ผลของการเสริมเอนไซม์โปรติเอสและไฟเตสในอาหารต่อประสิทธิภาพการเจริญเติบโต อัตรารอด อัตราแลกเนื้อ ประสิทธิภาพของอาหาร และประสิทธิภาพการย่อยอาหารของปลาดุกลูกผสม (Clarias macrocephalus X Clarias gariepinus)
Effects of Protease and Phytase Supplemented in Pellet Feed on Growth Performance, Survival Rate, Feed Conversion Ratio, Feed Efficiency and Feed Digestibility of Hybrid Catfish (Clarias macrocephalus X Clarias gariepinus)
Keywords:
ปลาดุกลูกผสม, เอนไซม์, โปรติเอส, ไฟเตส, ประสิทธิภาพการย่อย, hybrid catfish, enzyme, protease, phytase, digestibilityAbstract
ทำการทดลองใช้โปรติเอสร่วมกับไฟเตสมาเสริมในอาหารสำเร็จรูป เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพการเจริญเติบโต อัตรารอด การใช้ประโยชน์จากอาหาร และประสิทธิภาพการย่อยได้ของวัตถุแห้ง (ADMD) โปรตีน (ACPD) และไขมัน (ALD) ของปลาดุกลูกผสม (Clarias macrocephalus X Clarias gariepinus) โดยวางแผน การทดลองแบบสุ่มตลอด แบ่งออกเป็น 4 ชุดการทดลอง ตามความเข้มข้นของโปรติเอสในสูตรอาหาร ประกอบด้วย 500 ยูนิต/กิโลกรัม 1,000 ยูนิต/ กิโลกรัม, 2,000 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม ทั้ง 3 สูตร และชุดควบคุมที่ไม่เติมเอนไซม์ โดยผสมลงให้ทั่วในอาหารสำเร็จรูปที่บดละเอียดที่มีโปรตีน 31.98±0.06 เปอร์เซ็นต์ ตามด้วยผสมโครมิกออกไซด์ 0.5 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักอาหาร นำไปอัดเม็ด ผึ่งให้แห้งแล้วจึงไปเคลือบด้วยน้ำมันตับปลา 0.5 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักอาหาร นำมาทดสอบเลี้ยงปลาดุกลูกผสมขนาดเริ่มต้นที่น้ำหนัก 5.45±0.05 กรัม และความยาว 9.22±0.04 เซนติเมตร ในบ่อคอนกรีต ขนาด 1 ลูกบาศก์เมตร ที่ความหนาแน่น 30 ตัวต่อตารางเมตร ให้อาหาร 5 เปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักตัว วันละ 3 ครั้ง ทำ 3 ซ้ำ ทำการสุ่มปลาจำนวน 10 ตัว (33 เปอร์เซ็นต์) ทุกๆ 10 วัน ของแต่ละซ้ำเพื่อประเมินความยาวและน้ำหนัก และเมื่อสิ้นสุดการเลี้ยงครบ 70 วัน ทำการเก็บขี้ปลาเพื่อนำไปหาประสิทธิภาพการย่อยสารอาหาร ผลการทดลองพบว่า ปลาทุกกลุ่มมีอัตรารอด เปอร์เซ็นต์น้ำหนักและความยาวที่เพิ่มขึ้น การเจริญเติบโตจำเพาะ ความแปรปรวนของขนาด อัตราแลกเนื้อมีค่าไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นต่อวัน ประสิทธิภาพของอาหาร น้ำหนักอาหารที่ปลากิน ประสิทธิภาพการย่อยวัตถุแห้งและประสิทธิภาพการย่อยโปรตีนของปลาชุดที่ได้รับอาหารเสริมโปรติเอส 500 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม มีค่าสูงกว่าปลาชุดได้รับอาหารชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) แต่ไม่แตกต่างกับปลาชุดที่ได้รับอาหารเสริมโปรติเอส 1,000 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม และปลาชุดที่ได้รับอาหารเสริมโปรติเอส 2,000 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม อย่างมีนัยสำคัญ (p>0.05) ขณะที่ประสิทธิภาพการย่อยไขมันของปลาที่รับอาหารเสริมโปรติเอส 500, 1,000 และ 2,000 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม มีค่าสูงกว่าปลาชุดที่ได้รับอาหารชุดควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ชี้ให้เห็นว่าการเสริมเอนไซม์โปรติเอส 500 ยูนิต/กิโลกรัม ร่วมกับเอนไซม์ไฟเตส 500 ยูนิต/กิโลกรัม เป็นระดับเหมาะสมในการเลี้ยงปลาดุกลูกผสมที่ส่งผลให้มีประสิทธิภาพการเจริญเติบโตและการใช้ประโยชน์จากอาหารดีขึ้น The effect of inclusion of protease and phytase on growth performance, survival rate, feed utilization and apparent digestibility of dry matter (ADMD), protein (ACPD) and lipid (ALD) of hybrid catfish (Clarias macrocephalus X Clarias gariepinus), the four experimental feeds were designed by CRD (Completely Randomized Design) as protease levels supplemented in feed formular as followed 500 U/kg (T1), 1,000 U/Kg (T2) 2,000 U/kg (T3) and plus 500 U/kg phytase of these formulas and without enzyme supplementation (C). Enzymes was thoroughly mixed in finely ground feed with 31.98±0.06% protein followed by chromic oxide at 0.5% dry weight and thoroughly mixed, pelleting, drying, then coating with fish liver oil at 0.5% dry weight. The hybrid catfish at initial