饲料中添加纳米锌对半滑舌鳎生长、肌肉营养成分及部分血液生化指标的影响
2017-01-08孙学亮王庆奎陈成勋郭永军邢克智戴媛媛尤宏争
■ 孙学亮 王庆奎 陈成勋 郭永军 石 慧 邢克智* 戴媛媛 尤宏争
(1.天津农学院水产学院,天津300384;2.天津市渤海水产研究所,天津 300457;3.天津市水产研究所,天津300042)
半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)属于鲽形目,舌鳎科,舌鳎属。属于大型近海温水性底层鱼类,主要分布于我国的沿海海域,其中以黄、渤海海域最多,具有高营养价值、较强适应性、生长速度快、耐低氧等特性,成为我国最具工厂化养殖前景的海水鱼类[1]。
锌是鱼体中所必需的微量元素之一,也是必需营养物质之一[2-4]。它分布于机体所有组织、器官和体液中[5]。参与机体生化代谢过程(核酸和蛋白质的合成、能量代谢、氧化还原等)、维持动物中枢免疫器官和外周免疫器官的结构和功能起到重要作用[6]。王庆奎等[7]曾研究锌对点带石斑鱼生长和生理生化指标的影响。张阳[8]对半滑舌鳎的矿物质需求的研究结果表明,当半滑舌鳎的饲料中添加无机锌含量53.5~89.5 mg/kg时最有利于其生长。
纳米矿物质在水产领域应用广泛。邓岳松等[9]构建20~60 nm之间粒径的纳米硒,并且研究了纳米硒对尼罗罗非鱼生长的影响,研究结果表明纳米硒不仅能提高尼罗罗非鱼生长的速度且毒性较低。陈剑杰等[10]研究表明饵料中添加纳米硒可在一定程度上改善氟胁迫所造成的鲤鱼抗氧化能力的下降和组织结构的损伤。秦粉菊等[11]研究吉富罗非鱼饵料中添加纳米硒可在一定程度上改善镉胁迫所造成的非特异性免疫功能和抗氧化能力的下降,对镉暴露起到一定保护作用。
纳米氧化锌具有较高的生物活性、吸收率和免疫调节功能,相对较少的纳米氧化锌即可达到促进生物体生长的功效。同时,纳米氧化锌的热稳定性较好,可与多种有机物包括病毒和细菌发生氧化反应,从而达到杀菌消毒的作用[12]。饲粮中添加纳米氧化锌能提高产蛋鸡锌的沉积、蛋壳厚度、血浆碳酸酐酶活性以及血浆生长激素浓度;相比常规氧化锌,纳米氧化锌能增强锌在蛋鸡小肠中的吸收[13]。
本试验以纳米锌(20 nm)为锌源,添加至基础饲料中,研究饲料中添加纳米锌对半滑舌鳎生长、肌肉营养成分及部分血液生化指标的影响,为研制配合饲料及优化半滑舌鳎饲料配方、合理开发利用锌源提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验采用体质量为(52.68±0.13)g的半滑舌鳎作为研究对象,纳米锌由南京先丰纳米材料科技有限公司生产。
1.2 试验方法
试验开始前将试验鱼驯化7 d,驯化期间饲喂不添加纳米锌的基础饲料。在基础饲料中分别添加0、30、60、90、120、180 mg/kg纳米锌(基础饲料中Zn含量为 53.16 mg/kg)制成含锌量为 53.16、82.51、111.48、142.16、173.01、232.72 mg/kg 6种饲料,另加一组以无机锌(含锌量为112.37 mg/kg,以W60表示)为锌源饲料用于进行对比,共7个试验组。每个水平设3个重复,每箱35尾。基础饲料所用的秘鲁鱼粉、豆粕、酵母、虾粉等原料均粉碎过60目筛,微量元素的添加采用逐级扩大法,均匀的混入基础饲料中,混合均匀后,用饲料机制成粒径为2 mm的颗粒饲料,阴干后置于-20℃冰柜中保存备用,基础饲料配方和营养水平见表1。试验开始前对试验鱼进行体重的测量。连续喂食84 d后取样,测定生长指标、肌肉营养成分及血液生理指标等。
