饲料碳水化合物水平对养成期彭泽鲫生长性能、抗氧化及血清生化指标的影响

2022-02-25丁立云陈文静贺凤兰饶毅徐先栋张爱芳曹义虎

水产学杂志 2022年1期

丁立云，陈文静，贺凤兰，饶毅，徐先栋，张爱芳，曹义虎

（1.江西省水产科学研究所，江西南昌 330039;2.南昌市疾病预防控制中心，江西南昌 330038）

碳水化合物是配合饲料中最廉价的能源物质，对维持鱼体正常生理功能有重要作用[1]。饲料中添加一定量的碳水化合物，可促进鱼的生长和提高饲料效率[2，3]，在一定程度上起到节约蛋白质的作用[4-6]。然而，鱼类作为具有先天性糖尿病体质的水产动物[7]，与陆生动物相比，对碳水化合物的利用能力有限。饲料中碳水化合物水平添加量过高会抑制鱼类的生长,降低饲料利用率,使血糖水平持续偏高,鱼体免疫力减弱、死亡率增加[8-10]。因此，评价以及确定养殖鱼类对饲料中碳水化合物的利用能力具有较为重要的理论和实践意义。

彭泽鲫（Carassius auratus var.Pengze）是江西省水产科学研究所和九江市水产科学研究所从彭泽丁家湖等地野生鲫中，经过长期选育而获得的优良养殖鲫品种。它生长快、抗病力强、肉味鲜嫩、耐低氧、不易脱鳞、营养价值高[11]，在江西省及全国很多地区大面积的养殖。近年来，关于彭泽鲫饲料脂肪水平[12]、蛋白源替代[13]、投喂策略[14]、生态环境学[15]以及苗种繁育技术[16]等已有报道。但饲料碳水化合物水平对彭泽鲫的影响却鲜有研究。本试验研究了饲料中添加不同水平的玉米淀粉对养成期彭泽鲫生长性能、血清生化指标及抗氧化能力的影响，以确定饲料中适宜的碳水化合物水平，为彭泽鲫的饲料配制及配方的优化提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验鱼及饲养管理

养成期彭泽鲫由江西省水产科学研究所养殖工程研究室提供，在室内循环水养殖系统中驯养2周。然后，随机选取健康、规格一致、初始体质量为（32.77±0.06）g 的彭泽鲫300 尾，分为5 组，每组设3 个重复，每个重复一个圆形养殖桶（规格为￠800 mm×650 mm），每桶20 尾彭泽鲫。试验期间，亚硝酸和氨氮浓度不高于0.1 mg/L，溶解氧浓度不低于7 mg/L，pH 7.53±0.12，水温（26±1.5）℃，自然光，养殖8 周。每日上午和下午饱食投喂2 次。

1.2 试验饲料

试验饲料以鱼粉和酪蛋白为蛋白源，豆油为脂肪源，用玉米淀粉作为碳水化合物源，配制5 种等氮等脂的试验饲料，含碳水化合物水平分别为18%、23%、28%、33%和38%。所有原料粉碎后过80目筛，按配方比例称量后，先将大粒混合均匀，小粒采取逐级混匀的方法，再混进大粒中，加油和水混合制成直径为2 mm 的颗粒饲料，晾干后用自封袋封存，-20℃冰箱保存备用。饲料配方和营养组成见表1。

表1 试验饲料组成及营养水平（风干基础）Tab.1 Ingredients and nutritional levels（air-dried basis）in the experimental diets

1.3 样品采集与分析

养殖实验结束时，饥饿1 d，MS-222 麻醉后称重，每个养殖桶取6 尾鱼，尾静脉采血，血液置于无菌离心管中，4℃下静止12 h，于4 000 r·min-1下离心10 min，取上层血清，置于冰箱中保存；取血后的彭泽鲫在冰盘上解剖分离肠道和肝脏组织，分装于离心管和密封袋中，置于-70 ℃冰箱中保存待测。

