肉质改良剂对大鳞鲃生长、肌肉结构及抗氧化能力的影响

2019-12-31徐家欢白东清曾祥茜王双双朱国霞

饲料工业 2019年24期

徐家欢王洋白东清* 杨广曾祥茜王双双朱国霞吴旋

（1.天津农学院水产学院天津市水产生态及养殖重点实验室，天津300384；2.天津市水产研究所，天津300457；3.天津市静海区畜牧水产业发展服务中心，天津301600）

大鳞鲃（Bulatmai barbell，Barbus capito）隶属鲤科(Cyprinidae)、鲃属(Barbodes)，原产于乌兹别克斯坦的阿姆河，具有耐盐碱、抗病强、生长快、肉质嫩等特性，为名贵经济鱼类，深受消费者喜爱[1]。近年来随着推广面积扩大，养殖密度增加，专用饲料研究较少，维生素添加不足，导致肉质劣化、口感下降等问题。

在水产动物肉质改良方面，研究人员尝试了缬氨酸[2]、维生素E[3]和维生素C[4]等营养性饲料添加剂[5]对水产品肉质的影响，也有采取运动方式改善肉质的研究[6]，也有采用中草药杜仲进行短期改善肌肉结构的相关研究。杜仲（Eucommia ulmoides），广泛分布于广西、湖南、四川、安徽、河南等地，目前发现杜仲叶功效十分丰富，杜仲叶提取物中含有的京尼平苷、绿原酸、黄酮等化合物，是酸性抗氧化剂，具有较强的抗氧化作用[7]；含有松脂醇二葡萄糖苷、苯丙素和类京尼平苷酸等物质，具有降低血压、血脂的作用[8-9]，其中杜仲叶中含量较高的绿原酸，还具有较强的抑菌、抗病毒、提高免疫力和改善肌肉品质的作用[10]。

鉴于此，本试验以不同水平杜仲和营养性饲料添加剂组成复合肉质改良剂，通过长期投喂方式，探讨其对大鳞鲃生长、肌肉结构及抗氧化指标的影响，从而为大鳞鲃慢速肉质改良提供新思路。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验鱼

本试验用240 尾健康大鳞鲃成鱼及池塘网箱均由天津市天祥水产有限责任公司提供，初始体重为(311.32±2.54) g，初始体长(35.79±2.33) cm，暂养10 d。

1.1.2 试验饲料

试验所用饲料原料均购自天津市天祥水产有限责任公司，将所有原料进行粉碎，通过60 目筛后，混合加水，用江苏牧羊集团牧羊MUZLM V4型饲料制粒机加工成粒径为4.5 mm 的沉性颗粒饲料，于室温通风处晾干，后转至干燥处避光保存。饲料制作过程中，分别添加0（对照）、6.5%、10.5%、14.5%复合肉质改良剂（杜仲+2.5%营养性添加剂），杜仲含量分别为0、4%、8%、12%，并分别标记为Y1～Y4 组。试验饲料组成及营养水平见表1。

1.2 试验方法

1.2.1 饲养试验

将240 尾大鳞鲃共分为4 组（Y1～Y4），每组3 个重复，每个重复20尾鱼，养殖在天津市天祥水产有限责任公司池塘网箱中（每个网箱1 m×1 m×2 m，池塘面积80 亩）。试验期间每日9:00、17:00 各投饲一次，投喂率为鱼体重的3%左右，并根据实际情况进行调整。水体pH值8.2，氨氮含量为（0.1±0.05）mg/l，亚硝酸盐含量维持在（0.01±0.05）mg/l。试验时间为75 d。

1.2.2 取样处理

饲养试验结束后，全部取样，用一次性注射器进行尾静脉取血，以4 500 r/min 离心15 min，制得血清样品，于-80 ℃冻存待测。取血后的大鳞鲃鱼在冰浴条件下解剖，分别取出脑、鳃、中肾、肝胰脏、脾脏，用生理盐水冲洗干净后再用滤纸吸干，脑、鳃、中肾、肝胰脏、脾脏按照1∶9 的质量体积比加入生理盐水制成10%的匀浆液，经过4 000 r/min 离心20 min，静止充分沉淀后，取上清液于-80 ℃保存备用。

