(P<0.05),磷排放量则显著高于D0-与D2组(P<0.05)。W0+组的脂肪沉积率与磷排放量要显著低于其余两组(P<0.05)。通过与模型拟合,在75min内,大口黑鲈粪便中溶失出来的NH3-N与TP的含量都呈现先升高,后趋于稳定的趋势,各组NH3-N拟合曲线差异不显著(F<F(17,17),P>0.05),TP的拟合曲线差异也不显著(F<F(17,17),P>0.05)在乌鳢的实验中也得到了相同的结果。D2组NH3-N最大浸出浓度为0.23mg/g,在三个组中最小。W0-组与W2组拟合出NH3-N最大浸出浓度同为0.14mg/g,低于W0+组的0.19mg/g;而W0-组TP的最大浸出浓度高于同为0.06mg/g的W0+组与W2组。实验结果表明,改变饲料粗蛋白质含量(3%以内)或在饲料中添加2%小肽对大口黑鲈与乌鳢的生长性能无显著影响,降低饲料中粗蛋白后,大口黑鲈与乌鳢的蛋白质沉积率有提高趋势,氮排放量有减少的趋势。降低鱼类日粮蛋白水平后添加2.0%的小肽,可以进一步提高磷在大口黑鲈与乌鳢体内沉积率,磷排放量呈现降低趋势。在实验室条件下,在75min内,前30min大口黑鲈与乌鳢粪便中溶失出来的NH3-N与TP的含量都呈现升高趋势,30min后呈现趋于稳定的趋势。2.大口黑鲈摄食含小肽饲料后的胃排空特征和消化酶活性变化及排粪规律探究为探究小肽对大口黑鲈胃排空特征和消化酶活性变化规律的影响,挑选饲养试验结束后每组分别挑选规格相同、体重为(85.58±1.81)g的大口黑鲈80尾,放入8个网箱中,每个网箱10尾。所有网箱的鱼投喂与养殖试验对应的饲料,表观饱食投喂1次,在投喂结束后的0、3、6、9、12、18、24、30 h随机对各组8个网箱中的一个网箱取样。比较摄食上述3种饲料后胃内容物百分比、3种数学模型对各组胃排空曲线的拟合程度以及消化酶活性变化。结果发现:使用大口黑鲈胃内容物干重进行拟合效果较好,饲料中蛋白质水平的变化及添加小肽对大口黑鲈的胃排空特征及最优模型未产生显著影响,胃排空变化均为先慢后快再慢型,但变化趋势不尽相同。线性、指数和平方根模型均能很好地拟合大口黑鲈的胃排空曲线,模拟D0+组胃排空规律的最佳模型是指数模型,D0-组和D2组的最佳模型是平方根模型。根据各组最佳模型计算可知50%和80%胃排空的理论时间,D0+组分别为8.14和19.04 h,D0-组分别为11.28和21.40 h,D2组分别为10.21和19.67 h。3组大口黑鲈胃肠道中的消化酶(淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶)活性在胃排空过程中均呈先升高后降低的趋势,D0+组摄食后9 h时胃肠道中的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性达到最高值,显著高于同组其他时间点(P<0.05),而D0-组和D2组则在摄食后9 h时胃蛋白酶活性达到最高值,12 h时胃肠道中的淀粉酶、脂肪酶及肠道蛋白酶活性达到最高值,显著高于同组其他时间点(P<0.05)。综上所述,饲料蛋白质水平的变化以及小肽的添加,均能引起胃肠道消化酶活性改变,以保持胃排空时间的相对恒定,因此不需要调整投喂频率。结合生产实践,建议大口黑鲈投喂间隔为8~21 h,每日2次。在实验室条件下,在喂食后24h内观察到4个相对排便高峰,分别为首次喂食后2-6h、7-10h、11-13h和18-22h。因此,我们建议在每次喂食后的3-6小时和第二天第一次喂食前2-5小时将粪便从水中清除。3.大口黑鲈摄食含小肽饲料后肠道内容物代谢轮廓为了进一步探究添加小肽对大口黑鲈肠道代谢轮廓的影响,基于LS-MC非靶向代谢组学技术对大口黑鲈肠道内容物进行检测。利用代谢组学分析得出,D2组与D0+组有7条代谢通路差异显著(P<0.05),为神经活动配体-受体相互作用、氨酰基-tRNA生物合成、ABC转运蛋白、初级胆汁酸生物合成、IgA产生的肠道免疫网络、血管平滑肌收缩和嘌呤代谢;D2组与D0-组有10条代谢通路差异显著(P<0.05),分别是花生四烯酸代谢、初级胆汁酸生物合成、神经活动配体-受体相互作用、视黄醇的新陈代谢、IgA产生的肠道免疫网络、ABC转运蛋白、亚油酸的新陈代谢、甾类激素生物合成、甘油磷脂新陈代谢和氨酰基-tRNA生物合成。根据筛选结果与数据库对比,鉴定出D2组与D0+组之间差异代谢物有23种,D2组与D0-组之间差异代谢物有35种。与其他两组相比添加小肽后会使肠道内组氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、同型半胱氨酸含量下调,初级胆汁酸、脂氧素A4上调。通过上述结果表明,添加小肽在一定程度上可以促进氨基酸的吸收,促进肠道产生相关免疫活性物质,降低有害的中间代谢产物。