紫锥菊提取物对彭泽鲫生长和抗氧化反应的影响
2012-12-03唐雪莲付京花李志华邹记兴
唐雪莲 付京花 李志华 邹记兴
(华南农业大学动物科学学院,广东广州 510642)
目前,水产养殖中抗生素等化学药物的耐药性和药物残留等问题给养殖业和人类健康带来了严重危害。在“回归自然、绿色消费”成为时尚的今天,天然植物药物理所当然地成为现代医疗保健的良好选择,天然植物提取物作为免疫增强剂在水产养殖中得到广泛应用和研究。
紫锥菊(Echiunacea purpurea)是原产于美洲的一类菊科植物,在美洲民间拥有悠久的使用历史。目前,紫锥菊作为免疫调节剂在国际上受到普遍重视。在我国,自20世纪70年代引种成功后,其各方面的应用得到广泛研究。
但目前,国内外关于紫锥菊在水产养殖方面作用的研究较少。本试验旨在研究紫锥菊提取物对鲫鱼生长和抗氧化反应的影响,为紫锥菊在水产养殖中的研究与应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验采用清远市北江水产科学研究所提供的彭泽鲫(Carassius auratus var.pengze),体重为(7.50±0.15)g,健康状况良好。试验鱼随机分为4个试验组(EP1组、EP2组、EP4组、EP8组)和对照组,每组设3个重复,每个重复30尾。试验组分别投喂添加0.1%、0.2%、0.4%、0.8%紫锥菊提取物的饲料,对照组投喂基础饲料(见表1)。紫锥菊提取物购于西安天一生物技术有限公司(多酚含量4%)。
表1 试验饲料配方(%)
1.2 试验动物管理
养殖试验于华南农业大学循环水养殖系统中进行。试验前,先将鱼驯养两周,期间饲喂对照组饲料。2周后,进行随机分组开始投喂试验饲料。每天定量投喂2次,投饲率为4%~5%,前2周按鱼体重的理论增重量调整投饲量,第3周对鱼进行称重,调整投饲量。投饲时间分别为9:00和16:00。每天早上清除箱内粪便,3 d换水1/3,每天记录饲料投喂量,记录死亡鱼的体重,养殖周期为60 d。试验期间水温为(26.6±1.2)℃,pH 值为 7.40~7.80,溶解氧浓度>5.0 mg/l,氨氮浓度<0.3 mg/l。
1.3 样品采集与分析
饲养试验结束后鱼禁食1 d,称各组鱼重。取鱼血液,抗凝分离血清,-20℃保存备用。取肝脏称重。根据公式计算各组鱼的相对增重率、饲料效率、成活率。
相对增重率(%)=100×(末平均体重-初平均体重)/初平均体重;
饲料效率(%)=100×总体重增加量/总饲料投喂量;
肝体比(%)=100×肝重(g)/体重(g);
成活率(%)=100×终末尾数/初始尾数。
血清中羟自由基(·OH)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(GR)活力和丙二醛(MDA)含量等采用南京建成试剂盒检测。
1.4 数据处理
本试验结果以“平均值±标准误差”(Mean±SE)表示,采用Excel软件和SPSS 17.0软件处理试验所得数据。对组间平均值之间的差异显著性通过单因素方差分析后利用Duncan's法检验进行多重比较,显著水平采用0.05。
2 结果与讨论
2.1 紫锥菊提取物对鲫鱼生长的影响(见表2)
从表2可以看出,饲料中添加紫锥菊提取物后,各试验组相对增重率与对照组相比均有增加的趋势,其中EP4组与对照组相比差异显著(P<0.05),其他组与对照组相比差异不显著(P>0.05)。各试验组饲料效率和肝体比与对照组相比均有增加的趋势,但各组之间差异不显著(P>0.05)。各组之间鲫鱼的成活率差异不显著(P>0.05)。
表2 紫锥菊提取物对彭泽鲫生长的影响(%)
任永林(2008)报道,紫锥菊提取物对鲤鱼生长有一定的影响,表现为各试验处理组除对鲤鱼成活率和摄食量的影响不大,对增重和相对生长率有不同程度的促进作用,对饵料系数有降低作用,且0.2%添加量效果最佳。Aly等(2010)报道了紫锥菊对尼罗罗非鱼生长的影响,结果发现,在夏季,紫锥菊可显著增加罗非鱼的体增重和特定生长率,并能显著提高鱼的成活率。Oskoii等(2011)研究了在虹鳟日粮中添加紫锥菊对其生长等指标的影响,结果表明,紫锥菊各添加组均能提高虹鳟的体增重、特定生长率,降低饵料系数,且0.5%添加量效果最佳。本研究中,0.4%紫锥菊提取物能提高鲫鱼的相对增重率,与上述研究结果一致。
