Резюме

Проведено е проучване на три опити за хранене, за да се изследват хранителните нужди на белите скариди в Тихия океан (Litopenaeus vannamei) на три различни етапа на растеж. Бяха формулирани шест експериментални диети, които да включват повишаване на нивата на протеини от 25, 30, 35, 40, 45 и 50% (обозначени съответно като P25, P30, P35, P40, P45 и P50) за три опити за хранене. Трите опита за хранене са проведени в скариди с различен размер при 0,65 g (опит 1), 4,80 g (опит 2) и 10,5 g (опит 3). Трикратните групи скариди са били хранени с една от експерименталните диети за 36, 42 и 48 дни, съответно в опити 1, 2 и 3. В проучване 1 ефективността на растежа не се влияе от нивата на протеините в храната. Съотношението на протеинова ефективност обаче е значително по-високо при диетата P30 в сравнение с диетите P40, P45 и P50. В проучване 2 скоростта на растеж е била значително по-висока при диета P35, отколкото при диета P25. В проучване 3 най-ниският растеж е постигнат при диета P25, която значително се различава от тази на други експериментални диети. Анализът на прекъснатата линия на данните за растежа показва, че оптималното диетично ниво на суровия протеин е 34,5, 35,6 и 32,2% за малки, средни и големи (типове тихоокеански бели скариди), съответно.

Заден план

Тихоокеанските бели скариди, Litopenaeus vannamei (Boone, 1931), един от най-важните видове селскостопански скариди през последното десетилетие, заема жизненоважна позиция в аквакултурната индустрия. Въпреки това, основните хранителни данни като изискване за протеини, съотношение Р/Е, витамини и минерали в диетите за скаридите не са напълно установени. Хранителното проучване на скаридите обикновено се усложнява от трудностите, свързани с приготвянето на водоустойчива експериментална диета. Ракообразните, включително скаридите, раздробяват хранителните си частици преди поглъщането, което води до бързо излугване и по този начин прави измерванията им за консумация на храна много трудни Wilson 2002.

Предполага се, че култивираните скариди получават незаменими аминокиселини през фуражите, тъй като те не могат да синтезират всички аминокиселини (National Research Council 2011). Необходимо е минимално ниво на протеини в храната, за да се осигурят адекватни аминокиселини за нормално поддържане на метаболизма и физиологията при водните животни. Като цяло, ниските нива на диетични протеини водят до бързо намаляване на растежа и загуба на тегло, тъй като животните изтеглят необходимия протеин от тъканите си, за да поддържат жизненоважни физиологични функции. От друга страна, високите нива на диетични протеини могат да доведат до увеличаване на разходите за фураж и екскрецията на азот във водата, тъй като животните използват само части от протеини за изграждането на тялото си, а останалата част се превръща в енергия, която лесно може да бъде получена от евтини въглехидрати или липиди (Zhou et al. 2007). Съдържанието на протеини в храната може значително да повлияе на качеството на водата чрез отделяне на азот. В случай на система за култивиране на скариди, по-голямата част от постъпването на азот във водния стълб се генерира от фуражи и не се превръща в тъкани на скариди.

Оптималната диетична нужда от протеини от L. vannamei е съобщено от 20 до 45% в зависимост от размера на скаридите, условията на водата и диетичните характеристики като качество на протеините, енергийно съдържание и вкусови качества (Velasco et al. 2000; Martinez-Cordova et al. 2003; Perez-Velazquez et 2007; Venero et al. 2008; Jatobá et al. 2014; Shahkar et al. 2014; Sui et al. 2015; Yun et al. 2015; Yun et al. 2016). Повечето от предишните проучвания са използвали практически диети за нуждите от протеини в скаридите. Следователно това проучване е проведено за определяне на оптималните нужди от протеини на тихоокеанските бели скариди в три различни етапа на растеж след излагане на полупречистена диета.

Материали и методи

Експериментални диети и дизайн

Формулировката и приблизителният състав на експерименталните диети за опити 1, 2 и 3 са показани в Таблица 1. Шест полупречистени диети са формулирани да съдържат нива на суров протеин от 25, 30, 35, 40, 45 и 50% (обозначени като P25, P30, P35, P40, P45 и P50, съответно) чрез увеличаване на казеина и желатина за сметка на нишестето. Всички сухи материали бяха добре смесени (NVM-16, Gyeonggido, Южна Корея) и гранулирани през машина за пелети (SP-50; Gumgang Engineering, Daegu, Южна Корея) след добавяне на рибено масло и дестилирана вода. Гранулираните диети се сушат при 25 ° C в продължение на 24 часа, смачкват се до желаните размери на частиците и се съхраняват при - 24 ° C, докато се използват.

