■ 彭 凱 孫育平 王國(guó)霞 曹俊明 陳 冰 李國(guó)立 黃文慶 黃燕華 ,*
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所,廣東廣州510640;2.廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510640;3.農(nóng)業(yè)部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510640;4.廣州飛禧特生物科技有限公司,廣東廣州510640)
草魚(yú)(Ctenopharyngodon idella)又名皖魚(yú),屬鯉形目鯉科,是我國(guó)重要的人工淡水養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi),年產(chǎn)量近600萬(wàn)噸,占全國(guó)淡水養(yǎng)殖總產(chǎn)量的20%,位居我國(guó)淡水魚(yú)養(yǎng)殖產(chǎn)量第一位[1]。草魚(yú)營(yíng)養(yǎng)豐富、肉味鮮美,近年來(lái)出口暢銷(xiāo)至歐美、東南亞等地區(qū)。隨著人們生活水平的不斷提高,消費(fèi)者對(duì)魚(yú)的產(chǎn)量和肉品質(zhì)提出更高要求。然而,草魚(yú)屬低等脊椎動(dòng)物,其免疫系統(tǒng)低下,抗病力和存活率低,易患出血病、爛鰓病、腸炎病等,嚴(yán)重影響草魚(yú)生長(zhǎng)。在集約化高密度養(yǎng)殖模式下,草魚(yú)養(yǎng)殖正面臨著新的嚴(yán)峻考驗(yàn)。
酵母源物質(zhì)如酵母粉、酵母培養(yǎng)物、酵母提取物、酵母細(xì)胞壁等,是一類(lèi)公認(rèn)的綠色、安全、健康的工業(yè)產(chǎn)品。酵母源物質(zhì)能夠有效改善動(dòng)物消化道微生態(tài)平衡,增強(qiáng)機(jī)體抗氧化和免疫力,促進(jìn)動(dòng)物健康生長(zhǎng),在飼料工業(yè)中有廣泛的研究和應(yīng)用[2]。酵母源物質(zhì)大多含有氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等活性和風(fēng)味物質(zhì),對(duì)動(dòng)物誘食、生長(zhǎng)、繁殖、免疫、健康等具有積極作用[3-6]。由于酵母源物質(zhì)的來(lái)源和生產(chǎn)工藝不同,其組成和應(yīng)用效果存在較大差異。目前,酵母源物質(zhì)在草魚(yú)上的研究主要集中于酵母培養(yǎng)物、酵母水解物或酵母細(xì)胞壁對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)和免疫性能的影響,關(guān)于不同來(lái)源產(chǎn)品對(duì)草魚(yú)肌肉品質(zhì)和血清指標(biāo)影響的研究報(bào)道很少。因此,本試驗(yàn)主要研究飼料中添加啤酒酵母粉、啤酒酵母抽提物、糖蜜酵母粉、糖蜜酵母抽提物和還原型谷胱甘肽對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)性能、肌肉品質(zhì)和血清指標(biāo)的影響,以期為酵母源物質(zhì)在草魚(yú)飼料中的合理應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)共配制6組飼料,見(jiàn)表1。以魚(yú)粉為動(dòng)物蛋白源,發(fā)酵豆粕、花生麩和菜粕為植物蛋白源,高精面粉為糖源,豆油、魚(yú)油為脂肪源配制基礎(chǔ)飼料,記為T(mén)0組。在T0組基礎(chǔ)上,分別添加0.01%的啤酒酵母粉(T1組)、啤酒酵母抽提物(T2組)、糖蜜酵母粉(T3組)、糖蜜酵母抽提物(T4組)和0.02%的還原型谷胱甘肽(純度>98.0%,T5組)配制其余5組飼料。6組試驗(yàn)飼料等氮(平均粗蛋白質(zhì)含量為31.5%)、等能(平均總能為17.4 MJ/kg),所有飼料原料均粉碎至過(guò)60目篩,維生素和礦物質(zhì)預(yù)混料等微量組分采用逐級(jí)擴(kuò)大法混勻。全部混合后用Valva-60-Ⅰ型膨化機(jī)(廣州市維拉維機(jī)械設(shè)備有限公司)將其制成直徑為2.0 mm的膨化顆粒飼料,50℃烘干,自然冷卻后裝入密封袋中,于-20℃冰箱中保存。
