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丝兰粉对三角鲂生长、非特异性免疫及抗氧化指标的影响

2021-08-09蒋文杰徐嘉茗马恒甲王文基王秀娟吴玉波

饲料工业 2021年14期
关键词:终末幼鱼磷酸酶

■张 丽 蒋文杰 徐嘉茗 马恒甲 王文基 王秀娟 吴玉波*

(1.台州学院生命科学学院,浙江台州 318000;2.杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

三角鲂(Megalobrama terminalis,Richardson 1846)是一种较大型的淡水杂食性鱼类,由于其营养较佳、肉质鲜嫩,已成为我国淡水养殖的主要品种之一。目前,相关学者已在三角鲂养殖技术[1]、苗种培育[2]、营养饲料[3-4]等方面取得较大进展,使我国三角鲂产业规模不断发展壮大,养殖潜力巨大。然而,人工集约化和规模化养殖导致三角鲂生长性能减缓、饲料利用效率不高、免疫力下降等现象,进而导致三角鲂养殖的经济效益降低。研究表明,采用适宜的营养添加剂既能促进养殖鱼类的健康生长,又能提高鱼产量。

丝兰粉是以丝兰为原料,经干燥和研磨得到的固体粉末,主要成分含有丝兰酚、皂苷、白藜芦醇和多糖等[5]。研究发现,在动物养殖过程中,添加丝兰粉不仅能促进养殖动物的健康生长,也能吸附养殖环境中的氨、硫化氢等气体,降低有毒有害气体的排放,进而促进养殖业的绿色发展[6-7]。因此,丝兰粉被广泛用于鸡、猪等畜禽养殖动物的饲料中[8-9]。目前,有关丝兰粉在水产养殖中的研究报道相对较少,仅见于罗非鱼[10-11]、对虾[12]、大菱鲆[13]等少数水产养殖动物中。丝兰粉作为一种新的环保型植物添加剂,对水产养殖动物生长和健康影响的报道尚不多见。为此,本研究分析了基础饲料中添加不同含量的丝兰粉对三角鲂幼鱼生长、非特异性免疫以及抗氧化指标的影响,全面评估丝兰粉在水产养殖中的应用效能,旨在为三角鲂的健康养殖筛选适宜的饲料添加剂。

1 材料与方法

1.1 实验原料、实验饲料与实验鱼

饲料原料主要包括鸡肉粉、鱼粉、去皮豆粕、棉粕、菜粕、次粉、面粉和鱼油等,均由浙江德清鸿利饲料有限公司提供。维生素和矿物质预混物购自帝斯曼公司。丝兰粉由西安绿天生物科技有限公司提供。根据马恒甲等[3]设计三角鲂实验基础饲料(蛋白质33.3%、脂肪7.9%、灰分7.4%和磷1.4%),在基础饲料配方中添加0(S0)、0.05%(S1)、0.15%(S2)、0.25%(S3)、0.35%(S4)和0.45%(S5)的丝兰粉,配制成6种等氮等能的三角鲂实验饲料(见表1)。三角鲂幼鱼由杭州市农业科学研究院提供。饲养实验在室外微流水养殖系统中进行(共18个养殖桶,每个养殖桶直径80 cm,高70 cm,容积350 L)。试验前,挑选360尾规格均匀的幼鱼放于微流水养殖桶系统中,每个养殖桶放入三角鲂幼鱼各20尾,暂养7 d。幼鱼暂养期间,每天8:00和16:00以对照组饲料S0饱食投喂实验鱼。

表1 三角鲂实验饲料配方(%)

1.2 实验过程

实验开始前,首先将暂养的三角鲂幼鱼停食24 h,每次随机取15尾幼鱼,群体称重后随机放入一个养殖桶中。三角鲂幼鱼的初始体重为(16.0±0.8)g。每个实验饲料设置3个重复,共用18个养殖桶。饲料投喂的实验周期为56 d,每天8:00和16:00分别以实验饲料(S0、S1、S2、S3、S4和S5)饱食投喂三角鲂幼鱼2次。在微流水养殖系统中连续充气(溶解氧>5.0 mg/L),记录水温变化(27.8~33.0℃),光照周期为白天14 h光照和晚上10 h黑暗。养殖实验结束后,所有实验鱼饥饿24 h,然后将每个养殖桶中的鱼依次捕出、计数并群体称重。从每个养殖桶中取3尾鱼,静脉取血,离心,取上清,然后解剖实验鱼,取肝脏,保存于-20℃下作为分析样品。

