高脂或低蛋白日粮中添加发酵桑叶对大口黑鲈生长、代谢与抗氧化能力的影响

赵鹏飞,彭祥和,陈拥军,林仕梅,黄先智,李 云

(1.西南大学动物科技学院，重庆 400716；2.西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点试验室，重庆 400716；3.西南大学蚕学与系统生物学研究所，重庆 400716)



高脂或低蛋白日粮中添加发酵桑叶对大口黑鲈生长、代谢与抗氧化能力的影响

赵鹏飞1,2,彭祥和1,2,陈拥军1,2,林仕梅1,2,黄先智3,李 云1,2

(1.西南大学动物科技学院，重庆 400716；2.西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点试验室，重庆 400716；3.西南大学蚕学与系统生物学研究所，重庆 400716)

为研究发酵桑叶对大口黑鲈(Micropterussalmoides)生长、代谢与抗氧化能力的影响，选用初始体重为11 g的大口黑鲈,随机分成3组，每组4个重复。分别饲喂基础饲料、含10%桑叶高脂饲料和含10%桑叶低蛋白饲料8周。试验结果表明：同基础饲料相比，饲料中添加发酵桑叶显著抑制低蛋白组大口黑鲈的生长，而不影响高脂组大口黑鲈的生长性能。基础饲料组大口黑鲈血清中谷丙转氨酶(ALT)活性以及甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量显著高于低蛋白组，与高脂组无显著差异，同时，低蛋白组血清中HDL-C/CHO和HDL-C/LDL-C比值显著高于基础饲料组和高脂组。试验组大口黑鲈血糖含量显著低于基础饲料组(P<0.05)。饲料中添加发酵桑叶显著提高大口黑鲈血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性以及CAT/SOD 比值。各组鱼体的水分、粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量无显著差异。由此可见，饲料中添加发酵桑叶会降低大口黑鲈血脂、血糖，增强其机体的抗氧化作用。

发酵桑叶；大口黑鲈(Micropterussalmoides)；生长；代谢；抗氧化能力

大口黑鲈(Micropterussalmoides)因其生长快、肉质鲜美、营养丰富，已成为我国养殖的主要淡水鱼品种，年产量约16万。目前，我国大口黑鲈的饲养仍以冰鲜杂鱼为主，这无疑是一种资源浪费和对养殖环境的污染，同时还会引起各种疾病的暴发。现有的资料已涉及大口黑鲈的营养学研究[1]，但其营养和饲料参数仍显不足，导致其生产力水平较低，尤其是在中后期出现生长慢、厌食、肝脏疾病等问题。研究表明，大口黑鲈摄食氧化鱼油后，会刺激其肝脏氧化防御机制，消耗还原性物质的储备，并且诱导肝脏出现特征性病理症状[2]。作为肉食性鱼类的大口黑鲈，其本身易患脂肪肝，而高能低氮日粮的开发应用，更易致大口黑鲈肝脏受损。桑叶作为药食兼佳的物品,资源丰富,富含多糖、黄酮、生物碱等功能性成分而受到人们的广泛关注[3]。动物学试验已证实，饲料中添加桑叶或其提取物可以通过多种途径实现降糖、降脂功效[4]。本课题组前期研究也证实，桑叶可有效调节鱼体的脂质代谢[5]。但桑叶的消化率较低[6]，影响其在水产饲料中的添加量。已有研究发现，发酵可以改善植物性饲料原料的利用效率[7]。迄今，尚未见发酵桑叶在大口黑鲈上的研究报道。为此，本试验拟在高脂或低蛋白饲料中添加发酵桑叶，通过生长、代谢以及抗氧化指标，研究大口黑鲈对发酵桑叶的生理学响应，旨在为桑叶的多用途应用开发提供依据，同时为解决大口黑鲈养殖生产实际问题提供新的技术思路。

