范 澤 李靜輝 王安琪 孫金輝 程鎮(zhèn)燕 白東清 喬秀亭

(天津農學院水產學院，天津市水產生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津300384)

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飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響

范 澤 李靜輝 王安琪 孫金輝 程鎮(zhèn)燕 白東清 喬秀亭*

(天津農學院水產學院，天津市水產生態(tài)及養(yǎng)殖重點實驗室，天津300384)

在實用飼料配方的基礎上，添加5%(對照組)、10%與20%的木薯淀粉，配制成3種等脂(粗脂肪含量為6.7%左右)等能(總能為16 MJ/kg左右)飼料，在網箱中飼養(yǎng)平均體重為(55.73±3.55) g的鯉8周，研究飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響，以考察木薯淀粉替代飼料中魚粉的可行性。每種飼料設3個重復，每個重復投喂50尾試驗魚。結果顯示：鯉的增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、蛋白質效率(PER)、肥滿度(CF)均以20%木薯淀粉組為最高，顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)，而肝體比則以20%木薯淀粉組為最低，顯著低于5%木薯淀粉組(P<0.05)。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的腸道蛋白酶活性呈下降趨勢，5%木薯淀粉組顯著高于20%木薯淀粉組(P<0.05)。10%木薯淀粉組的腸道脂肪酶活性顯著高于5%和20%木薯淀粉組(P<0.05)，10%木薯淀粉組的腸道淀粉酶活性顯著高于20%木薯淀粉組(P<0.05)。血清中谷草轉氨酶(AST)/谷丙轉氨酶(ALT)及甘油三酯和總膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高均呈下降的趨勢，而血清總蛋白、高密度脂蛋白膽固醇含量均呈上升的趨勢。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的肝胰臟AST及ALT活性均呈上升趨勢，且20%木薯淀粉組肝胰臟AST活性顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)。鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶、丙酮酸激酶活性均隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，且20%木薯淀粉組顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)。20%木薯淀粉組肝胰臟葡萄糖-6-磷酸酶活性顯著低于5%和10%木薯淀粉組(P<0.05)，10%木薯淀粉組肝胰臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性顯著低于5%和20%木薯淀粉組(P<0.05)。根據本試驗得出的結果并從飼料配制的成本考慮，鯉飼料中木薯淀粉添加水平為10%～20%時能夠達到促進魚體生長、維持機體正常的消化能力、保護肝功能的營養(yǎng)需求，并且能夠有效調節(jié)糖酵解和糖異生關鍵酶活性。

鯉；木薯淀粉；消化能力；肝功能；糖代謝

糖類作為主要的能源物質，因其價格低廉、來源廣泛，同時可對蛋白質起到節(jié)約作用等優(yōu)點近年來被廣泛應用于水產動物飼料中。但由于魚類胰島素受體數量不足、缺乏己糖激酶(HK)及葡萄糖激酶(GK)活性較低[1-2]等因素，不能像陸生哺乳動物那樣高效利用飼料中的糖類。已有的研究表明相對于小分子糖類，結構相對復雜的淀粉的等大分子糖類更利于魚體的吸收利用[3-4]。因此，近些年來，關于淀粉在水產飼料行業(yè)的應用研究比較活躍。

鯉(Cyprinuscarpio)因生長速度快、適應性強、食性雜、耐堿、耐缺氧、病害少、肉質鮮嫩爽口、價格便宜等特點，成為我國主導淡水養(yǎng)殖品種之一。目前，關于鯉的適宜飼料淀粉來源及添加水平均有研究，例如，鯉在攝食含0～13%玉米淀粉的飼料時會獲得較好的生長效果[5]；鯉在攝食添加10%小麥淀粉的飼料后生長性能及消化能力最優(yōu)[6]。但上述研究均是以谷類淀粉對鯉生長與消化的影響為出發(fā)點，而薯類淀粉對鯉影響的研究鮮有報道。相較于谷類淀粉，薯類淀粉的直/支鏈淀粉比相對較低，即含有更多利于魚類消化吸收的支鏈淀粉[7]。素有“淀粉之王”之稱的木薯已成功地在畜禽飼料中得到應用，但因其亞麻苦苷含量較高，限制了其在水產飼料中的應用[8-10]。木薯加工產物木薯淀粉作為薯類淀粉的重要一類，剔除了上述弊端，在黏度、滲透力、成膜性等方面均優(yōu)于玉米淀粉，且粗蛋白質、粗灰分含量比玉米淀粉低，因此木薯淀粉具有其不可替代的理化特性[11]。近幾年來，水產工作者對木薯及木薯淀粉在水產飼料中的應用效果進行了探索。已有報道表明，在羅非魚(Oreochromisniloticus)[8]、大口黑鱸(Micropterussalmoides)[9]、草魚(Ctenopharyngodonidella)[10]飼料中添加木薯或木薯淀粉并不會阻礙其生長，相反還能夠改善其對營養(yǎng)成分的吸收，改善肌肉品質。迄今，尚未出現將木薯淀粉應用在鯉飼料中的研究。

