饲料中添加不同含量的硒对黄河鲤鱼幼鱼生长性能和血液参数的影响

2022-03-21林帅超白银龙熊建利

湖北农业科学 2022年4期

林帅超，白银龙，熊建利

（河南科技大学动物科技学院，河南洛阳 471023）

硒是维持生物正常生长所必需的微量元素之一，地壳中含量极少，自然界中多以无机硒和有机硒的形式存在［1］。早期硒常被误认为有毒物质，随着研究不断深入，发现硒是谷胱甘肽过氧化物酶酶系的必需组成成分，在机体内发挥抗氧化、消除体内自由基、保护生物膜结构免受过氧化损伤等作用［2］。硒还具有提高机体免疫力、提高动物繁殖力、减弱重金属毒性［3，4］、防止癌症的发生［5，6］等功能。

维持并促进正常的生物生理机能所需的硒含量是极微的，硒缺乏和过量均会对生物体正常生命活动产生不利影响。Ferguson 等［7］指出大西洋鲑（Salmo salar）硒缺乏会导致胰腺肌肉组织发生病变，肌氨酸激酶含量升高，血浆蛋白含量降低。Deforest 等［8］研究表明温水性鱼类饲料硒的临界值为10 mg/g，冷水性鱼类饲料中的硒临界值为11 mg/g；饲料中硒含量在4.6～6.5 mg/kg 时，两种鱼类都会受到不同程度的负面影响。孙德文等［9］发现11.4 mg/kg的硒饲料会导致虹鳟的体重减轻、死亡率升高，病理学检查发现近90%的虹鳟（Oncorhynchus mykiss）肾脏组织损伤，不溶性钙盐沉积导致肾钙含量明显增加。

近年来，硒对水产动物营养生理作用的影响已有诸多研究。在大西洋鲑［10］、尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）［11］、点带石斑鱼（Epinephelus coioides）［12］、虹鳟［13］、河鲈（Lates calcarifer）［14］、黑鲷（Acanthopagrus schlegelii）［15］等经济价值较高的名优水产鱼类的研究较多，对淡水大宗养殖鱼类的研究较少。梁达智等［16］以特定生长率为评价指标确定斜带石斑鱼饲料中硒的最适需要量为0.98～1.01 mg/kg。Lin 等［17］以鱼体增重和全鱼硒含量的线性回归为依据确定点带石斑幼鱼的最适硒需求量为0.70 mg/kg。Zhu等［18］以最佳生产性能和抗氧化能力综合评估大口黑鲈日粮所需硒适宜添加量为1.60～1.85 mg/kg。而硒对水产鱼类血液的影响仅见少量报道。Le 等［19］在黄尾金鱼、Abdel 等［20］在非洲鲶鱼的试验中发现鱼体血液中红细胞数量和血红蛋白含量随着饲料中硒含量的增加而增加，表明日粮中添加硒可以显著增强血液携氧能力。黄河鲤鱼（Cyprinus carpio）是主要分布在中国黄河流域的一种杂食性淡水鱼类，生长周期较短、耐受力强，因其体型肥硕、肉质鲜美、营养丰富而成为中国主要养殖品种之一。本试验以黄河鲤鱼为研究对象，在基础饲料中添加不同含量的硒，检测其对黄河鲤鱼血液参数的影响，为硒在鲤鱼健康、绿色、高效养殖中的应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 饲料的制备

基础饲料购自河南省洛阳孟津同创饲料厂，以进口鱼粉为主要蛋白质源，以大豆、卵磷脂为主要脂肪源，详细配方见表1。基础饲料中亚硒酸钠（购自Sigma-Aldrich 公司，浓度≥98%）的添加水平分别为0（对照组）、0.25、0.50、1.00 mg/kg。基础饲料粉碎后过筛（80 目）后，将亚硒酸钠采用逐级扩大法和基础饲料混匀后，加水用制粒机制成（2.0 mm×2.0 mm）的硬性颗粒，60 ℃烘箱烘干后置于阴凉处密封保存。

