植物甾醇对加州鲈生长性能、形体指标、肌肉成分及肝脏生化指标的影响
2020-08-21龚红孙凤刚黄志毅潘忠超李志华邹胜龙
龚红,孙凤刚,黄志毅,潘忠超,李志华,邹胜龙
(广东蔚莱生物科技有限公司,广东 广州 511400)
植物甾醇是一种存在于植物细胞中的天然活性成分,其结构与胆固醇类似,是合成维生素D3以及多种激素的前体物质,与许多生命活动直接相关。植物甾醇在常温下为无臭无味的三萜类白色结晶粉末。目前,植物甾醇已被确认具有降低胆固醇、抗炎、退热、抗癌等多种生理功能,广泛应用于食品与保健品行业,深受消费者的青睐[1-3]。早在2008年,我国农业部就已经把植物甾醇列为饲料添加剂,2010年我国卫生部进一步批准其为新型资源食品[4]。近年来,大量研究报道,含植物甾醇的饲料添加剂适用于畜禽等动物,能够加快动物生长速度而缩短生产周期,达到降低成本、提高产量的目的[5-7]。目前已有植物甾醇在罗非鱼、罗氏沼虾等水产动物中的应用研究,而在加州鲈养殖中的应用研究未见报道。本试验通过在配合饲料中添加不同含量的植物甾醇,研究植物甾醇对加州鲈生长性能、形体指数及肝脏生化指标的影响,旨在探讨加州鲈对配合饲料中植物甾醇的需求,以期为加州鲈的人工配合饲料的开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计与分组
选取健康、平均体质量为(36.41±0.75)g的加州鲈540尾,随机分为6组,每组3个重复,每个重复30 尾,分别饲喂含 0(对照组)、10、20、30、40 和 50 mg/kg植物甾醇的试验饲料。
1.2 试验饲粮
试验基础饲粮配方及营养成分表见表1。
1.3 饲养管理
根据水温、溶氧、天气和鱼的摄食状况,每天投喂两次,鱼进箱时浸洗消毒。试验期间,自然光照,每天观察鱼的活动和健康状况,追踪记录死亡和投饲量。定期排污和换水,饲养周期为60 d。
1.4 样品采集与处理
试验结束后,在各组中随机取10尾加州鲈,用丁香酚麻醉,分别测定其体长、体质量,然后解剖称取内脏重和肝脏重,同时进行肌肉和肝脏样品的采集。取肝脏组织块约1 g在4℃生理盐水中漂洗,除去血液,滤纸吸干,称重,放入匀浆玻璃管中,按比例(1 g样品/10 mL生理盐水)加入4℃生理盐水,用玻璃匀浆机匀浆,制得样品置于-80℃冰箱中以备分析。取两侧背肌,105℃烘干至恒重后将其粉碎,测定肌肉组成成分。
表1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)
1.5测定指标及方法
1.5.1 生长性能的测定 试验开始和结束时,统计每个养殖箱的加州鲈尾数并称总重,称重采样前将鱼体饥饿24 h,按下式计算增重率、蛋白质效率、饲料系数和成活率:
增重率(%)=100×(终末体质量-初始体质量)/初始体质量;
蛋白质效率(%)=100×(终末体质量-初始体质量)/(总投饵量×蛋白质含量);
饲料系数=总投饵量/鱼总增重量;
成活率(%)=100×终末尾数/初始尾数。
1.5.2 形体指标的测定 试验结束后,解剖称取内脏重和肝脏重,按下式计算脏体比、肝体比和肥满度:
脏体比(%)=鱼内脏重/鱼体质量×100;
肝体比(%)=鱼肝脏重/鱼体质量×100;
鱼体肥满度(g/cm3)=鱼体质量/鱼体长3×100。
1.5.3 肌肉组成成分测定 加州鲈肌肉的粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分和水分分别按照国标GB/T 6432—2018、GB/T6433—2006、GB/T6438—2007和GB/T6435—2014的方法进行测定。
表2 植物甾醇对加州鲈生长性能的影响
1.5.4 肝脏生化指标的测定 丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶和碱性磷酸酶均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定。测定方法按照南京建成试剂盒使用说明。
1.6 数据统计
试验数据经Excel初步统计,采用SPSS 18.0软件进行方差分析,用Duncan’s法进行多重比较。以P<0.05作为差异显著性判断标准,结果以平均值±标准差表示。
2 结果与分析
2.1 植物甾醇对加州鲈生长性能的影响
由表2所示,各添加组加州鲈的终末体质量、增重率和蛋白质效率均高于对照组,其中添加30、40和50 mk/kg植物甾醇组的加州鲈终末体质量、增重率和蛋白质效率显著高于对照组(P<0.05);30、40、50 mg/kg植物甾醇组的饲料系数显著低于对照组和10 mg/kg添加组(P<0.05);各添加组加州鲈的成活率与对照组相比有所提升,但差异不具统计学意义(P>0.05)。
2.2 植物甾醇对加州鲈体形体指标和肌肉组成的影响
