不同组合芽孢杆菌对鲫鱼抗氧化能力的影响

巴翠玉，张翔宇，安俊花，赵福广，张林波，李月红

（1.吉林农业大学，吉林 长春 130118；2.内蒙古乌兰察布水产站，内蒙古 乌兰察布 012000；3.内蒙古乌兰察布农牧业综合行政执法大队，内蒙古 乌兰察布 012000）

不同组合芽孢杆菌对鲫鱼抗氧化能力的影响

巴翠玉1，张翔宇2，安俊花3，赵福广1，张林波1，李月红1

（1.吉林农业大学，吉林 长春 130118；2.内蒙古乌兰察布水产站，内蒙古 乌兰察布 012000；3.内蒙古乌兰察布农牧业综合行政执法大队，内蒙古 乌兰察布 012000）

本文旨在研究不同组合芽孢杆菌对鲫鱼抗氧化能力的影响。将360尾鲫鱼随机分为四组，对照组饲喂基础日粮，试验组I饲喂添加枯草芽孢杆菌的基础日粮，试验组II饲喂添加枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌的基础日粮，试验组III饲喂添加枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌的基础日粮，3组同样使饲料中芽孢杆菌的含量达1×106CFU/g；饲养45 d。结果显示：3个试验组鲫鱼的肝胰脏中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力、过氧化氢酶（CAT）活力、总超氧化物岐化酶（T-SOD）活力、总抗氧化能力（T-AOC）和谷胱甘肽（GSH）含量均高于对照组，丙二醛（MDA）含量低于对照组。其中试验组II，差异最显著（P<0.05），效果最好。本试验发现芽孢杆菌可以提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质GSH和T-AOC的含量，降低MOD的含量，有利于提高抗氧化能力，减少伤害，提高免疫力，为微生态制剂的开发提供一定的理论基础。

枯草芽孢杆菌；地衣芽孢杆菌；蜡样芽孢杆菌；鲫鱼；抗氧化能力

抗生素在水产品内残留、富集，会对人体造成危害，越来越被无副作用、安全、高效的益生菌制剂所取代。目前，水产养殖业中常用的饲用益生菌主要有光合细菌、芽孢杆菌和乳酸菌等。2003年，我国农业部公布了能够用于生产微生态制剂的菌种包括：枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等[1]。抗氧化是抗氧化自由基的简称，氧自由基的产生，可诱导细胞组分如脂质和蛋白质等的氧化损伤，危害鱼类健康。提高动物体抗氧化能力对保证其功能正常和生长都有重要意义。芽孢杆菌制剂添加到一些鱼虾饲料的应用试验表明，饲料中添加芽孢杆菌能显著提高消化酶的活性和非特异性免疫反应，促进生长[2-4]。但现阶段对不同组合枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌对鲫鱼抗氧化能力的影响报道较少，所以本文对探讨不同组合芽孢杆菌对鲫鱼抗氧化能力的影响有较大意义，可为后续微生态制剂的开发提供一定的理论基础。

1　材料与方法

1.1材料鲫鱼由长春市太平池水库提供，共360尾。平均初体重为53±0.32 g。

谷胱甘肽过氧化物酶测试盒、谷胱甘肽测试盒、总抗氧化能力测定试剂盒、丙二醛测试盒、过氧化氢酶测试盒、总超氧化物岐化酶测试盒、蛋白定量测试盒，均由南京建成生物工程研究所提供。

枯草芽孢杆菌菌种、地衣芽孢杆菌菌种、蜡样芽孢杆菌菌种由本实验室从成品微生态制剂中分离得到。基础饲料，购自正大永吉实业有限公司。

1.2方法

1.2.1试验分组鲫鱼先浸泡消毒，驯养7 d。选择健康活跃、体态均匀的鲫鱼360尾，随机分为4组，分别为对照组、试验组I、试验组II和试验组III，每组3个重复，每个重复30尾。4组鱼放入相同水环境不同鱼缸中。

1.2.2饲养管理对照组饲喂基础日粮；试验组I饲喂添加枯草芽孢杆菌的基础日粮；试验组II饲喂添加枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和蜡样芽孢杆菌的基础日粮；试验组III饲喂添加枯草和地衣芽孢杆菌的基础日粮；试验组按比例添加使饲料中芽孢杆菌的含量达到1×106CFU/g。按鱼体重的3%日投饵量饲喂，每天两次定点定量投饵，周期为45 d。

