五种植物蛋白源替代鱼粉对花鲈血清生化指标、转氨酶活性及抗氧化应激参数的影响

付晶晶+黄燕华+曹俊明+等

摘要：选用480尾体重为（9.69±0.15） g的花鲈（Lateolabrax japonicus）随机分成6组，分别投喂含40%鱼粉的基础饲料（鱼粉组）和用23.30%豆粕、22.40%花生粕、23.82%棉粕、27.77%菜子粕、38.98%玉米DDGS蛋白替代16%鱼粉的5种替代饲料（替代组），饲养28 d后测定血清生化指标、转氨酶活性和抗氧化应激参数。结果表明，各替代组血清中血糖（GLU）、尿素氮（UN）和低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）水平与鱼粉组相比差异不显著（P>0.05）。DDGS组血清总蛋白（TP）含量显著低于鱼粉组（P<0.05），血清胆固醇（CHO）和甘油三酯（TG）含量显著高于豆粕、花生粕、棉粕和菜子粕组（P<0.05）。与鱼粉组相比，各替代组血清谷草转氨酶（AST）活性无显著性差异（P>0.05），花生粕、棉粕、菜子粕和DDGS组血清谷丙转氨酶（ALT）活性显著降低（P<0.05）。各组血清超氧化物歧化酶（SOD）活性和总抗氧化能力（T-AOC）无显著性差异（P>0.05），菜子粕和DDGS组血清过氧化氢酶（CAT）活性显著低于鱼粉组（P<0.05），菜子粕组血清羟自由基和丙二醛（MDA）含量显著高于鱼粉组（P<0.05）。当蛋白替代16%鱼粉时，豆粕对花鲈血清生化指标、转氨酶活性及抗氧化参数的影响最小，是替代鱼粉的适宜植物蛋白源。

关键词：花鲈（Lateolabrax japonicus）；植物蛋白源；血清生化指标；转氨酶；抗氧化

中图分类号：S965.211 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）20-5087-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.20.041

Effects of Partial Replacement of Fish Meal by Five Plant Proteins on Serum Biochemical Indices，Aminotransferase Activities and Anti-oxidant

Parameters of Lateolabrax japonicas

FU Jing-jing，HUANG Yan-hua，CAO Jun-ming，WANG Guo-xia，MO Wen-yan，CHEN Xiao-ying，HUANG Wen-qing

（College of Animal Science，South China Agriculture University/Institute of Animal Science，Guangdong Academy of Agriculture Sciences/Guangdong Public Laboratory of Animal Breeding and Nutrition，Guangzhou 510640，China）

Abstract：A feeding experiment was conducted to investigate the effects of partial replacement of fish meal by five plant proteins on serum biochemical indices， aminotransferase activities and anti-oxidant parameters of Japanese seabass （Lateolabrax japonicus）. Four hundred and eighty juvenile fish with an initial weight of （9.69±0.15） g were randomly divided into 6 groups and fed respectively six isonitrogenous and isoenergetic diets. The basic diet contained 40% fish meal and five test diets were prepared with 16% fish meal replacement by 23.30% soybean meal， 22.40% peanut meal， 23.82% cottonseed meal， 27.77% rapeseed meal and 38.98% corn-DDGS. The feeding experiment lasted for 28 days. The results showed that there were no significant differences in serum glucose （GLU）， urea nitrogen （UN） and low density lipoprotein （LDL-C） content among all groups （P>0.05）. Serum total protein content in DDGS group was significantly lower than that in fish meal group （P<0.05）， while serum cholesterol （CHO） and triglyceride（TG） contents were significantly higher than those in soybean meal， peanut meal， cottonseed meal and rapeseed meal groups（P<0.05）. There was no significant difference in serum aspartate aminotransferase （AST） activity between replacement groups and fish meal group （P>0.05）. Compared with fish meal group， serum alanine aminotransferase （ALT） activities in peanut meal，cottonseed meal， rapeseed meal and DDGS groups were significantly decreased（P<0.05）. No significant differences were found among all groups in serum superoxide dismutase （SOD） activity and total antioxidant capacity （T-AOC） （P>0.05）. Compared with fish meal group， serum catalase activity in rapeseed meal and DDGS groups were significantly decreased （P<0.05）， while serum hydroxyl free radical and malondialdehyde （MDA） content in rapeseed meal group were significantly increased （P<0.05）. The results indicated that in the case of partial replacement of fish meal by plant protein， soybean meal showed lesser effects on serum biochemical indices， aminotransferase activities and anti-oxidant parameters of juvenile Japanese seabass and could be the optimum alternative fish meal plant protein source for Japanese seabass.endprint