本試驗通過在飼料中添加不同水平的木薯淀粉，研究飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響，探索鯉飼料中適宜的木薯淀粉添加水平，以期為木薯淀粉在水產飼料中合理化應用提供數據支撐，為優(yōu)化鯉的飼料配方及配制低氮環(huán)保配合飼料奠定理論和實踐基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料的制備

木薯淀粉購自廣東省東莞東美食品有限公司，質量標準符合NY/T 875—2012《食用木薯淀粉》中1級要求，其水分、粗蛋白質、粗脂肪和粗灰分含量(干物質基礎)分別為12.30%(<14.0%)、0.13%(<0.3%)、0.11%(<0.2%)和0.17%(<0.30%)[12]。

試驗飼料以魚粉(秘魯魚粉，粗蛋白質含量為64.0%)、豆粕(預壓浸提，粗蛋白質含量為43.7%)、菜籽粕(預壓浸提，粗蛋白質含量為36.2%)、棉籽粕(預壓浸提，粗蛋白質含量為43.3%)、花生粕(預壓浸提，粗蛋白質含量為46.2%)為蛋白質源，豆油為脂肪源，木薯淀粉為糖源，配制糖水平分別為5%(對照組)、10%和20%的3種等脂(粗脂肪含量為6.7%左右)等能(總能為16 MJ/kg左右)飼料，其組成及營養(yǎng)水平見表1。各飼料原料均通過粉碎機粉碎全部過60目篩，先將粉狀原料混合均勻，再添加豆油，充分混合后使用天祥水產有限公司提供的江蘇牧羊集團牧MUZLM V4型飼料制粒機制成直徑為3.00 mm的沉性顆粒飼料，自然風干，用塑料袋密封保存于-20 ℃冰箱中備用。

試驗飼料均在105 ℃烘干至恒重，然后分別采用杜馬斯燃燒法(GB/T 24318—2009)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2010)及GR3500氧彈式熱量計測定粗蛋白質、粗脂肪含量及總能。

1.2 試驗魚及養(yǎng)殖管理

試驗在天津天祥水產有限責任公司的養(yǎng)殖池塘進行。試驗用魚為天津農學院養(yǎng)殖基地提供，試驗前進行消毒處理，在3 m×3 m×3 m的網箱中暫養(yǎng)1周，期間投喂天津天祥水產有限公司提供的普通淡水魚飼料。

暫養(yǎng)結束后挑選健壯、規(guī)格一致的初始體重為(55.73±3.55) g的鯉共450尾，作為試驗用魚進行分組。將挑選出的試驗魚隨機分為3個組，每個組設置3個重復，每個重復50尾。養(yǎng)殖試驗以重復為單位在1.0 m×1.0 m×1.5 m的沉性網箱中進行，試驗持續(xù)8周。每天08:00、17:00各投喂1次。試驗期間日投喂率為體重的4%。試驗期間水溫在28～32 ℃，pH為 7.8±0.2，溶解氧濃度高于6.0 mg/L，氨氮濃度小于0.52 mg/L，亞硝酸鹽氮濃度小于0.08 mg/L。

1.3 樣品制備與分析

1.3.1 樣品制備

試驗開始時，測定試驗魚初始體重，試驗結束后，停食24 h，測定各組試驗魚的終末體重。每個重復中隨機取出15尾魚，測定體重、體長后，通過尾靜脈抽血，每3尾魚的全血置于同一離心管中，作為1個樣本，用肝素鈉抗凝并在4 ℃下以4 500 r/min離心15 min取上層血清，保存于-20 ℃冰箱備用；取血完畢后于冰盤上解剖魚體，取肝胰臟以及腸道，并記錄肝胰臟重量以計算其肝體比，然后將肝胰臟和腸道保存于-20 ℃冰箱備用。

粗酶液的制備：將保存于-20 ℃冰箱的肝胰臟及腸道用冰0.85%生理鹽水漂洗，后用濾紙拭干，在勻漿器中加入9倍于組織塊質量的冰0.85%生理鹽水進行勻漿，在4 ℃下4 500 r/min離心15 min，取上層清液保存于-80 ℃冰箱待用。

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平 (風干基礎)