参照AOAC（2006）[17]的方法，分别采用凯氏定氮法、索氏抽提法和恒温干燥法（105℃）测定试验饲料的粗蛋白质、粗脂肪含量和水分。

用日立7600-110 型全自动生化分析仪测定血清生化指标；超氧化为歧化酶（SOD）活力、丙二醛（MDA）含量、溶菌酶（LZM）活力、总抗氧化活性（T-AOC）等均按照南京建成生物工程研究所试剂盒按说明书操作测定和计算。

1.4 计算与数据统计

增重率（%）=100 ×（终末总质量－初始总质量）/初始总质量；

饲料系数=投饲总量/（终末总质量－初始总质量）；

特定生长率（%/d）=100×（ln 终末总质量－ln初始总质量）/试验天数。

试验数据以平均值±标准差（mean±S.D）表示，采用SPSS 17.0 统计软件进行单因素方差分析（one-way ANOVA），当差异达到显著（P＜0.05）时，采用Turkey 氏法进行组间的多重比较检验。

2 结果与分析

2.1 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫生长性能的影响

彭泽鲫平均末体质量、增重率和特定生长率均随着饲料碳水化合物水平升高先增加后降低，其中23%碳水化合物组的增重率和特定生长率显著高于其余各组（P＜0.05）；饲料系数随饲料碳水化合物水平升高先下降后上升，23%组的饲料系数显著低于其余各组（P＜0.05）（表2）。

表2 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫生长性能的影响Tab.2 The effects of dietary carbohydrate levels on the growth performance of Pengze crucian carp

本试验条件下，以特定生长率为评价指标，经双曲线模型拟合后得出：养成期彭泽鲫对饲料中碳水化合物的适宜需要量为23.11%（图1）。

图1 饲料碳水化合物水平与养成期彭泽鲫特定生长率之间的关系Fig.1 The relationship between dietary carbohydrate levels and specific growth rate of Pengze crucian carp during the growth period

2.2 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫血清生化指标的影响

不同碳水化合物水平的饲料对养成期彭泽鲫血清葡萄糖、甘油三酯含量以及谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性没有显著影响（P＞0.05）。随着饲料碳水化合物水平的增加，血清溶菌酶和超氧化物歧化酶活性先升高后降，23%组彭泽鲫溶菌酶活性显著高于33%和38%组（P＜0.05），23%组超氧化物歧化酶活性显著高于18%、28%和33%组（P＜0.05）。血清胆固醇和高密度脂蛋白含量随饲料碳水化合物水平的增加先稳定后下降，23%组显著高于38%组（P＜0.05），但与18%、28%组无显著性差异（P＞0.05）（表3）。

表3 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫血清生化指标的影响Tab.3 Effects of dietary carbohydrate levels on serum biochemical indices of Pengze crucian carp

2.3 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫肝脏抗氧化指标的影响

随着饲料碳水化合物水平的增加，彭泽鲫肝脏超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力先稳定后下降，23%组显著高于33%和38%碳水化合物组（P＜0.05），但与18%和28%组无显著性差异（P＞0.05）。饲料碳水化合物对肝脏丙二醛含量没有显著影响（P＞0.05）（表4）。

表4 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫肝脏抗氧化指标的影响Tab.4 The effects of dietary carbohydrate level on liver antioxidant indices in Pengze crucian carp

3 讨论

3.1 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫生长性能的影响

鱼类对碳水化合物的利用能力低于陆生动物，肉食性鱼类又低于草食性和杂食性鱼类[18]。主要原因归结于以下两方面：一是肉食性鱼类消化道中的淀粉酶和代谢酶活性相对较低[19]；二是肉食性鱼类体内的胰岛素受体亲和力比草、杂食性鱼类低[20]。本试验中，随着饲料中碳水化合物水平的升高，彭泽鲫增重率和特定生长率先增后降的，均在23%组达峰值，显著高于其余各组，说明彭泽鲫可以在一定程度上利用玉米淀粉碳水化合物，但过高对其有生长有一定的抑制作用。何吉祥等[21]研究认为，异育银鲫幼鱼适宜的碳水化合物需要量为27.65～31.48%，略高于本实验研究结果，这可能是不同饲料配方或不同品系鲫所致。范泽等[22]研究发现，饲料中添加20%的木薯淀粉对鲤（Cyprinus carpio）的生长性能及饲料利用效果最好。肉食性鱼类鳡（Elopichthys bambusa）可以在一定程度上利用淀粉类碳水化合物，但在饲料中添加量不宜超过20%，否则不利于鱼的健康生长[23，24]。随着饲料碳水化合物水平的提高，黑鲷（Acanthopagrus schlegelii）幼鱼增重率先上升后下降，饲料碳水化合物水平为21%时，其增重率最高，显著高于饲料碳水化合物水平为17%的试验组[25]。以上杂食性鱼类获得最佳增重率时碳水化合物水平高于金鲳（Trachinotus ovatus）[26]（12.1%）、大黄鱼（Larimichthys crocea Richardson）[27]（15%）和日本黄姑鱼（Nibea japonica）[28]（12.2%）等肉食性鱼类。这与本试验研究结果一致。本试验中，采用特定生长率作为评价指标，经双曲线模型拟合后得出，养成期彭泽鲫对饲料中碳水化合物的适宜需要量为23.11%。