size of 5.45±0.05 g and 9.22±0.04 cm in size was raised in 1m3 concrete tank at density of 30 fish/m2. They were fed at 5% of body wet weight and three times daily. The three replications were applied. Ten fishes per replication (33%) were randomly sampled for size evaluation every ten days until at day 70 of culture, the fish fecal was collected for digestibility test. Results found that survival rate, %weight and length gains, specific growth rate, size variation and feed conversion ratio were not different (p>0.05) among groups. Average daily weight gain, feed efficiency, feed consumption, ADMD and ACPD of fish fed with feed mixed with 500 U/kg protease and 500 U/kg phytase were significantly higher (p<0.05) than that of control feed but not different (p>0.05) with feed mixed with 1,000 U/kg protease and 500 U/kg phytase and feed mixed with 2,000 U/kg protease and 500 U/kg phytase. ALD of fish fed with feed mixed with 500 U/kg, 1,000 U/kg, and 2,000 U/kg protease and 500 U/kg phytase was significantly higher (p<0.05) than that of control feed. This indicates that the supplementation of protease 500 U/kg and phytase 500 U/kg in feed is the most suitable level for raising this species in terms of growth performance and feed utilization.References
AOAC. (1984). Official methods of analysis. Association of Official Analytical Chemists, 14thed. Association of Official Analytical Chemists Inc. Arlingtion,1411 pp.
Adeoye A.A., Jaramillo-Torres A., Fox S.W., Merrifield D.L., & Davies S.J. (2016). Supplementation of formulated diets for tilapia (Oreochromis niloticus) with selected exogenous enzymes: overall
performance and effects on intestinal histology and microbiota. Animal Feed Science Technology, 215,133–143.
Amirkolaie, A.K. (2011). Reduction in the environmental impact of waste discharged by fish farms through feed and feeding. Review Aquaculture, 3, 19–26.
Bao, Y.M., Romero, L.F., & Cowieson, A.J. (2013). Functional patterns of exogenous enzymes in different fed ingredients. World Poultry Science Annexation, 69, 759-774.
Boonyaratpalin, M. (1988). Catfish feed. National Inland Fisheries Institute, Department of Fisheries, Ministry of Agriculture and Cooperatives. 17 pp. (in Thai)
Caine W.R., Verstegen M.W.A., Sauer W.C., Tamminga S., & Schulze H. (1998). Effect of protease treatment of soybean meal on content of total soluble matter and crude protein and level of soybean trypsin inhibitors. Animal Feed Science Technology, 71, 177–183.
Cao, L., Wang, W., Yang, C, Yang, Y., Diana, J. Yakupitiyage, A., Luo, Z., & Li, D. (2007). Application of microbial phytase in fish feed. Enzyme and Microbial Technology, 40(4), 497-507.
Castillo, S. & Gatlin III, D.M. (2015). Dietary supplementation of exogenous carbohydrase enzymes in fish nutrition: a review. Aquaculture, 435, 286–292.
Cheng Z.J., & Hardy R.W. (2003). Effects of extrusion and expelling processing, and microbial phytase supplementation on apparent digestibility coefficients of nutrients in full-fat soybeans for rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquaculture, 218, 501–514.
Cheng, Z.J., Hardy, R.W., Verlhac, V., & Gabaudan, J. (2004). Effects of microbial phytase supplementation and dosage on apparent digestibility coefficients of nutrients and dry matter in soybean product based diets for rainbow trout Oncorhynchus mykiss. Journal of World Aquaculture Society, 35, 1–15.
Dalsgaard J., Verlhac V., Hjermitslev N.H., Ekmann K.S., Fischer M., Klausen M., & Pedersen P.B. (2012). Effects of exogenous enzymes on apparent nutrient digestibility in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) fed diets with high inclusion of plant-based protein. Animal Feed Science Technology, 171, 181–191.