預混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of diets:VA 1 500 IU,VB14.5 mg，VB25 mg，VB63.75 mg，VB125 mg，VD3500 IU，VE 25 mg，VK32.5 mg，生物素 biotin 0.03 mg，葉酸 folic acid 1 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 5 mg，煙酸 nicotinic acid 25 mg，肌醇 inositol 20 mg，VC 30 mg，抗氧化劑 antioxidant 1 mg，Cu (as copper sulfate) 2.25 mg，Fe (as ferrous sulfate) 22.5 mg，Mn (as manganese sulfate) 0.5 mg，Zn (as zinc sulfate) 12.5 mg，I (as potassium iodide) 0.1 mg，Se (as sodium selenite) 0.005 mg，Co (as cobalt chloride) 0.075 mg。

1.3.2 指標測定與方法

血清生化指標以及肝胰臟、腸道消化酶活性均采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒進行檢測。其中蛋白酶活性的測定采用福林-酚試劑法，淀粉酶活性的測定采用碘-淀粉比色法，脂肪酶活性的測定采用比濁法，谷草轉氨酶(AST)及谷丙轉氨酶(ALT)活性的測定均采用賴氏法。用于肝胰臟中糖代謝關鍵酶活性測定的酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒均為上海酶聯生物科技有限公司生產。

1.3.3 計算公式

增重率(WGR，%)=100×(Wt-W0)/W0；

特定生長率(SGR，%/d)=100×(lnWt-

lnW0)/t；

飼料系數(FCR)=F/(Wt-W0)；

蛋白質效率(PER，%)=100×(Wt-W0)/

(F×P)；

肝體比(HSI，%)=100×Wg/Wt;

式中：W0為試驗開始時魚體重(g)；Wt為試驗結束時魚體重(g)；F為飼料攝入量干重(g)；P為飼料中粗蛋白質含量(%)；Wg為肝胰臟質量(g)；Lt為試驗結束時魚體長(cm)；t為試驗天數(d)。

1.4 數據處理與統(tǒng)計分析

采用SPSS 17.0軟件對數據進行統(tǒng)計分析。先對數據進行單因素方差分析，若組間差異顯著，再用Duncan氏法進行多重比較，顯著水平為P<0.05。試驗數據以平均值±標準差表示。

2 結 果

2.1 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長和形態(tài)學指標的影響

由表2可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的增重率、特定生長率、蛋白質效率及肥滿度呈逐漸上升趨勢，而飼料系數及肝體比則呈逐漸降低的趨勢。增重率、特定生長率、蛋白質效率及肥滿度均以木薯淀粉添加水平為20%時最大，且均顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)；而飼料系數及肝體比均以木薯淀粉添加水平為20%時最小，且均顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。

表2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長和形態(tài)學指標的影響

同行數據肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Values in the same row with different small letter superscripts indicated significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉腸道消化酶活性的影響

由表3可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的腸道蛋白酶活性呈下降趨勢，以木薯淀粉添加水平為5%時為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(P<0.05)。鯉的腸道淀粉酶及脂肪酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈先上升后下降的趨勢，均以木薯淀粉添加水平為10%時為最高，其中腸道淀粉酶活性顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(P<0.05)，腸道脂肪酶活性顯著高于木薯淀粉添加水平為5%和20%時(P<0.05)。

表3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉腸道消化酶活性的影響

2.3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清及肝胰臟轉氨酶活性的影響

由表4可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清AST活性呈先上升后下降的趨勢，以木薯淀粉添加水平為10%時為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(P<0.05)。鯉的血清ALT活性隨著木薯淀粉添加水平的升高呈逐漸上升的趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清AST/ALT呈下降的趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。

由表5可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的肝胰臟AST及ALT活性均呈上升趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時為最高，且其肝胰臟AST活性顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。

表4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清轉氨酶活性的影響

表5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝胰臟轉氨酶活性的影響

2.4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標的影響

由表6可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清總蛋白、葡萄糖及高密度脂蛋白膽固醇含量呈升高趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時為最高，除葡萄糖外，均顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。鯉的血清甘油三酯及總膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高呈下降趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。飼料中木薯淀粉添加水平未對鯉血清尿素氮及低密度脂蛋白膽固醇含量產生顯著影響(P>0.05)。

表6 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標的影響

2.5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝胰臟糖代謝關鍵酶活性的影響

由表7可知，鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶、丙酮酸激酶活性均隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(P<0.05)。

由表8可知，鯉肝胰臟葡萄糖-6-磷酸酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈下降趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%和10%時(P<0.05)。鯉肝胰臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈先下降后上升的趨勢，以木薯淀粉添加水平為10%時為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%和20%時(P<0.05)。