試驗(yàn)用草魚(yú)購(gòu)于廣州市中山大學(xué)魚(yú)類(lèi)研究室漁場(chǎng),飼養(yǎng)試驗(yàn)在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所白云試驗(yàn)基地魚(yú)塘網(wǎng)箱(1.5 m×1.5 m×2.0 m)中進(jìn)行。魚(yú)苗先在網(wǎng)箱中暫養(yǎng),每天投喂商品飼料2次。選取體格健壯、大小均勻、平均初始體重為(193.30±0.28)g的草魚(yú)540尾,隨機(jī)分為6組,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)30尾,分別投喂對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)飼料。每日記錄投喂量、死亡情況以及水溫和水質(zhì)情況。每天在9:30和16:30分2次按體重4%進(jìn)行定量投喂,飼養(yǎng)周期為56 d。試驗(yàn)期間水溫為13.0~34.0 ℃,pH值7.5~8.0,氨氮濃度≤0.1 mg/l,亞硝酸鹽≤0.01 mg/l,溶氧濃度>5 mg/l。
試驗(yàn)結(jié)束前24 h禁食,記錄每個(gè)重復(fù)中草魚(yú)的數(shù)量和總重量,計(jì)算增重率。每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取15尾魚(yú),用間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽(MS-222)麻醉,備用。取3尾魚(yú)分離兩側(cè)背肌,置于-20℃冰箱中保存,用于肌肉常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析;取5尾魚(yú),尾靜脈取血,混合后于4℃下靜置2 h,于3 500 r/min下離心10 min,取血清于-80℃冰箱中保存,用于血清指標(biāo)測(cè)定,然后測(cè)定每尾魚(yú)的體重、體長(zhǎng)、肝臟重和腸重;取3尾魚(yú),分離兩側(cè)背肌,用于測(cè)定肌肉的pH值、滴水損失[7]和揮發(fā)性鹽基總氮含量[8];取4尾魚(yú),分離背肌,取同側(cè)背鰭下方側(cè)線上方的1 cm×1 cm×1 cm大小的肌肉,用于鮮肉質(zhì)構(gòu)分析(Texture profile analysis,TPA)。質(zhì)構(gòu)儀(TA.XTplus,SMS,英國(guó))使用參數(shù)設(shè)置為:圓柱狀不銹鋼探頭,直徑5 mm,測(cè)試前、中、后速度分別為1、2 mm/s和5 mm/s,應(yīng)變模式,下壓距離為樣品厚度的75%,每個(gè)樣品下壓2次,時(shí)間間隔5 s,觸發(fā)模式為自動(dòng),觸發(fā)力5 g。
表1 試驗(yàn)飼料配方及營(yíng)養(yǎng)水平(干基)
飼料和肌肉樣品中的水分含量采用105℃常壓干燥法(GB/T 6435—1986)測(cè)定、粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法(GB/T 6432—1994)測(cè)定、粗脂肪含量采用乙醚抽提法(GB/T 6432—1994)測(cè)定、粗灰分含量采用550℃灼燒法(GB/T 6438—1992)測(cè)定。飼料中總能采用氧彈量熱儀(IKA-C2000,德國(guó))進(jìn)行測(cè)定??偟鞍祝═P)、膽固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、血糖(GLU)、尿素氮(UN)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、白蛋白/球蛋白(A/G)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-CH)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-CH)含量采用全自動(dòng)生化分析儀(日立7600,日本)進(jìn)行測(cè)定??偪寡趸芰Γ═-AOC)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)等血清抗氧化指標(biāo)采用商業(yè)試劑盒(南京建成生物工程研究所),并依照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行測(cè)定。
增重率(WGR,%)=100×[終末平均體重(g)-初始平均體重(g)]/初始平均體重(g)