Опити със скариди и хранене

Трите изпитания за хранене бяха проведени в закрито съоръжение за култивиране на скариди в Института по морски науки на Националния университет в Чеджу (Чеджу, Южна Корея). Три различни по размер групи от L. vannamei са получени от фермата за скариди NeoEnBiz (Dangjin, Южна Корея) и са аклиматизирани в продължение на 2 седмици, през които скаридите са били хранени с подходяща търговска диета (SAJO DongA One, Сеул, Южна Корея).

В първото изпитване за хранене (опит 1, скариди с размер 0,65 g), скаридите бяха разпределени на случаен принцип в 18 акрилни аквариума с вместимост 92 L при плътност от 18 скариди на аквариум с аерация, за да се поддържа достатъчно разтворен кислород. Трикратни групи скариди са хранени на ръка с една от диетите четири пъти на ден в 08:30, 13:00, 17:30 и 20:00 h в продължение на 36 дни. Дневните норми на хранене бавно се намаляват от 15 на 6% от мокрото телесно тегло през 36 дни от проучването за хранене.

Във второто изпитване за хранене (проучване 2, скариди с размер 4,80 g) скаридите бяха разпределени на случаен принцип в 18 акрилни аквариума с вместимост 92 L при плътност от 12 скариди на аквариум с достатъчно аерация. Протоколът за хранене е същият при изпитването 1, но скоростта на хранене е леко намалена от 10 на 4% от биомасата през 42 дни от изпитването за хранене.

В третото изпитване за хранене (проучване 3, скариди с размер 10,5 g) скаридите са били складирани на случаен принцип в 18 акрилни аквариума с вместимост 216 L при плътност от 11 скариди на аквариум с достатъчно аерация. Протоколът за хранене е бил същият за изпитването 1, но скоростта на хранене е била 5% от биомасата през 48 дни от опита за хранене.

Проведени са три опита за хранене по същия начин, с изключение на продължителността, размера на скаридите и съответните норми на хранене. Културната вода се сменя на всеки 3 дни и аквариумите се почистват с гъба, за да се предотврати растежа на микрофлората. Флуоресцентното осветление се поддържа за 12 часа цикъл светлина/тъмнина. Температурата на водата е 28 ± 2 ° C, рН е 7,5 ± 0,2, солеността е 30 g L -1, а разтвореният кислород е над 7,0 mg L -1. Общият амонячен азот и нитрит бяха запазени - съответно 1, по време на трите опити за хранене. Растежът на скаридите се измерва на всеки 2 седмици. Храненето е спряно 18 часа преди претеглянето, за да се сведе до минимум стресът върху скаридите при работа.

Вземане на проби и анализи

В края на всяко изпитване за хранене, всички скариди във всеки резервоар бяха преброени и индивидуално претеглени за изчисляване на наддаване на тегло (WG), дневно увеличение на тялото (DBI), коефициент на преобразуване на фуража (FCR), коефициент на протеинова ефективност (PER) и оцеляване. След претегляне бяха избрани три средни размера скариди от всеки резервоар (девет скариди на диетично третиране) за анализ на цялото тяло в опити 1 и 3. Анализи на съдържанието на влага и пепел от експерименталните диети и пробите от цялото тяло бяха извършени от стандартни процедури (AOAC 2005). Суровият протеин се измерва с помощта на автоматичен анализатор Kjeltec Unit 2300 (Foss Tecator, Höganäs, Швеция), а суровият липид се анализира от Folch et al. (1957).

Статистически анализ

Всички диети бяха разпределени по напълно рандомизиран дизайн. Данните бяха анализирани еднопосочен дисперсионен анализ (ANOVA) в SPSS версия 18.0 (SPSS Inc., Чикаго, IL, САЩ). Когато ANOVA идентифицира разлики между групите, разликата в средните стойности беше сравнена с многобройните тестове на Дънкан. Статистическата значимост беше определена при P Фиг. 1

бели

Анализ с накъсана линия на наддаване на тегло (g) от L. vannamei до различни диетични нива на протеин (%). (а) проба 1 (скариди с размер 0,65 g), (б) опит 2 (скариди с размер 4,80 g) и (° С) опит 3 (скариди с размер 10,5 g)

Резултати

Резултатите от ефективността на растежа, използването на фуражите и оцеляването са показани в Таблица 2. Средната преживяемост е била съответно 86,9, 85,2 и 86,9% за опити 1, 2 и 3. В проучване 1 ефективността на растежа не се влияе от нивата на протеините в храната. Въпреки това, PER е значително по-висок при диета с P30, хранена със скариди, в сравнение с тези, хранени с P40, P45 и P50. В проучване 2 се наблюдава значително по-висок темп на растеж при диета P35, хранена със скариди, в сравнение с диета, хранена с скариди P25. FCR е значително по-нисък при диети с P35 и P40, хранени с скариди, отколкото този при скариди, изложени на диета с P25. Скаридите, изложени на диети P25, P30 и P35, показват значително по-висок PER в сравнение с тези, хранени с диети P45 и P50. В проучване 3 диетата с P25 води до значително по-нисък темп на растеж в сравнение с други експериментални диети. FCR е значително по-висок при хранене с скариди с P25, отколкото при други експериментални диети. PER е значително по-висок при диета с P30, хранена с скариди, в сравнение с тази при диети, хранени с P25, P40, P45 и P50.