表7 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖酵解關鍵酶活性的影響

表8 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖異生關鍵酶活性的影響

3 討 論

3.1 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能的影響

從本試驗結果可以看出，飼料中添加木薯淀粉對鯉生長性能不僅未產生負面影響，而且隨著木薯淀粉水平升高，鯉展現了良好的增重趨勢和飼料利用效果，上述結果從生長性能方面印證了木薯淀粉可以被應用在水產動物飼料中，節(jié)約飼料中魚粉用量，從而實現飼料魚粉用量至最小化和魚類生長效果至最優(yōu)化。上述結果與田雪等[13]在木薯粉對羅非魚生長、飼料利用和魚體營養(yǎng)成分影響的研究及Olurin等[14]在木薯粉對非洲鲇(Cluriusguriepiuu)生長性能影響的研究中所得結果一致，說明飼料中添加木薯粉或木薯淀粉對不同食性的魚類均可達到促進生長的效果。但從馬霞等[15]對烏鱧(Channaargus)的研究來看，隨著飼料中木薯粉添加比例的增大，生長性能隨之呈下降趨勢，但影響并不顯著，這一結果是與本試驗結果存在差異的，主要原因可能是由于在本研究及田雪等[13]對羅非魚的研究中所采用的木薯淀粉或木薯粉經生物技術處理，降低了某些抗營養(yǎng)因子(如濃縮丹寧、亞麻苦苷等)的含量。

孫金輝等[5]在鯉飼料中添加玉米淀粉的研究中發(fā)現，隨玉米淀粉水平的升高，鯉飼料利用率隨之降低，而蛋白質效率呈升高趨勢，說明在有限的飼料利用率條件下，玉米淀粉仍能夠促進魚體高效地吸收利用飼料中蛋白質，這與本試驗中呈現的結果一致，但吸收后的蛋白質利用去向存在差異。本試驗發(fā)現，增重率、特定生長率及肥滿度均隨木薯淀粉添加水平的升高而升高，肝體比呈現下降的趨勢。魚類肝體比被視為對長期和短期營養(yǎng)方式均很敏感的指標，一般作為肝臟或者內臟中脂肪或者糖原蓄積的表觀指標，而肥滿度被視為魚類生物學研究中衡量生長和攝食強度等健康狀況的指標[16]，綜合分析肝體比與肥滿度變化情況可以看出，魚體獲得良好的肥滿度并不是因為飼料蛋白質或糖轉變?yōu)橹净蛘咛窃罘e在肝臟或內臟中，而是因為糖水平的適宜升高提升了鯉充分吸收利用高糖飼料的能力，進而提高飼料轉化率，也從側而印證了飼料糖對蛋白質的節(jié)約作用，而鯉飼料中添加玉米淀粉后所呈現的結果與之相反，主要原因是由于2種淀粉的直鏈與支鏈淀粉比例不同，這與楊偉[17]的研究結果一致。

相比于陸生動物，魚類對糖的利用程度相對較低，海水魚類及淡水魚類飼料糖水平分別不宜超過20%和40%。本試驗中，以木薯淀粉添加水平為20%時鯉的生長性能及飼料利用效果為最好，未涉及高于20%的木薯淀粉添加水平，因此需要今后進一步進行研究。

3.2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉消化能力的影響

消化是影響淀粉用于魚體生長的第一限制因素。作為與淀粉消化關系最為密切的酶類，淀粉酶活性的高低反映了機體利用飼料中淀粉的能力。本試驗發(fā)現，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉腸道淀粉酶的活性呈先上升后下降的變化趨勢，這一變化趨勢與孫金輝等[5]對鯉研究中所得結果一致，說明本研究中添加適宜水平的木薯淀粉能夠提升腸道分泌淀粉酶的能力，增強淀粉酶的活性。但需要注意的是在2個研究中淀粉酶活性最高時的淀粉添加水平并不相同，木薯淀粉為10%時，而玉米淀粉為6.5%時，說明鯉對于2種淀粉的利用能力存在差異。對于同一種魚類，淀粉的顆粒大小和直鏈與支鏈淀粉比例是影響其消化淀粉的主要因素[18]。已有研究表明，支鏈淀粉易被酶水解，因此直鏈與支鏈淀粉比例小的淀粉利于魚體利用[19-20]。相較于玉米淀粉，木薯淀粉中支鏈淀粉含量較多，直鏈淀粉∶支鏈淀粉可達到20∶80[21]，因此本研究發(fā)現鯉在一定程度上表現出對木薯淀粉的消化能力強于玉米淀粉。

