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饲料中添加玉米淀粉对稻田养殖黄沙鳖生长性能的影响

2022-07-15何金钊冯鹏霏覃定彪周大颜李华陈子桂马华威

水产养殖 2022年6期
关键词:糖原试剂盒黄沙

何金钊,冯鹏霏,覃定彪,周大颜,李华,陈子桂*,马华威

(1.广西壮族自治区水产引育种中心,广西壮族自治区 南宁 530031;2.广西壮族自治区水产科学研究院,水产遗传育种与健康养殖重点实验室,广西壮族自治区 南宁 530021)

糖类是生物有机体的主要能量和营养来源,是动物饲料开发和研究的主要基础配料。适宜的糖类添加量不仅能有效促进生物生长发育和增强免疫,还可减少蛋白浪费和饲养成本,提高养殖效益。水生动物与陆生动物在生存环境和构造机制方面存在较大差异,其对糖类的利用力较低,如肉食性水生动物的糖类利用能力比草食性和杂食性要低。此外,多糖的来源、分子质量和结构差异也影响了水生动物对糖的利用程度。因此,探究水产养殖品种对多糖类的营养需求,是开发专用饲料的基础工作。

黄沙鳖()是中华鳖的地方种,分布于广西、广东的西江流域地区,是西江水系特有的鳖种,具有食谱广、环境适应能力强、肉质营养丰富、口感鲜嫩等特点,是我国重要的淡水鳖类经济养殖品种之一。目前,有关养殖龟鳖对脂肪类、蛋白类、微量元素、维生素的营养需求方面的研究较多,关于龟鳖对糖类营养需求方面也有报道。例如投喂含0.4%低聚糖的饲料能提高黄沙鳖的生长性能,改善其肠道微生物菌群和代谢状况,并提高其免疫性能;饲料中添加1 g/kg的β-葡聚糖,能大大提高中华鳖的存活率,改善其肉质和口感。目前,关于其他多糖源对中华鳖生长和代谢影响方面的研究报道较少。

研究黄沙鳖对不同糖类的需求量和利用能力,有利于提升稻田养殖黄沙鳖的生长性能,提高养殖的综合效益。2020年5月1日—8月7日,针对黄沙鳖的营养需求,在其饲料中添加小麦淀粉、玉米淀粉、α-淀粉,分析黄沙鳖的生长性能、生理生化指标的变化,筛选出适合于黄沙鳖稻田养殖的糖源,为研究专配饲料提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 样品

黄沙鳖由广西维军生态农业有限公司提供。放养前将幼体放至养殖箱(2.05 m×1.5 m×1.2 m)中喂养14 d,以适应试验环境。前7 d投喂鱼肉,后7 d投喂鳖专配饲料。14 d适应期结束后,将健康个体[平均湿体质量(91.87±8.67)g/只]投放到广西柳州市三江县广西维军生态农业有限公司稻田基地,开展养殖试验。

1.2 试验设计

试验分为3组,分别为玉米淀粉组、α-淀粉组、小麦淀粉组,每组做3个重复,每个重复试验用鳖8只。稻田养鳖试验时间为98 d,于每天18:00投喂饲料1次,投喂量不超过平均体质量的5%。投喂1 h后记录鳖的投喂量、死亡数量。试验水温(24.0±2.0)℃,pH值(7.3±0.2),ρ(溶解氧)≥5 mg/L,ρ(氨氮)<0.05 mg/L。

1.3 试剂与仪器

测定黄沙鳖血清的T-CHO、TG、肝糖原和肌糖原的血清总胆固醇(T-CHO)试剂盒、甘油三酯(TG)试剂盒、肝糖原试剂盒、肌糖原试剂盒、葡萄糖试剂盒,来源于上海生工生物工程有限公司;测定黄沙鳖肠道的胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的胃蛋白酶活性测定试剂盒、脂肪酶活性测定试剂盒、淀粉酶活性测定试剂盒,来源于上海酶联生物公司;磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性测定试剂盒,来源于广州赛思博科技有限公司;测定黄沙鳖肌肉糖酵解水平的己糖激酶(HK)活性测定试剂盒、丙酮酸激酶(PK)活性测定试剂盒、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性测定试剂盒,来源于武汉华美生物公司。