表1 试验饲料组成及营养水平（风干基础）

取大鳞鲃背部肌肉，每个平行取5尾鱼的肌肉样品分别切成1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm 的鱼肉块，立刻进行质构测定；取大鳞鲃鱼背部肌肉，每个平行取5 尾鱼的肌肉样品，切成约5 mm×5 mm大小的组织块，于Bouin's液固定24 h后转入70%乙醇中保存。

1.2.3 指标测定方法

1.2.3.1 生长指标及饲料利用率的计算公式

分别于试验开始、试验结束测定每尾鱼的体长、体重，计算增重率和特定增长率；根据投放尾数和死亡尾数，计算成活率；根据投饲量和体重的增加量计算饲料系数。

增重率（WG，%）=100×(W2-W1)/W1

特定增长率(SGR，%/d)=100×(InW2-InW1)/t

饲料系数(FCR)=Id/(W2-W1)

蛋白质效率(PER，%)=100×(W2-W1)/(Id×Pd)

存活率(SR，%)=100×(N2/N1)

肥满度(CF，%)=100×W2/L3

式中：W1——初始鱼体质量(g)；

W2——终末鱼体质量(g)；

Id——摄食总量(g)；

Pd——饲料中蛋白含量(%)；

N1——试验初鱼尾数；

N2——试验末鱼尾数；

t——饲养时间(d)；

L——试验末平均鱼体长(cm)。

1.2.3.2 肌肉结构

将取好的肌肉样品以TPA模式（TA.XT plus物性测试仪）对硬度、弹性、咀嚼度、紧密度进行测定，选用P/35 探头，直径为35 mm，测试前速度、测试速度、测试后速度均为1 mm/s，每个肌肉样品测试5 次，结果取其平均数。

参考Bayol等[11]的方法，将固定好的肌肉组织经酒精冲洗、各级乙醇脱水、二甲苯透明、石蜡包埋和切片（5 μm；Leica RM2255，德国），使用苏木精-伊红（H.E.）染色，中性树胶封片，光学显微镜Motic BA600Mot 对肌肉的横截面拍照。用Motic DSAssistant Lite 软件分析肌肉图片的肌纤维特性，肌纤维直径通过数300 根肌纤维来计算（40倍镜下），以尽可能的减少误差。

1.2.3.3 抗氧化指标

自南京建成生物工程研究所采购CAT、SOD、MDA的测定试剂盒，具体测定过程参照说明书进行。

1.3 数据处理

数据均以“X±SD”表示，采用SPSS16.0 软件单因素方差分析（one-way ANOVA）和LSD 法多重比较进行分析，以P＜0.05作为差异显著性标准。

2 结果与分析

2.1 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃生长指标和饲料系数的影响(见表2)

表2 肉质改良剂对大鳞鲃生长性能和饲料系数的影响

由表2可知，投喂肉质改良剂75 d后，随着肉质改良剂水平的增加，大鳞鲃增重率、蛋白质效率呈现先上升后下降的趋势，其中Y2组和Y3组增重率比Y1组分别提高了43.54%和45.88%(P＞0.05)；Y2组和Y3组蛋白质效率较Y1组分别提高了30.67%和31.11%(P＜0.05)。Y4组蛋白质效率显著低于其余各组(P＜0.05)。而肉质改良剂对大鳞鲃特定生长率、饲料系数和肥满度影响不大(P＞0.05)。可见，Y2组和Y3组能有效促进大鳞鲃生长。

2.2 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃背肌质构特性的影响(见表3)

表3 肉质改良剂对大鳞鲃背肌质构特性的影响

从表3可见，与Y1组相比，Y3组大鳞鲃背肌的硬度、胶着度和咀嚼性显著提高，比Y1 组分别提高了37.52%、25.59%、51.60%（P＜0.05），Y4 组大鳞鲃背肌的硬度和咀嚼度比Y1 组分别提高了24.82%、39.70%（P＜0.05）。

2.3 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃肌纤维直径的影响（见表4Y、4组图1）

表4 投喂肉质改良剂对大鳞鲃肌纤维直径的影响

图1 不同肉质改良剂添加水平大鳞鲃肌纤维组织学切片图（40×）

从表4 和图1 可以看出，随着肉质改良剂添加水平的增加，肌纤维直径呈现下降趋势。其中Y3、Y4组大鳞鲃肌纤维直径显著降低，比Y1 组分别降低了29.65%和28.0%（P＜0.05）。

2.4 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃生理生化指标的影响

2.4.1 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃体内SOD 活性的影响(见表5)

表5 肉质改良剂对大鳞鲃体内SOD活性的影响(U/mg prot.)