Key words： Japanese seabass；plant protein；serum biochemical indices；aminotransferase；anti-oxidant

花鲈（Lateolabrax japonicus）又名七星海鲈、鲈板，是一种凶猛的肉食性鱼类，其肉质鲜美，深受消费者的喜爱。但花鲈对动物性蛋白源依赖性高，需要较高的饲料蛋白质水平，导致其饲料成本居高不下。在海鲷（Diplodus puntazzo）[1]、鲇鱼（Silurus glanis L.）[2]和虹鳟（Oncorhynchus mykiss）[3]饲料中，植物性蛋白源可以部分替代鱼粉，对鱼体生长和饲料利用率不会产生显著影响。植物性蛋白源存在氨基酸不平衡、含有抗营养因子等因素，会造成水产动物组织代谢障碍和器官受损。Van等[4]和Burel等[5]研究发现，植物性蛋白源替代鱼粉会扰乱大西洋鲑（Salmo salar）和虹鳟的生理功能，损伤鱼体肠道、肝脏和甲状腺等器官。前期试验结果表明，当蛋白替代16%鱼粉时，豆粕对花鲈幼鱼增重率、摄食率、全鱼粗蛋白质含量和前肠蛋白酶活性的影响最小，是替代鱼粉的适宜植物蛋白[6]。为进一步比较不同植物性蛋白源部分替代鱼粉对花鲈血清生化指标、转氨酶活性和抗氧化参数的影响，本研究选择豆粕、花生粕、棉粕、菜子粕和玉米DDGS分别等蛋白替代饲料中16%鱼粉进行饲养试验，以便为筛选适宜花鲈饲料的植物性蛋白源提供更丰富的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以40%鱼粉和18%大豆浓缩蛋白为蛋白源配置基础饲料（FM），分别用23.30%豆粕（SBM）、22.40%花生粕（PNM）、23.82%棉粕（CSM）、27.77%菜子粕（RSM）、38.98%玉米（DDGS）替代基础饲料中16%鱼粉，配制5种替代饲料。饲料配方及其化学成分见表1。

饲料原料全部经粉碎后过40目筛，采用逐级扩大法添加微量成分并混合均匀，通过单螺杆挤压机制成直径2.0 mm的颗粒，于55 ℃下烘干，于-20 ℃冰箱中保存备用。

1.2 试验鱼及饲养管理

花鲈购于福建省诏安县英港育苗场。养殖地点为广东省农业科学院动物科学研究所水产研究室养殖基地，试验鱼在室外水泥池中饲喂商品饲料暂养4周。养殖试验在容积为300 L的室内循环水族箱中进行，选用480尾体重为（9.69±0.15） g的健康均匀的花鲈随机分为6组，每组4个重复，每个重复20尾鱼，分别投喂基础饲料（对照组）和5种替代饲料（替代组）。每日8：30 am和6：30 pm各投喂1次，投饲率为4%～5%。每周换水2～3次，每次换水量占总水量的1/3。养殖期间水温26.8～31.6 ℃，溶氧量>8.30 mg/L，pH 7.30～8.01，氨氮<0.100 mg/L，饲养周期28 d。

1.3 样品采集及分析

1.3.1 样品采集 养殖试验结束后禁食24 h，每个重复随机选取8尾鱼取血。采血时，先用1%肝素钠润湿1 mL针管和枪头，从尾静脉采血后迅速将血液注入肝素钠抗凝管，4 ℃静置3～4 h，待血液凝固后，用高速冷冻离心机3 500 r/min离心10 min，取出上清液保存于-80 ℃冰箱中备用。采血后，8尾鱼冰块上解剖，取出肝脏，剔除附着物，加9倍体积（W/V）预冷蒸馏水，0～4 ℃下研磨匀浆，高速冷冻离心机3 000 r/min离心20 min，取出上清液保存于-80 ℃冰箱中备用。

1.3.2 指标测定 血清总蛋白（TP）、胆固醇（CHO）、尿素氮（UN）、血糖（GLU）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、甘油三酯（TG），采用日立7600全自动生化分析仪检测（广州金域医学检验中心）。谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性、总抗氧化能力（T-AOC）、羟自由基（·OH）和丙二醛（MDA）含量，采用南京建成生物研究所的试剂盒测定。

1.4 数据分析

采用SPSS17.0进行单因素方差分析（One-way ANOVA），若差异显著则进行Duncan氏多重比较，显著性水平为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 各组试验鱼血清生化指标