表1 试验基础饲料组成及营养水平(风干样)
表2 水质指标
1.3 试验管理
试验采用循环海水进行养殖,养殖系统由21个直径为1 m的水族箱组成。试验鱼先在微流水养殖系统中驯化7 d,驯养阶段饲喂同一种饲料,以便使鱼体内含有的微量物质处于同一起点。每日投喂2次(8:00、16:00),投喂量占鱼体重量的1%左右。每天观察试验鱼状况,记录死鱼数目与摄食情况,依据摄食情况及时调节饲料投喂量。每天监测水质指标(水温、盐度、溶氧、pH值、硝态氮、氨态氮),见表2。
1.4 样品采集
连续喂食84 d后,将试验鱼饥饿24 h后称重取样,每箱分别随机取9尾鱼,MS-222麻醉后测量体长、体重。用无菌注射器从尾柄动/静脉采血,一部分用肝素钠(50 U/ml)抗凝,用于血液指标测定,一部分不抗凝,室温静置4 h后,离心(4℃,3 500 r/min,10 min),收集血清,-80℃冷冻保存。
1.5 测定指标
1.5.1 生长指标
1.5.2 试验鱼、饲料营养组分测定
常压恒温干燥法(GB/T6435—2006)测定水分;凯氏定氮法(GB/T6432—86)测定粗蛋白;马弗炉高温灼烧法(GB/T6538—86)测定粗灰分(550℃);索氏抽提法(GB/T6433—86)测定粗脂肪(无水乙醚为溶剂)。
1.5.3 血液生理指标测定
血红蛋白含量采用氰化高铁血红蛋白(HiCN)法测定,用氰化血红蛋白标准液做标准曲线。血液NBT阳性细胞:取50 μl抗凝血加到等体积的NBT应用液中混匀,28℃孵育30 min(每10 min混匀一次)。取75 μl的混合物加入1.5 ml二甲基甲酰胺(DMF)中,3 000 r/min离心5 min。吸取上清液在540 nm处测OD值,用DMF调零。
血清中蛋白、白蛋白、胆固醇、甘油三酯含量、谷丙转氨酶和谷草转氨酶活力测定采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。
1.6 数据分析
试验所得数据均采用“平均值±标准误(Mean±SE)”表示,用SPSS 19.0软件对数据进行统计学分析,先将数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA,LSD),差异显著(P<0.05)的用Duncan's法做多重比较。
2 结果
2.1 纳米锌对半滑舌鳎生长指标的影响(见表3、表4)
表3 饲喂84 d后纳米锌对半滑舌鳎末重、存活率和肥满度的影响
表4 饲喂84 d后纳米锌对半滑舌鳎增重率、饲料效率、特定生长率和蛋白质效率的影响
由表3可知,纳米锌对半滑舌鳎存活率、肥满度的影响均不显著(P>0.05)。饲养84 d后,试验鱼的末体重在73.06~85.84 g之间。随着纳米锌的添加量增大,试验鱼的末重呈先上升后下降的趋势。90 mg/kg组末重达到最大值,且显著高于0、30、120、180 mg/kg组和W60组(P<0.05),但和60 mg/kg组无显著性差异(P>0.05)。
由表4可知,随着纳米锌的添加量增大,对增重率、饲料效率、特定生长率及蛋白质效率的影响均呈先上升后下降趋势;特定生长率各组间无显著性影响(P>0.05)。90 mg/kg组增重率、饲料效率及蛋白质效率均达到最大值,且显著高于0、30、120、180 mg/kg组和W60组(P<0.05),但与60 mg/kg无显著性差异(P>0.05)。