本試驗表明，隨著飼料中木薯淀粉添加水平在一定程度上的上升，鯉對糖的攝入量增加，腸道內脂肪酶活性呈先上升后下降趨勢，蛋白酶活性則處于下降趨勢。強俊等[22]研究得出，隨著奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus×O.aureus)對糖攝入量的增加，腸道淀粉酶和蛋白酶活性顯著上升。這與本研究結果存在一定的差異，可能是因為飼料糖水平或是魚種、投喂頻率、生長階段等存在一定差異。

3.3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝功能的影響

三大營養(yǎng)物質蛋白質、脂肪及糖三者相互轉化過程中轉氨酶起著極其重要的作用，轉氨酶是催化酮酸和氨基酸之間的氨基酸轉移的一類酶，種類多樣，其中最重要的是AST和ALT[23]。本試驗結果表明，隨著木薯淀粉添加水平的升高，估計肝臟損傷程度的血清AST/ALT有下降的趨勢，即鯉肝臟的受損傷程度減弱，說明木薯淀粉在一定程度上有護肝功效。張偉濤等[24]以添加5種發(fā)酵木薯渣的飼料飼喂羅非魚后得到與本試驗一致的結果。而馬霞等[15]在對烏鱧的研究中發(fā)現木薯粉高比例添加可能會損傷魚體的肝臟，與本研究結果不符的原因可能是由于本試驗所采用的木薯淀粉經過生物技術處理，降低了抗營養(yǎng)因子的含量。此外，本研究也發(fā)現，隨著木薯淀粉添加水平的升高，肝胰臟中AST和ALT活性隨之提升，再次說明鯉肝臟受損傷程度在減弱，在一定程度上促進了體內蛋白質代謝活動，提高了機體的蛋白質和氨基酸利用率。

3.4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標的影響

魚類的血清生化指標與機體的代謝和健康營養(yǎng)狀況有關，因此通常用血清生化指標來表示魚類營養(yǎng)物質代謝的情況[25]。本試驗結果表明，在鯉配合飼料中，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉血清葡萄糖含量呈上升趨勢，這與在花鱸(Lateolabraxjaponicus)[26]、大黃魚(LarimichthyscroceaRichardson)[27]等的研究中所得結果相符，說明魚體血清葡萄糖含量與飼料中淀粉水平呈正相關。而在烏鱧的研究中發(fā)現，木薯粉添加水平的升高并未顯著影響烏鱧血清葡萄糖含量[15]，這可能與試驗魚的種類及木薯粉添加水平等不同有關。

血脂包括血液中的甘油三酯、磷脂、總膽固醇及其酯和游離脂肪酸等脂類，這些脂類在血液中以脂蛋白的形式存在并且運輸。魚類和其他脊椎動物一樣，可以自身合成膽固醇，血液里的膽固醇70%～80%來自肝臟。如果肝細胞功能障礙，血液里的膽固醇含量快速升高[28]。本試驗結果表明，鯉血清總膽固醇及甘油三酯含量隨木薯淀粉添加水平的升高而下降，說明飼料中添加木薯淀粉可以降低鯉的血脂含量，同時從側面反映了木薯淀粉的添加對于鯉有一定的護肝功能。而在總膽固醇中，高密度脂蛋白膽固醇被視為“好”膽固醇，主要是作為脂質的清道夫，而低密度脂蛋白膽固醇，尤其是經氧化修飾的低密度脂蛋白膽固醇(Ox-LDL-C)則被視為“壞”膽固醇[29]。本試驗發(fā)現，鯉血清高密度脂蛋白膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高呈升高趨勢，而血清低密度脂蛋白膽固醇含量則相反，因此可以推測木薯淀粉可能通過調節(jié)體內“好”膽固醇和“壞”膽固醇的相對含量來抑制血脂含量升高。但關于木薯淀粉降低魚類血脂的分子機理需進一步研究。

血清總蛋白含量可在一定程度上能夠反映飼料中蛋白質的供給水平、動物機體自身對蛋白質的消化吸收能力及機體內蛋白質代謝情況。在本試驗中，鯉血清總蛋白含量隨木薯淀粉添加水平的升高即飼料蛋白質水平降低呈升高趨勢，這說明在飼料蛋白質供給水平有限的情況下，血清總蛋白的沉積率并未降低，說明木薯淀粉能有效促進魚體吸收飼料中的蛋白質，也再次印證了飼料糖對蛋白質的節(jié)約作用。此外，本試驗還發(fā)現能夠較準確反映機體內蛋白質代謝情況的血清尿素氮含量隨木薯淀粉添加水平的升高亦呈降低趨勢，說明飼料蛋白質水平的降低減輕了鯉蛋白質代謝的負擔，同時未影響鯉的生長狀況。以上研究結果與李彬等[30]在草魚及Bibiano等[31]在克林雷氏鯰(Rhamdiaquelen)上的研究結果一致。