表1 基础饲料组成及营养水平（干物质基础）

1.2 主要仪器

血红蛋白计、血细胞计数板、瑞氏染色液（购自Solarbio 公司）、粉碎机（速尔SE-2000）、血液微量毛细吸管离心机（湖南湘仪实验开发有限公司-TG12）、显微镜拍照系统（OLYMPUS CX31）、Biolife Std 显微图像分析软件。

1.3 试验设计与饲养管理

试验用鱼为洛阳黄河鲤鱼养殖场提供的当年同批次健康黄河鲤鱼幼鱼，养殖试验在河南科技大学动物科技学院实验室进行。将240 尾体重（17.21±1.73）g、体长（11.11±0.46）cm 的幼鲤随机分为4 个组，每组3 个重复，每个重复20 尾鱼。先用基础饲料饲喂1 周后，分别饲喂添加0、0.25、0.50、1.00 mg/kg亚硒酸钠的饲料，试验周期为8 周。每日更换1/3 的水，并清除水箱内的排泄物及残饵；饲料的投放按照定时、定点和定量的原则，早8：00 和晚20：00 投喂，饲喂量为鱼体重的3%。试验期间采用水箱养殖（55 cm×40 cm×40 cm），增氧机24 h 充氧保证溶氧量大于5 mg/L，pH 为6.5～7.0，温度控制在22～26 ℃，氨氮含量不超过0.5 mg/L，亚硝酸含量小于0.1 mg/L。试验期间及时清理死鱼。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 样品采集养殖试验结束，黄河鲤鱼幼鱼禁食24 h 后，用100 mg/L 丁香酚轻微麻醉试验鱼，对每个养殖水箱中的鱼称重并记录尾数，计算增重率（WGR）、特定生长率（SGR）、成活率（SR）、饲料系数（FCR）。每桶随机抽取5 条鱼，经100 mg/L 的丁香酚轻微麻醉后进行尾静脉取血用于测定各项血液参数。

生长性能计算公式如下所示。

式中，N0试验开始鱼尾数；N1试验结束鱼尾数；W0试验开始鱼体重均重；W1试验结束鱼体重均重；d养殖试验天数；F摄食饲料总量。

1.4.2 血液参数测定红细胞计数（RBC）采用红细胞稀释法测定；血红蛋白浓度（Hb）采用沙力氏比色法测定；血细胞比容（HCT）采用离心法测定；并根据以上指标计算平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白含量（MCH）以及平均血红蛋白浓度（MCHC）。

血液参数计算公式如下所示。

1.5 数据分析

试验数据采用“平均值±标准误”的形式表示，采用SPSS 22.0 软件对试验数据进行处理和统计学分析。对数据进行Kolmogorov-Smirnov 检验正态分布，对于不满足正态分布的指标采用非参数检验来进行分析，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 饲料中添加不同硒含量对黄河鲤鱼幼鱼生长性能的影响

各试验组黄河鲤鱼幼鱼的终末体重、增重率、特定生长率、饲料系数和成活率见表2。由表2 可以看出，基础饲料添加不同含量的硒后，各添加组终末体重均高于对照组，且差异均显著（P＜0.05），其中0.50 mg/kg 组终末体重达到最高。各添加组增重率均高于对照组，0.50 mg/kg 和1.00 mg/kg 组均显著高于对照组（P＜0.05），且在0.50 mg/kg 组最高。特定生长率在0.50 mg/kg 组最高，显著高于对照组和其他试验组（P＜0.05）。饵料系数在0.50 mg/kg 组最低，显著低于对照组和其他试验组（P＜0.05）。饲料中硒含量对成活率无显著影响（P＞0.05）。

