二十八烷醇对彭泽鲫生长性能、血液指标、耐缺氧能力以及养殖水体环境因子的影响

2021-04-13刘建平郭雄昌蔡力创张志红欧阳克氙周秋白

动物营养学报 2021年3期

刘建平郭雄昌涂越蔡力创张志红欧阳克氙* 周秋白

(1.江西省科学院生物资源研究所，江西省功能性饲料添加剂工程实验室，南昌330096；2.江西农业大学动物科学技术学院，南昌330045)

高密度养殖条件下，大量氮排泄易引起水体的富营养化，进而引起鱼类应激和疾病的发生。此外，鱼类在运输过程中，由于道路颠簸、天气闷热等各种环境的影响，经常出现伤亡[1]。在我国当前禁抗、减抗、限抗的大背景下，如何有效提高养殖鱼类的免疫力是亟需解决的关键问题。

二十八烷醇是一种长碳链脂肪伯醇，主要来源甘蔗蜡、米糠蜡及蜂蜡等，于20世纪90年代由古巴科学家从甘蔗蜡中提取分离得到，具有增强耐力、抗疲劳、促进新陈代谢、耐缺氧、降血脂、抗动脉粥样硬化等功能。研究表明，二十八烷醇可提高断奶仔猪的生长性能、调节机体能量代谢[2]，提高蛋鸡的生产性能、蛋品质以及改善脂质代谢[3-5]，改善肉鸡的生长性能、饲料利用率和屠宰性能[6]。

当前，国内外关于二十八烷醇在水产养殖中应用的研究鲜有报道。因此，本试验拟通过在饲料中添加二十八烷醇，研究其对彭泽鲫生长性能、血脂水平、免疫力、耐缺氧能力以及养殖水体环境因子的影响，旨在为二十八烷醇在水产养殖中的研究与应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

二十八烷醇：以米糠蜡为原料，经皂化、精馏提纯、过滤等工艺制备而成，经气相色谱检测，含量为95.2%。

2%亚硝酸钠溶液：将分析纯亚硝酸钠经110 ℃烘干后，置于干燥器内冷却，用蒸馏水稀释配制。

1.2 试验动物与饲料

试验用彭泽鲫由南昌茅莲湖水产养殖场提供，基础饲料组成及营养水平见表1。

1.3 试验设计与饲养管理

养殖试验于江西农业大学水产实验室中进行。试验前，先将试验鱼驯养4周，期间饲喂基础饲料。选择健康无病、体重[(43.77±0.08) g]相近的彭泽鲫180尾，随机分为5组(Ⅰ～Ⅴ组)，每组4个重复，每个重复9尾。Ⅰ组为对照组，饲喂基础饲料；Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组为试验组，分别饲喂在基础饲料的基础上添加12.5、25.0、50.0、100.0 mg/kg二十八烷醇(含量为95.2%)的试验饲料。试验统一选择大小规格一致的单体循环水族箱，24 h通氧，每天饲喂2次，“四定”(定时、定质、定量、定位)法投喂饲料，投饲率为3%。养殖试验在室内进行，自然温度下养殖，每周换水2次，并定期清洗水族箱，保持箱内水质稳定。

试验期为90 d，在试验过程中若发现有鱼体死亡，及时记录死亡鱼体的体重和所在的水族箱，但是不补充新的鱼体。试验期间水温为25～28 ℃，pH为7.30～7.50，溶解氧浓度>5.0 mg/L，氨氮浓度<0.9 mg/L。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 生长性能

分别于试验开始(第1天)、第21天(第3周末)和第56天(第8周末)进行体重测量，并计算各采样时间点的平均体重，计算第1～21天和第1～56天的特定生长率(special grow rate，SGR)及成活率(survival rate，SR)。

特定生长率(%/d)=[(ln测量日平均体重-
ln初始平均体重)/试验天数]×100；
成活率(%)=测量日活鱼数/初始活鱼数。

表1 基础饲料组成及营养水平(干物质基础)

