孫迪 ,張判 ,潘正坤 ,左至恒 ,王超 ,姚東林 ,孫卓琳 ,謝少林 ,3,鄒記興 ,周愛國 ,3
(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院,廣東 廣州 510642;2.清遠市農(nóng)業(yè)科技推廣服務(wù)中心,廣東 清遠 511510;3.清遠市北江水產(chǎn)科學(xué)研究所,廣東 清遠 511510)
仔稚魚階段是魚類早期生活史的關(guān)鍵階段,魚類消化機能的早期發(fā)育正成為魚類消化生理學(xué)的熱點[1-2],消化道是魚類消化系統(tǒng)的重要組成部分,其形態(tài)學(xué)發(fā)育直接體現(xiàn)著仔稚魚消化能力的變化過程,因此,研究仔稚魚消化道的形態(tài)變化,有助于深入的理解魚類在不同發(fā)育時期對特定食物的適應(yīng)性及消化能力[3-4]。魚類的應(yīng)激反應(yīng)是對各種環(huán)境因子的超長刺激所產(chǎn)生的一種非特異性生理反應(yīng),是動物機體對超出其生理調(diào)節(jié)范圍的環(huán)境變化的一種適應(yīng)能力[5-6]。但是過長過強的應(yīng)激反應(yīng)會對機體產(chǎn)生危害,導(dǎo)致生長發(fā)育緩慢、繁殖能力下降、免疫力低下及發(fā)病率和死亡率提高等[7]。另外,應(yīng)激反應(yīng)致使水產(chǎn)品品質(zhì)受到影響,甚至可能產(chǎn)生毒素,并在水生動物體內(nèi)積累,直接危及人類生命安全。
翹嘴鲌又稱翹嘴紅鲌,具有肌肉營養(yǎng)豐富、口感細嫩、游泳迅猛、善于跳躍、有高度的繁殖力、抗逆性強、病害較少、能耐低氧等優(yōu)點[8]。隨著翹嘴鲌養(yǎng)殖的逐漸興起,適宜的商品飼料亟待開發(fā)。翹嘴鲌出現(xiàn)了各種各樣的問題,例如后期餌料殘余導(dǎo)致的水質(zhì)污染、性情暴躁、容易受驚等,這些問題都與翹嘴鲌的餌料有著很大的關(guān)系。魚類腸道黏膜面積大,且與外界環(huán)境直接相通,腸黏膜每天與大量的食物抗原和微生物抗原發(fā)生廣泛地接觸,因此,腸道絨膜的生理狀態(tài)直接關(guān)系到機體的健康狀況[9-10]。
抗應(yīng)激飼料可以借助于動物腸道微生物合成的維生素等營養(yǎng)性產(chǎn)物發(fā)揮免疫作用[11]。魚類攝食后,在魚體內(nèi)發(fā)揮作用,增強魚類的抗應(yīng)激能力[12]。它將吸附動物腸道內(nèi)有害物質(zhì)、調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、增強內(nèi)源酶活性、降低消化道粘膜損傷等,系統(tǒng)地達到提高生產(chǎn)性能、改善養(yǎng)殖環(huán)境、確保食品安全的效果,與單一產(chǎn)品相比,具有多功能協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)勢[13]。該試驗通過翹嘴鲌養(yǎng)殖試驗,對該抗應(yīng)激添加劑的使用效果進行系統(tǒng)分析和評價,旨在對該添加劑在生產(chǎn)實踐的使用起一定的指導(dǎo)作用。
試驗用魚是英德市水產(chǎn)繁殖場自繁自育的翹嘴鲌。挑選體質(zhì)健壯,大小均勻的翹嘴鲌30尾,平均體質(zhì)量為72.06 g平均體長為18.38 cm。
試驗設(shè)投喂含 2%抗應(yīng)激的飼料 0、7、14、21、28和 35 d(S0、S1、S2、S3、S4、S5),空白對照為 S0,6 個處理,3次重復(fù)。飼料由韶關(guān)市可利鮮生物科技有限公司加工制成膨化料,基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ)%)
1.2.1 飼養(yǎng)管理 試驗場所為英德市一小型自然湖泊。選取健康翹嘴鲌幼魚分配到1個的網(wǎng)箱(1.0 m×1.0 m×1.5 m)中進行飼養(yǎng),為了防止翹嘴鲌?zhí)鼍W(wǎng)箱,均裝上網(wǎng)箱蓋。網(wǎng)箱水深保持在1 m左右,一共30尾。投喂試驗飼料。每天08:00和16:30各投喂1次,投喂量為魚體重的2%~4%,準(zhǔn)確稱量每天投喂的飼料重量。每日監(jiān)測水質(zhì)情況:水溫24.5~31.5℃;溶氧>5 mg/L;pH 值 6.8~7.8;氨氮<0.5 mg/L。
