浒苔生物饲料的制备工艺及在刺参养殖中的应用研究

本文以浒苔为研究对象,探究了酿酒酵母菌发酵浒苔纯粉的最佳工艺条件以及浒苔添加比例与微生物发酵对幼刺参生长、消化和非特异性免疫的影响,并摸索出浒苔生物饲料的制备工艺,验证了浒苔生物饲料在幼刺参养殖中的作用。

      实验室研究在黄海水产研究所水产动物营养实验室开展。主要研究内容如下:

    1、为确定酿酒酵母菌发酵浒苔纯粉的最佳条件,以浒苔纯粉为发酵底物,酿酒酵母菌菌液为发酵液,按照3×4正交实验方案,利用酿酒酵母菌对浒苔纯粉进行发酵。结果表明:各组发酵产物中的菌株浓度2.2×106-9.2×107之间,且产物中还原性糖和可溶性蛋白含量均有变化。由此得出,采用酿酒酵母菌对浒苔纯粉进行发酵是可行的,且最佳发酵条件为:60%含水量,10%接种量,2 d和35℃。

    2、为探究浒苔添加比例与微生物发酵对幼刺参生长、消化和非特异性免疫的影响,实验以浒苔、马尾藻、石莼、扇贝边等为原料,配制成浒苔添加比例分别为0、10%、20%、30%和40%的5种饲料。将每种饲料均分成2份,其中1份利用酿酒酵母菌发酵,实验最终得到10种实验饲料。将上述饲料饲喂初始体重平均为(3.94±0.46)g的幼刺参46d。结果表明:(1)在未发酵组中,随着浒苔添加比例的提高,幼刺参增重率(WGR)、特定生长率(SGR)和饲料效率(FE)有升高的趋势,以40%添加组最优;而发酵组幼刺参WGR、SGR和FE先升高后降低,以30%添加组最优。添加30%与40%浒苔对WGR、SGR和FE的影响差异不显著(P0.05),且均显著高于添加10%浒苔组(P0.05)。(2)在未发酵组中,随着浒苔添加比例的提高,肠道纤维素酶活力呈先上升后下降的趋势;而发酵组中,肠道纤维素酶活力呈不断上升趋势。同一添加比例下,发酵组的肠道纤维素酶活力高于未发酵组,且在添加比例为10%、20%、40%时差异显著(p0.05)。(3)浒苔添加比例与微生物发酵对幼刺参体腔液中酸性磷酸酶(acp)、碱性磷酸酶(akp)和超氧化物歧化酶(sod)活力均无显著促进作用(p0.05)。由此得出,幼刺参饲料中浒苔的适宜添加比例在30%-40%之间;对添加浒苔的饲料进行微生物发酵可以适当提高幼刺参肠道中纤维素酶(cellulase)活力。

    3、为探究碱性蛋白酶与微生物发酵在浒苔生物饲料制备过程中的最优条件,先采用单因素梯度实验设计,对碱性蛋白酶添加量进行初步摸索,再采用3×4正交设计(以酶添加比例、含水量、时间和接种量四个因素,三个水平),利用酿酒酵母菌发酵浒苔饲料。结果表明:(1)经碱性蛋白酶水解后,可溶性蛋白总氨基酸含量存在着显著性的变化(p0.05);其中,8‰组中的氨基酸总量,与6‰组和10‰组无显著性差异(p0.05),而与明显高于其他两组(p0.05)。(2)四个实验因素对还原性糖含量变化作用大小顺序分别是时间、含水量、接种量和酶添加比例;发酵条件最优组合是24h、80%含水量、16%接种量和6‰酶添加比例。由此得出,在碱性蛋白酶添加比例为6‰、含水量80%、接种量16%和温度为30℃下,酿酒酵母菌发酵浒苔饲料能够得到最佳效果。

    4、为探究不同浒苔型饲料对幼刺参生长、消化和非特异性免疫的影响,实验以未处理、碱性蛋白酶水解、微生物发酵、先水解再发酵和鲜浒苔型饲料先酶解再发酵等五种方式处理3中的饲料,得到五组浒苔型饲料(分别为对照组、发酵组、酶解组、复合组和流体组),投喂初始体重为(1.92±0.02)g/头的刺参,为期42d。结果表明:(1)五组饲料对幼刺参出皮率(r)均无显著影响(p0.05);复合组与流体组幼刺参存活率(sr)要明显高于酶解组(p0.05);复合组中幼刺参wgr与对照组和发酵组无显著性差异(p0.05),但明显小于流体组(p0.05)且显著高于酶解组(p0.05)。各组幼刺参sgr、fc与wgr规律与sr基本一致。(2)实验2周、4周和6周时,发酵组淀粉酶(AMS)活力与对照组无显著差异(P0.05),但显著高于酶解组(P0.05),且明显低于流体组和复合组(P0.05)。实验2周、4周时,复合组纤维素酶(Cellulase)活力显著高于对照组和酶解组(P0.05);实验6周时,复合组Cellulase活力显著高于其他各组(P0.05)。实验2周时,各组之间的胰蛋白酶(TRY)活力无显著性差异(P0.05);4周时,发酵组中的TRY活力明显高于酶解组(P0.05),并显著低于其他三组(P0.05);6周时,复合组中的TRY活力与流体组和对照组无显著性差异(P0.05),而明显高于酶解组和发酵组(P0.05)。(3)五组幼刺参体腔液中的ACP、AKP和SOD活力之间有着显著的差异(P0.05)。在各组的ACP中,流体组中的ACP活力最大,与复合组无明显差距(P0.05),但显著高于其他三组(P0.05)。在各组的AKP中,流体组和复合组中的AKP活力显著高于酶解组和对照组(P0.05),与发酵组无明显差异(P0.05)。而在各组的SOD活力中,流体组与其他各组均无显著差异(P0.05)。由此得出,幼刺参摄食流体组浒苔生物饲料能够得到良好的生长效果,适当改善其消化酶活力,维持其正常的生理健康。该结果表明了鲜浒苔作为刺参饲料成分的可靠性,为减轻处理浒苔工作量,提高浒苔利用率提供了理论依据和实践方法。