几丁聚糖对黄鳝生长性能和非特异性免疫的影响

王烨明，陈 赓，徐志威，陈 芳，袁汉文，杨代勤,2

(1.长江大学，湖北荆州 434025；2.湖北省黄鳝工程技术研究中心，湖北荆州 434025)

几丁聚糖(chitosan)又名壳聚糖、甲壳质、甲壳素等，是几丁质的脱乙酰基产物，学名为β-1，4-聚-葡萄糖胺。几丁聚糖广泛分布在虾、蟹等甲壳类动物的外壳内，也是节肢动物外骨骼的重要组成成分，同时也分布于真菌和藻类等植物的细胞壁中。从对黄颡鱼()、克氏原螯虾()、俄罗斯鲟()、虹鳟()和凡纳滨对虾()的饲料添加几丁聚糖研究中可知，适量的添加几丁聚糖均具有促生长和提高鱼体非特异性免疫功能的作用。

黄鳝()，具有高蛋白、低脂肪等特点，深受广大消费者的喜爱。然而，黄鳝疾病频发严重阻碍了我国黄鳝养殖产业的发展。在养殖中如何提高黄鳝的免疫能力，减少疾病的发生尤为重要。因此，本实验通过在基础饲料中添加不同含量的几丁聚糖，研究其对黄鳝生长性能和非特异性免疫功能的影响，以期为几丁聚糖在黄鳝养殖中的合理应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验黄鳝全部来自于长江大学黄鳝养殖试验基地人工繁育的同批次个体，试验黄鳝平均体重(15.0 ± 0.5)g/尾。基础饲料为厦门嘉康饲料有限公司生产(饲料配方公司保密)，几丁聚糖溶液购于江苏德仁生物科技有限公司，有效浓度为0.6%。基础饲料主要营养组成如表1。实验饲料按每千克基础饲料中分别添加1%、2%、3%和4%的几丁聚料溶液，分别配制10 kg。

表1 基础饲料的主要营养组成Tab.1 Nutrient composition of basal diets %

1.2 实验方法

实验时间为2020年9月22日-11月21日，共60 d。实验在长江大学黄鳝养殖试验基地进行。实验设置5组，分别为对照组(0添加)、1组(1%)、2组(2%)、3组(3%)、4组(4%)，每个组3个重复，每个重复60尾。将实验黄鳝分别饲养在条件相同的养殖水箱中(长×宽×高：1 m×0.8 m×0.6 m)。实验期间每天下午18:00投喂一次，投饵量为黄鳝体重2%～5%。每日记录摄食量，并及时清除残饵。在试验结束禁食24 h后采样。

1.3 采样与处理

每组随机选取12尾黄鳝，取血液样品检测相关指标的变化。4 ℃冰箱中静置过夜，在4 ℃，4 000 r/min条件下离心10 min制备血清，上清液移置-80 ℃冰箱中保存备用。

1.4 生长性能的测定

实验结束以后，统计各个养殖水箱中黄鳝尾数并称量总重量。计算增重率、特定生长率、成活率和饵料系数。计算公式如下:

增重率(WGR)=(-)/×100%

特定生长率(SGR)=(ln-ln)/×100%

存活率(SR)=(/) × 100%

饵料系数(FCR)=/(-)

式中：为试验开始时鱼体质量(g)；为试验结束时鱼体质量(g)；为饲养时间(d)；为初始尾数；为终末尾数；为饲料摄入量(g)。

1.5 血清生化指标的测定

本试验共检测9个生化、免疫指标，分别为：总蛋白(TP)、谷丙转氨酶(ALT )、甘油三酯(TG)、谷草转氨酶(AST)、葡萄糖(GLU)、胆固醇(TC)、碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)，采用南京建成生物工程研究所试剂盒进行测定。

1.6 数据处理

所有试验结果均用平均值±标准差(mean±SD)表示。试验数据采用SPSS17.0数据统计软件包中的单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan氏多重比较，检验各组的差异，不同的小写字母表示各组间差异显著(<0.05)。

2 实验结果与分析

2.1 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝生长性能及存活率的影响

由表2可知，饲料中添加几丁聚糖的终末均重、增重率、特定生长率都显著高于对照组，其中几丁聚糖添加量为3%最高，显著高于其他组，随着几丁聚糖添加量的逐渐增加，呈现出先升高后下降的趋势。同时，各组的饵料系数都显著低于对照组，饲料中几丁聚糖添加量为3%的饵料系数著低于其他组，饵料系数变化趋势随饲料中几丁聚糖添加量的逐渐增加，呈现出先降低后升高的趋势。在存活率指标上各组间无显著差异。