1.2.2 測定指標(biāo) 飼養(yǎng)后,停食24 h,每次隨機取翹嘴鲌幼魚3尾,測體長、體質(zhì)量,在冰上解剖,解剖后取腸道分離腸系膜脂肪團。用0.8%生理鹽水輕輕沖洗,Bouin氏液固定石蠟切片,厚度5μm,H-E染色,中性樹膠封片,dm 500顯微鏡下觀察并攝影,測微尺計量。分別測量腸道橫切面積、肌層厚度、黏膜褶皺高度、褶皺寬度、褶皺個數(shù)。本試驗所有測量對象的選擇,均遵守組織學(xué)樣品采集與圖像數(shù)據(jù)測量中的隨機等距原則。
黏膜褶皺個數(shù):是指腸腔橫切面上粘膜褶皺的個數(shù)。
褶皺高度:用粘膜褶皺頂端至基部凹陷處的垂直距離表示,每張切片隨機選取10個褶皺進行測量,取平均值。
褶皺寬度:指褶皺基部、褶皺高度1/3處及2/3處褶皺寬度的平均值,每張切片隨機選取10個褶皺計算,取平均值。
肌層厚度:在每張切片中隨機測量30處肌層的厚度,取平均值。
橫切面積:緊貼腸管外壁畫線,其圈中的面積被認(rèn)為是腸道橫切面積,分別測量3次,取平均值[14]。
取固定好的組織樣品進行脫水,石蠟包埋和切片,HE染色,顯微鏡鏡檢,圖像采集分析。
數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進行處理,以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)表示,單因素方差分析中的tukey比較分析組內(nèi)的差異統(tǒng)計學(xué)意義。
由表2知,肌層厚度總體呈現(xiàn)隨著投喂時間的增加逐漸增厚。同對照組相比,S1、S2與S3無明顯差異,S4、S5組出現(xiàn)極具統(tǒng)計學(xué)意義差異(P<0.05)。從S3開始增長迅速。肌層厚度的最大值出現(xiàn)在S5組,對照最小。
表2 不同處理組之間肌層厚度的影響
由表3知,褶皺高度總體呈現(xiàn)隨著投喂時間的增加逐漸增厚。同對照組相比,S1、S2、S3差異不顯著,S4、S5 出現(xiàn)極具統(tǒng)計學(xué)意義差異(P<0.05),各組之間S4開始增厚明顯,褶皺高度的最大值出現(xiàn)在S5組,對照最小。
表3 不同處理組之間褶皺高度的影響
由表4知,褶皺寬度總體呈現(xiàn)隨著投喂時間的增加逐漸增大。同對照組相比,S1、S2、S3和S4差異均不具統(tǒng)計學(xué)意義,S5與對照組具統(tǒng)計學(xué)意義差異,S4開始急劇變寬。
表4 不同處理組之間褶皺寬度的影響
由表5知,橫截面積總體呈現(xiàn)隨著投喂時間的增加逐漸變大。同對照組相比,每組差異都極具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),S1組和S3組增長明顯,橫截面積的最大值出現(xiàn)在S5組,對照最小。
表5 不同處理組之間橫截面積的影響
由表6知,黏膜褶皺個數(shù),S0~S5依次增加。由S0組的24增加到S5組的34。
表6 不同處理組之間褶皺個數(shù)的影響
翹嘴鲌腸道部位的肌肉組織以平滑肌為主,內(nèi)層為環(huán)肌,外層為縱肌,最外層是漿膜,與黏膜下層的疏松結(jié)締組織連接形成網(wǎng)狀,增加了腸道的韌性與彈性。使之有迅速而強大的收縮能力,利于推動食物進行消化[15]。由試驗得,在飼料中添加了抗應(yīng)激添加劑后,翹嘴鲌的腸道褶皺個數(shù)比對照有所上升。同對照組相比,S1、S2與S3無明顯差異,S4、S5組差異具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。從S3開始增長迅速。肌層厚度的最大值出現(xiàn)在S5組,對照最小。且增長速率隨著時間的增加而變緩。結(jié)果表明,使用抗應(yīng)激飼料可以改善翹嘴鲌幼魚腸道結(jié)構(gòu),促進腸絨毛的發(fā)育,保護腸道結(jié)構(gòu)完整性,平滑肌運動可使黏膜上的絨毛產(chǎn)生節(jié)律性伸縮和擺動,如同泵的作用,促使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)從腸腔進入絨毛,加速絨毛內(nèi)血液和淋巴的流,從而有利于吸收。