表5显示长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃体内SOD酶活性有影响。除Y3组外，大鳞鲃体内SOD活性顺序均为肝胰脏＞中肾＞血清＞脾脏＞鳃＞脑；Y3组鳃中SOD活性提高，高于血清。SOD活性随着肉质改良剂添加水平升高呈现先升后降的变化趋势，除脑组织和血清外，其余组织中SOD酶活性最大值均出现在Y3组。与Y1 组相比，Y2 组肝胰脏、血清、中肾、鳃、脑、脾脏中SOD活性显著升高，分别为Y1组的1.3、1.12、1.14、1.89、1.3倍和1.31倍（P＜0.05）；Y3组除脑外，肝胰脏、血清、中肾、鳃、脾脏中SOD活性分别为Y1组的1.59、1.11、1.25、2.1、1.44倍（P＜0.05）。Y4组血清中SOD活性比Y1组提高了12.5%（P＜0.05），其余组织变化不大（P＞0.05）。

2.4.2 肉质改良剂对大鳞鲃体内CAT活力的影响(见表6)

表6 肉质改良剂对大鳞鲃体内CAT活力的影响(U/mg prot.)

由表6可知，大鳞鲃体内CAT活性以肝胰脏中最高，血清中次之。CAT活性随着肉质改良剂添加水平升高呈现先升后降的变化趋势，对肝胰脏、中肾和鳃中酶活性影响显著。其中Y2组肝胰脏、中肾和鳃中CAT活性分别比Y1组提高了43.42%、79.25%、91.98%(P＜0.05)；Y3组肝胰脏、中肾、鳃中CAT活性分别比Y1组提高了45.55%、69.31%和64.71%(P＜0.05)；Y4组中肾和鳃中CAT活性分别比Y1组提高了61.47%和62.03%(P＜0.05)。

2.4.3 肉质改良剂对大鳞鲃体内MDA含量的影响(见表7)

表7 肉质改良剂对大鳞鲃体内MDA含量的影响(nmol/mg prot.)

由表7可知，大鳞鲃体内MDA含量均以血清中含量最高，添加肉质改良剂后各组织中MDA 含量有所变化。随着肉质改良剂添加水平的增加，不同组织中MDA变化不同。与Y1组相比，Y2组血清、中肾、鳃和脾脏中MDA 含量显著降低（P＜0.05），分别降低了29.7%、30.13%、43.42%和33.3%；Y3 组中肾和鳃中MDA含量分别降低了48.83和36.84%（P＜0.05）；Y4组中肾和鳃中MDA 含量分别降低了41.82%和28.95%（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃生长性能和饲料系数的影响

研究人员发现杜仲有促进生长，降低饲料系数的作用。饲料中添加0.15%杜仲提取物可分别提高异育银鲫[12]、罗非鱼[13]体重，增重率提高12.9%、29.09%；在饲料中添加2%杜仲，可使凡纳滨对虾增重率提高9.8%，饵料系数降低0.13（P＜0.05）[14]；在鲤鱼饲料里添加4%、6%杜仲叶粉，可使增重率分别提高16.5%、21.5%[15]；饲料中添加5%杜仲叶粉投喂网箱养殖鲤鱼，其饵料系数降低0.38，产量增加9.2%[16]。本试验中，肉质改良剂可显著提高大鳞鲃生长性能，其中Y2～Y3 组增重率提高43.54%～45.88%。这与上述报道促进生长的作用相似，只是增重率更为显著。分析原因可能与水产养殖品种、生长阶段以及肉质改良剂的组成成分有关。然而也有研究表明杜仲对草鱼成鱼的增重率提高没有显著影响[17]，分析认为因草鱼成鱼阶段，生长反应不如幼鱼灵敏。本试验所用大鳞鲃鱼亦属于成鱼阶段，而增重率有较大的提高，究其原因是除了杜仲发挥作用外，可能与肉质改良剂中营养性饲料添加剂添加密切相关。试验还发现肉质改良剂最高水平组Y4组与Y2～Y3组相比增重率出现了下降，推测杜仲含量过高会出现抑制增重的作用，说明饲料中杜仲应适量添加。