Drew M.D., Racz V.J., Gauthier R., & Thiessen D.L. (2005). Effect of adding protease to coextruded flax: pea or canola: pea products on nutrient digestibility and growth performance of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Animal Feed Science Technology, 119, 117–128.
Eyiwunmi A., Kolawole E., & Kazeem O. (2017). Effect of phytase supple- mentation on the growth, mineral composition and phosphorus digestibility of African catfish (Clarias gariepinus) Juveniles. Animal Research 14, 2741–2750
Forster, I. Higg, D.A. Dosanjh, B.S. Rowshandeli, M., & Parr, J. (1999). Potential for dietary phytase to improve the nutritive value of canola protein concentrate and decrease phosphorus output in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) held in 11 °C fresh water. Aquaculture, 179, 109–125.
García-Meila ́n, I., Valentín, J.M., Fontanillas, R., & Gallardo, M.A. (2013). Different protein to energy ratio diets for gilthead sea bream (Sparus aurata): Effects on digestive and absorptive processes. Aquaculture, 412–413, 1–7.
Gatlin, D.M., Barrows, F.T., Brown, P., Dabrowski, K., Gaylord, G., Hardy, R.W., Herman, E., Hu, G., Krogdahl, A., Nelson, R., Overturf, K., Rust, M., Sealey, W., Skonberg, D., Souza, E.J., Stone, D., Wilson, R., & Wurtele, E. (2007). Expanding the utilization of sustainable plant products in aquafeeds: a review. Aquaculture Research, 38(6), 551-579
Humer E., Schwarz C., & Schedle K. (2015) Phytate in pig and poultry nutrition. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 99, 605–625.
Hassaan M.S., El-Sayed A.I.M., Soltan M.A., Iraqi M.M., Goda A.M., Davies S.J., El-Haroun E.R., & Ramadan H.A. (2019). Partial dietary fish meal replacement with cotton seed meal and supplementation with exogenous protease alters growth, feed performance, hematological indices and associated gene expression markers (GH, IGF-I) for Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Aquaculture, 503, 282–292.
Kies, A.K., Van Hemert, K.H.F., & Sauer, W.C. (2001). Effect of phytase on protein and amino acid digestibility and energy utilisation. World’s Poultry Science Journal, 57(2), 109-126
Kolkovski, S. Tandler, A., & Izquierdo, M.S. (1997). Effects of live food and dietary digestive enzymes on the efficiency of microdiets for seabass (Dicentrarchus labrax) larvae. Aquaculture, 148, 313–322.
Kumar, V., Sinha, A., Makkar, H., De Boeck, G., & Becker, K. (2012). Phytate and phytase in fish nutrition. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition, 96, 335–364.
Lemos D., & Tacon A.G.J. (2017). Use of phytases in fish and shrimp feeds: a review. Review Aquaculture, 9, 266–282.
Li X.Q., Chai X.Q., Liu D.Y., Chowdhury M.A.K., & Leng X.J. (2016). Effects of temperature and feed processing on protease activity and dietary protease on growths of white shrimp, Litopenaeus vannamei, and tilapia, Oreochromis niloticus × O. aureus. Aquaculture Nutrition,22, 1283–1292.
Li X.Q., Zhang X.Q., Chowdhury M.A.K., Zhang Y., & Leng X.J. (2019). Dietary phytase and protease improved growth and nutrient utilization in tilapia (Oreochromis niloticus × Oreochromis aureus) fed low phosphorus and fishmeal-free diets. Aquaculture Nutrition, 25, 46–55.
Liebert, F., & Portz, L. (2005). Nutrient utilization of Nile tilapia Oreochromis niloticus fed plant based low phosphorus diets supplemented with graded levels of different sources of microbial phytase. Aquaculture, 248, 111–119.
Liu B.L., Rafing A., & Tzeng Y.M. (1998). The induction and characterization of phytase and beyond. Enzyme Microbial Technology, 22: 415–24.
Luo, G., Xu, J., teng, Y., Ding, C., & Yan, B. (2010). Effects of dietary lipid levels on the growth, digestive enzyme, feed utilization and fatty acid composition of Japanese sea bass (Lateolabrax japonicus L.) reared in freshwater Aquaculture Research, 41(2),210-219.
Maas, R.M., Verdegem, M.C.J., Dersjant-Li, Y., & Schrama, J.W. (2018). The effect of phytase, xylanase and their combination on growth performance and nutrient utilization in Nile tilapia. Aquaculture, 487, 7–14.
Maas, R.M., Verdegem, M.C.J., Lee, C-N, & Schrama, J.W. (2021). Effects and interactions between phytase, xylanase and β-glucanase on growth performance and nutrient digestibility in Nile tilapia Animal Feed Science and Technology, 271,114767.
