方攬月,鄧志剛,王 洋,徐杭忠,薛 洋,翟旭亮,李 虹,羅 莉*
(1.西南大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,淡水魚類資源與生殖發(fā)育教育部重點實驗室,重慶 400715;2.湖南德邦生物科技有限公司,湖南常寧 421500;3.重慶市水產(chǎn)技術(shù)推廣總站,重慶 400000)
大口黑鱸(Micropterus salmoides),又名加州鱸,是我國重要的淡水經(jīng)濟(jì)魚類之一,現(xiàn)產(chǎn)量超過50萬t,占全國淡水魚總產(chǎn)量1.88%(國家特色淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系,2021)。近年來,由于大口黑鱸人工配合飼料的應(yīng)用和消費市場的認(rèn)可,大口黑鱸的養(yǎng)殖得到快速發(fā)展。目前配合飼料的營養(yǎng)配方、加工工藝和日常管理技術(shù)尚不完善,長期食用人工飼料易導(dǎo)致魚類出現(xiàn)肝臟腫大、組織損傷和其他不良問題(Chen等,2020),容易造成水產(chǎn)動物病害頻發(fā)。
為解決大口黑鱸魚生產(chǎn)中出現(xiàn)的脂肪肝(張露露,2015)、碳水利用率低(Yu,2020)等問題,可以通過在飼料中添加功能性添加劑來達(dá)到改善動物體質(zhì)、預(yù)防肝損傷等動物疾病的效果。其中膽汁酸及其衍生物已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)中,已成為肝臟代謝異常、Ⅱ型糖尿病和肝臟相關(guān)疾病的治療藥物(Chiang John,2021),在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)極具發(fā)展利用前景。相關(guān)研究表明,在水產(chǎn)動物飼料中添加膽汁酸可保護(hù)腸道健康(Staessen等,2020),增強腸道消化酶的活性(向梟,2021),提高飼料轉(zhuǎn)化率,調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝減少機體脂肪沉積(Ding等,2020),提高魚類肌肉中的蛋白質(zhì)含量和品質(zhì)(朱龍,2017)。除此之外,一些研究在飼料中廣泛嘗試使用多種非抗生素類功能性飼料添加劑,如單獨添加一定量的稀土(鈰和鑭)殼糖胺螯合鹽(Cui等,2013)、單甘酯(薛永強等,2020)、L-肉堿(Yu等,2020)等物質(zhì)到飼料中,對水產(chǎn)動物的生長、免疫和抗氧化性能等已產(chǎn)生了一定的促進(jìn)作用。
近年來,膽汁酸對大口黑鱸的營養(yǎng)作用、生理調(diào)控作用已有報道,且主要集中在高脂日糧基礎(chǔ)上的添加試驗評價。至于在常規(guī)中等脂肪水平(10%)下膽汁酸的添加效果,以及膽汁酸與稀土等的其他添加劑復(fù)合添加的加成作用的相關(guān)研究鮮見報道?;谏鲜霈F(xiàn)狀,本試驗在大口黑鱸飼料中添加不同含量的膽汁酸、稀土及其復(fù)配物,通過大口黑鱸的生長指標(biāo)、消化酶、血液生化指標(biāo),探究飼料中添加不同含量膽汁酸、稀土及其配合物對大口黑鱸生長及脂肪代謝的影響,為復(fù)合添加劑在大口黑鱸飼料中的應(yīng)用提供一些理論依據(jù)。
1.1 試驗材料 大口黑鱸魚購自重慶市三峽漁業(yè)有限公司,稀土(鈰和鑭)螯合鹽等原料均由湖南德邦生物科技有限公司提供。L-肉堿由北京桑普生化技術(shù)有限公司提供,魚粉、豆粕等原料購自重慶新希望飼料有限公司。
