益生菌对刺参生长性能、肠道酶活性及抗氧化性能的影响

2021-11-26赵瑞祯

中国饲料 2021年20期

赵瑞祯，张健

（山东省青岛市即墨区自然资源局，山东青岛 266200）

刺参在市场上具有巨大的经济价值，但由于过度开发和污染，目前野生刺参规模自20世纪90年代以来一直在不断降低。为满足人们日益增长的需求，刺参养殖具有重要的意义和潜力。海藻是刺参养殖中常用的饲料原料，但由于这些藻类原料产量低、价格高，严重制约了其在刺参养殖中的应用。尽管市场上出现了以海带粉、鱼粉、豆粕为主要成分的各种人工复合饲料来替代价格昂贵的海藻原料，但这些原料的消化率低、营养素平衡差、疾病传播风险高，进而可能影响动物生长（王亮等，2014）。此外，滥用广谱抗生素和化学药品造成水体和附近环境严重污染，也会进一步导致刺参药物残留和耐药菌增加（陈昌福和王玉堂，2015）。近年来，益生菌在食用动物和人上的应用较多，其作为抗生素和化学品的有效替代品，有望用于预防疾病，促进水生动物生长。益生菌自1986年开始应用于水产养殖，经历了30多年的发展，其应用日益增多，研究也逐渐成为热点之一。益生菌的作用机制包括与病原体竞争营养和附着，提高各种酶和抗菌肽的分泌，进而促进免疫反应（赵东等，2012）。益生菌目前在水产养殖、改善水质、抑制病原菌、促进免疫和优化肠道菌群等方面发挥着重要作用，如Gullian等（2004）研究表明，在中国对虾中添加芽孢杆菌28 d后，感染哈维弧菌24 h的对虾死亡率由51.75%降低到18.5%，同时，Balcazar和 Rojas（2007）研究表明，添加P64芽孢杆菌的凡纳滨对虾平均体重显著高于对照。Sun等（2008）研究发现，益生菌能提高超氧化物歧化酶活性，降低氧化应激水平。但目前对刺参养殖及添加剂作用效果的研究不足，因此，本试验旨在评估以枯草芽孢杆菌为主的益生菌对刺参生长性能、肠道酶活性及抗氧化性能的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与日粮设计试验将480条平均体重为（2.44±0.01）g的刺参随机分为2组，每组8个重复，每个重复30条。在为期12周的饲养试验期间，对照组饲喂基础日粮，处理组饲喂基础日粮+150 mg/kg益生菌添加剂。

表1 基础型日粮组成及营养水平

1.2 饲养管理整个试验期间，每个重复的刺参饲养在1个70 L的水族箱中，在42 d的饲养试验期间，根据饲养情况，每天按体重3%～5%进行投喂，每隔1 d将水族箱中一半的水换成新鲜的海水。整个试验期间水温控制在21.5～23.5℃，盐度控制在30～32 g/L，pH控制在8.0～8.2，溶解氧控制在5～6 mg/L。每个阶段结束后对刺参进行称重，统计饲料用量。相关指标计算公式如下：

相对生长率/%=（末重-初重）/初重×100；

特定生长率/%=（ln末重-ln初重）/饲养天数×100。

1.3 屠宰及化学分析试验结束后每个重复选择3只刺参屠宰，分离肝脏和肠道，将肝脏样品匀浆，样品用试剂盒测定抗氧化指标【谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、总抗氧化力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）】。之后屠宰刺参，取出整个肠道，收集内容物后-20℃保存。样品同样用试剂盒测定蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纤维酶和褐藻酸酶活性，试剂盒采购于南京建成生物工程有限公司。

1.4 数据分析试验结果用SAS软件单因素方差模型进行分析，采用T检验进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 益生菌对刺参生长性能的影响由表2可知，益生菌组刺参末重、相对生长率和特定生长率均显著高于对照组（P＜0.05）。

表2 日粮添加益生菌对刺参生长性能的影响

2.2 益生菌对刺参肠道酶活性的影响由表3可知，基础日粮中添加150 mg/kg益生菌对刺参肠道脂肪酶的影响无显著差异（P＞0.05），但与对照组相比，益生菌组刺参肠道中蛋白酶、淀粉酶、纤维酶和褐藻酸酶活性分别显著提高46.30%、63.82%、90.52% 和105.88%（P＜ 0.05）。

表3 日粮添加益生菌对刺参肠道酶活性的影响 U/mg

2.3 益生菌对刺参抗氧化性能的影响由表4可知，对照组与处理组对刺参肝脏总抗氧化力和过氧化氢酶活力的影响均无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，益生菌组刺参肝脏谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶分别显著提高27.21%、14.28% 和 53.23%（P＜ 0.05），但丙二醛浓度显著降低（P＜0.05）。

表4 日粮添加益生菌对刺参肠道酶活性的影响

3 讨论

益生菌（如枯草芽孢杆菌）被广泛用于畜禽养殖，其可改善猪和家禽的生长性能，因为其可通过竞争性排斥来减少病原体定植，维持宿主健康。本研究结果发现，与对照组相比，益生菌组刺参的末重、相对增重和特定生长率均显著提高，作者认为，刺参生长参数的提高可能与这些活菌的作用有关，因为饲料中加入益生菌后会对营养素进行发酵，提高饲料适口性，进而提高饲料消耗和饲料利用率（张煜，2017）。益生菌能刺激动物食欲，促进分泌酶，提高营养物质的吸收，进而增加动物生长速率（Ringo等，2010）。Ghosh等（2003）研究发现，在饲料中添加枯草芽孢杆菌能显著促进生长速度，降低饲料转化率，提高蛋白质效率，这与本研究中发现的特定生长率及相对生长率的结果一致。

消化活动是反映水生动物消化生理的重要指标，而消化酶活性往往反映动物的消化和代谢能力。Wen等（2016）研究发现，水产动物消化酶活性与饲料中营养物质的种类和数量密切相关。本试验结果表明，日粮中补充150 mg/kg枯草芽孢杆菌显著提高了刺参肠道蛋白酶、淀粉酶、纤维酶和褐藻酸酶活性，这可能是活菌进入肠道后有助于消化，从而提高消化酶活性。此外，Wang和Tian（2012）研究发现，益生菌能促进机体产生细菌蛋白、叶酸、活性小肽和促生长因子，进而改善肠道微生态环境，刺激消化酶的分泌，从而促进消化酶活性升高。饲料中粗纤维比例越高，肠道排空速度越快，不利于消化富含纤维素的日粮，但在本研究日粮中添加枯草芽孢杆菌，促进了肠道纤维素酶的活性，进而有助于提高日粮中纤维素的消化（Bakke-McKellep等，2000）。

动物的免疫系统是机体抵抗病原微生物的第一道防线，因此，无论是在畜禽还是水产养殖试验中，MDA、SOD、CAT、T-AOC和GSH-Px都是评估动物抗氧化性能的重要指标。在本研究中，与对照组相比，益生菌组刺参肝脏GSH-Px和SOD活性显著升高，MDA浓度显著降低，这些结果表明枯草芽孢杆菌具有抗氧化特性，但关于枯草芽孢杆菌对刺参抗氧化的数据研究有限。通过对比其他水产动物上的益生菌研究结果，如Hoseinifar等（2011）发现，益生菌（如酵母）可以改善鲤鱼的抗氧化功能，由于益生菌作用机理相同，作者推测这也是本研究中枯草芽孢杆菌提高刺参抗氧化性能的原因。