3.2 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫血清生化指标的影响

鱼类血液生化指标与其代谢、所摄食的饲料营养状况及肝脏机能密切相联，受外源因子的影响而发生生理、病理等变化时，通常会在血清生化成分中表现出来[22]。研究表明：鱼类胆固醇代谢与哺乳动物类似[29]，当肝细胞受损时，血清胆固醇含量降低[30]。高密度脂蛋白具有将机体组织的胆固醇运送到肝脏代谢的作用。本试验中，血清胆固醇和高密度脂蛋白含量均呈先稳定后下降的趋势，38%组显著低于23%组（P＜0.05），这表明高碳水化合物水平导致彭泽鲫肝脏生理机能发生了变化，与在翘嘴红鲌（Erythrocutler ilishaeformis Bleeker）[29]和大黄鱼[27]的研究结果一致。溶菌酶是体现水产动物吞噬细胞吞噬病原菌能力的重要指标，在天然免疫体系中具有重要的功能[31]。研究表明，高碳水化合物对南方鲇（Silurus metidionalis Chen）[32]和大口黑鲈（Micropterus salmoides）[33]的先天免疫具有一定的抑制作用。然而，Xia 等[34]研究显示，摄食高水平的葡萄糖的饲粒，团头鲂（Megalobrama amblycephala）的非特性免疫能力显著增强。本研究中，血清溶菌酶活性呈先升后降的趋势，23%组彭泽鲫溶菌酶活性显著高于33%和38%组，表明饲料中添加适当的碳水化合物可以增强彭泽鲫的天然免疫力，过高的碳水化合物水平会抑制彭泽鲫的免疫力。血清中总蛋白在一定程度上能反应机体对蛋白质的利用情况及免疫水平[35]。本试验中，38%组鱼血清总蛋白含量最低，进一步说明高碳水化合物水平在一定程度上抑制了彭泽鲫的蛋白质利用能力和免疫力。

3.3 饲料碳水化合物水平对彭泽鲫肝脏抗氧化指标的影响

鱼体抗氧化能力的强弱与机体健康状况密切相关，抗氧化能力降低常导致鱼类各种疾病的产生[36]。超氧化物歧化酶是机体内重要的抗氧化酶，广泛存在于生物体的线粒体基质和胞浆中，可清除水产动物体内有害的活性氧自由基，增强其吞噬细胞的活性[37]；丙二醛浓度增加表明脂质过氧化、氧化损伤水平上升；总抗氧化能力可直接反映动物机体的抗氧化能力[38]。本试验中，随着饲料碳水化合物水平的增加，肝脏超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力呈先稳定后下降，33%和38%组显著低于18%和23%组。对翘嘴红鲌[29]和洛氏鱥（Rhynchocypris lagowskii Dybowsk）[39]的研究发现，超氧化物歧化酶活性随饲料碳水化合物水平的升高明显下降。蔡春芳研究结果显示，当饲料中碳水化合物水平为20%～40%时，青鱼（Mylopharyngodon pieces Richardson）超氧化物歧化酶活性与对照组相比出现明显下降趋势[40]。与本试验结果相似，表明高碳水化合物水平对彭泽鲫的抗氧化性能具有一定的抑制作用。