采用SDACM-4000氧弹式热量仪检测饲料能量(上海生工股份有限公司);Sysmex Chemix-800全自动生化分析仪测定黄沙鳖肌肉的常规营养成分(上海生工股份有限公司)。

1.4 黄沙鳖营养配制

自制黄沙鳖的饲料基础营养成分质量分数分别为:40%鱼粉、19%酪蛋白、8%菜籽油、0.75%微晶纤维素、0.25%氯化胆碱、4%羧甲基纤维素钠、1%维生素预混料(100 mg/kg V,40 mg/kg V,5 000 mg/kg V,2 000 mg/kg V,50 mg/kg V,200 mg/kg V,50 mg/kg V,0.5 mg/kg V,325 mg/kg V,175 mg/kg烟酸;5 mg/kg叶酸;1 000 mg/kg肌醇,2.5 mg/kg生物素,50 mg/kg泛酸钙)、5%矿物质预混料(5 000 mg/kg NaCl,15 000 mg/kg Ca(HPO),1 000 mg/kg FeSO·7HO,350 mg/kg ZnSO·7HO,40 mg/kg MnSO·4HO,12 mg/kg CuSO·5HO,80 mg/kg CoCl·6HO,5 mg/kg KIO),以等氮等能形式分别向基础营养成分添加24%玉米淀粉、α-淀粉、小麦淀粉3种不同多糖,将3组配制的混合饲料分别粉碎、混匀,随后过孔径0.25 mm的筛。混合饲料用电子天平精准称量,用绞肉机制成直径2 mm短条状料,风干,水分保持低于9%。条状饲料破碎机破碎为直径2 mm的颗粒饲料。各试验糖源组营养水平见表1。

表1 各试验糖源组营养水平(干物质)

1.5 生长指标测定

于开始投喂(0周)和试验结束(14周)分别取样,测定黄沙鳖生长指标,计算质量增加率(WGR)、成活率(SR)、特定生长率(SGR)、蛋白质效率(PER)、饲料效率(FE)、脏体指数(VIS)、肝体指数(HIS)、肥满度()。

式 中:——末 体 质 量,g;——初 体 质 量,g;——试验初鳖个数;——试验末鳖个数;——试验时间,d;——摄入蛋白质干质量,g;——总摄入饲料干质量,g;——内脏质量,g;——肝质量,g;——体质量,g;——体积,cm;——肥满度,g/cm。

1.6 常规营养成分测定

粗蛋白质、水分、粗脂肪、灰分的含量及饲料能量,按照美国分析化学家协会(AOAC)标准测定。

1.7 血清指标测定

按照试剂盒操作步骤,测定血清的肝糖原、肌糖含量,TG和T-CHO的含量按照AOAC方法测定。

1.8 消化酶活测定

胃蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性严格按照试剂盒操作步骤执行。

1.9 糖代谢关键酶测定

按照试剂盒操作步骤测定HK、PK、PEPCK、PEPC的活性。

1.10 统计分析

采用软件Origin 10.0对数据进行统计分析,结果以(平均值±标准误)表示。利用Duncan多重比对方法检测组间数据的差异性,>0.05表示差异不显著,<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 生长性能分析

不同糖源对稻田养殖鳖的生长性能影响见表2。由表2可见,SR和在3组间差异不显著(>0.05),WGR、SGR、PER和FE在玉米淀粉组最高。HIS和VIS差异显著(<0.05),在α-淀粉组最高(<0.05),在小麦淀粉组最低(<0.05)。