1 材料和方法

1.1 试验饲料

以鱼粉、豆粕和棉籽蛋白为主要蛋白源，以鱼油和豆油为脂肪源配制成低鱼粉应用基础饲料(25%鱼粉，CP 42%，EE 7%，GE 18 MJ/kg，对照组)，见表1。在基础饲料中添加10%发酵桑叶(采用乳酸菌、酵母菌、芽孢杆菌和固氮菌进行固态发酵而成，粗蛋白22.5%，粗脂肪4.5%，粗灰分9%)，增加1%鱼油+1%豆油，同时降低鱼粉和豆粕的用量，配制成高脂组试验饲料(等能高脂低氮饲料，CP 40%，EE 9%)；添加10%发酵桑叶，降低鱼粉和豆粕的用量，配制成低蛋白组试验饲料(等能等脂低氮饲料，CP 40%，EE 7%)。各饲料原料粉碎过80目筛，采取逐级稀释法混合均匀，制成粒径为2.0 mm和3.0 mm的浮性膨化颗粒饲料，风干后放入4 ℃冰箱中保存备用。

表1 试验饲料组成及营养水平(风干基础)

注：1.维生素混合物和无机盐混合物参照Chen等[3]。

1.2 饲养管理

试验鱼选用当年培育的体质健壮、规格整齐的大口黑鲈(平均体重为10 g)480尾，随机分成4个处理，每个处理设4个重复，每个重复30尾。在室内淡水循环水族缸(有效体积为250 L)中饲养大口黑鲈8周，日投饲率为体重的3%～5%，每天08:00、12:30、17:00各投喂1次。水源为曝气自来水，试验期间水温为(26.2±0.5) ℃，pH为(7.6±0.5)，溶解氧>6.7 mg/L，氨氮<0.45 mg/L，亚硝酸盐氮<0.05 mg/L。

1.3 样品制备与分析

饲养试验结束后，禁食24 h后称重，每重复随机取3尾鱼作为全鱼样品，用于体组成的测定；每重复随机取4尾鱼，用MS-222进行麻醉，测体长、体高，分离出内脏、肝胰脏，用于形体指标的测定；每重复随机取5尾鱼于尾静脉取血，于4 000 g 4 ℃条件下离心10 min，收集血清，-20 ℃保存备用。

饲料原料及全鱼样品均在105 ℃烘干至恒重，然后采用凯氏定氮法测定粗蛋白质含量，索氏抽提法测定粗脂肪含量，高温(550 ℃)灼烧法测定灰分含量。

血清代谢指标均采用全自动生化分析仪(日立7100)测定，包括谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性以及总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量。 血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定。全血中葡萄糖(血糖)含量采用上海强生血糖仪测定。蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定。

1.4 计算公式

特定生长率(SGR)=100%×[ln末重(g)-ln初重(g)]/试验天数(d)；

饲料系数(FCR)=总干物质摄食量(g)/鱼体总增重(g)；

蛋白质效率(PER)=体增重(g)/蛋白质摄取量(g)；

摄食率(FR)=100%×干物质摄食量(g) /[试验天数(d)×(末重(g)+初重(g))/2]；

成活率(SR)=100%×试验末鱼尾数(尾)/试验初鱼尾数(尾)；

肥满度(CF)=100%×体重(g)/[体长(cm)]3；

脏体比(VSI)=100%×内脏重(g)/体重(g)；

肝体比(HSI)=100%×肝胰脏重(g)/体重(g)。

1.5 数据处理与分析

采用SPSS17.0对所得数据用one-way ANOVA进行单因子方差分析及 Tukey′ s 多重比较。试验数据均以平均值±标准误表示，显著性水平设置为α=0.05。

2 试验结果

2.1 发酵桑叶对大口黑鲈生长的影响

由见表2，饲料组成显著影响大口黑鲈的生长性能。高脂组大口黑鲈的生长没有受到影响，而低蛋白组大口黑鲈的末重和SGR明显降低。低蛋白组大口黑鲈的摄食量显著低于对照组。各试验组大口黑鲈的PER和FCR均无显著差异。各组大口黑鲈的SR均在90%以上。