表2 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝生长及存活率的影响Tab.2 The influence of the feed added different proportion of Chitosan on the growth and survival rate in M.albus

2.2 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝血清生化指标的影响

由表3可知，饲料中添加几丁聚糖时能显著提高黄鳝血清中的TP水平，各组均显著高于对照组。当饲料中添加几丁聚糖时，TP含量随几丁聚糖添加量的增加呈先升高后降低的趋势，当饲料中添加几丁聚糖为3%时血清中的TP含量最高，显著高于其他各组。添加几丁聚糖时黄鳝血清中TC、TG含量随几丁聚糖添加量的增加呈先降低后升高的趋势，且均显著低于对照组。当饲料中添加几丁聚糖为3%时，TC、TG含量最低，显著低于其他试验组。饲料中添加几丁聚糖为3%时能显著提高黄鳝血清中的ALT活性，但是其他各实验组与对照组之间均无显著差异。GLU、AST活性各组间无显著差异。

表3 饲料中添加不同含量几丁聚糖对黄鳝血清生化指标影响Tab.3 The influence of the feed added different proportions of chitosan on the Serum biochemical indexes in M.albus

2.3 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝免疫指标的影响

由表4可知，饲料中添加几丁聚糖时能提高黄鳝血清中AKP、ACP和SOD的活性，且均显著高于对照组。当饲料中添加几丁聚糖时，AKP和 SOD二者活性随饲料中几丁聚糖的添加量增加呈先升高后降低的趋势，当添加量为3%时，黄鳝血清中AKP和SOD活性最高，显著高于其他各个组。当添加量为4%时黄鳝血清中ACP活性最高，显著高于其他各个组。

表4 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝免疫指标的影响Tab.4 The influence of the feed added different proportions of chitosan on the immune indexes in M.albus

3 讨论

3.1 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝生长性能的影响

饲料中添加几丁聚糖对不同鱼类的生长性能有着结果差异。本实验研究结果显示，饲料中添加几丁聚糖能够显著提高黄鳝的增重率和特定生长率，降低饵料系数，这与黄颡鱼()、虹鳟()和凡纳滨对虾()的结果相似。张严伟等和LIN等的研究结果表明饲料中添加25、50、100 mg/kg的低聚壳聚糖和添加0.2%壳聚糖对鲤鱼()的生长性能无显著效果。李丽鹃等研究发现随着壳聚糖添加量的增加，其促生长的效果并未有相同的增长效果，反而有所下降。在本次实验中，黄鳝饲料中几丁聚糖最适添加量为3%，当超过最适添加量后，生长性能并没有继续提升，反而有所下降，这与李丽鹃等的研究结果相符。推测认为添加较低的几丁聚糖时，可能有显著的促生长效果，但随着添加量的增加，促生长效果下降甚至抑制生长。几丁聚糖能促进动物生长可能是其能够改变肠道结构、提高消化酶的活性，从而提高机体对营养物质的消化吸收能力，过量添加会因其具有很强的吸附蛋白质或离子的能力，导致必需的营养物质被其吸附而降低消化吸收能力，从而降低或抑制鱼类的生长。

3.2 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝血清生化指标的影响

血清总蛋白(TP)是血清中包含的各种蛋白质的总称，能够间接反映出血清中各种免疫酶的总体含量，是衡量动物机体免疫力的一项重要指标。本试验显示，饲料中添加几丁聚糖时黄鳝血清中的TP含量均显著高于对照组，随几丁聚糖水平的增加，TP含量先升后降，添加量在3%时TP含量最高。王红权等研究表明在饲料中添加0.5%的壳聚糖能显著增加草鱼()血清含量，强俊等和张干等研究在饲料中添加壳聚糖并不影响罗非鱼()和中华绒螯蟹()血清中的含量。本实验结果与其它水产动物报道存在差异可能是不同水产动物的免疫机能和消化生理结构不同，对营养物质的需求存在差异而导致。

谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)是重要的氨基转移酶，常用来反映氨基酸代谢和指示肝功能状况，正常情况下血液中ALT和AST活性较低。在本试验中，各组除了几丁聚糖添加量为3%的试验组ALT活性有显著性上升，其它各组的ALT和AST活性与对照组相比均无显著差异。黄鳝血清中ALT活性升高，表明黄鳝肝脏可能受到一定的损伤，细胞膜通透性增大，大量转氨酶进入血液，但并不能凭ALT活性显著升高就判断黄鳝肝脏损伤。几丁聚糖添加量为3%的实验组ALT活性较高，可能是取样或试验中操作误差造成的。

血清中胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)是反映机体的肝脏脂代谢和对脂类吸收状况的重要指标。本试验中，在饲料中添加几丁聚糖能显著降低黄鳝血清中的TC和TG含量，随添加量的TC和TG含量增加先降后升，添加量为3%时TC和TG含量显著低于其它各组。强俊等实验发现在饲料中添加壳聚糖能降低罗非鱼血清中的TC和TG含量。试验结果本实验结果相似。这说明黄鳝饲料中添加几丁聚糖能够降低血清中TC和TG含量，干扰体内脂肪代谢生理，降低机体脂肪的蓄积，过多在饲料中添加几丁聚糖，会引起鱼体脂肪代谢能力下降，引起TC和TG含量上升。

3.3 饲料中添加几丁聚糖对黄鳝非特异性免疫的影响

酸性磷酸酶(ACP)与碱性磷酸酶(AKP)是动物体内参加免疫防御的重要的水解酶，可以催化正磷酸单酯而为机体的磷代谢和核酸代谢提供磷酸基团，与鱼类营养物质的消化吸收和分泌有关。其活性的高低可以用来判断鱼类非特异性免疫功能的强弱。李丽鹃等研究发现在黄颡鱼饲料中添加壳聚糖时，添加 25 mg/kg 壳聚糖的试验组的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性均显著高于其它各组，随壳聚糖添加量的增加二者活性下降，甚至低于对照组；肖艳翼等研究发现在俄罗斯鲟()饲料中添加壳聚糖时，添加2.5 g/kg壳聚糖的实验组的酸磷酸酶和碱性磷酸酶活性达到最大值，且随着壳聚糖添加量的增加，二者活性有所下降。本试验结果显示，在饲料中添加几丁聚糖时能显著提高黄鳝血清中的AKP与ACP活性，当饲料中添加的几丁聚糖溶液添加量为3%时AKP活性最高，几丁聚糖添加量为4%时， ACP活性最高。二者活力的提高有助于机体的代谢，从而黄鳝体质，进而间接增强其非特异性免疫功能。

超氧化物歧化酶(SOD)是反映机体抗氧化能力的重要指标，其可以清除体内多余的自由基，使自由基的形成与消除处于一种动态平衡中，免除其对生物分子的损伤。本试验结果显示，添加几丁聚糖的各组黄鳝血清中SOD活性均显著高于对照组，且添加量3%时活性最大，随着添加量的增加SOD活性先升后降。这与在罗非鱼()、星斑川鲽()、黄颡鱼()、克氏原螯虾()和中华绒螯蟹等水产动物上的研究结果相似。这说明饲料中添加适量的几丁聚糖能促使黄鳝免疫器官的发育，提高血清中SOD的活力，从而增强其抗氧化能力，减少氧化应激损伤，增强机体的非特异免疫能力。王红权等和蒋锦坤等实验表明饲料中添加壳聚糖对草鱼和虹鳟血清中的SOD活性没有显著性影响。造成这些结果有所差异除了养殖品种和养殖环境的不同外，还可能与饲料中维生素C的含量有关。

本实验发现在黄鳝基础饲料中适宜添加几丁聚糖能够提高黄鳝的生长性能和非特异性免疫功能，参考几丁聚糖3%的添加量为黄鳝的临界点，过多添加会降低甚至抑制黄鳝的生长和非特异性免疫功能。造成这种情况可能是过多的几丁聚糖在黄鳝体内影响了黄鳝对营养物质的消化吸收能力，干扰了黄鳝的代谢能力，从而影响黄鳝的生长和免疫功能。

4 结论

在本实验中，饲料中添加几丁聚糖能够显著提高黄鳝的生长性能和增强非特异性免疫功能。综合来看，黄鳝饲料中几丁聚糖溶液的适宜添加量为3%。