饲料碳水化合物水平对洛氏鱥生长、饲料利用及非特异性免疫的影响

瞿子惠，吴莉芳，周 锴，杨 兰，祖岫杰，王婧瑶，段 晶

(1 吉林农业大学 动物科学技术学院，吉林 长春 130118； 2 吉林省水产科学研究院，吉林 长春 130033)

碳水化合物在鱼类饲料中是重要的廉价能源物质[1]，其因聚合度差异分为单糖(果糖、葡萄糖等)、二糖(蔗糖、麦芽糖等)及多糖(淀粉、纤维素等)[2]。在饲料中添加适量的碳水化合物可减少鱼类对蛋白质的消耗量，减轻氮排泄对养殖水体的污染[3]。鱼类适宜的碳水化合物需求量因鱼种类而异,国内外学者对不同鱼类的碳水化合物需求量进行了研究。吴凡等[1]研究表明，吉富罗非鱼(Oreachromisniloticus)幼鱼饲料中碳水化合物可添加到41%。Leung等[4]提出，黑鲷(Sparussarba)饲料中添加碳水化合物水平应低于20%。Hidalgo等[5]研究表明，欧洲鳗鲡(Arguillaanguilla)能适应20%～30%的碳水化合物。Wang等[6]在对石斑鱼(Epinephelusakaara)营养需求的研究中发现，饲料中添加7.64%的碳水化合物使鱼体增长率最大。Cowey等[7]研究表明，欧鲽(Pleuronectesplatessa)饲料中葡萄糖添加量应低于20%。Helland等[8]研究发现，大西洋鲑(Salmosalar)饲料中碳水化合物水平应低于20%。Wilson等[9]研究表明，斑点叉尾鮰(Ietaluruspunetaus)饲料中碳水化合物的最适添加量为25%～30%。

洛氏鱥(RhynchocyprislagowskiiDybowski)又称拉氏大吻鱥，俗称柳根池，隶属于鲤形目(Cypriniformes)、鲤科(Cyprinidae)、雅罗鱼亚科(Leuciscinae)、鱥属(Phoxinus)。关于洛氏鱥的生物学与繁殖力[10-12]、生态环境学[13-14]、人工繁殖与苗种培育技术[15-16]、肌肉蛋白营养价值评价[17]及胚胎发育[18]等方面已有研究，但关于洛氏鱥对碳水化合物需求方面鲜有报道。因此，本试验以洛氏鱥幼鱼为研究对象，以糊精为碳水化合物原料，探讨不同碳水化合物水平对洛氏鱥幼鱼生长、饲料利用及非特异免疫指标的影响，旨在确定洛氏鱥幼鱼饲料中碳水化合物的适宜添加量，进一步完善其营养生理，为洛氏鱥饲料配制提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料的制备

试验饲料蛋白原料为鱼粉、豆粕、菜粕和棉粕，脂肪原料为玉米油、鱼油，碳水化合物原料为糊精，配制成5种不同碳水化合物水平(0.0%(对照组)，10.0%，16.0%，22.0%，28.0%)的等氮(360.0 g/kg)、等脂肪(60.0 g/kg)配合饲料。所需原料经粉碎机粉碎后过0.246 mm(60目)筛，按表1配方设计，均匀搅拌后，挤压成颗粒配合饲料(直径1.5 mm)，晾干后于-20 ℃冰箱中保存备用。

表1 洛氏鱥不同碳水化合物水平饲料配方及其主要营养成分(风干基础)Table 1 Different carbohydrate levels feed formulation and its main nutrients for Rhynchocypris lagowskii Dybowski (air-dry basis)

1.2 试验鱼及饲养管理

1.2.1 试验鱼 饲养试验在吉林农业大学水产养殖基地控温养殖系统中完成。试验所需洛氏鱥幼鱼(体质量(7.64±0.04) g/尾)由吉林省敦化市名优水产良种场提供。饲养试验时间为期8周。试验分5组，每组设3个重复，每个重复放养洛氏鱥幼鱼40尾。放养前预饲15 d，放养时用4%食盐水药浴5 min。

1.2.2 饲养管理 在饲养试验期间，养殖水温保持22～24 ℃；每天换水1次，每次换水1/4～1/3；水中溶解氧(DO)在5.0 mg/L以上，pH为7.0～8.0，亚硝酸盐质量浓度小于0.05 mg/L，氨氮质量浓度小于0.3 mg/L。日投饵率为3%～4%，分3次(07:00，12:00，17:00)采取人工手撒的投饵方式进行投喂。

1.3 样品的收集与测定

1.3.1 生长性能指标的测定 饲养试验结束后，空腹24 h，称体质量。然后每组活体解剖8尾洛氏鱥，测量其体长、内脏质量、肝胰脏质量。参考邢秀平等[19]的方法计算如下指标：

体质量增加率(WG)=(mt-m0)/m0×100%，

肥满度(CF，g/cm3)=mt/L3×100，

特定生长率(SGR)=(lnmt-lnm0)/t×100%，

肝体比(VI)=mH/mt×100%，

饲料效率(FER)=(mt-m0)/mI×100%，

脏体比(HI)=mv/mt×100%，

蛋白质效率(PER)=(mt-m0)/mI×wp×100%。

式中：m0、mt分别为初始和终末鱼体质量(g)，t为试验时间(d)，L为体长(cm)，mH为肝胰脏质量(g)，mI为摄入干饲料质量(g)，mv为内脏质量(g)，wp为饲料粗蛋白含量(%)。