表2 饲料中添加发酵桑叶对大口黑鲈生长性能的影响

2.2 发酵桑叶对大口黑鲈形体指标和体组成的影响

由表3可知，饲料中添加发酵桑叶显著降低大口黑鲈的HSI，以低蛋白组最低。低蛋白组大口黑鲈的VSI显著低于对照组。各组大口黑鲈的CF以及鱼体水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量均无显著差异。

表3 发酵桑叶对大口黑鲈形体指标和体组成的影响

2.3 发酵桑叶对大口黑鲈血清代谢指标和血糖含量的影响

各试验组大口黑鲈血清中谷草转氨酶活性和高密度脂蛋白胆固醇含量无显著差异(表4)。对照组大口黑鲈血清中谷丙转氨酶活性以及甘油三酯、胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇含量与高脂组无显著差异，却显著高于低蛋白组。低蛋白组HDL-C/CHO和HDL-C/LDL-C比值显著高于对照组和高脂组。试验组大口黑鲈血糖含量显著低于对照组。

表4 饲料中添加发酵桑叶对大口黑鲈血清代谢指标和血糖含量的影响

2.4 发酵桑叶对大口黑鲈血清抗氧化指标的影响

由表5可知，饲料中添加发酵桑叶显著提高大口黑鲈血清中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性以及CAT/SOD 比值。各试验组大口黑鲈血清中丙二醛含量无显著差异。

表5 饲料中添加发酵桑叶对大口黑鲈血清抗氧化指标的影响

3 讨论

3.1 发酵桑叶对大口黑鲈生长的影响

研究结果表明,鱼类饲料添加非蛋白能源物质(包括脂肪和碳水化合物)可部分代替蛋白质满足鱼类能量的需求,提高鱼类对蛋白质的利用效率[8]。从本试验结果可以看出，高脂饲料中添加发酵桑叶不会影响大口黑鲈的生长效果和饲料利用率，还可以降低饲料蛋白水平。说明大口黑鲈饲料中添加脂肪对蛋白质有显著的节约效应。这与之前在大口黑鲈[9]上的研究结果一致。本研究的试验设计立足于我国大口黑鲈的养殖生产实际，试验饲料脂肪水平为7%或9%。Bright 等[10]建议大口黑鲈饲料中脂肪水平为7%～16%，也有研究指出大口黑鲈饲料中的适宜脂肪水平为11.5%～14%。造成这种差异的原因可能与试验目的、饲料脂肪酸组成和饲养条件等有关。文献资料也证实，大口黑鲈不能耐受饲料中过高的油脂[12]，但可以有效利用不同脂肪源[11]。对于肉食性鱼类,饲料脂肪对蛋白质的节约效应往往比碳水化合物更大[12]。本试验结果还发现，低蛋白组(碳水化合物含量相对较高)添加发酵桑叶明显降低大口黑鲈的生长性能。说明大口黑鲈饲料中增加碳水化合物对蛋白质并没有节约效应。而对巴塔野鲮(L.bata)[13]研究中却发现，饲料中碳水化合物对蛋白质有节约效应。尽管发酵工艺可以降低或去除桑叶中丹宁和植酸等抗营养因子的含量[7]，但桑叶中粗纤维含量仍然较高，影响消化酶的活性，降低饲料中营养成分的消化率[13]。随后的研究指出，大口黑鲈饲料中的碳水化合物水平不宜高于20%[14]。这可能是低蛋白饲料中添加发酵桑叶不能改善大口黑鲈生长性能的原因。降低饲料中碳水化合物水平，可以降低大口黑鲈肝组织中糖原的积累(肝糖原的过量积累是导致大口黑鲈养殖过程中肝病变的主要原因之一)，改善肝组织学性状，提高其在运输过程中的抗性和成活率[15]。

饲料中添加植物性蛋白源往往因其适口性差而影响动物的采食量，进而降低动物的生长性能[16]。本试验中添加发酵桑叶显著影响低蛋白组大口黑鲈的摄食量，究竟是添加发酵桑叶还是糖类水平高所致？值得进一步研究。而添加发酵桑叶不会影响南亚野鲮[7]的摄食量。高脂组大口黑鲈的摄食量并没有显著变化，这与之前在大口黑鲈[9-10]上的研究结果不一致。类似的结果在红拟石首鱼[17]上也有报道。以上结果表明，养殖鱼类的饲料摄入量下降主要是受到饲料有效能量的影响。