同时，在投喂过程中发现，Y3、Y4 组大鳞鲃抢食积极、迅速，原因可能是适量杜仲叶粉对鱼类有一定的诱食作用，能够提高鱼类的摄食量，但剂量过高虽然增加了摄食量，但对增长不利。这与冷向军等[17]、罗庆华等[18]报道的杜仲具有诱食作用相吻合。

3.2 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃肌肉品质的影响

鱼类肌肉品质进行分析和评价可通过检测质构特性、肌纤维直径、氨基酸组成和胶原蛋白含量等指标[19-20]。质构分析是通过力学测试来模拟人口腔咀嚼动作，记录力和时间的关系，计算与肌肉品质以及人的感官评价相关的参数，主要包括硬度、弹性、粘着度、胶着度、咀嚼度和回复性[20]。肌纤维是构成肌肉的基本单位，组织结构的变化影响肌肉的保水性、嫩度、多汁性和口感等指标，其特性（直径、密度）等在一定程度上决定了肌肉的品质[21]，肌纤维直径降低、密度增加可以改善肌肉品质。本试验中Y3 组和Y4 组大鳞鲃肌肉硬度和咀嚼度显著提高，肌纤维直径显著降低。这与其他研究学者的结果有相似之处。张安青等[22]发现，在虹鳟饲料中添加4%杜仲皮水提物均能提高其肌肉弹性、咀嚼性、胶着性和内聚性。Sun W T 等[23]的研究表明，杜仲可显著提高草鱼肌纤维密度、肌肉中总胶原蛋白和碱不溶胶原蛋白含量，降低肌纤维直径，改善鱼肉品质；冷向军等[17]发现，饲料中添加2%、4%杜仲叶粉或0.1%、0.15%杜仲叶提取物均可显著降低肌纤维直径(P＜0.05)，改善鱼类肌肉品质。

肌肉品质的改善，与杜仲成分有关。杜仲成分十分复杂，主要包括绿原酸、京尼平苷、京尼平苷酸和桃叶珊瑚甙这4 种活性成分，这些活性物质可能是使大鳞鲃肌纤维直径降低的主要因素[24]。研究表明，绿原酸可促进小鼠成纤维细胞增殖，京尼平甙能够促进小鼠β-细胞再生成，刺激导管细胞分化，促进韧带细胞增殖，从而增加肌纤维密度，降低肌纤维直径[24]。水产动物的肌肉组织结构与哺乳动物相似，均呈纤维状[25]，由于这些成分在水产动物上研究较少，推测大鳞鲃肌纤维特性的改变很可能也是绿原酸和京尼平甙导致的，具体机制有待于进一步研究和探讨。

3.3 长期投喂肉质改良剂对大鳞鲃体内抗氧化能力的影响

超氧化物歧化酶（SOD）是机体内非常重要的抗氧化酶和氧自由基清洁剂，其活性越高，代表机体清除自由基能力越强[26]。过氧化氢酶（CAT）是将H2O2分解为H2O和O2，是生物演化过程中参与建立防御系统的关键酶之一[27-28]。丙二醛（MDA）是脂质氧化终产物，其反映机体细胞受自由基攻击的程度，数值越低说明其细胞损伤程度越低。目前已发现杜仲中含有的绿原酸及其衍生物的抗氧化能力优于咖啡酸等抗氧化剂[29]，另外，杜仲中含有的酚类、黄酮类、萜类和生物碱，也是可能提高机体抗氧化酶的合成性能[30]。本试验发现，肉质改良剂可以显著提高大鳞鲃抗氧化能力，表现在提高体内SOD、CAT 活性，降低MDA 含量。相似的结果也出现在其他动物的研究上。陈鹏[10]发现，杜仲叶能不同程度地提高断奶仔猪肝脏、血清、肌肉中SOD的活性，并降低MDA 含量，陈玉敏[31]研究发现，添加不同水平的杜仲叶提取物能显著提高AA肉鸡血清及肌肉中的SOD、CAT 的活力，降低了MDA的含量。在水产动物的研究上，冷向军等[17]发现添加杜仲叶粉或杜仲叶提取物均可不同程度上提高草鱼SOD 活性。这些结果进一步说明杜仲及提取物可以通过提高机体内抗氧化酶的含量，增强机体抗氧化应激能力，保护细胞组织免受氧自由基的损伤。