2.2 紫锥菊提取物对鲫鱼血清抗氧化反应的影响
羟自由基(·OH)是最活跃的自由基,主要会造成体内脂质过氧化而破坏细胞,也会和糖类、氨基酸、磷脂质、核酸和有机酸等生物体内的物质反应,导致细胞死亡或突变。紫锥菊提取物对鲫鱼血清中·OH含量的影响如表3所示,各试验组较对照组血清中·OH的含量均有显著的下降(P<0.05),且当紫锥菊浓度达0.2%时·OH含量最低,说明紫锥菊提取物可降低鲫鱼血清中的·OH含量。
表3 紫锥菊提取物对彭泽鲫血清抗氧化能力的影响
超氧化物歧化酶(SOD)广泛存在于各种生物体内,是机体防御超氧自由基损伤的主要防御性酶。鲫鱼血清中SOD活力结果表明(见表3),在添加了紫锥菊提取物后,各组中的SOD活力均出现了不同程度的提高,并且SOD的活力随紫锥菊提取物浓度的提高呈上升趋势,其中以紫锥菊添加量为0.4%时SOD活力最高,且与对照组相比差异显著(P<0.05),该研究结果与任永林的研究结果一致。试验结果表明,添加紫锥菊提取物后可增加鲫鱼血清中的SOD活力,促进血清超氧自由基清除能力,增强对机体的保护作用。
过氧化氢酶(CAT)是一种酶类清除剂,它可促使机体过氧化氢分解,清除体内的过氧化氢,从而使细胞免于遭受其害,是生物防御体系的关键酶之一。紫锥菊提取物对鲫鱼血清中CAT活力的影响结果表明(见表3),血清中4个试验组中的CAT活力都高于对照组。EP2和EP4组CAT的活力显著高于对照组(P<0.05),其中以紫锥菊添加量为0.4%时CAT活力达到最高,为(50.82±2.22)U/ml;当紫锥菊提取物的添加量达到0.8%时,鲫鱼血清中的CAT活力反而下降,但与对照组相比差异不显著(P>0.05),说明添加紫锥菊提取物后可增加鲫鱼血清中的CAT活力,促进血清过氧化氢酶的清除能力。
谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)可以清除由活性氧和·OH诱发的脂质过氧化物,保护细胞膜结构和功能的完整性。但试验结果发现,紫锥菊提取物降低鲫鱼血清中GSH-Px活力。CAT和GSH-Px在降解过氧化氢过程中具有互补作用,高水平的过氧化氢可诱导CAT活力升高,但却抑制GSH-Px的活力,反之亦然,这可能是本研究中GSH-Px活力降低的原因。
谷胱甘肽还原酶(GR)可将氧化型谷胱甘肽(GSSG)催化反应成还原型(GSH)。而谷胱甘肽(GSH)是一种重要的细胞抗氧化剂,缺失谷胱甘肽还原酶会使细胞对氧化剂更为敏感。紫锥菊提取物对彭泽鲫血清中GR活力的影响结果(见表3)说明添加紫锥菊提取物后,血清中4个试验组中的GR活力都高于对照组,且添加量为0.4%和0.8%时,与对照组相比差异显著(P<0.05)。
丙二醛(MDA)是自由基作用于脂质发生过氧化反应的终产物,会引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合,且具有细胞毒性,能诱导细胞凋亡。随着紫锥菊添加量的增加,血清中MDA含量总体上呈下降趋势(见表3),且当紫锥菊提取物浓度达0.4%时MDA含量最低,与对照组相比差异显著(P<0.05),紫锥菊提取物浓度为0.1%、0.2%时血清中MDA含量相对于对照组有所下降,但差异并不显著(P>0.05),该研究结果与任永林的研究结果一致。说明添加紫锥菊提取物可降低鲫鱼血清中MDA含量,减少脂质过氧化。
3 结论
饲料中添加紫锥菊提取物,可提高鲫鱼的相对增重率,显著降低鲫鱼血清中的·OH含量(P<0.05),降低MDA含量,提高其血清中的SOD、CAT和GR活力,同时降低GSH-Px活力,增强彭泽鲫血清的抗氧化反应,本研究为紫锥菊在水产养殖中的研究与应用提供了基础数据。关于紫锥菊提取物影响鱼体生长和抗氧化反应的机理还有待于进一步探讨。