3.2 发酵桑叶对大口黑鲈代谢和抗氧化能力的影响

动物血液中转氨酶活性变化，是反映肝细胞受损的主要敏感指标。目前大口黑鲈血液生化指标含量的范围尚无标准，研究结论大多是根据试验结果的差异性进行比较而得出。本试验中摄食含发酵桑叶的低蛋白饲料大口黑鲈血清ALT活性显著降低，表明发酵桑叶可以有效保护大口黑鲈的肝细胞不受伤害，改善肝脏健康。

现代药理学研究发现，桑叶中含有的黄酮、多糖、生物碱等功能性成分具有降血糖、降血脂等药理作用[3]。本试验结果同样发现，饲料中添加发酵桑叶可显著降低大口黑鲈血脂和血糖含量，同时降低肝体比，说明桑叶可调节大口黑鲈体脂的转化和代谢，改善肝脏的健康。这与在罗非鱼[5]上的研究结果一致。同样，在猪[18]、鸡[19]和鼠[3-4]的研究也显示，饲料中添加桑叶或其提取物可以通过多种途径实现降糖降脂功效。这些研究结果指出，桑叶中含有生物碱1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin，DNJ)[20]和黄酮类物质[21]能够抑制动物肠道刷状缘膜上二糖酶活性，减缓肠道对碳水化合物的消化和吸收,同时具有调控肝脏中糖代谢过程关键酶活性的作用，从而调控机体中糖、脂肪、蛋白质的代谢和转化[4]。这很可能是低蛋白组(碳水化合物含量相对较高)添加桑叶后大口黑鲈生长性能降低的原因之一。也有研究指出，桑叶中黄酮是通过提高机体抗氧化能力，促进胰岛素分泌，加快葡萄糖氧化分解这种途径达到降低血糖的作用[22]。本试验结果也进一步证实这种推断，即饲料中添加发酵桑叶通过改善大口黑鲈血清中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性以及CAT/SOD 比值，提高机体的抗氧化能力，继而达到降低血糖的作用。

本研究结果表明，饲料中添加发酵桑叶显著降低大口黑鲈血清中甘油三酯和胆固醇含量。这与在罗非鱼[5]和鼠[23]上的研究结果一致。在人[24]上的研究也发现，桑叶提取物明显降低血清中低密度脂蛋白。众所周知，桑叶中含有抗氧化活性成分[25]，其中的活性物质—桑叶总黄酮可通过提高机体抗氧化能力、抑制脂质过氧化反应来降低炎症因子水平，减轻炎症反应，从而改善脂质代谢功能[26]。Park等[3]从分子水平证实，桑叶提取物通过调节PPARs和LPL mRNA表达来调节机体的脂质代谢。卵磷脂胆固醇酰基转移酶(LCAT)在血浆胆固醇转运及HDL的代谢中发挥重要作用。血清中HDL-C 的含量能一定程度上反映出LCAT 的活性[27]，因而依据HDL-C/LDL-C 比值，可以推测动物体内胆固醇的转运和代谢状况[26]。本试验中，饲料中添加发酵桑叶可使大口黑鲈血清中的HDL-C/CHO 和HDL-C/LDL-C比值显著升高，提示桑叶也可加速胆固醇转运和代谢。由此可见，桑叶降血脂的机制是比较复杂的，桑叶究竟通过何种途径起到降血脂的作用，有待于深入研究。

饲料中添加发酵桑叶会明显降低大口黑鲈血脂、血糖，增强其机体抗氧化作用。

[1]陈乃松,马建忠,周恒永,等.大口黑鲈对饲料中蛋氨酸需求量的评定[J].水产学报,2010,34(8):1244-1253.

[2]Chen Y J,Liu Y J,Yang H J,et al.Effect of dietary oxidized fish oil on growth performance,body composition,antioxidant defence mechanism and liver histology of juvenile largemouth bassMicropterussalmoides[J].Aquacult Nutr.2012,18:321-331.