3.5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖代謝的影響

和其他動物一樣，糖酵解也是魚類最主要的葡萄糖代謝途徑。1分子的葡萄糖經過一系列連續(xù)的氧化反應形成2分子的丙酮酸。在這個過程中存在3個關鍵限速酶對糖酵解過程進行調控，即己糖激酶、6-磷酸果糖-1-激酶及丙酮酸激酶。已有研究證明，同哺乳動物一樣，攝食高糖低蛋白質飼料的虹鱒魚肝臟中6-磷酸果糖-1-激酶的活性高于攝食高蛋白質低糖飼料的虹鱒[32]，本試驗發(fā)現高木薯淀粉低蛋白質飼料也顯著提高了鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶活性，這在金頭鯛(Sprusaurata)[33]的研究中所得結果一致。目前的研究結果表明，飼料中糖水平對丙酮酸激酶活性的調控存在差異。本試驗發(fā)現鯉肝胰臟丙酮酸激酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，與在草魚[34]的研究中所得結果相一致，但在大黃魚的研究中發(fā)現小麥粉淀粉水平的升高對肝胰臟丙酮酸激酶活性并無顯著影響[27]，產生這種差異的原因可能與試驗魚種類、淀粉種類及試驗魚自身對淀粉代謝能力的差異性有關。

糖異生是由簡單的非糖前體(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉變?yōu)樘?葡萄糖或糖原)的過程。但糖異生并不是糖酵解的簡單逆轉。葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶是控制糖異生的關鍵限速酶。本研究發(fā)現，升高木薯淀粉添加水平會鯉肝臟葡萄糖-6-磷酸酶及磷酸烯醇式丙酮酸激酶活性的下降，這與Panserat等[35]之前關于鯉的研究結果一致，但在大黃魚[29]的研究中發(fā)現飼料中高小麥淀粉水平并未顯著抑制肝臟中葡萄糖-6-磷酸酶及磷酸烯醇式丙酮酸激酶活性，導致這種差異的原因可能是所選試驗魚種類、淀粉種類及試驗魚食性不同。從上述結果可以看出，在本試驗條件下，鯉在攝食高木薯淀粉低蛋白質飼料后糖酵解能力會出現適應性的增強，糖異生途徑出現調節(jié)性的減弱，但需注意的是鯉血清葡萄糖含量卻呈升高趨勢，說明鯉通過糖代謝途徑調節(jié)血糖水平處于動態(tài)平衡的能力仍需加強。

4 結 論

在本試驗條件下，木薯淀粉添加水平為10%～20%時對鯉的促生長效果較好，能夠在一定程度上提升鯉對淀粉和脂肪的消化能力，保護肝臟健康，改善糖代謝能力，提升糖酵解能力，實現木薯淀粉對飼料中魚粉的節(jié)約作用。

[1] FURUICHI M,YONE Y.Availability of carbohydrate in nutrition of carp and red sea bream[J].Nippon Suisan Gakkaishi,1982,48(7):945-948.

[2] 羅毅平,謝小軍.魚類利用碳水化合物的研究進展[J].中國水產科學,2010,17(2):381-390.

[3] CUI X J,ZHOU Q C,LIANG H O,et al.Effects of dietary carbohydrate sources on the growth performance and hepatic carbohydrate metabolic enzyme activities of juvenile cobia (RachycentroncanadumLinnaeus.)[J].Aquaculture Research,2010,42(1):99-107.

[4] HEMRE G I,TORRISSEN O,KROGDAHL ?,et al.Glucose tolerance in Atlantic salmon,SalmosalarL.,dependence on adaption to dietary starch and water temperature[J].Aquaculture Nutrition,1995,1(2):69-75.

[5] 孫金輝,范澤,程鎮(zhèn)燕,等.飼料中玉米淀粉添加水平對鯉生長性能、消化酶活性及血清生化指標的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2016,28(4):1152-1159.

[6] 孫金輝,范澤,金東華,等.飼料糖水平與投喂頻率對鯉生長性能、腸道消化能力及肝功能的影響[J].中國飼料,2016(11):29-35.

[7] 葉元土,蔡春芳.魚類營養(yǎng)與飼料配制[M].北京:化學工業(yè)出版社,2013:117-118.

[8] 田雪,孟曉林.木薯粉在羅非魚餌料中的適口性研究[J].河北漁業(yè),2010(8):5-7.

[9] 徐祥泰,陳乃松,劉子科,等.飼料中不同淀粉源及水平對大口黑鱸肝臟組織學的影響[J].上海海洋大學學報,2016,25(1):61-70.