特定生長(zhǎng)率(SGR,%/d)=100×[In終末均重(g)-In初始均重(g)]/飼養(yǎng)天數(shù)
存活率(SR,%)=100×終末尾數(shù)/初始尾數(shù)
肥滿度(CF,g/cm3)=100×體重(g)/[體長(zhǎng)(cm)]3
肝體比(HSI,%)=100×肝臟重(g)/體質(zhì)量(g)
腸體比(VSI,%)=100×腸道重(g)/體質(zhì)量(g)
飼料系數(shù)(FC)=攝入飼料總量(g)/[終末體重(g)-初始體重(g)]
蛋白質(zhì)效率(PER,%)=100×[終末體重(g)-初始體重(g)]/[攝入飼料總量(g)×飼料粗蛋白質(zhì)含量(%)]
滴水損失(DL,%)=100×[離心前肌肉的質(zhì)量(g)-離心后肌肉的質(zhì)量(g)]/離心前肌肉的質(zhì)量(g)
采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件中單因素方差分析(oneway ANOVA)和Duncan's均值多重比較法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的差異顯著性進(jìn)行分析處理,若不滿足方差齊性則采用Dunnett-T3檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)”表示,P<0.05表示差異顯著。
表2 酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響
由表2可知,T1~T5組草魚(yú)的末均重、增重率和特定生長(zhǎng)率與T0相比無(wú)顯著差異(P>0.05)。T1組和T2組飼料系數(shù)低于T0組(P<0.05),而蛋白質(zhì)效率高于T0組(P<0.05)。T5組蛋白質(zhì)效率高于 T0組(P<0.05)。各組間草魚(yú)的成活率、肥滿度、肝體比和腸體比無(wú)顯著差異(P>0.05)。
由表3可知,各組間草魚(yú)肌肉的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、水分含量以及滴水損失、pH值和揮發(fā)性鹽基總氮的含量均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
表3 酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)肌肉成分、滴水損失、pH值和揮發(fā)性鹽基總氮的影響
由表4可知,T5組草魚(yú)肌肉的膠粘性和咀嚼性均高于其它組(P<0.05)。與T0組相比,T1、T2、T3組和T4組草魚(yú)肌肉的膠粘性和咀嚼性均無(wú)顯著差異(P>0.05)。各組間草魚(yú)肌肉的硬度、彈性、粘著性、回復(fù)性和內(nèi)聚性均無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表4 酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)肌肉質(zhì)構(gòu)特性的影響
由表5可知,各組間草魚(yú)血清中總蛋白、膽固醇、甘油三酯、血糖、尿素氮、白蛋白、球蛋白、白蛋白/球蛋白、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量以及谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性均無(wú)顯著差異(P>0.05)。T1~T5組草魚(yú)血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性高于T0組(P<0.05)。T1、T2、T4組和T5組草魚(yú)血清超氧化物歧化酶活性均高于T0組(P<0.05),T4組草魚(yú)血清過(guò)氧化氫酶高于T0組(P<0.05)。各組間草魚(yú)血清總抗氧化能力和丙二醛含量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表5 酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)血清指標(biāo)的影響