1.4.2 血液指标

血清制备：试验第90天时从每组取8尾鱼尾静脉取血，室温静置30 min，离心分离血清，-20 ℃保存备用。

血脂指标：采用南京建成生物工程研究所生产的相应试剂盒测定血清中总胆固醇(total cholesterol,TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平。

免疫指标：血清超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性按照试剂盒(南京建成生物工程研究所)的说明书进行测定。按照血球计数板说明书分别对血液中红细胞(red blood cells,RBC)、白细胞(white blood cells,WBC)进行计数。

1.4.3 养殖水体环境因子

试验期间，在每次换水前3天关闭增氧泵，分6个阶段按水族箱序号逐一取样，采用广东环凯微生物科技有限公司生产的相应试剂盒测定养殖水体中的氨氮、亚硝酸盐浓度。

1.4.4 耐缺氧能力

试验结束后，分2批进行亚硝酸盐致死试验，以注射完毒剂至鳃盖闭合呼吸停止为标准，记录致死时间。亚硝酸盐溶液注射量为鱼体重的2%，采用背部肌肉注射。

1.5 数据处理

所有数据用Excel 2019记录整理后，用SPSS 20.0统计软件进行单因素方差分析和Duncan氏法多重比较，分别以P<0.05和P<0.01为差异显著和极显著标准。试验数据均用平均值±标准误(mean±SE)表示。

2 结果

2.1 二十八烷醇对彭泽鲫生长性能的影响

由表2可知，在试验第21天和第56天时，各试验组的平均体重均低于对照组，但差异不显著(P>0.05)。在试验第1～21天时，Ⅱ组与Ⅲ组的特定生长率高于对照组，Ⅳ组和Ⅴ组则低于对照组，但差异均不显著(P>0.05)；在试验第1～56天时，Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅳ组的特定生长率均高于对照组，Ⅴ组则低于对照组，但差异均不显著(P>0.05)。在成活率方面，各试验组与对照组均为100%，各组间无显著差异(P>0.05)。

表2 二十八烷醇对彭泽鲫生长性能的影响

2.2 二十八烷醇对彭泽鲫血脂水平的影响

由表3可知，各试验组血清TC水平均低于对照组，但差异不显著(P>0.05)，其中Ⅳ组和Ⅴ组血清TC水平均有降低的趋势(P=0.081、P=0.071)。各试验组血清HDL-C水平均高对照组，但差异不显著(P>0.05)。各试验组血清LDL-C水平均低于对照组，其中Ⅲ组显著降低(P<0.05)，Ⅳ组有降低趋势(P=0.069)；此外，Ⅲ组与Ⅱ组之间差异显著(P<0.05)，其他试验组之间差异不显著(P>0.05)。

表3 二十八烷醇对彭泽鲫血脂水平的影响

2.3 二十八烷醇对彭泽鲫免疫力的影响

由表4可知，各试验组血清SOD活性均高于对照组，并存在剂量依赖性，其中Ⅳ组与对照组差异显著(P<0.05)，Ⅴ组与对照组的差异极显著(P<0.01)，Ⅲ组则较对照组有升高趋势(P=0.088)，各试验组之间差异不显著(P>0.05)。各试验组血液红细胞数均低于对照组，并存在剂量依赖性，其中Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组与对照组差异极显著(P<0.01)，各试验组之间差异不显著(P>0.05)。试验组血液白细胞数均高于对照组，并存在剂量依赖性，其中Ⅴ组与对照组差异显著(P<0.05)；此外，Ⅴ组与Ⅱ组差异显著(P<0.05)，其他试验组之间差异不显著(P>0.05)。