[3]Park M Y,Lee K S,Sung M K.Effects of dietary mulberry,Korean red ginseng,and banaba on glucose homeostasis in relation to PPAR-a,PPAR-γ,and LPL mRNA expressions[J].Life Sci,2005,77:3344-3354.

[4]李有贵,钟 石,吕志强,等.饲料中添加桑叶粉对单胃哺乳动物小鼠的脂肪代谢影响[J].蚕业科学,2012,38(3):401-411.

[5]李法见,杨 阳,陈文燕,等.桑叶粉对罗非鱼生长性能、脂质代谢和肌肉品质的影响[J].动物营养学报,2014,26(11):3485-3492.

[6]杨 阳,陈文燕,李法见,等.罗非鱼对5种不同来源桑叶中营养成分的表观消化率[J].动物营养学报,2014,26(11):3493-3499.

[7]Kaviraj A,Mondal K,Mukhopadhyay P K,et al.Impact of fermented mulberry leaf and fish offal in diet formulation of Indian Major Carp (Labeorohita)[J].Proc Zool Soc,2013,66(1):64-73.

[8]Shau S Y,Lan C W.Optimum dietary protein level and protein to energy ratio for growth of grouper (Epinephelusmalabaricus)[J].Aquaculture,1996.145:259 -266.

[9]陈乃松,肖温温,梁勤朗,等.饲料中脂肪与蛋白质比对大口黑鲈生长、体组成和非特异性免疫的影响[J].水产学报,2012,36(8):1270-1280.

[10]Bright L A,Coyle S D,Tidwell J H.Effect of dietary lipid level and protein energy ratio on growth and body composition of largemouth bassMicropterussalmoides[J].J World Aquacult Soc,2005,36(1):129-134.

[11]Subhadra B,Lochmann R,Rawles S,et al.Effect of dietary lipid source on the growth,tissue composition and hematological parameters of largemouth bass (Micropterussalmoides)[J].Aquaculture,2006,255 (1-4):210-222.

[12]Ellis S C,Reigh R C.Effects of dietary lipid and carbohydrate levels on growth and body composition of juvenile red drum,Sciaenopsocellatus[J].Aquaculture,1991,97:383-394.

[13]Mondal K,Kaviraj A,Mukhopadhyay P K.Effects of partial replacement of fishmeal in the diet by mulberry leaf meal on growth performance and digestive enzyme activities of Indian minor carpLabeobata[J].Int J Aquat Sci,2012,3(1):72-83.

[14]Amoah A,Coyle S D,Webster C D,et al.Effects of graded levels of carbohydrate on growth and survival of largemouth bass,Micropterussalmoides[J].J World Aquacult Soc,2008,39(3):397-405.

[15]Goodwin A E,Lochmann R T,Tieman D M.Massive hepatic necrosis and nodular regeneration in largemouth bass fed diets high in available carbohydrate[J].J World Aquacult Soc,2002,33(4):466-477.

[16]Webster C D,Tiu L G,Tidwll J H,et al.Growth and body composition of channel catfish (Ictaluruspunctatus) fed diets containing various percentages of canola meal[J].Aquaculture,1997,150:103-112.

[17]Burr G S,Li P,Goff J B,et al.Evaluation of growth performance and whole-body composition of Juvenile hybrid striped BassMoronechrysops×Moronesaxatilisand red drumSciaenopsocellatusfed high-protein and high-lipid diets[J].J World Aquacult Soc,2006,37(4):421-430.

[18]李有贵,张 雷,钟 石,等.饲粮中添加桑叶对育肥猪生长性能、脂肪代谢和肉品质的影响[J].动物营养学报,2012,24(9):1805-1811.

[19]章学东,李有贵,张 雷,等.桑叶粉对蛋鸡生产性能、蛋品质和血清生化指标的影响研究[J].中国家禽,2012,34(16):25-28.

[20]李有贵,钟 石,吕志强,等.桑叶1-脱氧野尻霉素(DNJ)对α-蔗糖酶的抑制动力学研究[J].蚕业科学,2010,36(6):885-888.