由表3所示,在加州鲈饲料中添加30、40和50 mg/kg植物甾醇显著降低加州鲈的脏体比(P<0.05),显著提高了加州鲈的肥满度(P<0.05),添加20、30、40和50 mg/kg植物甾醇显著降低加州鲈的肝体比(P<0.05)。植物甾醇对加州鲈肌肉的水分、粗蛋白质和粗脂肪含量没有显著性影响(P>0.05),但显著提高了30、40和50 mg/kg组加州鲈的肌肉粗灰分含量(P<0.05)。
表3 植物甾醇对加州鲈形体指标和肌肉组成的影响
2.3 植物甾醇对加州鲈肝脏生化指标的影响
由表4所示,与对照组相比,在加州鲈饲料中添加30、40和50 mg/kg植物甾醇显著降低了加州鲈肝脏中丙二醛含量(P<0.05),添加 20、30、40 和50 mg/kg植物甾醇组加州鲈肝脏的超氧化物歧化酶活性显著高于对照组(P<0.05),饲料中添加植物甾醇对加州鲈肝脏中过氧化氢酶的活性无显著影响(P>0.05)。在加州鲈饲料中添加30、40和50 mg/kg植物甾醇,加州鲈肝脏中谷丙转氨酶活性显著降低(P<0.05),碱性磷酸酶活性显著升高(P<0.05),20、30、40和50 mg/kg组的谷草转氨酶活性显著低于对照组和 10 mg/kg添加组(P<0.05)。
表4 植物甾醇对加州鲈肝脏生理生化指标的影响
3 讨论
3.1 植物甾醇对加州鲈生长性能的影响
早在20世纪八九十年代就有研究表明,植物甾醇能调节动物生长。Maitani等[8]研究发现植物甾醇能显著改善应激大鼠的生长。近年来植物甾醇作为绿色天然饲料添加剂,广泛应用在畜禽水产养殖中,提高动物生长性能。Naji等[9]研究发现,在肉鸡饲料中添加75 mg/kg植物甾醇能显著提高肉鸡的体重和采食量。张严伟等[10]等亦报道,40、80 mg/kg植物甾醇的添加量可显著提高团头鲂增重率及特定生长率,且40 mg/kg的添加量效果更佳。李伟等[11]在断奶仔猪日粮中添加植物甾醇,发现植物甾醇可提高断奶仔猪的生产性能,降低其料肉比。李志华等[12]在罗非鱼基础饲料中添加20、40 mg/kg植物甾醇显著提高罗非鱼的终末体质量、增重率、特定生长率,饲料系数也显著降低。该试验与前人研究一致,这可能是因为植物甾醇具有类激素的作用,能够调节垂体和肝脏的功能,促进生长激素与胰岛素样生长因子IGF-1的分泌,促进动物的生长发育[13],另外植物甾醇还能与生长激素、核糖核蛋白结合形成复合物,延长生长激素的作用时间,从而促进动物生长[14]。
3.2 植物甾醇对加州鲈肌肉成分和形体指标的影响
温超等[15]研究表明,添加植物甾醇可降低伊莎褐蛋鸡腹脂相对质量。罗有文等[16]曾报道,向肥育猪日粮中添加植物甾醇,在降低皮肤比率的同时显著提高瘦肉率,并具有提高平均日增质量和胴体瘦肉率的趋势。但顾莞婷等[17]却发现,添加植物甾醇组的肉鸭肌间脂肪含量要显著高于对照组,同时胸肌率也有所上升。张严伟等[10]研究也表明,植物甾醇提高了团头鲂肌肉中粗脂肪含量。本试验中,添加不同水平的植物甾醇对加州鲈肌肉的水分、粗蛋白和粗脂肪含量均没有显著性影响,但显著提高了肌肉的粗灰分含量。植物甾醇对动物体成分影响的研究结论不一致,这可能跟品种、日龄、饲料和养殖环境有关。
该试验饲料中,添加植物甾醇的试验组加州鲈肥满度较对照组提高了5.47%~10.19%;肝体比较对照组降低7.85%~16.11%。这说明饲料中添加植物甾醇可改善加州鲈的营养状况,减少内脏能量的沉积。同时脏体比下降,增加了加州鲈的可食部分,提高经济效益。
3.3 植物甾醇对加州鲈肝脏生化指标的影响
植物甾醇在动物体内的抗氧化作用主要体现在两个方面:一是抗脂质过氧化,二是提高抗氧化酶活性[18,19]。SOD和CAT是动物体内两种重要的抗氧化酶,有较强的清除自由基能力,丙二醛MDA是脂质过氧化物的最终产物,其浓度则可以间接反映出机体脂质过氧化的程度。本试验中,随着饲料中植物甾醇添加量的上升,加州鲈肝脏中的丙二醛含量明显降低。这表明饲料中添加植物甾醇能有效降低加州鲈机体内质过氧化反应,降低机体内丙二醛水平。吴先华等[20]在育肥猪,顾婉婷[17]在肉鸭,令狐克川等[7]在中华绒螯蟹研究中,均发现植物甾醇对相关抗氧化酶的活性有显著提高的作用。但在本试验中,植物甾醇显著提高加州鲈肝脏超氧化物歧化酶SOD的活性,但对过氧化氢酶CAT的活性却没有显著性影响。
动物肝脏中的谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性会保持在一定范围内。当肝脏出现病变时,谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性就超过正常水平,因此这两种酶常作为鱼体肝功能的指标[21]。碱性磷酸酶与磷酸基团的转移和钙磷代谢关系密切。该试验中,饲料中植物甾醇的添加使得加州鲈肝脏谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性显著下降,碱性磷酸酶活性显著提高,这也可能说明植物甾醇对鱼类肝脏健康和促进生长有积极作用。
4 结论
饲料中添加植物甾醇能提高加州鲈生长性能,降低其饲料系数,能提高加州鲈肥满度,并增强其抗氧化能力。为了获得最佳的养殖效益,建议加州鲈饲料中植物甾醇的添加水平应为30 mg/kg以上。