表2 不同硒含量饲料对黄河鲤鱼幼鱼的生长性能影响

2.2 饲料中添加不同硒含量对黄河鲤鱼幼鱼血液参数的影响

各试验组黄河鲤鱼幼鱼血液参数见表3。由表3 可知，红细胞数量与饲料硒水平成正比，各试验组中红细胞数量均显著高于对照组（P＜0.05）；其中1.00 mg/kg 组红细胞数量最高，显著高于其他试验组（P＜0.05）。随着硒含量的增加，血红蛋白含量呈现先增高后降低的趋势，其中0.50 mg/kg 组的血红蛋白含量显著高于对照组和其他试验组（P＜0.05）。血细胞比容在对照组和各试验组间差异不显著（P＞0.05）。随着饲料硒水平的增高，MCV 和MCH 水平降低，与饲料中硒含量成反比，其中1.00 mg/kg 组MCV 显著低于对照组（P＜0.05），而MCH 显著低于对照组和其他试验组（P＜0.05）。MCHC 与饲料硒含量呈正比，在1.00 mg/kg 组达到最高，与对照组和0.25mg/kg 组差异显著（P＜0.05）；与0.50 mg/kg 组间差异不显著（P＞0.05）。

表3 不同硒含量饲料的黄河鲤鱼幼鱼的血液指标

3 讨论

3.1 饲料中添加不同含量的硒对黄河鲤鱼幼鱼生长性能的影响

硒元素在生物机体内发挥着重要作用。研究表明，在鱼类饲粮中添加硒可以促进鱼体生长、降低死亡率、提高机体免疫力，反之会减缓鱼体生长，增加患病几率［21，22］；但如果摄入过量的硒，则会导致动物出现生长受损或者慢性中毒现象［23］。本研究中饲料中硒含量为0.50 mg/kg 时，黄河鲤鱼幼鱼的增重率和特定生长率最高，表明黄河鲤鱼幼鱼饲料中添加硒的最适量为0.50 mg/kg。该结果与在鲈鱼（0.40～0.63 mg/kg）［24］、中国对虾（0.44 mg/kg）［25］中的研究结果相似。Wang 等［15］从最佳生长率考虑测得黑鲷幼鱼对硒的需要量为0.86 mg/kg（干饲料）；谈枫［26］以最佳生长速率为判定依据得出中期鲈鱼对硒的最适需要量为0.75 mg/kg；张清雯等［27］以增重率为评价指标通过二次曲线模型分析得出条纹锯鮨对硒的需求量为0.62 mg/kg。不同鱼类对硒的需要量有较大差异，原因可能是摄食习性、生理特点、养殖模式以及饲料加工工艺的差异造成的。此外黄河鲤鱼幼鱼的增重率和特定生长率随着饲料中硒含量的增加不断升高，但当硒含量达到1.00 mg/kg 浓度时，增重率和特定生长率则不同程度的下降，表明添加1.00 mg/kg 的硒对黄河鲤鱼幼鱼的生长产生了一定程度的抑制作用，这与金明昌［28］在鲤鱼中的研究结果相似。Hilton 等［29］测得长期饲喂含3 mg/kg 硒干饲料会对虹鳟机体产生毒性，研究发现饲喂11.4 mg/kg 含硒饲料导致虹鳟肾脏不溶性钙盐沉积从而损伤肾脏组织。过高浓度的硒不但不会消除自由基，反而以产生自由基为主，同时高水平硒与硫化合物有较强的亲和力，两者形成硒-硫复合物在生物机体发挥毒性，可能是高水平硒饲粮使生产性能减弱的原因。