酵母源物質(zhì)在水產(chǎn)動(dòng)物中的應(yīng)用研究多集中于凡納濱對(duì)蝦[9-10]、斑點(diǎn)叉尾鮰[11-12]、加州鱸[13]、大菱鲆[14]、異育銀鯽[15]、中華鱉[16]等特種水產(chǎn)養(yǎng)殖品種上,而對(duì)占有全國(guó)淡水養(yǎng)殖量最大的草魚(yú)的研究卻很少。據(jù)報(bào)道,適量添加酵母源物質(zhì),如酵母培養(yǎng)物[17-18]、酵母水解物[19]、酵母細(xì)胞壁[20]、谷胱甘肽[21],可顯著提高草魚(yú)的生長(zhǎng)性能。本試驗(yàn)結(jié)果表明,5種酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)的增重率和特定生長(zhǎng)率均無(wú)顯著影響,這可能與飼料成分、酵母源物質(zhì)的組成和添加量、生長(zhǎng)階段、養(yǎng)殖環(huán)境等因素有關(guān),具體原因有待進(jìn)一步分析。本試驗(yàn)中,添加啤酒酵母粉和啤酒酵母抽提物顯著提高了草魚(yú)的蛋白質(zhì)效率,并降低了飼料系數(shù),說(shuō)明酵母源物質(zhì)可改善草魚(yú)的飼料轉(zhuǎn)化利用率。啤酒酵母粉和啤酒酵母抽提物可提供β-葡聚糖、甘露寡糖、核苷酸、谷胱甘肽等活性物質(zhì),對(duì)于增強(qiáng)動(dòng)物自身免疫,促進(jìn)消化吸收,改善飼料利用率有很大的幫助[22]。本試驗(yàn)表明,飼料中添加0.02%還原型谷胱甘肽對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)性能沒(méi)有顯著影響,這與趙紅霞等(2007)[21]報(bào)道一致。
本試驗(yàn)中,啤酒酵母抽提物對(duì)草魚(yú)的促生長(zhǎng)作用優(yōu)于啤酒酵母粉、糖蜜酵母粉和糖蜜酵母抽提物,這與不同酵母源物質(zhì)的組成差異有關(guān)。由于產(chǎn)品來(lái)源和生產(chǎn)工藝不同,酵母源物質(zhì)中活性物質(zhì)的含量存在較大差異。與酵母粉相比,酵母抽提物相當(dāng)于不含酵母細(xì)胞壁的內(nèi)容物,其核苷酸、谷胱甘肽等活性物質(zhì)含量更高。核苷酸已被證實(shí)對(duì)草魚(yú)[23]、凡納濱對(duì)蝦[24]、團(tuán)頭魴[25]、錦鯉[26]、異育銀鯽[27]、梭鱸[28]、斑點(diǎn)叉尾鮰[29]等水產(chǎn)動(dòng)物具有促生長(zhǎng)作用。谷胱甘肽亦能參與機(jī)體自由基清除、解毒、物質(zhì)吸收、細(xì)胞生長(zhǎng)和免疫、DNA生物合成等,對(duì)促進(jìn)魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)、增強(qiáng)抗氧化應(yīng)激有重要作用[30]。
酵母源物質(zhì)含有豐富的氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等活性成分,對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)平衡及肌肉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有積極作用。曾本和等(2015)[19]研究表明,飼料中添加適量的酵母水解物對(duì)草魚(yú)胴體中粗灰分和水分無(wú)顯著影響,但可顯著提高草魚(yú)胴體中粗蛋白質(zhì)含量并降低粗脂肪含量,說(shuō)明酵母水解物可改善草魚(yú)肌肉品質(zhì)。酵母水解物對(duì)加州鱸[13]以及酵母核苷酸對(duì)鯉[31]的試驗(yàn)得到相似結(jié)論。這可能與酵母水解物含有豐富的氨基酸和小肽有關(guān),因?yàn)榘被峥纱龠M(jìn)魚(yú)體蛋白質(zhì)合成,小肽能阻礙脂肪吸收,促進(jìn)脂質(zhì)代謝消耗。本試驗(yàn)表明,5種酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)肌肉成分均無(wú)顯著影響,這與曾本和等(2015)[19]對(duì)草魚(yú)的報(bào)道有一定的差異,可能與魚(yú)的生長(zhǎng)階段、飼料成分、酵母源物質(zhì)的來(lái)源與組成等多種因素有關(guān)。本試驗(yàn)與周興華等(2009)[26]對(duì)錦鯉、孫圣蘭(2004)[32]對(duì)對(duì)蝦的試驗(yàn)結(jié)論一致。