[21]俞灵莺,李向荣,方 晓.桑叶总黄酮对糖尿病大鼠小肠双糖酶的抑制作用[J].中华内分泌代谢杂志,2002,18(4):313-315.

[22]陈玲玲,刘 炜,陈建国,等.桑叶黄酮对糖尿病小鼠调节血糖的作用机制研究[J].中国临床药理学杂志,2010,26(11):835-838.

[23]李向荣,陈菁菁,刘晓光.桑叶总黄酮对高脂血症动物的降血脂效应[J].中国药学杂志,2009,44(21):1630-1633.

[24]Doi K,Kojima T,Fujimoto Y.Mulberry leaf extract inhibits oxidative modification of rabbit and human low-density lipoprotein[J].Biol Pharmaceut Bull,2000,23:1066-1071.

[25]Katsube T,Imawaka N,Kawano Y,et al.Antioxidant flavonol glycosides in mulberry (M.albaL.) leaves isolated based on LDL antioxidant activity[J].Food Chem,2006,97:25-31.

[26]江正菊,宁林玲,胡霞敏,等.桑叶总黄酮对高脂诱导大鼠高血脂及高血糖的影响[J].中药材,2011,34(1):108-111.

[27]Zhang A H,Gao S,Fan J L,et al.Increased plasma HDL cholesterol levels and biliary cholesterol excretion in hamster by LCAT overexpression[J].FEBS Lett,2004,570(1):25-29.

(责任编辑：张潇峮)

Effects of dietary fermented mulberry leaves on growth performance, metabolism and antioxidant ability of juvenile Micropterus salmoides

ZHAO Peng-fei1,2,PENG Xiang-he1,2,CHEN Yong-jun1,2,LIN Shi-mei1,2,HUANG Xian-zhi3,LI Yun1,2

(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400716,China;2.KeyLaboratoryofFreshwaterFishReproductionandDevelopment(MinistryofEducation)/SouthwestUniversity,Chongqing400716,China;3.InstituteofSericultureandSystemsBiology，SouthwestUniversity，Chongqing400716，China)

To study the effects of fermented mulberry leaves on growth,metabolism and antioxidant of juvenileMicropterussalmoides,fish with the average body weight of 11 g were used as experimental animal,and were randomly divided into 3 groups with 4 replicates per group.Fish in each group were fed a basal diet,the high lipid diet containing 10% fermented mulberry leaves and the low protein diet containing 10% fermented mulberry leaves,respectively.The experiment lasted for 8weeks.The results showed as follows:compared with the basal diet,the growth rate ofM.salmoidestreated with the high lipid diet containing 10% fermented mulberry leaves was not significantly change.However,the low protein diet containing 10% fermented mulberry leaves evidently decreased the growth.The serum glutamyl pyruvic transaminase (ALT) activities,the contents of total cholesterol (CHO),triglyceride (TG) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C) in control group were significantly higher than those in the low protein group,and those indices had no difference with the high lipid group.The ratios of HDL-C/CHO and HDL-C/LDL-C in the low protein group were significantly higher than the other groups.The 10% fermented mulberry leaves evidently decreased the blood glucose content,and increased the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT),and the ratios of CAT/SOD.There were no significant differences in the contents of moisture,crude protein,crude lipid and crude ash in whole body.The results suggest that fermented mulberry leaves supplementation could improve the utilization of dietary lipid,effectively reduced blood glucose and the serum lipid level,and enhanced the antioxidant ability of fish.

fermented mulberry leaf;Micropterussalmoides;growth;metabolism;antioxidant

2015-06-08；

2016-07-12

公益性行业(农业)科研专项(201303053);重庆市应用开发计划项目(cstc2014yykfA80019);重庆市特色效益水产业关键技术集成示范项目(40808513)

赵鹏飞(1990- ),男,硕士,专业方向为水产动物营养与饲料。E-mail:pfeizhao@163.com

林仕梅。E-mail:linsm198@163.com

S963.73

A

1000-6907-(2016)06-0086-06