Дієти на основі рослинних білків можуть замінити дієту на основі рибної муки для стійкого росту та складу тіла даніо

Анотація

Риба даніо (Danio rerio), раніше відома як Brachydanio rerio, є одним із приблизно 45 видів Danio, про які відомо, що існують у всьому світі [16]. Це тропічні прісноводні риби, що належать до сімейства ковбасових та коропових - Cyprinidae з порядку Cypriniformes. Він є рідним для регіону Гімалаїв і особливо корінним для регіону Ганг Індії, Пакистану, Бангладеш, Непалу та Бірми і зазвичай населяє потоки, канали, канави, ставки, повільні або стоячі водойми, включаючи рисові поля [16-23]. . Як повідомляється, під час польових досліджень місцезнаходження даніо він був поширений на мілководді з рівнем помутніння до близько 30 см, і найчастіше на незатінених ділянках з відкритою водою серед водної рослинності та мулистого субстрату. Риба даніо (Danio rerio) широко застосовується в ряді наукових досліджень (наприклад, біологія розвитку та генетика; [24-26]; порівняльна біологія [19]; токсикологія [27], еволюційна теорія [28], а також аквакультура, імунна реакція, харчування та ріст [11, 17, 21, 29-31]. Однак сфера їх використання як моделі досліджень харчування та аквакультури була обмежена, частково через відсутність стандартизованих або визначених раціонів та умов господарства.

Багато інгредієнтів, які є загальними компонентами водних дієт, містять сполуки, які змінюють фізіологію та поведінку організму [32]. У існуючих процедурах годівлі Danio rerio кілька досліджень оцінювали вплив дієт на ріст і виживання Danio rerio [33], вказуючи, що наявність або недоступність певної поживної речовини в раціонах може вплинути на нормальні фізіологічні процеси риб. Також Гонсалес-молодший та Лоу [34] показали, що використання комерційних кормів та різних режимів годівлі впливає на ріст та розвиток статевих залоз у даніо. Таким чином, на розвиток і ріст риби впливають зміни різних харчових речовин.

Стандартною практикою годування даніо, на яку посилаються в численних публікаціях, було вживання дієти, яка в основному походить від природного джерела - артемії науфлі та обробленого корму, що пропонується у вигляді пластівців тропічних риб, коли риба старіє [35-37]. Поширене використання пластівців у дієтах даніо є проблематичним, оскільки, як повідомлялося, такі продукти містять потенційно шкідливі; такі сполуки, як геністеїн та ізофлавон сої, який, як показано, є імітатором естрогену у ссавців та риб [38, 39]. Практики годівлі та управління кормами мають численні наслідки для успіху звичайної діяльності даніо та аквакультури. Незважаючи на цей факт, оптимальні частоти годівлі післяличинкових даніо ніколи формально не визначались. Для цього дослідження вибрано даніо «Данир» через його численні переваги перед іншими телестуками. Завдяки коротким інтервалам між поколіннями його легко обробляти та експериментувати з розведенням. Вони дають велику кількість яєць на розплід (100-200 яєць/кладка) [40], що дозволяє проводити детальний аналіз з повторною кількістю зразків на точку даних та генетичні маніпуляції [41].

Центральною гіпотезою цього дослідження було тестування ефективності дієт на рослинній основі як позитивної заміни комерційних дієт на основі ФМ щодо ефективності росту та складу тіла даніо як модельного організму. У дослідженні використовували неодноразові та неінвазивні методи морфометричного вимірювання за допомогою цифрових штангенциркулів та камеральних зображень для визначення фактора стану. Дослідження порівнювало дієти на основі SBM та RSM з комерційною дієтою на основі FM для прийнятності та впливу на ріст і склад тіла даніо. Він також оцінив інтерактивні ефекти щільності запасів та дієти на ріст та вимірювання тіла Danio rerio.

Матеріал і метод

Експериментальна риба, тваринництво та дизайн

Експериментальні дієти та годівля риби

У цьому дослідженні використовувались три дієти, що складаються з однієї комерційної дієти (TetraMin Tropical Flakes® з 47% білка, 10% жиру, 3% клітковини; (Tetra Holding GmbH, Німеччина) та дві дієти на основі рослинних білків, що містять або SBM, або RSM (табл. 1). Комбікормові інгредієнти були придбані у A-One Feed Supplements Ltd, Thirsk, North Hill, Dishforth Airfield YO7 3DH, Північний Йоркшир, Англія. Мелений коричневий рис, олія з печінки тріски, NaCl (сіль) були придбані в Holland та Barrett, Nuneaton, Warwickshire, UK), оксид хрому III (Cr2O3 був придбаний у Sigma Aldrich, UK. Висушені інгредієнти подрібнювали до дрібних частинок за допомогою кавомолки (DeLonghi KG49, UK) і ретельно перемішували за допомогою блендера (KM 336, Kenwood Подрібнені інгредієнти просівали за допомогою лабораторного сита з отвором 250 мкм (281716, ENDECOTTS LTD, Лондон, Великобританія), щоб отримати рівномірний розмір частинок для дієти для неповнолітніх риб.

Інгредієнти та поживний склад експериментальних дієт.