1.2 試驗飼料 根據(jù)大口黑鱸的營養(yǎng)需求,以進(jìn)口魚粉、雞肉粉為主要蛋白源,以魚油、大豆油為主要脂肪源,配制基礎(chǔ)飼料。對照組(D0)飼喂基礎(chǔ)飼料,其組成及營養(yǎng)水平見表1,在其基礎(chǔ)上分別添加組分不同的添加劑,配制成5種等氮等脂的試驗飼料,依次命名為D1、D2、D3、D4和D5,添加劑配方如表2。
表1 試驗飼料組成及主要營養(yǎng)水平%
表2 各處理組添加劑的組分
1.3 試驗動物與飼養(yǎng)管理 試驗選擇規(guī)格為(12.34±0.11)g的大口黑鱸450尾,隨機分成6組,每組3個重復(fù),每個重復(fù)25尾,飼養(yǎng)于室內(nèi)養(yǎng)殖系統(tǒng),正式試驗周期56 d。每天早晚兩次近飽食投喂,日投喂量為體質(zhì)量的3%~4%,根據(jù)攝食情況適當(dāng)調(diào)整投喂量。飼養(yǎng)期間每缸水體保持在1 m3左右,水溫28~32℃,每天早晚對養(yǎng)殖水體溶解氧、pH、亞硝酸鹽、氨氮等指標(biāo)進(jìn)行檢測。
1.4 樣品采集 試驗開始前,隨機取5尾鱸魚,采集魚體的肝臟、腸道,用于固定制作組織切片,并觀察記錄初始魚常規(guī)指標(biāo)。養(yǎng)殖試驗結(jié)束后禁食24 h,每組每個重復(fù)隨機選取6尾魚,參照劉長江等(2021)的方法進(jìn)行處理后,用于血漿生化指標(biāo)測定。每個重復(fù)隨機選取2尾大口黑鱸取部分肝臟、腸道組織,用4%多聚甲醛溶液浸泡固定后,用于組織切片的制作。
1.5 指標(biāo)測定 根據(jù)徐杭忠等(2021)的方法測定生長指標(biāo),包括增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、飼料系數(shù)(FCR)、存活率(SR)。
血漿中的總高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三酯(TAG)、膽固醇(TC)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)以及腸道組織勻漿中的胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和Na+-K+-ATP酶活性均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定。
肝臟粗脂肪(CL)含量采用索氏抽提法(GB/T 6433-1994)測定;肝臟組織的油紅O冰凍染色切片由武漢塞維爾生物科技有限公司代制。
1.6 數(shù)據(jù)處理 試驗結(jié)果用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVA),用Duncan氏多重比較分析組間差異顯著性程度,數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”形式表示,P<0.05表示差異顯著。
2.1 五種添加劑對大口黑鱸生長性能及飼料利用的影響 如表3所示,與D0組相比,各試驗組的WGR、SGR、FCR和SR均無顯著差異(P>0.05),但D1、D2、D4組的WGR與D0組及其他試驗組相比有上升趨勢;在各組中D2組的FCR為最低、PER為最高。
表3 五種添加劑對大口黑鱸生長性能及飼料利用的影響
2.2 五種添加劑對大口黑鱸腸道消化酶活性的影響 如表4所示,與D0組相比,D1組的胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性顯著上升(P<0.05),分別提高24.36%、47.86%、47.62%;D2組的胰蛋白酶、脂肪酶活性顯著上升(P<0.05),分別提高25.48%、39.31%,淀粉酶活性無顯著變化(P>0.05);D3組的脂肪酶、淀粉酶活性顯著上升(P<0.05),分別提高21.99%、23.81%,胰蛋白酶活性無顯著變化(P>0.05);D4組的脂肪酶、淀粉酶活性顯著上升 (P<0.05),分別提高25.49%、23.81%,胰蛋白酶活性無顯著變化(P>0.05);D5組的脂肪酶和淀粉酶活性顯著上升(P<0.05),分別提高28.85%、33.33%,胰蛋白酶活性無顯著變化(P>0.05)。與D0組相比,D1、D2、D3、D4和D5組的Na+-K+-ATP酶活性均降低,分別下降34.32%、27.68%、28.78%、55.35%、38.38%,D4組降低程度最顯著。