1.2.3取样饲养结束后，停食24 h，每个重复随机抽取10尾鱼，剖检取其肝、胰脏，称重，放入冻存管中，液氮冷却后转移至-80℃冰箱中保存，用于试验的测定。

1.2.4样品的制备待样品融化后，按重量（g）：体积（mL）=1∶9的比例加入预冷的灭菌生理盐水后匀浆，离心取上清液后稀释成合适浓度组织匀浆，待测。

1.2.5样品的测定各指标的测定均用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒，按其说明书进行操作。每组设3个重复。

1.3数据处理利用Excel软件对试验数据进行整理，采用SPSS 20.0软件对试验数据进行单因素方差分析及多重比较。

2　结果

2.1不同组合芽孢杆菌对鲫鱼肝胰脏中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力的影响结果如图1，试验组Ⅱ鲫鱼肝胰脏中GSH-Px活性比对照组、试验组Ⅰ和试验组Ⅲ分别提高26.4%、24.9% 和16.8%，有显著差异（P<0.05）。对照组与试验组Ⅰ和试验组Ⅲ这3组间鲫鱼肝胰脏中GSH-Px活力无显著差异（P>0.05）。

图1　饲料中添加不同组合芽孢杆菌对鲫鱼肝胰脏中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活力的影响

2.2不同组合芽孢杆菌对鲫鱼肝胰脏中总超氧化物岐化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）和总抗氧化能力（T-AOC）指标的影响结果如图2，试验组Ⅱ和试验组Ⅲ鲫鱼肝胰脏中T-SOD活力与对照组和试验组Ⅰ有显著差异（P<0.05）。试验组Ⅱ和试验组Ⅲ的肝胰脏中T-SOD活力无显著差异（P> 0.05）。试验组Ⅰ、Ⅱ和试验组Ⅲ鲫鱼肝胰脏中TSOD活力比对照组分别提高了56.1%、74.3%和 68.4%。试验组Ⅱ鲫鱼肝胰脏中CAT活力比对照组、试验组Ⅰ和试验组Ⅲ分别提高80.6%、24.9% 和16.8%，有显著差异（P<0.05）。试验组Ⅲ和试验组Ⅰ的肝胰脏中CAT活力均比对照组高了38.7% 和32.8%，与对照组有显著差异（P<0.05），但是这两组之间无显著差异（P>0.05）。试验组Ⅰ、Ⅱ和试验组Ⅲ的鲫鱼肝胰脏中总抗氧化能力均比对照组分别提高了12.9%、44.7%和30.0%，均有显著差异（P<0.05）。试验组Ⅱ与试验组Ⅰ和试验组Ⅲ均有显著差异（P<0.05）。

图2　饲料中添加不同组合芽孢杆菌对鲫鱼肝胰脏中超氧化物岐化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）及总抗氧化能力（T-AOC）的影响

2.3不同组合芽孢杆菌对鲫鱼肝胰脏中丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH-Px）指标的影响结果如图3，对照组鲫鱼肝胰脏中MDA含量与试验组Ⅱ、Ⅲ均有显著差异（P<0.05）。试验组Ⅱ与试验组Ⅲ无显著差异（P>0.05）。与对照组相比3个试验组鲫鱼肝胰脏中MDA含量均有减少，试验组Ⅲ减少最多，减少了32.8%。试验组Ⅱ鲫鱼肝胰脏中GSH-Px含量与对照组、试验组Ⅰ和试验组Ⅲ均有显著差异（P<0.05），而试验组Ⅰ和试验组Ⅲ之间无显著差异（P>0.05）。试验组Ⅱ鲫鱼肝胰脏中GSH-Px的含量比对照组、试验组Ⅰ和试验Ⅲ分别提高了57.7%、36.5%和28.9%。