表4 二十八烷醇对彭泽鲫血液免疫指标的影响

2.4 二十八烷醇对彭泽鲫耐缺氧能力的影响

由表5可知，Ⅲ组的存活时间显著高于对照组以及Ⅱ组、Ⅳ组和Ⅴ组(P<0.05)，对照组以及Ⅱ组、Ⅳ组和Ⅴ组之间无显著差异(P>0.05)。

表5 二十八烷醇对亚硝酸盐攻毒后彭泽鲫存活时间的影响

2.5 二十八烷醇对养殖水体环境因子的影响

由表6、表7可知，在不同的饲养阶段，各试验组养殖水体中氨氮、亚硝酸盐浓度与对照组之间均无显著差异(P>0.05)。

3 讨论

3.1 二十八烷醇对彭泽鲫生长性能的影响

已有研究发现，饲粮中添加8 mg/kg含量为53.7%的二十八烷醇能够显著提高断奶仔猪的平均日增重和饲料转化率[2]；饲粮中添加含量为92%以上的二十八烷醇可以显著提高肉鸡的平均日增重和饲料转化率，并且存在剂量依赖性[6]。本试验结果表明，饲料中添加12.5和25.0 mg/kg含量为95.2%二十八烷醇后彭泽鲫的平均体重、特定生长率略有提升，但效果不如上述文献报道的显著，这可能是由于试验对象存在差异性，具体原因还需深入研究。

表6 二十八烷醇对养殖水体中氨氮浓度的影响

表7 二十八烷醇对养殖水体中亚硝酸盐浓度的影响

3.2 二十八烷醇对彭泽鲫血脂水平的影响

胆固醇在血液中主要以脂蛋白载体形式存在，是重要的血液生化指标。高密度脂蛋白能够与游离胆固醇结合形成HDL-C，将胆固醇运输进入肝脏，胆固醇经肝脏代谢形成胆汁酸并经胆管排入肠道，从而降低组织中胆固醇的沉积。而低密度脂蛋白能够将胆固醇转运到外周组织，低密度脂蛋白长期超标可引起动脉硬化。Sharma等[7]研究发现，在高脂处理条件下，灌饲60 mg/(kg BW·d)含量分别为18%和99%以上的二十八烷醇对小鼠血液TC和甘油三酯(triglyceride,TG)水平均无显著影响。Peng等[3]研究发现，饲粮中添加18 mg/kg以上含量为53.7%的二十八烷醇可以显著降低健康蛋鸡血液TC、LDL-C和TG水平，对HDL-C水平无显著影响，且调脂效果与剂量、试验周期有关。Lee等[8]研究发现，在高胆固醇处理条件下，饲粮中添加6 mg/kg以上含量为62.3%的二十八烷醇可以显著降低大鼠血液TC、LDL-C和TG水平，具有提高HDL-C水平的趋势，且调脂效果与剂量有关。Nam等[9]研究发现，在高脂高胆固醇处理条件下，添加20 mg/kg BW含量为65.04%的二十八烷醇可以有效降低大鼠血液TC、LDL-C和TG水平，同时提高HDL-C水平。本试验结果表明，饲料中添加25.0 mg/kg含量为95.2%的二十八烷醇可以显著降低彭泽鲫血清LDL-C水平，添加50.0 mg/kg以上剂量时则有降低血清TC水平的趋势，但均对血清HDL-C水平无显著影响，其调节血脂的效果不如上述文献[3,8-9]报道的含量为50%～70%的二十八烷醇显著。综合分析文献与本试验结果可以发现，二十八烷醇调节血脂效果除了与剂量、试验周期相关外，并非二十八烷醇的含量越高效果就越好，这可能是由于二十八烷醇与高级脂肪烷醇之间存在协同作用，具体原因还有待于进一步研究。