表4 五種添加劑對大口黑鱸腸道消化酶活性的影響U/mg prot
與D0組相比,D5組的腸道絨毛根數(shù)顯著下降(P<0.05),其他各組無顯著差異(P>0.05)。與D0組相比,各組的肌層厚度、絨毛長度、杯狀細(xì)胞密度、空腔率均無顯著差異(P>0.05)。
表5 五種添加劑對大口黑鱸腸道組織學(xué)結(jié)構(gòu)的影響
2.3 五種添加劑對大口黑鱸血漿生化指標(biāo)的影響 如表6所示,與D0組相比,D3組的TC含量顯著提高(P<0.05);D3組的TG含量顯著高于其他各組(P<0.05);D2、D4和D5組的HDL-C顯著高于D0組(P<0.05),其中D4組LDL-C顯著高于其他各組(P<0.05)。D0組的HDL-C/LDL-C顯著高于其他各組(P<0.05)。D1、D3、D4和D5組的血漿GSH-Px顯著升高(P<0.05),分別升高12.23%、9.89%、15.46%、9.63%,D2組的血漿GSH-Px有升高趨勢,但不顯著(P>0.05)。D1和D5組的血漿MDA顯著下降(P<0.05),分別下降11.90%、29.29%,D2和D4組有下降趨勢,但不顯著(P>0.05)。
表6 五種添加劑對大口黑鱸血漿生化指標(biāo)的影響
2.4 五種添加劑對大口黑鱸肝臟功能及肝臟組織結(jié)構(gòu)的影響 如表7所示,與對照組相比,各實驗組的血漿AST活性顯著下降(P<0.05),各組血漿AST分別下降32.37%、27.49%、17.07%、35.48%、10.86%。ALT活性無顯著變化 (P>0.05)。D2組的肝脂含量顯著小于D1組(P<0.05),此外雖與其他各組無顯著差異(P>0.05),但相比之下肝脂含量最小。
表7 五種添加劑對大口黑鱸肝功能指標(biāo)的影響
3.1 五種添加劑對大口黑鱸生長性能和消化酶的影響 本試驗結(jié)果表明,D1組的增重率和特定生長率相對較高,D2組的飼料系數(shù)最低,D1和D2組的胰蛋白酶和脂肪酶活性顯著高于其他各組,D1組淀粉酶顯著高于其他各組。江振瑩等(2007)研究表明,在德黃雜交鯉魚飼料中添加200~300 mg/kg硝酸稀土可提高其腸道蛋白酶、脂肪酶的活性,從而提高其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率。劉軍等(2008)指出,在鯽魚飼料中添加不同水平(0.08%、0.16%、0.24%)的稀土殼糖胺螯合鹽,結(jié)果表明,其腸道淀粉酶活性增加37.7%~48.1%,脂肪酶活性增加121.5%~190.2%,蛋白酶活性增加362.1%~542.2%??梢姳驹囼炛邢⊥粒ㄢ嫼丸|)殼糖胺螯合鹽對于提高消化酶活性起到了重要作用,通過消化作用將攝入的營養(yǎng)物質(zhì)消化分解成可被魚類吸收的小分子物質(zhì),再經(jīng)過循環(huán)系統(tǒng)運輸?shù)浇M織細(xì)胞里面,促進(jìn)吸收營養(yǎng)物質(zhì),從而取得較好的生長性能表現(xiàn)。而各試驗組Na+-K+-ATPase均顯著低于D0組,說明吸收功能受到了影響,這可能是本次試驗在生長性能指標(biāo)上沒有出現(xiàn)顯著差異的原因。消化酶活性提高,說明消化功能加強,但由于吸收能力下降,造成了各試驗組生長性能差異沒得到反映。但這幾種成分間是否有協(xié)同作用還需進(jìn)一步研究。本試驗中消化酶和生長性能的表現(xiàn)相一致,D1和D2組促進(jìn)消化的能力明顯增強,下一步可以配伍其他添加劑改善飼料配方,如復(fù)合微量元素(胡凱等,2019)、?;撬幔ú軙岳虻龋?021)、谷氨酰胺前體物(趙志剛等,2017)等,這些添加劑均被證明可以增強Na+-K+-ATPase活性,從而提高魚類的吸收能力,達(dá)到更好的生長效果。