1.3 化学分析

肝脏样品研磨后离心的上清液和尾静脉取血离心后的上清液,采用分光光度计比浊法测定溶菌酶活性;碱性磷酸酶和酸性磷酸酶分解磷酸苯二钠,产生游离酚和磷酸,酚在碱性溶液中与4-氨基安替吡啉作用经铁氰化钾氧化生成红色醌衍生物,根据红色深浅测定其酶活力的高低,波长为520 nm。采用赖氏法检测谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性;在酸性条件下抗氧化物质可以还原Fe3+-TPTZ产生蓝色的Fe2+-TPTZ,在593 nm处读取吸光度,测定总抗氧化能力(T-AOC);采用黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用TBA法检测丙二醛(MDA)含量。检测用试剂盒均由南京建成生物科技有限公司提供,检测步骤按照试剂盒说明书进行。

1.4 数据计算

终末体重(g)=终末鱼总重/终末鱼尾数

体增重(g)=终末鱼总重/终末鱼尾数-初始鱼总重/初始鱼尾数

摄食率(%/d)=100×饲料总投喂量/[(初始鱼总重+终末鱼总重)/2×试验天数]

饲料系数=饲料总投喂量/(终末鱼总重-初始鱼总重)

1.5 统计分析

利用SPSS软件(版本21.0)进行统计分析。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)方法检验添加丝兰粉对成活率、终末体重、体增重、摄食率、饲料系数、肝脏和血清生理生化指标(溶菌酶、碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力、丙二醛)的影响,采用Duncan's多重比较方法检验处理间差异,当P<0.05为差异显著性水平。

2 结果与分析

2.1 丝兰粉对三角鲂幼鱼生长和饲料系数的影响(见表2)

表2 丝兰粉对三角鲂幼鱼生长及饲料系数的影响

由表2可知,各实验组的成活率均大于96%。随着丝兰粉添加水平的增加,实验鱼的终末体重和体增重呈现先上升后下降的趋势。实验组S3的终末体重和体增重最高,而对照组S0和实验组S5的终末体重和体增重最低。实验组S2的摄食率显著高于对照组S0,而实验组S1、S3、S4和S5的摄食率与对照组S0之间均无显著差异,但有增大趋势。与对照组S0相比,实验组S2和S3的饲料系数显著降低(P<0.05),而实验组S1、S4和S5的饲料系数与对照组S0之间均无显著差异(P>0.05)。

2.2 丝兰粉对三角鲂肝脏和血清非特异性免疫的影响(见表3、表4)

表3 丝兰粉对三角鲂肝脏非特异性免疫的影响

表4 丝兰粉添加水平对三角鲂血清非特异性免疫的影响

由表3可知,与对照组S0相比,实验组S1、S2、S3、S4、S5之间肝脏的溶菌酶、碱性磷酸酶、谷丙转氨酶活性均无显著差异(P>0.05);实验组S2、S4和S5的酸性磷酸酶活性显著高于对照组S0(P<0.05),而实验组S1和S3的酸性磷酸酶活性与对照组S0之间无显著差异(P>0.05);实验组S2和S3的谷草转氨酶活性显著低于其他实验组(P<0.05)。

由表4可知,与对照组S0相比,实验组S2和S3血清的溶菌酶活性显著升高(P<0.05);随着丝兰粉添加水平的增加,实验鱼血清的碱性磷酸酶活力显著升高(S1组除外)(P<0.05);实验组S1的酸性磷酸酶显著升高(P<0.05),而实验组S2和S3的酸性磷酸酶活性显著降低(P<0.05)。实验组S2、S3和S4血清的谷丙转氨酶活性显著低于对照组S0和实验组S1和S5(P<0.05);随着丝兰粉添加水平的增加,实验鱼血清的谷草转氨酶活力呈现先下降后上升的趋势(P<0.05)。

2.3 丝兰粉对三角鲂幼鱼血清抗氧化力的影响(见表5)

表5 丝兰粉添加水平对三角鲂血清抗氧化力的影响

由表5可知,实验组S1、S2、S3、S4、S5血清中的SOD活性和T-AOC活性显著高于对照组S0(P<0.05)。随着丝兰粉添加水平的增加,实验鱼血清的MDA含量呈现先下降后上升的趋势;对照组S0具有最高的MDA含量,而实验组S3血清的MDA含量则最低(P<0.05)。