3.3 二十八烷醇对彭泽鲫免疫力的影响

SOD是一种重要的抗氧化酶，在防御机体衰老和生物分子损伤等方面有很大的作用。SOD与水生生物的免疫力密切相关，对增强吞噬细胞防御能力和整个机体的免疫功能具有重要作用，可作为水产动物机体的免疫指标。庞伟毅等[10]研究发现，在高脂处理条件下，灌饲6 mg/(kg BW·d)以上含量为61.11%的二十八烷醇可以显著升高大鼠血清SOD与谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)活性，同时显著降低血清丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量，且抗氧化功能与剂量有关。龙蕾等[2]发现，饲粮中添加8 mg/kg含量为53.7%的二十八烷醇可以有效提高断奶仔猪血液SOD活性和总抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)，降低血液MDA含量。于长青等[11]发现，饮水中添加含量为99.9%的二十八烷醇能够有效降低力竭运动大鼠心肌线粒体中MDA的含量，并提高SOD和GSH-Px的活性。本试验结果表明，饲料中添加12.5 mg/kg以上含量为95.2%的二十八烷醇可有效提高彭泽鲫血清SOD活性，并且存在剂量依赖性，这与上述文献报道一致。根据试验结果推测，二十八烷醇通过增强机体抗氧化能力来提高免疫力，其效果与各种高级脂肪烷醇之间的协同作用无相关性。

红细胞也称红血球，是脊椎动物体内通过血液运送氧气的最主要媒介，同时其还具有免疫功能。本试验结果表明，饲料中添加25.0 mg/kg以上含量为95.2%的二十八烷醇可以减少彭泽鲫血液中红细胞数，这说明二十八烷醇能够使彭泽鲫对氧气的相对需求量降低，而且有助于降低血液黏稠度，从而降低心脏负荷，提高机体耐缺氧能力。

白细胞在机体损伤治愈、抗御病原入侵方面起着重要的作用。血液中白细胞数过高或过低都会对机体产生不利的影响，当白细胞数过低时，机体的免疫能力较低下；当白细胞数过高时，机体有感染炎症的可能。巫苗苗[12]研究发现，口服二十八烷醇可以明显升高运动员血液中白细胞数，并保持在一个较好的水平，进而增强机体免疫力。本试验结果表明，饲料中添加二十八烷醇可增加彭泽鲫血液中白细胞数，其中添加100.0 mg/kg含量为95.2%的二十八烷醇使血液白细胞数显著增加，并维持在一个正常水平，这有助于提升机体的免疫调节力和抗逆性，与文献报道结果一致。

3.4 二十八烷醇对彭泽鲫耐缺氧能力的影响

在精养鱼池中，水体铵态氮(NH4-N)和亚硝态氮(NO2-N)浓度高，在鱼类主要生长季节甚至能分别达到三态氮的60%和15%。当水体亚硝酸盐浓度为20.3 mg/L时，鱼体在24 h内死亡率达90%，48 h内全部死亡[13]。这是因为亚硝态氮进入鱼体血液后，血红蛋白分子中的二价铁离子(Fe2+)会被氧化成三价铁离子(Fe3+)，血液的载氧能力被抑制[14]。水体中亚硝态氮浓度越高，高铁血红蛋白越多，严重时可导致鱼类缺氧死亡。

卢国守[15]研究发现，二十八烷醇通过提高慢性缺氧大鼠机体抗氧化能力，降低机体活性氧水平，减轻氧化损伤，提高细胞色素氧化酶活性和线粒体功能，改善肝功能，进而增强机体抗缺氧能力。惠锦[16]研究发现，含量为98%以上的二十八烷醇可以明显增强小鼠的耐缺氧能力，减少大脑耗能，改善心肌缺氧，显著延长小鼠在常压密闭缺氧环境中的生存时间；二十八烷醇不是通过改善机体血氧运输效率，而是通过提高红细胞中血红蛋白浓度，减小红细胞体积来降低血液黏滞度，从而改善微循环和组织供氧。本试验结果表明，饲料中添加25.0 mg/kg含量为95.2%的二十八烷醇可有效提高亚硝酸盐应激下彭泽鲫的耐缺氧能力，与上述文献报道是一致的。周梅[17]研究发现，3种低含量(22.44%、33.72%和41.86%)的二十八烷醇均具有抗缺氧作用，且其功效大小与二十八烷醇含量无显著相关性，这说明二十八烷醇的抗缺氧作用与其含量高低无关，可能与其他高级脂肪醇之间存在协同效应，关于二十八烷醇与其他高级脂肪烷醇的协同机制还有待于进一步研究探讨。