各组花鲈血清中TP、GLU、UN、CHO、HDL-C、LDL-C和TG含量如表2所示。不同植物蛋白源对血清中的GLU、UN和LDL-C含量影响不显著（P>0.05），而对TP、CHO、HDL-C和TG含量的影响存在显著性差异（P<0.05）。FM组血清TP含量高于各替代组，且显著高于DDGS组（P<0.05）。FM组CHO和TG含量高于SBM、PNM、CSM和RSM组（P>0.05），低于DDGS组（P>0.05）；SBM、PNM、CSM和RSM组CHO和TG含量依次下降，但差异不显著（P>0.05）。HDL-C以FM组含量最高，SBM组含量最低。

2.2 各组试验鱼血清转氨酶活性

各组花鲈血清中AST和ALT活性如表3所示。不同植物性蛋白源对花鲈血清中AST活性无显著性影响（P>0.05）。SBM组血清ALT活性与FM组相比差异不显著（P>0.05），PNM、CSM、RSM和DDGS组显著低于FM组和SBM组（P<0.05）。

2.3 各组试验鱼血清抗氧化应激参数

各组花鲈血清中SOD、CAT活性、T-AOC、·OH和MDA含量如表4所示。不同植物性蛋白源对花鲈SOD活性和T-AOC无显著影响（P>0.05）。FM、SBM、PNM、CSM、RSM和DDGS血清CAT活性依次降低，其中FM组CAT活性显著高于RSM和DDGS组（P<0.05），SBM、PNM和CSM组与鱼粉组相比无显著性差异（P>0.05）。RSM组·OH和MDA含量最高，且显著高于FM组和SBM组（P<0.05）。endprint

3 小结与讨论

3.1 植物性蛋白源替代鱼粉对花鲈血清生化指标的影响

血清TP含量与机体健康状况密切相关，是衡量机体免疫功能的重要指标。血清TP含量降低表明肝功能发生障碍。本试验中，各替代组血清TP含量均低于FM组，说明植物性蛋白源替代鱼粉可能会对花鲈肝脏造成不同程度的损伤。吴秀峰等[7]研究发现，随着脱脂棉酚替代鱼粉量的增加，西伯利亚鲟（Acipenser baerii Brandt）幼鱼血清TP含量不断降低。Ye等[8]在牙鲆（Paralichthys olivaceus）幼鱼的研究中发现，当豆粕替代42%鱼粉时，鱼体血清TP含量显著降低。但是，在鲇鱼[2]、虹鳟[9]的研究中发现，不同比例植物性蛋白源替代鱼粉对鱼体血清TP含量没有显著影响，这可能与饲养品种、饲养周期、水温、溶氧量等因素有关[10，11]。GLU是鱼体重要营养指标之一，GLU含量高说明鱼体健康状况良好，摄食积极[9]。本试验结果显示，SBM、PNM、CSM、RSM和DDGS组鱼体GLU含量均低于鱼粉组，其中以RSM组含量最低，这与在异育银鲫（Carassius auratus gibelio）[12]、虹鳟[13]等中的研究结果一致。说明植物性蛋白源替代一定比例鱼粉会影响鱼类的摄食，降低GLU含量，这可能是因为植物性蛋白源含有抗营养因子等因素，影响饲料的适口性。UN是衡量机体蛋白质分解代谢的指标，一般认为鱼类血清中UN浓度升高，则意味着蛋白质分解速度加快，合成速度降低[14]。同时，UN也是反映鱼类肾功能的重要指标，当肾功能发生障碍时，血液中UN含量升高[15]。Wang等[16]研究发现豆粕替代一定比例的鱼粉对花鲈血清UN含量无显著性影响。Luo等[17]研究发现，菜子粕替代不同比例的鱼粉均不会对军曹鱼（Rachycentron canadum）血清UN含量造成影响。本试验中，各组间血清UN含量差异不显著，说明植物性蛋白源并没有对花鲈的蛋白质分解代谢功能和肾功能造成影响，与以上研究结果一致。