Репрезентативні зразки дієт аналізували на предмет їх близького складу, вмісту мінералів та профілю жирних кислот. Близько 100 г суміші інгредієнтів отримували суспензію шляхом змішування приблизно з 250 мл теплої води. Цю напіврідку суміш тонко розподіляли всередині лотків з алюмінієвої фольги перед заморожуванням при −20 ° C з подальшим сублімаційним сушінням протягом п’яти днів до постійної ваги. Годування експериментальної риби проводили вручну. Риб годували такою кількістю корму, що вартувала 5% від їх маси тіла. Годування риби проводили три рази на день (6 - 8 ранку, 12 - 14 години та 18 - 20 вечора), дотримуючись опублікованих рекомендацій [42, 43]. Кількість введеного корму регулювали виходячи з ваги риби в кожному слабкому. Однак уникали перегодовування, щоб запобігти втраті води, забрудненню води та можливому мікробному росту та зараженню.

Морфометричні вимірювання риби

Ефективність зростання

Близький склад

Близький склад ліофілізованих зразків риби проводили із застосуванням методів AOAC [47]. Ліофілізовані зразки риби подрібнювали за допомогою кавомолки (інновація DeLonghi Living, Великобританія). Вміст вологи та суху речовину визначали після сублімаційного сушіння, коли отримували постійну масу. Вміст азоту (N) та вуглецю (C) у тканині риби визначали за допомогою кубічного методу на машині Elementar (Elementar Vario Macro cube, Німеччина). Сирий білок оцінювали шляхом множення N з коефіцієнтом перетворення 6,25 [46]. Вміст жиру екстрагували за допомогою дихлорметану та метанолу (2: 1 об./Об.) (98,9%) (Sigma Aldrich, Великобританія) модифікованим методом Folch, Lees [48]. Вміст золи визначали після згоряння зразка в муфельній печі при 550 ° С протягом п’яти годин. Весь аналіз проводився у трьох примірниках.

Статистичний аналіз

Коефіцієнти виживання риб, що годувались комерційною рибною мукою (CFM) або соєвою просою (SBM) або рапсовим шротом (RSM), відповідно.

Морфометричні вимірювання даніо

Значення середньої та стандартної похибок для максимальної довжини та ваги, досягнутої рибою в кінці випробування годівлі для кожного з раціонів та щільності посадки, представлені у таблицях 2 та 3 відповідно. Риба, котра годувалася комерційним раціоном, мала значно більшу (Р 0,05) як довжину, так і вагу між рибами, що годувались РСМ (30,01 ± 0,43 мм, 329,25 ± 19,82 мг) та дієтами СБМ (30,23 ± 0,36 мм, 329,69 ± 60,06 мг). Не було суттєвої різниці між щільністю посадки довжини та ваги риби, хоча середня вага та довжина риби були чисельно вищими для риби, яка була заготовлена при меншій щільності посадки, ніж у заготівлі з більшою щільністю. Результати співвідношення довжини та ваги риби, представлені на малюнку 2, показують, що під час експерименту риба, яка годувалася відповідними дієтами, демонструвала позитивну кореляцію між довжиною та вагою. Він показує коефіцієнт детермінації R-sq та рівняння регресії для відповідного дієтичного коефіцієнта, де CFM (n = 55), SBM (n = 56) та RSM (n = 5).

Розкидані схеми з встановленими лініями довжинно-вагових співвідношень риб, що годували різні дієти.

Середня довжина та вага риби для основних наслідків дієти та щільності посадки (загальна риба)

Середня довжина та вага даніо для різних дієт та взаємодії щільності поголів'я.

Коефіцієнт регресії (R 2) був найвищим у риб, що годували РСМ дієтою (87,23%), порівняно з коефіцієнтом дієти СБМ (85,00%) та КФМ (82,41%) відповідно. Існували суттєві кореляційні зв’язки між масою тіла та тривалістю трьох дієтичних процедур, починаючи від (r = 0,91) у риб, що харчуються CFM, до (r = 0,93) у риб, що харчуються RSM.

Середні коефіцієнти стану становили 1,2 ± 0,2, 1,15 ± 0,2 та 1,14 ± 0,2 для риб, що годувались CFM, SBM та RSM відповідно. Результати коефіцієнта стану Фултона показують, що у всіх риб, що годувались трьома раціонами, спостерігався позитивний алометричний стан, позначений коефіцієнтом росту (b> 3). Значення є показником того, що риба зростає швидше за своєю вагою, ніж за довжиною. Стан самопочуття риб, яких годували раціоном, був добрим, про що свідчить розрахований коефіцієнт стану (k> 1) (рис. 3). Значення n = 56, 55 та 56 для риб, що харчуються дієтами CFM, SBM та RSM, відповідно. Не було суттєвої різниці у факторі стану (K) риб, що годувались різними дієтами.

Графічний графік, що показує середнє та середнє значення фактора стану риби, що годується трьома різними дієтами.

