鄧奇志,王 樂
(1.河南省南陽農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院,河南南陽 473000;2.河南華牧生物科技有限公司,河南南陽 473000)
經(jīng)過了過去幾十年的發(fā)展,目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中的占比在不斷增加,但由于在有限的養(yǎng)殖系統(tǒng)中追求最大的生產(chǎn)力,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)采取了高密度飼養(yǎng)策略,密集的水產(chǎn)養(yǎng)殖引發(fā)了更高的疾病易感性和水產(chǎn)養(yǎng)殖的重大損失,保護養(yǎng)殖魚類不受各種疾病的影響是提高產(chǎn)量和進一步發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的先決條件(鄧岳松和陳權(quán)軍,2010)。過去廣泛使用抗菌化合物治療水產(chǎn)養(yǎng)殖場的感染性細菌疾病,但由于抗生素有一些有害的副作用,如病原體抗生素耐藥菌株的發(fā)展及環(huán)境和食品安全中抗生素殘留問題,因此,抗生素在我國飼料中已被禁用(張書劍,2007)。Ardo等(2008)報道,通過刺激免疫系統(tǒng)預(yù)防魚病被認為是可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖的一種有前景的方法,因為免疫刺激劑通過刺激非特異性免疫反應(yīng),增強對病原體的整體抗性,其在感染初始階段的免疫中起關(guān)鍵作用。Yoo等(2001)報道了一種陰離子堿礦化合物的免疫刺激潛在作用,其免疫調(diào)節(jié)活性已通過增殖和激活豬免疫細胞,特別是CD4+、CD8+雙陽性T淋巴細胞在外周血和次級淋巴器官中得到證實。但目前關(guān)于堿性化合物對魚類的有益作用信息有限。因此,本試驗旨在評估一種復(fù)合堿性礦物質(zhì)對比目魚生長性能、養(yǎng)分消化利用及非特異性免疫的影響。
1.1 試驗原料及分組 試驗選擇平均初始體重為(144.06±0.17)g的比目魚900條,隨機分為3組,每組5個水族箱,每個水族箱飼養(yǎng)60條。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧,處理組分別在基礎(chǔ)日糧中添加2和4 mg/kg堿性礦物質(zhì),試驗持續(xù)105 d。試驗基礎(chǔ)原料組成及營養(yǎng)水平見表1,堿性礦物質(zhì)購自某生物科技公司,主要由硅酸鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、硼酸鈉、葡萄糖、硝酸銀、食鹽、亞硫酸鈉組成。
1.2 飼養(yǎng)試驗及樣品收集 比目魚在水族箱中飼養(yǎng),水流量為4 L/min,并進行曝氣以保持足夠的溶解氧。每天飼喂2次,飼喂30 min后將未食用的食物虹吸出,稱重以確定采食量。每3周測量一次魚的生長情況。在稱重或采血前24 h停止飼養(yǎng),以減少對魚的應(yīng)激。在飼養(yǎng)試驗結(jié)束時,對每個魚缸中所有魚進行稱重、計數(shù),并測量其總長度,計算生長參數(shù)和存活率。此外,每個水族箱隨機選擇3條魚,用2-苯氧乙醇溶液麻醉,用肝素化注射器從尾靜脈采集血樣,分離血清,免疫球蛋白水平、溶菌酶、髓過氧化物酶(MPO)和超氧化物歧化酶活力(SOD)(試劑盒法)。參考Anderson和Siwicki(1995)的方法分析硝基藍四氮唑(NBT)。采血后將魚進行屠宰,收集小腸,參考王永翠(2012)的顯微鏡檢方法分析杯狀細胞個數(shù)。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平
1.3 養(yǎng)分消化 將1%三氧化二鉻作為惰性指示劑添加到飼料中,將相同組的魚用手喂食其中一種試驗飼料,使其達到明顯的飽足狀態(tài)。喂養(yǎng)1 h后將飼養(yǎng)槽刷除,以清除未食用的飼料和糞便殘留物,收集糞便。糞便樣本冷凍干燥24 h,并保存在-20℃,用于分析干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量,根據(jù)飼料中養(yǎng)分含量計算表觀消化率。
1.4 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件單因素方差分析模型,采用Turkey法進行多重比較,同時用正交多項式研究因素水平對指標(biāo)的線性和二次曲線效應(yīng),P<0.05表示差異顯著。