血清CHO和TG浓度高低反映了脂类吸收状况和肝脏脂肪代谢状况[18]。本试验中，血清CHO和TG呈相同变化趋势，SBM、PNM、CSM和RSM组含量均低于FM组。Shafaeipour等[19]、Gomez-Requeni等[20]、Odd等[21]和Lim等[22]研究发现，植物蛋白源替代鱼粉会降低鱼体血浆CHO和TG含量。本试验结果表明，DDGS组鱼体血清CHO和TG含量高于鱼粉组，可能是因为DDGS中粗脂肪含量（10.10%）高于鱼粉（8.00%）。但是，这与黄文庆等[23]在草鱼（Ctenopharynodon idellus）中的研究结果不同，这可能与养殖品种不同有关。LDL-C和HDL-C是两种血脂蛋白，LDL-C含量高易引起胆固醇在血管中沉积，并与其他物质一起堵塞血管；HDL-C能将肝脏外的胆固醇运输到肝脏分解并排出体外[24]。本试验中，鱼粉组血清HDL-C含量高于其他组，各组间LDL-C含量差异不显著，其中豆粕组血清HDL-C含量最低，LDL-C含量最高。王文娟等[25]研究发现，30%豆粕替代鱼粉组异育银鲫血清HDL-C含量低于鱼粉组，LDL-C含量无显著性差异。与鱼粉相比，植物性蛋白源中含有降胆固醇因子，能够降低鱼类体内的胆固醇含量。Deng等[26]和王文娟等[25]研究发现，豆粕具有降胆固醇作用，可能与豆粕中含有大豆皂甙及棉子糖有关。Setchell等[27]认为植物性蛋白源中含有的类雌激素异黄酮能够降低动物体内的胆固醇。但是，Kaushik等[28]认为鱼粉具有高胆固醇效应，摄食植性物蛋白源引起的低胆固醇仅仅是因为缺乏鱼粉引起的，而非植物性蛋白源直接造成的。因此，有关植物性蛋白源替代鱼粉对鱼体胆固醇的影响有待进一步研究。

3.2 植物性蛋白源替代鱼粉对转氨酶活性的影响

饲料中的蛋白质降解成氨基酸后主要通过转氨基和脱氨基进一步在体内代谢和转化。AST和ALT广泛存在于动物肝脏细胞的线粒体和胞浆中，是重要的氨基转移酶，在蛋白质和氨基酸代谢中起到重要作用，AST和ALT活性与氨基酸代谢强弱有关。同时，动物体内的转氨酶主要在肝脏细胞中，只有少量被释放到血清中，当肝细胞病理性损伤时，血清中转氨酶活性升高，因此AST和ALT活性与鱼体肝功能也有密切联系。刘襄河等[29]和林世梅等[30]研究发现，随着饲料中植物性蛋白源比例的增加，牙鲆和中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）血清中AST和ALT活性逐渐降低。但是，涂贵雄等[31]研究不同蛋白源替代鱼粉对褐点石斑鱼（Epinephelus fuscoguttatus）幼鱼血液指标的影响时发现，各替代组血清ALT和AST活性均高于对照组，但差异不显著。有研究表明，植物性蛋白源替代比例增加会限制机体蛋白质和氨基酸代谢作用[29]，导致机体AST和ALT活性下降。也有研究表明，肝脏组织病变会引起肝细胞膜通透性增加，细胞内AST和ALT大量释放进入血液，引起血液中ALT和AST浓度的升高[32]。本试验中，各组血清中ALT和AST活性均没有显著升高或降低，说明植物性蛋白源替代鱼粉对花鲈肝功能和氨基酸代谢作用并没有产生显著影响。分析其原因可能是因为饲养试验时间较短，植物性蛋白源尚未对花鲈鱼体肝脏造成损伤。因此，关于植物性蛋白源替代鱼粉对花鲈鱼体转氨酶活性的影响还有待进一步研究。

3.3 植物性蛋白源替代鱼粉对血清、肝脏抗氧化应激指标的影响

SOD和CAT是生物防御体系的关键抗氧化酶，SOD可以清除O2-，CAT可以清除生物体内的H2O2，减少自由基对机体的伤害，反映了鱼体的抗应激能力。T-AOC的大小能够反映机体对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的状态[33]。本试验中，各组间血清SOD和T-AOC活性无显著差异，但是各替代组血清CAT活性均低于鱼粉组，其中菜子粕组和DDGS组活性达到显著水平，这可能是因为植物性蛋白源中存在抗营养因子，易造成鱼体肝脏、肾脏和甲状腺等器官受损，影响机体防御功能，导致花鲈抗应激能力下降。在青鱼（Mylopharvngodon piceus）幼鱼[34]、军曹鱼[35]中的研究也发现，植物性蛋白源替代一定比例的鱼粉时，鱼体CAT活性显著降低，与本试验结果相似。·OH能杀死红细胞，降解DNA、细胞膜和多糖化合物，从而影响机体健康。MDA是机体内自由基作用于脂质发生过氧化反应的氧化终产物，具有细胞毒性。本试验结果表明，各替代组血清中·OH和MDA含量均高于鱼粉组，这可能是因为随着鱼体抗氧化应激能力的下降，影响鱼体清除自由基等有害氧化代谢产物的能力。endprint

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