Показники зростання даніо давали три дієти

Результати щотижневої схеми приросту, що базується на трьох дієтах та двох щільностях поголів'я, представлені на рисунку 4. Найбільший приріст зафіксовано в рибі, яка годувалася раціоном CFM У всіх риб спостерігався подібний характер зростання, незалежно від раціону харчування. На початковому етапі вага, що впала у раціонах, що харчуються SBM та RSM (рис. 4 B & C). Після адаптації до нового раціону та навколишнього середовища схеми росту риб змінювались. Подібна тенденція спостерігалася в резервуарах з низькою та високою щільністю запасу риби серед риб, що годувались трьома дієтами.

Вимірювання ваги риби, яку годували різними дієтами щотижня при двох щільностях посадки. A - це дієта, заснована на комерційній рибній муці, B - дієта на основі соєвої муки, C - дієта на основі ріпакової їжі, яка годується рибою. HS являє собою високу щільність посадки, а LS - низьку щільність. 1, це початкова вага риби, тоді як 2-9 - це вага риби протягом восьми тижнів.

Результати багатовимірних випробувань показують, що існували суттєві відмінності (р 0,05) у дисперсіях похибки ваги риби. Щодо загальної продуктивності риби, результати показують значну взаємодію раціону та щільності посадки з прирістом ваги, питомими темпами росту, коефіцієнтом перетворення їжі та коефіцієнтами ефективності білка риби протягом періоду (рис.5).

Взаємодія раціону та щільності посадки з деякими конкретними параметрами росту риб-даніо, що харчуються промисловою рибною борошном та дієтами на основі рослинних білків.

Використання поживних речовин та ефективність росту

У таблицях 4 і 5 наведені результати показників росту риби, яку годували трьома дієтами, та відповідної щільності поголів'я. Були значні відмінності (р 0,05) у SGR, FI та PER у рибі, яка годувалась трьома дієтами. Дієта CFM, яка отримувала рибу, перетворювала більше їжі на м’ясо і набирала більше ваги, ніж ті, що годували іншими дієтами. Подібним чином, риба за низької щільності посадки значно більше набирала ваги (р 0,05) у SGR, FCR, FI, а також у PER між двома щільностями посадки серед риб, що годувались трьома дієтами. Риба в резервуарах з низькою щільністю посадки перетворювала більше їжі на м’ясо і набирала більше ваги, ніж риба, що була запасена при високій щільності. Не було суттєвих відмінностей між двома щільностями посадки у раціоні, що харчувався CFM, щодо всіх показників росту, крім ваги. Однак результати були різними у риб, що годувались або SBM, або RSM. РГ була однаковою в обох щільностях поголів'я для риб, що годувались як на раціоні SBM, так і на основі RSM. PER та SGR були вищими для риб з низькою щільністю посадки серед тих, хто харчувався дієтами RSM та SBM. Однак FI, FCR та PI не мали суттєвих відмінностей (р> 0,05) у риб як щодо високої, так і низької щільності запасів.

Середні показники показників зростання експериментальної риби

Середні показники ефективності росту серед риб, що харчуються різними дієтами, виходячи із щільності посадки та (взаємодія між раціоном і щільністю посадки)

Хімічний склад риби, що годується трьома дієтами (г/кг DM)

Приблизний склад риб, що харчуються дієтами на основі CFM, SBM та RSM, представлений на рисунку 6. Суттєвої різниці (p> 0,05) у сухій речовині (259,22 ± 18,02, 230,53 ± 16,59 та 265,30 ± 13,61), сирої білка (137,76 ± 9,90, 131,9 ± 9,78 та 144,96 ± 7,63), вмісту золи (10,92 ± 0,32, 1,20 ± 0,28 та 1,61 ± 0,22) та вмісту екстракту без азоту (3,05 ± 0,31, 3,04 ± 0,28 та 2,95 ± 0,42) для риб, що харчуються CFM, SBM та RSM відповідно. Однак ефірний екстракт риби, що годується SBM, був значно нижчим (5,70 ± 0,50), ніж у CFM та RSM (8,46 ± 0,61 та 7,35 ± 0,60 відповідно).

Хімічний склад (г/кг DM) риб, що харчуються дієтами на основі CFM, SBM та RSM. Дані щодо сирого білка, ефірного екстракту, золи та NFE базуються на DM. NFE = екстракт без азоту. Стовпчики з однаковою буквою суттєво не відрізняються (p> 0,05). Вміст жиру був найнижчим у рибі, яка годувалася СБМ.

Обговорення

Багато факторів навколишнього середовища, такі як температура, щільність поголів'я та якість води, а також генетичні фактори впливають на ріст і зрілість риби [67-70]. Крім того, на ріст риби впливає маса тіла та споживання корму, а також скоростиглість окремих статей риб, що спостерігаються при зростанні різних тканин та фізіологічному стані риби [68, 71].

Зростання - це кількісна ознака, яка може бути виміряна на різних етапах життєвого циклу тварини [30], при цьому в процесі лабораторних експериментів спостерігається багато змін у швидкості росту. Було проведено декілька досліджень для оцінки росту даніо по відношенню до харчування та зрілості [69], впливу джерела білка на склад тіла [59], зростання та виживання [32], впливу дієти на якість яєць та личинок [72], живлення і здоров’я [73], і харчові потреби [74, 75].