表2 不同糖源对稻田养殖鳖的生长性能影响①

2.2 营养组成成分分析

不同糖源对肌肉和肝成分的影响见表3。由表3可见,水分和灰分的含量在3组的肌肉与肝中差异不显著(>0.05),粗蛋白含量在小麦淀粉组和玉米淀粉组的肌肉和肝中比α-淀粉组高(<0.05),小麦淀粉组和玉米淀粉组之间差异不显著(>0.05)。粗脂肪含量在α-淀粉组和玉米淀粉组的肌肉和肝比小麦淀粉组低(<0.05),在α-淀粉组和玉米淀粉组差异不显著(>0.05)。3个不同多糖组中,肌肉的肝糖原和肌糖原含量差异显著(<0.05),肝糖原和肌糖原的含量在α-淀粉组最高,小麦淀粉组最低,α-淀粉组的肌肝糖原含量比玉米淀粉组和小麦淀粉组分别高1.37倍和4.04倍,α-淀粉组的肝糖原含量比玉米淀粉组和小麦淀粉组分别高1.92倍和2.73倍。

表3 不同糖源对肌肉和肝成分的影响①

2.3 血清指标分析

不同糖源对鳖血清生化指标的影响见表4。由表4可见,小麦淀粉组的血清葡萄糖、TG、T-CHO的含量最低,α-淀粉组显著最高(<0.05)。

表4 不同糖源对鳖血清生化指标的影响① mmol/L

2.4 消化酶分析

不同糖源对鳖胃和肠道消化酶活性的影响见表5。由表5可见,3种糖源组中,胃和肠道的消化酶活性呈现显著性差异(<0.05),胃蛋白酶活性在小麦淀粉组最高,玉米淀粉组最低。肠脂肪酶活性在玉米淀粉组和α-淀粉组差异不显著(>0.05),但两者均显著高于小麦淀粉组(<0.05)。小麦淀粉组的肠淀粉酶活性显著低于α-淀粉组和玉米淀粉组(<0.05),但在α-淀粉组和玉米淀粉组差异不显著(>0.05)。

表5 不同糖源对鳖胃和肠道消化酶活性的影响①U/mg

2.5 肝糖代谢关键酶活性分析

不同糖源对罗氏沼虾糖代谢关键酶活性的影响见表6。由表6可见,HK和PEPCK的活性在小麦淀粉组最低(<0.05),而在玉米淀粉组和α-淀粉组差异不显著(>0.05)。PK和PEPC的活性在3种不同多糖组中差异不显著(>0.05),但在α-淀粉组最高。

表6 不同糖源对罗氏沼虾糖代谢关键酶活性的影响①U/mg

3 讨论

动物摄食大分子糖后不能被直接吸收,需经一系列水解或磷酸解等化学反应降解为葡萄糖,才能被机体的消化器官吸收利用。本研究结果揭示了玉米淀粉能改善稻田鳖的生长性能和免疫特性,原因可能是玉米淀粉分子质量小于α-淀粉和小麦淀粉,容易被鳖的消化器官分解和迅速吸收利用,因此,认为玉米淀粉可作为鳖饲料的主要多糖源添加物,合适的添加量和比例能改善鳖的生长和免疫功能。本研究结果与其他鳖类如越南鳖、泰国鳖、云南鳖、缅甸鳖的研究结果一致,但不同鳖类对玉米淀粉的吸收利用效率略有不同,可能是受到不同的品种、生存环境及试验操作影响所致。

动物机体的肝糖原含量与其摄食饲料的糖水平、多糖种类与分子质量有关,饲料的糖含量高和其被动物机体吸收利用率高是引起机体肝体比增大的主要原因之一。本研究结果显示,玉米淀粉组的肝体比和肝糖原的含量最高(<0.05),3种多糖的总能和添加量无显著差异,可能是玉米淀粉分子质量小于α-淀粉和小麦淀粉的原因。多糖是水产养殖品种的主要营养与能量来源,不同糖类被不同品种及亚种的利用率有差异。本研究中,3个组的肌肉粗蛋白和粗脂肪的含量存在差异,小麦淀粉组的粗蛋白和粗脂肪的含量均最高,可能是由于机体对小麦淀粉的选择性吸收利用能力强。机体肌糖原、肝糖原和血糖含量偏高,可促使糖酵解生成的磷酸二羟丙酮还原为3-磷酸甘油,它和丙酮酸彻底脱氢氧化生成的乙酰辅酶A都是脂肪合成的重要部分。本研究未发现α-淀粉组、小麦淀粉组代谢酶活性显著提高,鳖摄食小麦淀粉后粗脂肪过高的原因有待于深入研究。