3 讨论

研究发现,饲料中添加500~1 000 mg/kg丝兰提取物可以显著改善斑点叉尾鮰幼鱼的生长表现[14]。在罗非鱼集约化养殖条件下,750 mg/kg的丝兰提取物对其生长性能具有明显的促进作用[15]。本研究中,随着丝兰粉添加水平的增加,三角鲂幼鱼终末体重呈现先增加后下降的趋势,表明在三角鲂基础饲料中添加0.05%~0.35%的丝兰粉可显著增强其生长性能。实验组S3具有最高的终末体重和体增重,表明在三角鲂基础饲料中添加丝兰粉的最适剂量为0.25%。丝兰提取物具有诱食作用,可改善饲料的适口性,并提高水产养殖动物的摄食率[16]。同时,丝兰提取物也可显著提高养殖动物对饲料的转化效率[17]。这与本实验的研究结果相一致。本实验中,与对照组S0相比,实验组S1、S2、S3和S4的摄食率相对较高,而其饲料系数相对较低,表明摄食量的增加及饲料利用效率的提高是三角鲂幼鱼体终末体重增加的主要原因。

肝功能生理生化指标的高低可反映肝脏的健康状况。溶菌酶是一种抗菌酶,也是生物体内重要的非特异性免疫因子之一[18]。溶菌酶活力越大,则机体的抗菌能力越强。碱性磷酸酶在解毒代谢方面起着非常重要作用,它广泛存在于动植物、微生物中[19]。酸性磷酸酶在生物体能量转化、信号传递等过程起到重要作用,可以催化磷酸单酯水解和磷酸基因的转移。谷丙转氨酶和谷草转氨酶主要分布于机体的肝细胞内,但当机体的肝细胞受到损伤时,谷丙转氨酶和谷草转氨酶则会被释放入血液循环中,故可认为机体的转氨酶活力与肝细胞受损程度呈现正相关性[20]。目前,有关养殖鱼类生理生化指标含量的适宜范围尚无明确的标准,大多数研究结果均采用对照组的数据为参照[9]。本实验中,实验组S1、S2、S3、S4、S5肝脏的溶菌酶、碱性磷酸酶、谷丙转氨酶与对照组无显著差异,表明丝兰粉不会对三角鲂肝脏的免疫功能造成损伤。而实验组S2和S3肝脏的谷草转氨酶显著低于对照组S0和实验组S1、S4、S5,表明0.15%~0.25%的丝兰粉有助于三角鲂肝功能的保护。此外,实验组S2和S3血清的溶菌酶显著高于其他实验组,表明0.15%~0.25%的丝兰粉能显著提高机体血清的抗菌能力。随着丝兰粉添加水平的增加,三角鲂血清的碱性磷酸酶活力显著升高,表明丝兰粉能显著提高机体的解毒能力。本实验中,实验组S2、S3和S4血清中转氨酶活性显著低于对照组S0,表明基础饲料中补充0.15%~0.35%的丝兰粉可以使三角鲂幼鱼肝细胞受损后释放到血液中的谷丙转氨酶和谷草转氨酶含量变少,这有助于保护肝脏,使其免受损伤。丝兰粉中富含甾类皂苷、多酚和多糖等生理活性物质,对机体有害菌具有强烈的抑制效果,同时具有免疫刺激活性,促进机体内抗体的生成,刺激机体免疫细胞增殖等功能[21]。由此可见,摄食丝兰粉可以增强三角鲂幼鱼的非特异性免疫反应。

超氧化物歧化酶是机体重要的抗氧化酶之一,它能阻断O2-·对正常细胞造成的损伤,还能及时修复自由基氧化后所产生的氧化损伤[22]。鱼体生理的健康状况可以用机体抗氧化功能来衡量,而抗氧化功能的综合性指标则可以采用总抗氧化能力来反映[23]。本研究中,添加丝兰粉后三角鲂血清中SOD和T-AOC显著高于对照组S0,表明丝兰粉能明显提高三角鲂幼鱼清除机体自由基的能力,使机体免受氧化损伤,这与王际英等[13]报道的饲料中添加适当的丝兰提取物对大菱鲆幼鱼抗氧化系统具有明显增强效果的研究结果相一致。丙二醛具有很强的生物毒性,会破坏正常细胞的结构和功能,它也是机体脂质过氧化物主要成分[24]。本实验中,实验组S1、S2、S3、S4、S5血清中的丙二醛含量明显低于对照组S0,表明丝兰粉可以减少不饱和脂肪酸被自由基氧化所生成的脂质过氧化代谢产物,具有保护机体免受细胞膜氧化损伤的作用。可见,丝兰粉对三角鲂幼鱼的抗氧化系统具有明显的增强效果。

综上所述,在三角鲂的饲料中添加丝兰粉可以提高鱼体的终末体重和体增重,并增强饲料的适口性和利用效率。当饲料中添加0.15%~0.25%的丝兰粉后,有利于三角鲂幼鱼的肝功能的保护,能够提高血清溶菌酶、碱性磷酸酶、超氧化物歧化酶活力和总抗氧化能力,并降低谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性和丙二醛的含量。

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