2.2 纳米锌对半滑舌鳎营养组分的影响(见表5)
表5 饲喂84 d后纳米锌对半滑舌鳎营养组分的影响(%)
由表5可知,添加纳米锌的半滑舌鳎鱼体水分75.08%~75.19%之间,粗蛋白在20.33%~21.27%之间,粗脂肪在8.22%~8.47%之间,而粗灰分在3.04%~3.24%之间,但各试验组并无显著性差异(P>0.05)。
2.3 纳米锌对半滑舌鳎血液生理指标的影响(见表6)
由表6可知,添加纳米锌对血红蛋白含量影响呈先下降后上升的趋势。120 mg/kg组、180 mg/kg组以及W60组的血红蛋白含量显著高于除对照组之外其他各组(P<0.05);纳米锌添加量为0~90 mg/kg时NBT显著高于其他组别(P<0.05);对A/G的影响也呈现先下降后上升的趋势,最低值出现在90 mg/kg组,W60组也出现较低数值且两组均显著低于其他各组。
表6 饲喂84 d后纳米锌对半滑舌鳎血液生理指标的影响
2.4 添加纳米锌对半滑舌鳎血清及肝胰脏GOT、GPT的影响(见图1、图2)
图1 饲喂纳米锌84 d后对半滑舌鳎GOT活力的影响
图2 饲喂纳米锌84 d后对半滑舌鳎GPT活力的影响
由图1可知,血清GOT活力呈现先下降后上升的趋势,最大值出现在W60组且显著高于除对照组之外其余各组;而肝胰脏GOT活力在30 mg/kg、90 mg/kg组呈现较大值且显著高于其他各组(P<0.05),但两组之间无显著性差异。
由图2可知,血清GPT活力在90 mg/kg组出现最大值且显著高于除W60组外其他各组;肝胰脏GPT活力在对照组出现最大值且显著高于除180 mg/kg组外其他各组(P<0.05),而最小值出现在90 mg/kg组且显著低于各组(P<0.05)。
2.5 纳米锌对半滑舌鳎血清CHO、TG的影响(见图3)
图3 饲喂纳米锌84 d后对半滑舌鳎CHO、TG含量的影响
由图3可知,CHO含量在120 mg/kg及W60组呈现较大值且显著高于对照组及30 mg/kg组,与其他各组并无显著性差异(P>0.05);TG含量在90 mg/kg组出现最大值且显著高于其他纳米锌组(P<0.05)。
3 讨论
3.1 纳米硒锌对半滑舌鳎生长性能的影响
锌是水产动物生长发育所必需的微量元素之一,缺锌会导致鱼体出现生长发育缓慢、体型短小、死亡率上升及白内障等症状。而适量的锌则会促进鱼体的生长。谭丽娜[14]研究结果表明,锌极显著地提高幼建鲤特异性生长速率、摄饵量、饲料利用率、蛋白质效率;毕惠[15]研究结果表明,锌对泥鳅的增重有显著作用;孙蓬[16]研究甘氨酸锌对点带石斑鱼末重、增重率及特定生长率均有显著影响;萧培珍[17]日粮锌补充量对异育银鲫增重率、体重特定生长率、饲料系数、蛋白质效率有一定的影响,各试验组间存在显著性差异。
本试验研究结果显示,在基础饲料中添加纳米锌及无机锌对半滑舌鳎存活率、肥满度及特定生长率无显著性影响,而对末重、增重率、饲料效率及蛋白质效率有不同程度的影响,均为当纳米锌添加量为90 mg/kg出现最大值且显著高于除纳米锌60 mg/kg外其余各组,与崔立娇等[18]对星斑川鲽幼鱼研究结果类似(锌的总添加量为150 mg/kg);周立斌等[19]对花鲈生长的研究表明,当添加量为159.9 mg/kg时,花鲈的增重率达到最大值。
3.2 纳米锌对半滑舌鳎肌肉营养成分的影响