Както е показано в таблица 3, значително по-високо съдържание на влага се наблюдава в група P25, отколкото в други групи в опит 1. В опит 3, влагата е била значително по-висока в групи P25 и P50, отколкото в групи P30, P40 и P45. Протеинът в цялото тяло е бил значително по-нисък в групата P25 от този в други групи.

Анализът на прекъсната линия на данните за растежа показва, че оптималните нива на суров протеин биха били 34,5, 35,6 и 32,2% при диети за малки, средни и големи (ювенилни, възрастни и възрастни) скариди, съответно.

Дискусия

Като цяло, практически експериментални диети са били използвани в повечето проучвания за нуждата от протеини за скариди Penaeid. Повечето предишни проучвания са използвали практически съставки, т.е. рибно брашно и соево брашно като основни източници на протеин за увеличаване или намаляване на нивата на суров протеин в практическите експериментални диети. Когато рибеното брашно се използва като основен протеинов източник за постепенно увеличаване на суровия протеин в диетите за изследване на нуждата от протеини (Xia et al. 2010; Yun et al. 2016), резултатът може да бъде надценен поради неизвестни растежни фактори при рибите хранене. От друга страна, когато соевото брашно (Kureshy и Davis 2002) се използва като основен източник на протеин, резултатът може да бъде подценен поради неговите анти-хранителни фактори. В това отношение настоящият резултат може да бъде много важен при предоставянето на данни за нуждите от протеини за скаридите Penaeid чрез използване на полупречистени експериментални диети.

Повечето от проучванията за нуждата от протеини върху скариди са ограничени до младежки стадии и най-вече са оценени нуждите от протеини в пост-ювенилните стадии. Има малко информация за нуждата от протеини по време на стадия на възрастни скариди. Въз основа на растежа на големи скариди (с размер 10–20 g) в настоящото проучване, оптималното ниво на протеини в храната се оценява на 32,2% чрез анализ на прекъсната линия. Доколкото ни е известно, е на разположение едно проучване (Smith et al. 1985), с което да се сравни растежът на големи (размер 10–20 g) L. vannamei в настоящото изследване. Smith et al. (1985) съобщават, че скаридите с размер на възрастен (20-25 g) не са били засегнати от нивата на протеини, но са засегнати от протеинови източници (животински или растителни), докато малките скариди (4-11 g) са били значително засегнати от нивата на протеини . Разликата в резултатите между настоящото проучване и Smith et al. (1985) може да се обясни главно с разликата в протеиновите източници като полупречистени източници (казеин и желатин) и практични източници (скариди), както и различни експериментални условия.

PER има тенденция да намалява с повишен хранителен протеин, което е в съответствие с резултатите при скаридите (Hu et al. 2008; Xia et al. 2010; Shahkar et al. 2014). Най-ниският PER, открит при 40 до 50% протеинови диети, показва, че прекомерният протеин е използван за метаболитни цели, различни от растежа. Обикновено ниско съдържание на диетични протеини се използва ефективно за протеинов синтез от скариди (Shiau and Peng 1992; Hu et al. 2008; Xia et al. 2010). Също така, разликите в източниците на протеин могат да доведат до различни стойности на PER (Hajra et al. 1988). В настоящото проучване рибното брашно беше фиксирано на 18% и след това смес от казеин и желатин (4: 1, v/v) постепенно се увеличава, за да направи нивото на протеините в храната различно. Следователно, разликите в стойностите на PER в настоящото проучване могат да се отдадат на разликата само в нивото на протеин, а не в качеството на протеина.

Разликите в количеството или качеството на протеина, съотношението на хранителния протеин към енергията и видовете допринасят за различните ефекти на хранителния протеин върху състава на трупа (Hubbard et al. 1986; Siccardi, 2006). По-ниското съдържание на протеин в цялото тяло се наблюдава при ниско ниво на диетични протеини (диета P25), което често се отчита при рибни видове (Kim and Lee 2009; Shahkar et al. 2014). Също така, Siccardi (2006) оценява нуждата от ежедневно смилаем протеин (DP) и смилаема енергия (DE) на L. vannamei с два вида диети (25% CP диета и 35% CP диета) и различни режими на хранене. Те стигнаха до заключението, че нуждата от протеини на скаридите трябва да бъде преоценена, като се вземат предвид методите на хранене като ad libitum/ограничено хранене и дневно количество хранене, както и диетичното енергийно съдържание.

Заключение

В заключение, анализът на прекъснатата линия на скоростта на растеж предполага, че оптималното диетично ниво на суров протеин може да бъде 34,5, 35,6 и 32,2% за L. vannamei в три различни етапа на растеж (съответно малки, средни и големи скариди).