唐雪蓮 付京花 李志華 鄒記興
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,廣東廣州 510642)
目前,水產(chǎn)養(yǎng)殖中抗生素等化學(xué)藥物的耐藥性和藥物殘留等問題給養(yǎng)殖業(yè)和人類健康帶來了嚴(yán)重危害。在“回歸自然、綠色消費(fèi)”成為時(shí)尚的今天,天然植物藥物理所當(dāng)然地成為現(xiàn)代醫(yī)療保健的良好選擇,天然植物提取物作為免疫增強(qiáng)劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到廣泛應(yīng)用和研究。
紫錐菊(Echiunacea purpurea)是原產(chǎn)于美洲的一類菊科植物,在美洲民間擁有悠久的使用歷史。目前,紫錐菊作為免疫調(diào)節(jié)劑在國(guó)際上受到普遍重視。在我國(guó),自20世紀(jì)70年代引種成功后,其各方面的應(yīng)用得到廣泛研究。
但目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于紫錐菊在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面作用的研究較少。本試驗(yàn)旨在研究紫錐菊提取物對(duì)鯽魚生長(zhǎng)和抗氧化反應(yīng)的影響,為紫錐菊在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究與應(yīng)用提供依據(jù)。
本試驗(yàn)采用清遠(yuǎn)市北江水產(chǎn)科學(xué)研究所提供的彭澤鯽(Carassius auratus var.pengze),體重為(7.50±0.15)g,健康狀況良好。試驗(yàn)魚隨機(jī)分為4個(gè)試驗(yàn)組(EP1組、EP2組、EP4組、EP8組)和對(duì)照組,每組設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30尾。試驗(yàn)組分別投喂添加0.1%、0.2%、0.4%、0.8%紫錐菊提取物的飼料,對(duì)照組投喂基礎(chǔ)飼料(見表1)。紫錐菊提取物購于西安天一生物技術(shù)有限公司(多酚含量4%)。
表1 試驗(yàn)飼料配方(%)
養(yǎng)殖試驗(yàn)于華南農(nóng)業(yè)大學(xué)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。試驗(yàn)前,先將魚馴養(yǎng)兩周,期間飼喂對(duì)照組飼料。2周后,進(jìn)行隨機(jī)分組開始投喂試驗(yàn)飼料。每天定量投喂2次,投飼率為4%~5%,前2周按魚體重的理論增重量調(diào)整投飼量,第3周對(duì)魚進(jìn)行稱重,調(diào)整投飼量。投飼時(shí)間分別為9:00和16:00。每天早上清除箱內(nèi)糞便,3 d換水1/3,每天記錄飼料投喂量,記錄死亡魚的體重,養(yǎng)殖周期為60 d。試驗(yàn)期間水溫為(26.6±1.2)℃,pH 值為 7.40~7.80,溶解氧濃度>5.0 mg/l,氨氮濃度<0.3 mg/l。
飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后魚禁食1 d,稱各組魚重。取魚血液,抗凝分離血清,-20℃保存?zhèn)溆?。取肝臟稱重。根據(jù)公式計(jì)算各組魚的相對(duì)增重率、飼料效率、成活率。
相對(duì)增重率(%)=100×(末平均體重-初平均體重)/初平均體重;
飼料效率(%)=100×總體重增加量/總飼料投喂量;
肝體比(%)=100×肝重(g)/體重(g);
成活率(%)=100×終末尾數(shù)/初始尾數(shù)。
血清中羥自由基(·OH)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)活力和丙二醛(MDA)含量等采用南京建成試劑盒檢測(cè)。
本試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差”(Mean±SE)表示,采用Excel軟件和SPSS 17.0軟件處理試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)。對(duì)組間平均值之間的差異顯著性通過單因素方差分析后利用Duncan's法檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較,顯著水平采用0.05。
從表2可以看出,飼料中添加紫錐菊提取物后,各試驗(yàn)組相對(duì)增重率與對(duì)照組相比均有增加的趨勢(shì),其中EP4組與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),其他組與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。各試驗(yàn)組飼料效率和肝體比與對(duì)照組相比均有增加的趨勢(shì),但各組之間差異不顯著(P>0.05)。各組之間鯽魚的成活率差異不顯著(P>0.05)。
表2 紫錐菊提取物對(duì)彭澤鯽生長(zhǎng)的影響(%)
任永林(2008)報(bào)道,紫錐菊提取物對(duì)鯉魚生長(zhǎng)有一定的影響,表現(xiàn)為各試驗(yàn)處理組除對(duì)鯉魚成活率和攝食量的影響不大,對(duì)增重和相對(duì)生長(zhǎng)率有不同程度的促進(jìn)作用,對(duì)餌料系數(shù)有降低作用,且0.2%添加量效果最佳。Aly等(2010)報(bào)道了紫錐菊對(duì)尼羅羅非魚生長(zhǎng)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在夏季,紫錐菊可顯著增加羅非魚的體增重和特定生長(zhǎng)率,并能顯著提高魚的成活率。Oskoii等(2011)研究了在虹鱒日糧中添加紫錐菊對(duì)其生長(zhǎng)等指標(biāo)的影響,結(jié)果表明,紫錐菊各添加組均能提高虹鱒的體增重、特定生長(zhǎng)率,降低餌料系數(shù),且0.5%添加量效果最佳。本研究中,0.4%紫錐菊提取物能提高鯽魚的相對(duì)增重率,與上述研究結(jié)果一致。