質(zhì)構(gòu)分析又稱(chēng)二次咀嚼測(cè)試,主要通過(guò)模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)對(duì)樣品進(jìn)行二次壓縮,根據(jù)樣品壓縮變形所需要的力、壓縮后恢復(fù)的程度及壓縮峰面積進(jìn)行運(yùn)算,通過(guò)電腦輸出測(cè)試曲線,從中分析質(zhì)構(gòu)特性參數(shù)如硬度、膠粘性、彈性、內(nèi)聚性、粘著性、咀嚼性、回復(fù)性[33-34]。肌肉的質(zhì)構(gòu)特性是評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)肌肉品質(zhì)好壞的重要依據(jù)之一。目前,質(zhì)構(gòu)分析在草魚(yú)鮮肉上的報(bào)道較少,關(guān)于酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)肌肉質(zhì)構(gòu)特性影響的研究尚無(wú)報(bào)道。本試驗(yàn)表明,酵母粉和酵母抽提物對(duì)草魚(yú)肌肉質(zhì)構(gòu)特性均無(wú)顯著影響,但添加0.02%谷胱甘肽顯著增加了草魚(yú)鮮肉的膠粘性和咀嚼性。已有研究表明,草魚(yú)背部肌肉質(zhì)構(gòu)特征的變化主要由肌漿蛋白、肌原纖維蛋白、基質(zhì)蛋白、肌纖維粗細(xì)等肌肉微觀結(jié)構(gòu)的變化引起的[35]。谷胱甘肽是否通過(guò)改變草魚(yú)肌肉微觀結(jié)構(gòu)從而提高肌肉品質(zhì),仍需進(jìn)一步深入探討。
研究證實(shí),酵母源物質(zhì)可顯著提高陸生動(dòng)物如奶牛[36]、絨山羊[37]、肉仔雞[38-39]、生長(zhǎng)育肥豬[40]的血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活力。然而,關(guān)于酵母源物質(zhì)對(duì)魚(yú)蝦抗氧化能力的影響報(bào)道較少。徐磊等(2010)[41]研究表明,異育銀鯽攝食酵母培養(yǎng)物后血清超氧化物歧化酶活性增加,魚(yú)體抗氧化能力增強(qiáng)。粟雄高等(2012)[42]報(bào)道,適量添加酵母培養(yǎng)物顯著提高了凡納濱對(duì)蝦血清中超氧化物歧化酶活性。本試驗(yàn)表明,酵母源物質(zhì)如酵母粉和酵母抽提物顯著提高了草魚(yú)血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶活性,表明酵母源物質(zhì)有激活谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶活性的作用。動(dòng)物在正常生命活動(dòng)中,機(jī)體通過(guò)酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)產(chǎn)生氧化自由基。超氧化物歧化酶是抗氧化酶系統(tǒng)的主要成員,機(jī)體內(nèi)氧自由基在超氧化物歧化酶的作用下生成氧分子和過(guò)氧化氫,從而清除自由基,保護(hù)細(xì)胞膜免受損傷。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶可保護(hù)機(jī)體組織的大分子成分,使其免受氧自由基的侵襲[37]。谷胱甘肽可作為還原劑促進(jìn)過(guò)氧化氫、有機(jī)氫過(guò)氧化物和脂質(zhì)氫過(guò)氧化物的還原,減輕細(xì)胞氧化損傷,在飼料中添加酵母源物質(zhì)或直接添加谷胱甘肽能在一定程度上提高動(dòng)物機(jī)體內(nèi)谷胱甘肽的濃度,進(jìn)而提高動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力[37]。酵母源物質(zhì)發(fā)揮抗氧化作用可能與其富含多種營(yíng)養(yǎng)活性物質(zhì)有關(guān),如氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等,對(duì)促進(jìn)水產(chǎn)動(dòng)物健康、提高機(jī)體抗氧化和免疫力有重要意義。
飼料中添加一定量的5種酵母源物質(zhì)對(duì)草魚(yú)增重率、特定生長(zhǎng)率、肌肉成分和血清生化指標(biāo)無(wú)顯著影響,但顯著提高了血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶活性。以生長(zhǎng)性能為評(píng)價(jià)指標(biāo),啤酒酵母抽取物對(duì)草魚(yú)的應(yīng)用效果優(yōu)于其它酵母源物質(zhì)。