Maas, R.M., Verdegem, M.C., Wiegertjes, G.F., & Schrama, J.W. (2020). Carbohydrate utilisation by tilapia: a meta-analytical approach. Review Aquaculture, 1–16.
Mitchell, D.B., Vogel, K., Weimann, B.J., Pasamontes, L., & Van Loon, A.P.G.M. (1997). The phytase subfamily of histidine acid phosphatases: isolation of genes for two novel phytases from the fungi Aspergillus terreus and Myceliophthora thermophila. Microbiology, 143, 245–252.
Mohseni, M. Aftabgard, M., & Lashgari, S.N. (2023). Effects of Escherichia coli-derived phytase on growth performance, serological parameters, apparent nutrient digestibility, liver antioxidant, and gut proteolytic enzymes of Caspian brown trout (Salmo trutta caspius Kessler, 1877) Aquaculture Reports, 28, 101448
Riche, M., & Garling Jr., D. (2004). Effect of phytic acid on growth and nitrogen retention in tilapia Oreochromis niloticus L. Aquaculture Nutrition, 10, 389–400.
Saleh, E.S.E., Tawfeek, S.S., Abdel-Fadeel, A.A.A., Abdel-Daim, A.S.A., Abdel-Razik, AR.H., & Youssef I.M.I. (2022). Effect of dietary protease supplementation on growth performance,
water quality, blood parameters and intestinal morphology of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) Journal Animal Physiology and Animal Nutrition, 106(2), 419-428.
Shi Z., Li, X.Q., Chowdhury, M.A.K., Chen, J.N., & Leng, X.J. (2016). Effects of protease supplementation in low fish meal pelleted and extruded diets on growth, nutrient retention and digestibility of gibel carp, Carassius auratus gibelio. Aquaculture, 460, 37–44.
Sinha, A.K., Kumar, V., Makkar, H.P., De Boeck, G., & Becker, K. (2011). Non-starch polysaccharides and their role in fish nutrition–a review. Food Chemistry, 127, 1409–1426.
Storebakken, T. Shearer, K.D., & Roem. A.J. (1998). Availability of protein, phosphorus and other elements in fish meal, soy–protein concentrate and phytase–treated soy–protein–concentrate–based diets to Atlantic salmon, Salmo salar. Aquaculture, 161, 365–379.
Sugiura S.H., Gabaudan, J., Dong, F.M., & Hardy, R.W. (2001). Dietary microbial phytase supplementation and the utilization of phosphorus, trace min-erals and protein by rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), and fed soybean meal based diets. Aquaculture Research, 32, 583–592.
Tavano, O.L., Berenguer-Murcia A., Secundo F., & Fernandez-Lafuente R. (2018). Biotechnological applications of proteases in food technology. Comparative Reviews in Food Science and Food Safety, 17, 412–436.
Tavarutmaneegul, P. Nukwan, S., & Lawonyawut, K. (1992). Walking catfish (Clarias spp.) and their hybrids. Extension Paper no. 28. National Inland Fisheries Institute Department of Fisheries.16 pp.
Vuthiphandchai, V. (1993). Fish feed. Teaching Materials, Department of Aquatic Science, Burapha University, Chonburi, 216 pp. (in Thai)
Vielma, J. Makinen, T. Ekholm, P., & Koskela, J. (2000). Influence of dietary soy and phytase levels on performance and body composition of large rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) and algal availability of phosphorus load. Aquaculture, 183, 349–362.
Xu, S-D., Zheng, X, Dong, X-J., Ai, Q-H., & Mai, K-H. (2022). Beneficial effects of phytase and/or protease on growth performance, digestive ability, immune response and muscle amino acid profile in low phosphorus and/or low fish meal gibel carp (Carassius auratus gibelio) diets. Aquaculture, 555, 738157.
Yang, W., Gu, Z., Chen, X Gao, W., Wen, H., Wu, F., & Tian, J. (2022). Effects of phytase supplementation of high-plant-protein diets on growth, phosphorus utilization, antioxidant, and digestion in red swamp crayfish (Procambarus clarkii). Fish & Shellfish Immunology, 127, 797-803.
Yigit, N.O., Koca, S.B., Didinen, B.I., & Diler, I. (2018). Effect of protease and phytase supplementation on growth performance and nutrient digestibility of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss, Walbaum) fed soybean meal-based diets. Journal of Applied Animal Research, 46 (1), 29-32.
Zhu, Y., Qiu, X., Ding, Q. Duan, M., & Wang, C. (2014). Combined effects of dietary phytase and organic acid on growth and phosphorus utilization of juvenile yellow catfish Pelteobagrus fulvidraco. Aquaculture, 430, 1-8.