此外,本研究也发现α-淀粉组的肝糖原和肌糖原的含量最低,而小麦淀粉组最高,表明小麦淀粉虽然能导致鳖肉积累脂肪和蛋白质积累,但对免疫指标不利,不能作为稻田鳖优先选取的糖源。本研究结果显示,α-淀粉组的肝粗蛋白含量过低,可能是α-淀粉分解了过量的葡萄糖,消化道内壁大量吸收位点被占据,导致鳖类氨基酸吸收受阻,引起蛋白质沉积降低。综上所述,玉米淀粉能改善稻田鳖的生长免疫功能,比小麦淀粉和α-淀粉的综合效果较好,可以作为稻田鳖饲料的主要添加物。

品种、饲料营养水平、环境变化影响了水产养殖品种消化酶活性的分泌调节。本研究结果显示,鳖的3种消化酶活性(胃蛋白酶、肠脂肪酶、肠淀粉酶)受3种多糖影响不同。胃蛋白酶活性以小麦淀粉组最高,与鳖肌肉粗蛋白含量高相对应;肠脂肪酶活性以α-淀粉组最高;肠淀粉酶活性以玉米淀粉组最高。α-淀粉组和玉米淀粉组的粗脂肪含量均低于小麦淀粉组,可能是鳖摄食含有小麦淀粉的饲料后,小麦淀粉不能充分吸收利用,体内糖含量过高,过多的糖源在三羧酸循环中更多地走向脂类合成,也进一步佐证了上述小麦淀粉对鳖的免疫指标产生不利影响,不能作为稻田鳖优先选取的糖源。

糖酵解的2种关键酶是PK和HK,水生动物的肝HK活性要比陆生机体低,制约了水生动物的体内葡萄糖代谢功能。HK专一性差,米氏常数(Km)值低,易饱和而失去活力,饲料组成的改变对其活性几乎无影响。本研究结果显示,HK活性在玉米淀粉组和α-淀粉组较高,表明饲料糖源变化导致了HK活性变化,与上述观点矛盾,需要进一步研究证实。种类不同其HK活性也有差异,含有碳水化合物的不同饲料对鳖的肝HK有显著影响,如泰国鳖、中华鳖。水产养殖品种的PK活性受环境变化、营养水平高低等影响,该研究结果发现,PK活性在3种糖源间的差异不显著,可能由于PK与这3种多糖利用程度的关联性不大。糖异生的关键酶是PEPCK。该研究发现,α-淀粉组的机体糖水平较高,并且其PEPCK活性高于小麦淀粉组,而低于玉米淀粉组,推测可能由于鳖机体的糖水平高诱导了负反馈调节所致。PEPC参与三羧酸循环(TAC)回补反应,是催化糖异生的一种限速酶。本研究中,小麦淀粉组的肌肉粗脂肪含量较高,可能是糖类在TAC过程中被转化为脂类,导致脂肪积累。但是,稻田鳖的PEPC活性在3组间差异不显著,原因需要进一步探究。

4 结论

该研究发现,玉米淀粉组能显著提高鳖生长性能,增加蛋白质营养成分,改善免疫指标,提高消化酶和糖代谢的活性。综合来讲,玉米淀粉组的鳖生长性能、消化功能、糖代谢等指标最佳,说明玉米淀粉能显著促进鳖健康生长,可作为饲料添加糖源。未来,玉米淀粉将与其他营养物质相结合深入研究营养鳖的饲料配方,提供精准营养策略。

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