图3　饲料中添加不同组合芽孢杆菌对鲫鱼丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）指标的影响

3　讨论

GSH-Px可特异的催化还原型谷胱甘肽对过氧化氢的还原反应，起到保护细胞膜结构和功能完整的作用。本试验结果表明，试验组中肝胰脏GSH-Px活力比对照组都有提高，只有试验组Ⅱ与对照组有显著差异（P<0.05），可能是抗氧化防御系统其他成分的介入，使机体活性氧的浓度降低，而GSH-Px未受到明显的影响。T-SOD能够催化超氧阴离子发生歧化反应，生成H2O2和O2，CAT则将H2O2分解成H2O和O2，从而清除超氧阴离子自由基，保护细胞免受损伤[5-7]。本试验结果表明，3个试验组的肝胰脏中的T-SOD和CAT活性均比对照组高，且差异显著（P<0.05），说明添加芽孢杆菌可使肝胰脏组织中自由基的产生和清除之间保持平衡，增强抗氧化酶防御系统的防御能力。T-AOC是一项综合性指标，可作为脂质过氧化产物形成的抑制水平的评估指标[8]。本试验中试验组Ⅰ、Ⅱ和试验组Ⅲ的肝胰脏中T-AOC指标均与对照组有显著差异（P<0.05），说明芽孢杆菌会保持机体自身氧化-抗氧化系统的平衡，提高鱼体的抗氧化能力。GSH-Px量的多少是衡量机体抗氧化能力大小的重要因素，本试验结果表明，3个试验组肝胰脏中GSH-Px含量相比于对照组均得到了不同程度的提高，试验组ⅡGSH-Px含量提高的最多，差异显著（P<0.05）。MDA可以反映细胞受损伤程度以及脂质过氧化程度，间接地反映出细胞损伤的程度[9]。3个试验组鲫鱼肝胰脏中MDA的含量均有不同程度的减少，说明芽孢杆菌可以避免组织脂质过氧化产物的积累，防止机体氧化应激。

本试验结果与沈文英等[10]研究发现草鱼投喂枯草芽孢杆菌，其血清和肝胰脏中T-AOC以及T-SOD和CAT活性均显著高于对照组，而MDA含量显著低于对照组，结论相同。说明不同组合芽孢杆菌可以提高鲫鱼的抗氧化能力，进而有利于提高鱼体的免疫力，保障食品安全，增加经济效益。而且复合芽孢杆菌添加剂效果要好于单一的芽孢杆菌添加剂，所以在未来的微生态制剂开发中可以多向复合微生态制剂方向考虑，为水产微生态制剂的开发提供了一定的理论基础。

[1]徐海燕，曹斌，辛国芹，等.一株芽孢杆菌的分离鉴定及其益生潜质分析[J].家畜生态学报，2012，33（3）：48-53．

[2]Shen W Y，Fu L L，Li W F.Effect of Bacillus subtilis expressed the white spot syndrome virus envelope protein VP28 on immune response and disease resistance in Penaeus vannamei[J].Acta Hy⁃drobiologica Sinica，2012，36（2）：375-378

[3]Kummar R，Mukherjee S C，Prasad K P，et al.Evaluation of Ba⁃cillus subtilis as a probiotic to Indian major carp Labeorohita[J]. Aquaculture Research，2006，37（12）：1215-1221

[4]Aly S M，Ahmed Y A G，Aharrrb A A A，et al.Studies on Bacil⁃lus subtilis and Lactobacillus acidophilus，as potential probiotics，on immune response and resistance of tilapia nilotica（Oreochrio⁃mis nilotics）to challenge infections[J].Fish&Shellfish Immunol⁃ogy，2008，25（1-2）：128-136

[5]Kohen R，Nyska A.Oxidation of biological systems：Oxidative stress phenomen antioxidants，redox reactions，and methods for their quantification[J].Toxicolog Pathology，2002，30（6）：620-650.

[6]de Vries，H E，Witte M，Hondius D，et al.Nrf2-induced antioxidant protection：a promising target to counteract ROS-mediated damage in neurodegenerative disease[J].Free Radical Biology And Medicine，2008，45（10）：1375-1383.

[7]SCANDALIOS J G.Oxidative stress：molecular perception and transduction of signals triggering antioxidant gene defenses[J].Bra⁃zilian Journal of Medical and Biological Research，2005，38（7）：995-1014．

[8]Benzie I F，Strain J J.The ferric reducing abilityof plasma （FRAP）as a measure of antioxidant power[J].Analytical Biochem⁃istry，1996，239（1）：70-76．

[9]Carsten G K，Miehaela A，Christine L，et al.Reduced expression of the inducible nitric oxide synthase after infection with Toxo⁃plasma gondii facilitates parasite replication in activated murine macrophages[J].International Joumal for Parasitology，2003，33 （8）：833-844．

[10]沈文英，李卫芬，梁权，等.饲料中添加枯草芽孢杆菌对草鱼生长性能、免疫和抗氧化功能的影响[J].动物营养学报，2011，23（5）：881-886．

S963.76

B

0529-6005（2016）07-0105-03

2015-11-12

国家自然科学基金（30972191）；农业部948项目（2014Z34）；吉林省留学回国人员创新创业项目（201523）

巴翠玉（1992-），女，硕士生，主要从事分子病原微生物学与分子免疫学研究，E-mail：bacuiyu@163.com

李月红，E-mail：liyhong@sina.com