本试验测定的营养组分包括水分、粗蛋白、粗脂肪及粗灰分,粗蛋白是饲料中含氮化合物的总称,既包括真蛋白又包括非蛋白含氮化合物;粗脂肪是饲料中的一个重要组成部分,虽然各种动物对它的需要量不大,但是不能缺少,它在动物营养中起着很重要的作用;粗灰分是鱼体样品在550~600℃高温炉中将所有有机物质氧化后剩余的残渣,主要为矿物质氧化物或盐类等无机物质。结果显示在基础饲料中添加纳米锌及无机锌对半滑舌鳎水分、粗灰分、粗蛋白及粗脂肪均无显著性影响,这与张佳明[20]研究结果相一致;叶超霞等[21]对斜带石斑鱼饲料中添加锌的研究发现锌对肌肉水分、脂肪无显著影响。
3.3 纳米锌对半滑舌鳎血液生化指标的影响
鱼类的血细胞是反映鱼体免疫能力的一个重要指标,具有吞噬、分泌等功能,可参与机体的伤口修复、防御等生理机制,因此血液指标可以为检验机体的生理状态健康提供一定的依据[22]。本试验研究结果显示,随着纳米锌含量的增加半滑舌鳎Hb呈先下降后上升的趋势,且60、90 mg/kg组显著低于对照组及W60组,说明添加低浓度纳米锌可能对半滑舌鳎Hb产生抑制作用,影响其携氧能力。NBT阳性细胞是吞噬细胞、中性粒细胞和巨噬细胞的总称,它是研究细胞数量和吞噬能力的极好指标,通过提高NBT阳性细胞数来提高鱼类非特异性免疫功能[23]。本试验中,NBT阳性细胞总体呈下降趋势,其中120、180 mg/kg组及W60组显著低于其余各组,这说明大剂量的纳米锌对NBT阳性细胞具有抑制作用。王镜岩等[24]认为血清中有两种蛋白质,一种是白蛋白,可以修补组织,还可以维持血浆渗透压;另一种是球蛋白,参与机体非特异性免疫。血浆A/G值是反映鱼类非特异性免疫力的重要指标,A/G值越低说明免疫球蛋白含量越高,免疫力越高[25]。本试验中,A/G比值在90 mg/kg组出现最低值且显著低于纳米锌其余各组,但与W60组无显著性差异。
3.4 纳米锌对半滑舌鳎GOT和GPT的影响
GPT和GOT广泛存在于动物线粒体中,是对调节蛋白质代谢起重要作用的氨基酸转氨酶[26]。转氨酶是反映鱼体肝胰脏是否正常的一项重要指标。在通常情况下,机体内血清中是一直维持一定的GPT活性,只有当肝胰脏、肾脏等出现异常时才会引起GPT活性显著升高[27]。本试验中,血清GOT最大值出现在无机锌组且显著高于除对照组之外其余各组;而肝胰脏GOT活力在30、90 mg/kg组呈现较大值且显著高于其他各组,血清GPT活力在90 mg/kg组出现最大值且与无机锌组差异不显著,说明饲料中添加适量纳米锌没有对肝脏造成损伤。
3.5 纳米锌对半滑舌鳎CHO和TG的影响
动物血清中包括四大脂类,它们分别为胆固醇(CHO)、甘油三酯(TG)、磷脂以及非脂化脂肪酸,其中CHO和TG能够反映鱼体内脂类代谢吸收情况[28]。CHO是动物机体组织细胞中不可缺少的重要物质,它的作用是参与形成细胞膜,同时也是某些酶及激素合成原料,CHO过低或过高都会对机体产生不利影响[29]。TG是生物体内含量最多的一种脂类,它能够被大部分组织所利用产生各种能量,能够间接反映机体生长状况。本试验结果显示,半滑舌鳎在饲喂84 d后,CHO在无机锌组出现最大值,但除显著高于对照组及30 mg/kg组外与其它各组无显著性差异;而TG最大值出现在90 mg/kg且显著高于其它各组;饲料中脂类的吸收、转运及贮存场所,一般是以TG结合蛋白质形成乳糜微粒的形式完成的[30]。说明添加量为90 mg/kg时,半滑舌鳎对饲料中脂类的吸收、转运能力最强。
4 结论
综上所述,在基础饲料中纳米锌添加量为90 mg/kg时,既可以提高半滑舌鳎的生长性能,又可以提高其免疫力,同时对其肝脏影响较小。