[10] 尹曉靜,葉元土,金素雅,等.玉米、小麥和木薯對草魚幼魚(Ctenopharyngodonidellajuveniles)生長性能的影響[J].中國糧油學報,2010,25(8):70-76.

[11] 李丹辰,陳麗嬌,梁鵬,等.木薯淀粉與木薯變性淀粉魚糜加工性質的影響[J].中國糧油學報,2014,29(8):60-64.

[12] 中華人民共和國農業(yè)部農墾局.NY/T 875—2012 食用木薯淀粉[S].北京:中國農業(yè)出版社,2012.

[13] 田雪,華雪銘,周洪琪,等.木薯粉對羅非魚生長、飼料利用和魚體營養(yǎng)成分的影響[J].水產學報,2008,32(1):71-76.

[14] OLURIN K B,OLOJO E A,OLUKOYA O A.Growth of African catfishClariasgariepinufingerlings,fed different levels of cassava[J].West African Journal of Zoology,2006,1(1):54-56.

[15] 馬霞,陳效儒,潘瑜,等.烏鱧飼料中木薯粉替代不同比例面粉的營養(yǎng)效果[J].動物營養(yǎng)學報,2015,27(11):3597-3603.

[16] PERES H,OLIVA-TELES A.Effect of dietary lipid level on growth performance and feed utilization by European sea bass juveniles (Dicentrarchuslabrax)[J].Aquaculture,1999,179(1/2/3/4):325-334.

[17] 楊偉.飼料中直鏈/支鏈淀粉比對羅非魚生長、飼料利用及腸道健康的影響[D].碩士學位論文.廈門:集美大學,2012.

[18] KROGDAHL ?,HEMRE G I,MOMMSEN T P.Carbohydrates in fish nutrition:digestion and absorption in post larval stages[J].Aquaculture Nutrition,2005,11(2):103-112.

[19] GAYLORD T G,BARROWS F T,RAWLES S D,et al.Apparent digestibility of nutrients and energy in extruded diets from cultivars of barley and wheat selected for nutritional quality in rainbow troutOncorhynchusmykiss[J].Aquaculture Nutrition,2009,15(3):306-312.

[20] ZOBEL H F.Molecules to granules:a comprehensive starch review[J].Starch,1988,40(2):44-50.

[21] 楊曉惠.木薯淀粉的理化性質及其抗性淀粉制備工藝研究[D].碩士學位論文.廣州:暨南大學,2011.

[22] 強俊,王輝,彭俊,等.飼料碳水化合物水平對奧尼羅非魚仔稚魚生長的影響[J].飼料工業(yè),2009,30(14):32-35.

[23] 王麗宏,葉元土,張寶彤,等.幾種養(yǎng)殖魚類血清轉氨酶活性參考值的探討[J].飼料工業(yè),2011,32(24):18-20.

[24] 張偉濤,葉元土,尹曉靜,等.五種發(fā)酵木薯渣在羅非魚飼料中應用的養(yǎng)殖性能比較[J].飼料工業(yè),2008,29(8):28-32.

[25] DJANGMAH J S.The effects of feeding and starvation on copper in the blood and hepatopancreas,and on blood proteins ofCrangovillgaris(Fabricius)[J].Comparative Biochemistry and Physiology,1970,32(4):709-731.

[26] 竇兵帥,梁萌青,鄭珂珂,等.飼料中碳水化合物水平對鱸魚生長、生理狀態(tài)參數及體組成的影響[J].漁業(yè)科學進展,2014,35(1):46-54.

[27] 王猛強,黃文文,周飄蘋,等.不同蛋白質和小麥淀粉水平對大黃魚生長性能、糖酵解和糖異生關鍵酶活性的影響[J].水產學報,2015,39(11):1690-1701.

[28] 鄒思湘.動物生物化學[M].北京:中國農業(yè)出版社,2005.

[29] 廖端芳,唐朝克.膽固醇逆向轉運基礎與臨床[M].北京:科學出版社,2009.

[30] 李彬,梁旭方,劉立維,等.飼料蛋白水平對大規(guī)格草魚生長、飼料利用和氮代謝相關酶活性的影響[J].水生生物學報,2014,38(2):233-240.

[31] BIBIANO MELO J F,LUNDSTEDT L M,METN I,et al.Effects of dietary levels of protein on nitrogenous metabolism ofRhamdiaquelen(Teleostei:Pimelodidae)[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part A,2006,145(2):181-187.