羥自由基(·OH)是最活躍的自由基,主要會(huì)造成體內(nèi)脂質(zhì)過氧化而破壞細(xì)胞,也會(huì)和糖類、氨基酸、磷脂質(zhì)、核酸和有機(jī)酸等生物體內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng),導(dǎo)致細(xì)胞死亡或突變。紫錐菊提取物對(duì)鯽魚血清中·OH含量的影響如表3所示,各試驗(yàn)組較對(duì)照組血清中·OH的含量均有顯著的下降(P<0.05),且當(dāng)紫錐菊濃度達(dá)0.2%時(shí)·OH含量最低,說明紫錐菊提取物可降低鯽魚血清中的·OH含量。
表3 紫錐菊提取物對(duì)彭澤鯽血清抗氧化能力的影響
超氧化物歧化酶(SOD)廣泛存在于各種生物體內(nèi),是機(jī)體防御超氧自由基損傷的主要防御性酶。鯽魚血清中SOD活力結(jié)果表明(見表3),在添加了紫錐菊提取物后,各組中的SOD活力均出現(xiàn)了不同程度的提高,并且SOD的活力隨紫錐菊提取物濃度的提高呈上升趨勢(shì),其中以紫錐菊添加量為0.4%時(shí)SOD活力最高,且與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),該研究結(jié)果與任永林的研究結(jié)果一致。試驗(yàn)結(jié)果表明,添加紫錐菊提取物后可增加鯽魚血清中的SOD活力,促進(jìn)血清超氧自由基清除能力,增強(qiáng)對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用。
過氧化氫酶(CAT)是一種酶類清除劑,它可促使機(jī)體過氧化氫分解,清除體內(nèi)的過氧化氫,從而使細(xì)胞免于遭受其害,是生物防御體系的關(guān)鍵酶之一。紫錐菊提取物對(duì)鯽魚血清中CAT活力的影響結(jié)果表明(見表3),血清中4個(gè)試驗(yàn)組中的CAT活力都高于對(duì)照組。EP2和EP4組CAT的活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其中以紫錐菊添加量為0.4%時(shí)CAT活力達(dá)到最高,為(50.82±2.22)U/ml;當(dāng)紫錐菊提取物的添加量達(dá)到0.8%時(shí),鯽魚血清中的CAT活力反而下降,但與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05),說明添加紫錐菊提取物后可增加鯽魚血清中的CAT活力,促進(jìn)血清過氧化氫酶的清除能力。
谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)可以清除由活性氧和·OH誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化物,保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的完整性。但試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),紫錐菊提取物降低鯽魚血清中GSH-Px活力。CAT和GSH-Px在降解過氧化氫過程中具有互補(bǔ)作用,高水平的過氧化氫可誘導(dǎo)CAT活力升高,但卻抑制GSH-Px的活力,反之亦然,這可能是本研究中GSH-Px活力降低的原因。
谷胱甘肽還原酶(GR)可將氧化型谷胱甘肽(GSSG)催化反應(yīng)成還原型(GSH)。而谷胱甘肽(GSH)是一種重要的細(xì)胞抗氧化劑,缺失谷胱甘肽還原酶會(huì)使細(xì)胞對(duì)氧化劑更為敏感。紫錐菊提取物對(duì)彭澤鯽血清中GR活力的影響結(jié)果(見表3)說明添加紫錐菊提取物后,血清中4個(gè)試驗(yàn)組中的GR活力都高于對(duì)照組,且添加量為0.4%和0.8%時(shí),與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)。
丙二醛(MDA)是自由基作用于脂質(zhì)發(fā)生過氧化反應(yīng)的終產(chǎn)物,會(huì)引起蛋白質(zhì)、核酸等生命大分子的交聯(lián)聚合,且具有細(xì)胞毒性,能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。隨著紫錐菊添加量的增加,血清中MDA含量總體上呈下降趨勢(shì)(見表3),且當(dāng)紫錐菊提取物濃度達(dá)0.4%時(shí)MDA含量最低,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05),紫錐菊提取物濃度為0.1%、0.2%時(shí)血清中MDA含量相對(duì)于對(duì)照組有所下降,但差異并不顯著(P>0.05),該研究結(jié)果與任永林的研究結(jié)果一致。說明添加紫錐菊提取物可降低鯽魚血清中MDA含量,減少脂質(zhì)過氧化。
飼料中添加紫錐菊提取物,可提高鯽魚的相對(duì)增重率,顯著降低鯽魚血清中的·OH含量(P<0.05),降低MDA含量,提高其血清中的SOD、CAT和GR活力,同時(shí)降低GSH-Px活力,增強(qiáng)彭澤鯽血清的抗氧化反應(yīng),本研究為紫錐菊在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究與應(yīng)用提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。關(guān)于紫錐菊提取物影響魚體生長(zhǎng)和抗氧化反應(yīng)的機(jī)理還有待于進(jìn)一步探討。