腸道是水產(chǎn)動物營養(yǎng)成分消化吸收的主要器官,它的結(jié)構(gòu)與功能的完整性直接影響營養(yǎng)物質(zhì)吸收以及利用效率[16],特別是腸道的黏膜高度,是衡量小腸消化吸收功能的重要指標(biāo)。由試驗得,褶皺高度方面,總體呈現(xiàn)隨著時間的增加逐漸增厚。同對照組相比,S1、S2、S3差異不具統(tǒng)計學(xué)意義,S4、S5差異具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),各組之間S4開始增厚明顯,褶皺高度的最大值出現(xiàn)在S5組,對照最小。腸道黏膜密集度沒有顯著變化,褶皺的高度與其腸上皮細胞數(shù)量有關(guān),當(dāng)褶皺高度變高時,腸上皮細胞數(shù)量增多,對養(yǎng)分的吸收能力較高,反之,高度短時成熟的絨毛細胞減少,對養(yǎng)分的吸收能力就會降低[17]。上皮由單層柱狀上皮細胞構(gòu)成,包含有吸收細胞和杯狀細胞兩種,主要是吸收細胞。這種細胞一般呈高柱狀,游離面具有明顯的紋狀緣,即電鏡下所見的微絨毛,這種微絨毛可以增加表面的吸收面積15~20倍。
翹嘴鲌沒有胃,胃腸分化不明顯,沒有形成真正的胃,腸道較短。腸道各段組織結(jié)構(gòu)基本相同,黏膜向腸腔內(nèi)凸起形成皺襞。褶皺寬度方面,總體呈現(xiàn)隨著時間的增加逐漸增大。同對照組相比,S1、S2、S3和S4差異不具統(tǒng)計學(xué)意義,S5與對照組差異有統(tǒng)計學(xué)意義,S4開始急劇變寬,各試驗組之間差異不具統(tǒng)計學(xué)意義,褶皺寬度的最小值出現(xiàn)在S0組,對照最窄。因此加入抗應(yīng)激飼料后,腸壁褶皺變得深,從而可能提高了后腸的消化能力,其中以35 d處理組最為明顯。
腸道的正常形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能是充分消化并吸收營養(yǎng)物質(zhì)的重要保證,路紀(jì)琪等認(rèn)為,褶皺變得較低平而數(shù)目較多,它具有暫存和一定消化、吸收功能[18]。該試驗中,隨著時間增加褶皺個數(shù)依次增加,S0~S5依次增加。橫截面積方面,總體呈現(xiàn)隨著時間的增加逐漸變大。同對照組相比,每組差異都具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),S1組和S3組增長明顯,橫截面積的最大值出現(xiàn)在S5組,對照組最小。
魚類是低等水生動物,任何環(huán)境的改變都能引起魚體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),其中非生物因素有溫度、鹽度、pH、飼料匱乏、營養(yǎng)失衡、劣質(zhì)藥物和添加劑等,生物因素包括種間種內(nèi)競爭以及致病菌侵害等。這些不利因素都會引起機體的應(yīng)激反應(yīng),影響魚類的健康生活[19]。在正常情況下,在外來有害病原菌侵入時腸道粘膜會首先起到防御保護作用。但如果腸道粘膜受到應(yīng)激或一些病原微生物影響而遭到破壞時,機體的防御技能就會發(fā)生技能障礙,而導(dǎo)致大量菌群的入侵以及對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收功能的減退[17]。該試驗所使用的抗應(yīng)激添加劑對翹嘴鲌腸道結(jié)構(gòu)有明顯的改善,促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,提高抗應(yīng)激能力,對促進養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展有積極的促進作用,寡糖能夠抑制腸道有害菌,減少糞便中有害氣體的產(chǎn)生,這對于改善動物的生長環(huán)境具有一定的意義。在當(dāng)前集約化養(yǎng)殖的環(huán)境下,抗應(yīng)激飼料添加劑順應(yīng)了市場發(fā)展的需求,必將有良好的發(fā)展。