[32] WALTON M J.Metabolic effects of feeding a high protein/low carbohydrate diet as compared to a low protein/high carbohydrate diet to rainbow troutSalmogairdneri[J].Fish Physiology and Biochemistry,1986,1(1):7-15.

[33] METON I,CASERS A,FEMANDES F,et al.6-phosphofructo-2-kinase/fructose-2,6-bisphosphatase gene expression is regulated by diet composition and ration size in liver of gilthead sea bream,Sparusaurata[J].Biochimica et Biophysica Acta：Gene Structure and Expression,2000,1491(1/2/3):220-228.

[34] YUAN X C,ZHOU Y,LIANG X F,et al.Molecular cloning,expression and activity of pyruvate kinase in grass carpCtenopharyngodonidella:effects of dietary carbohydrate level[J].Aquaculture,2013,410/411:32-40.

[35] PANSERAT S,PLAGNESl J E,KAUSHIK S.Gluconeogenic enzyme gene expression is decreased by dietary carbohydrates in common carp (Cyprinuscarpio) and gilthead seabream (Sparusaurata)[J].Biochimica et Biophysica Acta：Gene Structure and Expression,2002,1579(1):35-42.

*Corresponding author, professor, E-mail: qxt65@sohu.com

(責任編輯 菅景穎)

Effects of Dietary Cassava Starch Supplemental Level on Growth Performance, Digestive Ability and Glycometabolism of Common Carp

FAN Ze LI Jinghui WANG Anqi SUN Jinhui CHENG Zhenyan BAI Dongqing QIAO Xiuting*

(TianjinKeyLabofAqua-EcologyandAquaculture,CollegeofFisheries,TianjinAgriculturalUniversity,Tianjin300384,China)

An 8-week feeding experiment was conducted to study the effects of dietary cassava starch supplemental level on growth performance, digestive ability and glycometabolism of common carp, in order to investigate the feasibility of replacement of fish meal with cassava starch in diets for common carp. Three isolipidic (crude lipid content was about 6.7%) and isoenergetic (gross energy was about 16 MJ/kg) experimental diets were formulated with 5%, 10% and 20% cassava starch on basis of practical diet formulation, respectively. Common carp with the average body weight of (55.73±3.55) g were randomly allocated to 3 groups with 3 replicates per group and 50 fish per replicate, and the fish in the 3 groups were randomly fed one of three diets. The results showed as follows: the highest values of weight gain rate (WGR), specific growth rate (SGR), protein efficient ratio (PER) and condition factor (CF) were observed in the 20% cassava starch group and they were significantly higher than those in the 5% cassava starch group (P<0.05); the lowest value of hepatosomatic index (HSI) was observed in the 20% cassava starch group and it was significantly lower than that in the 5% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, the intestinal protease activity showed a decrease trend, and 5% cassava starch group was significantly higher than 20% cassava starch group (P<0.05). The intestinal lipase activity in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 20% cassava starch groups (P<0.05). The intestinal amylase activity in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 20% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, serum aspartate aminotransferase (AST)/alanine aminotransferase (ALT) and the contents of triglyceride and total cholesterol all showed a decrease tend, while the contents of serum total protein and high density lipoprotein cholesferol all showed an increase trend. The activities of hepatopancreas AST and ALT were increased with the cassava starch supplemental level increasing, and the hepatopancreas AST activity in 20% cassava starch group was significantly higher than that in 5% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, the activities of hepatopancreas phosphofructokinase-1 (PFK-1) and pyruvatekinase (PK) all showed an increase trend, and 20% cassava starch group was significantly higher than 5% cassava starch group (P<0.05). The activity of hepatopancreas glucose-6-phosphatase (G6Pase) in 20% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 10% cassava starch groups (P<0.05), while the activity of hepatopancreas phosphoenolpyruvate (PEPCK) in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 20% cassava starch groups (P<0.05). Combined the results of this study and the cost of feed production, supplementing 10% to 20% cassava starch in the diet can meet the requirements for growth, hepatic function and digestive capacity of common carp, and can effectively adjust the glycolysis and gluconeogenic key enzyme activities.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(12)：4044-4053]

common carp; cassava starch; digestive ability; hepatic function; glycometabolism

10.3969/j.issn.1006-267x.2016.12.040

2016-06-14

天津市科技支撐計劃項目(13ZCZDNC00900)；天津市應用基礎與前沿技術研究計劃(14JCQNJC15100)

范 澤(1992—)，男，內蒙古扎蘭屯人，碩士研究生，研究方向為水產動物營養(yǎng)與飼料。E-mail: dankey1534417945@163.com

*通信作者：喬秀亭，教授，碩士生導師，E-mail： qxt65@sohu.com

S963.1

A

1006-267X(2016)12-4044-10