动物的生长发育过程受多种影响因素调控，其中神经内分泌系统合成和分泌的生物活性物质在该过程中起核心作用。研究表明，硒作为5′-脱碘酶的组成成分，使低活性的四碘甲腺原氨酸转化为高活性的三碘甲腺原氨酸，促进生长激素的合成和分泌，从而加快动物的生长和蛋白质合成［30］；同时硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的重要组成成分，在机体内发挥抗氧化作用，保护细胞器膜结构，增强机体免疫能力，从而实现促生长作用［31］。Dawood等［32］研究发现饲料中添加1 mg/kg 纳米硒颗粒显著促进红鲷的生长，增重率显著高于对照组；杨原志等［33］研究分别以亚硒酸钠和蛋氨酸硒为饲料硒源，当饲料硒水平为1.46 mg/kg 和1.29 mg/kg 时极显著提高了军曹鱼的增重率和特定生长率；胡俊茹等［34］研究表明投喂含硒饲料可以显著提高黄颡鱼幼鱼的饲料转化率，添加量为0.23 mg/kg 时显著提高黄颡鱼幼鱼的增重率，降低饵料系数。结果表明，当饲料中的硒添加量为0.50 mg/kg 时，黄河鲤鱼幼鱼的增重率和特定生长率处于最高水平，饵料系数显著降低，可能与硒能够促进生长激素的合成及分泌以及提高机体免疫能力有关。结果表明，当饲料中的硒添加量为0.50 mg/kg 时，黄河鲤鱼幼鱼的增重率和特定生长率处于最高水平，饵料系数显著降低，这可能与硒能够促进生长激素的合成及分泌以及提高机体免疫能力有关。

3.2 饲料中添加不同含量的硒对黄河鲤鱼幼鱼血液参数的影响

血液参数可用来评估鱼类的健康生理状况［35，36］。鱼类血液与机体代谢、营养和疾病反应有着密切的关系，当机体受到来自外界因子的影响产生生理机能差异时，势必会在血液参数中反映出来，因此血液学常用来评估鱼类健康状况、营养以及对环境的适应等指标。随日粮硒水平的升高，RBC 数量呈现上升趋势，Hb 含量呈现先升高后下降的趋势；RBC 数量和Hb 含量可以提高血氧承载能力，对照组中RBC 数量显著低于0.50 mg/kg 和1.00 mg/kg组（P＜0.05）。郝小凤［37］在大鳞副泥鳅中发现随饲料硒水平的升高，血液Hb 含量和RBC 数量呈先升高后降低的趋势，在0.50 mg/kg 组达到最高水平；苏传福［38］指出日粮硒对草鱼血液RBC 数量和Hb 含量有显著影响，呈现随硒含量先升高后降低的趋势，与本试验结果基本一致，表明饲料中添加硒间接促进了黄河鲤鱼幼鱼血液运输氧气的能力。硒是参与抗氧化酶系中谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分，表明硒缺乏使血细胞膜表面的不饱和脂肪酸受到体内自由基攻击，激发脂质过氧化反应，造成血细胞膜损伤，发生溶血，导致血细胞数量减少。此外1.00 mg/kg 组中Hb 含量低于对照组，这可能反映出此时的浓度对黄河鲤鱼幼鱼产生了低毒效应，机体为应对不良反应产生了更多的红细胞，以此维持正常生理机能所必需的氧气，这与硒对异育银鲫［39］血液生化指标的结果相似。该研究中日粮硒水平对血液Hct 没有显著影响（P＞0.05），Rider 等［40］在虹鳟鱼饲粮中分别加入亚硒酸钠和酵母硒发现不同硒水平对虹鳟血液中的Hct 没有显著影响，与本研究结果一致。但也有部分研究证实日粮硒水平可以提高红细胞比容。Ilham 等［41］在美洲肺鱼中的高豆粕饲料中添加有机硒发现硒水平为2、3、4 mg/kg 组Hct 显著高于对照组（P＜0.05）；Bell 等［42］在虹鳟鱼的研究中发现硒和维生素E 对红细胞比容有显著交互作用，在缺乏这两种营养物质的情况下，虹鳟鱼的红细胞比容显著减少。这可能与硒添加水平和鱼品种有关。饲料中添加硒导致MCV 和MCH 有不同程度的降低，其中1.00 mg/kg 与对照组的差异显著（P＜0.05），表明随着饲粮硒水平的不断升高，红细胞体积也不断减小，从而改变单位体积中红细胞数量，使血液与氧气的总接触面积增加，增强血液代谢，加快血细胞的气体交换，进而间接促进黄河鲤鱼幼鱼的生理代谢，健康指数增加。血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质，MCHC 水平随饲料硒含量增加而不断升高，直接增加了单位内氧气的运输量，有利于黄河鲤鱼幼鱼的生长。