2.1 堿性礦物質(zhì)對比目魚生長性能和器官指數(shù)的影響 由表2可知,基礎(chǔ)日糧添加堿性礦物質(zhì)對比目魚的初重、末重、相對增重、特定生長率和外型指數(shù)的影響均無顯著線性或二次曲線效應(yīng)(P>0.05)。隨著日糧堿性礦物質(zhì)添加水平的升高,比目魚的料重比表現(xiàn)為顯著線性和二次趨勢降低(P<0.05),蛋白效率和杯狀細胞數(shù)量表現(xiàn)為顯著線性和二次曲線升高(P<0.05)。2和4 mg/kg堿性礦物質(zhì)組比目魚的存活率較對照組分別提高28.95%和33.91%(P<0.05),肝臟指數(shù)分別提高21.11%和29.44%(P<0.05),腸道相對長度分別提高28.36%和27.57%(P<0.05)。
表2 堿性礦物質(zhì)對比目魚生長性能和器官指數(shù)的影響
2.2 堿性礦物質(zhì)對比目魚養(yǎng)分消化的影響 由表3可知,日糧添加不同水平的堿性礦物質(zhì)對比目魚的有機物、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪表觀消化率均無顯著影響(P>0.05)。2 mg/kg堿性礦物質(zhì)組比目魚的干物質(zhì)表觀消化率分別較對照組和4 mg/kg堿性礦物質(zhì)組顯著提高5.76%和4.68%(P<0.05)。
表3 堿性礦物質(zhì)對比目魚養(yǎng)分消化的影響 %
2.3 堿性礦物質(zhì)對比目魚非特異性免疫的影響 由表4可知,在基礎(chǔ)日糧中添加不同水平的堿性礦物質(zhì)對比目魚血清NBT活性、IgA、IgG、IgM濃度及抗蛋白酶活性均無顯著影響(P>0.05)。2和4 mg/kg堿性礦物質(zhì)組比目魚血清MPO活性及SOD活性顯著高于對照組(P<0.05),2 mg/kg堿性礦物質(zhì)組比目魚血清溶解酶活性較對照組和4 mg/kg堿性礦物質(zhì)組分別顯著提高76.01%和61.39%(P<0.05)。
表4 堿性礦物質(zhì)對比目魚非特異性免疫的影響
本研究結(jié)果表明,在日糧中添加堿性礦物質(zhì)可以輕微改善比目魚生長性能,顯著提高飼料利用效率。目前,關(guān)于堿性礦物質(zhì)對魚類影響的研究報道有限。堿性礦物質(zhì)是硅鋁酸鹽和一些金屬鹽在堿性溶液中的混合物,其中硅鋁酸鹽占60%,其對動物影響的潛在機制尚不清楚。由于消化酶的活性很大程度上受到pH影響。事實上,消化過程是在中堿性條件下進行的(Munilla-Moran和Saborido-Rey,1996),因此,根據(jù)本研究飼料利用率的提高,暗示這可能是由于消化酶活性增強的原因,因為堿性礦物質(zhì)是一種堿性溶液,有助于更好的酶消化。
本研究的消化率試驗結(jié)果為添加堿性礦物質(zhì)對魚飼料利用的積極影響提供了更多的證據(jù)。試驗結(jié)果表明,日糧添加2 mg/kg堿性礦物質(zhì)顯著改善了干物質(zhì)消化率,而堿性礦物質(zhì)處理組粗蛋白質(zhì)表觀消化率較對照組略有升高,這種消化率的提高可能是由于堿性礦物質(zhì)對消化酶活性的促進作用,特別是蛋白水解酶。另一方面,堿性礦物質(zhì)是礦物質(zhì)的補充來源,礦物質(zhì)用于維持骨骼形成和膠體系統(tǒng),酸堿平衡,并用于生物重要化合物(如激素和酶)的合成。此外,Olsson等(2007)報道,禁食、飼料攝入量增加和日糧組成的變化會影響腸道形態(tài)學(xué)參數(shù)。腸道長度是影響營養(yǎng)吸收的重要因素之一。Lavin等(2008)報道,腸道長度變化會影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化和同化。在本研究中,日糧添加堿性礦物質(zhì)可以顯著提高比目魚的腸道相對長度,這種腸道長度的增加可以通過表面積、體積、絨毛面積等相關(guān)特征的增加,對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收產(chǎn)生積極影響。
堿性礦物質(zhì)處理組杯狀細胞數(shù)量顯著高于對照組,由于杯狀細胞分布在整個胃腸道,通過分泌黏液保護機體免受化學(xué)物質(zhì)和消化酶的損傷,同時它們還負責(zé)生產(chǎn)粘蛋白的高分子量糖蛋白化合物,粘蛋白是腸黏液層的主要成分(Kim和Khan,2013)。在本研究日糧中添加堿性礦物質(zhì)可增加小腸杯狀細胞的數(shù)量,這與飼料利用率和消化的結(jié)果一致。日糧添加2和4 mg/kg堿性礦物質(zhì)顯著提高MPO和SOD活性,提升堿性礦物質(zhì)可上調(diào)比目魚的非特異免疫應(yīng)答,并顯著提高溶菌酶,但對其免疫參數(shù)沒有顯著影響,這可能與魚的先天免疫系統(tǒng)(包括幾種體液和細胞因子)對免疫刺激劑有不同的反應(yīng)有關(guān)(Secombes,1996)。
日糧添加堿性礦物質(zhì)可以改善比目魚的飼料利用率和干物質(zhì)消化率,對消化道組織學(xué)和非特異性免疫、抗氧化有積極影響,其中2 mg/kg的添加水平最適宜。