3.2 五種添加劑對大口黑鱸脂肪代謝的影響血液生化指標(biāo)體現(xiàn)的是魚體生理代謝狀態(tài),與營養(yǎng)狀況密切相關(guān),血液生化指標(biāo)的改變可以反映其機體代謝、營養(yǎng)狀況與疾病狀況(周玉香等,2012)。魚類在正常情況下血液中轉(zhuǎn)氨酶活性很低,當(dāng)肝臟組織病變或受損程度較高時,細(xì)胞膜通透性增大,其中大量AST、ALT滲入血液,導(dǎo)致血液中AST、ALT活性持續(xù)增強(林偉華和陳華英,2005)。甘油三酯(TG)主要參與體內(nèi)能量的產(chǎn)生與儲存,是重要的能源物質(zhì)。膽固醇(TC)是合成膽汁酸、維生素D以及甾體激素的原料,也是細(xì)胞膜的構(gòu)成成分之一。魚類的肝細(xì)胞遭到破壞或者功能性損傷,TG轉(zhuǎn)運受到阻礙和AST、ALT通透性增加,使血液中的TG相對減少和AST、ALT活性增大。
本試驗中,對照組的AST顯著大于其他各處理組,而血液中TG含量顯著小于其他各組。說明使用添加劑后,提高了大口黑鱸對脂肪代謝的能力,尤其是在D3處理組中,血液中TG和TC的含量顯著高于其他各組,D2組血液中TG和TC的含量也有提高的趨勢。說明在D3和D2組中的添加劑組分,可促進(jìn)脂肪乳化分解。HDL各組織的CHO送回肝代謝,而LDL把CHO從肝運送到全身組織。本研究中結(jié)果顯示,與對照組相比,加入添加劑后,HDL-C、LDL-C及HDL-C/LDL-C部分升高,部分降低,大部分指標(biāo)之間沒有顯著差異,這種不規(guī)律的變化趨勢,其原因或許是都處在大口黑鱸正常的生理指標(biāo)水平。可能是本試驗所選用的魚較小,配方中的脂肪含量是較合適的添加水平,并沒有引起其脂肪代謝異常。
3.3 五種添加劑對大口黑鱸抗氧化能力的影響機體抗氧化系統(tǒng)功能與GSH-Px等指標(biāo)密切相關(guān),這些指標(biāo)活性的高低直接反映著機體對于應(yīng)激代償能力和清除自由基能力的強弱(方允中等,2003)。脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的最終產(chǎn)物為MDA,其濃度間接反映機體細(xì)胞的損傷程度(豐程程等,2013)。本研究中,各試驗組均增強了大口黑鱸的抗氧化能力。
綜合來看,D1組提高生長性能上表現(xiàn)更加突出,而D2組不僅在生長還是脂肪代謝上都有較好表現(xiàn)。D1和D2組中都75 mg/kg的稀土(鈰和鑭)殼糖胺螯合鹽。D2比D1組使用了更多的膽汁酸。
在本試驗條件下,得出如下結(jié)論:(1)大口黑鱸飼料中添加膽汁酸、稀土及其復(fù)配物均具有促進(jìn)腸道脂肪酶活性的作用,但對氨基酸和糖類等物質(zhì)的吸收能力指標(biāo)Na+-K+-ATPase活性均降低。(2)使用膽汁酸、稀土(鈰和鑭)殼糖胺螯合鹽與單甘酯或膽汁酸與稀土(鈰和鑭)殼糖胺螯合鹽或膽汁酸與肉堿的復(fù)配物,較高含量的單一膽汁酸添加劑對大口黑鱸消化酶活性提高、肝功能指標(biāo)改善、促進(jìn)脂代謝的效果更好,但最佳配比仍有必要進(jìn)行下一步探究。(3)復(fù)合添加劑D2組合和D3組合能顯著提高大口黑鱸脂肪酶活性、血液中甘油三酯和總膽固醇含量,促進(jìn)大口黑鱸對脂肪的消化和吸收。
綜上,相比較高含量的膽汁酸單一添加劑,復(fù)配上75 mg/kg稀土(鈰和鑭)殼糖胺螯合鹽的復(fù)合型添加劑D2組合,對促進(jìn)脂肪代謝,提高生長性能起到更加明顯的效果。