1.3.2 肌肉营养成分的测定 饲养试验结束后，每组随机取洛氏鱥20尾，取侧线以上、背鳍以下的肌肉，保存于-20 ℃冰柜中备用。肌肉中粗灰分含量采用550 ℃马福炉灼烧法(GB/T 18654-2008)测定，利用105 ℃恒温烘干失重法(GB/T 18654-2008)测定水分含量，采用凯氏定氮法(GB/T 18654-2008)测定粗蛋白含量，利用索氏抽提法(GB/T 18654-2008)测定粗脂肪含量。

1.3.3 非特异性指标的测定 饲养试验结束后，每组随机取洛氏鱥10尾，在冰盘上进行活体解剖，迅速取其肝胰脏，-80 ℃保存备用。按照要求匀浆后，迅速使用相关试剂盒测定碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)和溶菌酶(LZM)活性。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，具体操作按照说明书进行。

1.4 统计分析

采用SPSS 20.0软件对洛氏鱥生长、饲料利用及非特异性免疫指标数据进行方差分析，若差异性显著，进一步进行Duncan’s多重比较，显著水平设定为P<0.05，试验数据采用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥生长及饲料利用的影响

从表2可以看出，在本试验条件下，洛氏鱥终末体质量、体质量增加率、特定生长率、饲料效率、蛋白质效率均随饲料中碳水化合物水平的升高呈先增加后降低的趋势，其中以16.0%碳水化合物水平组最高，其洛氏鱥的终末体质量、体质量增加率显著(P<0.05)高于对照组(CK)。碳水化合物水平对洛氏鱥饲料效率、蛋白质效率、脏体比、肝体比和肥满度均无显著影响(P>0.05)。

本试验对饲料碳水化合物水平与洛氏鱥体质量增加率、特定生长率的关系进行折线模型拟合回归分析，结果发现，当体质量增加率、特定生长率达到最大时，饲料中碳水化合物最适水平分别为15.84%(图1)和15.94%(图2)。

表2 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥生长及饲料利用的影响Table 2 Effects of carbohydrate levels on growth and feed utilization of Rhynchocypris lagowskii Dybowski

注：同列数据后标相同小写字母表示差异不显著(P>0.05)，标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

Note：Same lowercase letters indicate insignificant difference (P>0.05),while different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05).The same below.

图1 饲料碳水化合物水平与洛氏鱥体质量增加率关系的折线模型回归分析Fig.1 Relationship between feed carbohydrate level and weight gain rate of Rhynchocypris lagowskiiDybowski by corrugated line regression

2.2 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥肌肉营养成分的影响

表3表明，在本试验条件下，28.0%碳水化合物水平组洛氏鱥肌肉中粗脂肪含量显著高于对照组(P<0.05)，其他组与对照组差异不显著(P>0.05)；除10.0%和16.0%碳水化合物水平组粗蛋白质含量与对照组差异不显著外，其他组显著低于对照组；饲料碳水化合物水平对洛氏鱥肌肉中水分和粗灰分含量无显著影响(P>0.05)。

表3 饲料碳水化物水平对洛氏鱥肌肉营养成分的影响Table 3 Effects of feed carbohydrate levels on nutritional composition in muscle o Rhynchocypris lagowskii Dybowski %

2.3 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥非特异性免疫的影响

从表4可知，在本试验条件下，洛氏鱥肝胰脏的AKP、LZM和ACP活性,随饲料中碳水化合物的增加呈先上升后下降的趋势，AKP和ACP活性除10.0%碳水化合物水平组与对照组差异不显著外，其他各组均显著高于对照组(P<0.05)；22.0%和28.0%碳水化合物水平组肝胰脏的LZM活性显著高于对照组(P<0.05)，而10.0%和16.0%组LZM活性与对照组差异不显著(P>0.05)；SOD活性随碳水化合物水平的升高而下降，且10.0%，16.0%，22.0%，28.0%组显著低于对照组(P<0.05)。

表4 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥非特异性免疫的影响Table 4 Effects of carbohydrate levels on non-specific immune indexes of Rhynchocypris lagowskii Dybowski

3 讨 论

3.1 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥生长及饲料利用的影响

碳水化合物的主要营养生理作用是构成鱼体细胞组织，为鱼类生命活动提供能量。洛氏鱥为杂食性鱼类，与肉食性鱼类相比对碳水化合物的利用率较高。体质量增加率和特定生长率是衡量鱼类生长状况的指标，这2个指标增大说明鱼类生长较快。王菲等[20]在对建鲤幼鱼(CyprinuscarpiovarJian)的研究中表明，糖脂比从 2.3 升高至 7.7 时，鱼体质量增加率、特定生长率、蛋白质效率均明显上升。周华等[21]对鳡(Elopichthysbambusa)幼鱼、肖金星等[22]对黑鲷(Acanthopagrusschlegelii)幼鱼及谭肖英等[23]对大口黑鲈的研究结果均表明，随着饲料中碳水化合物水平的增加，鱼体的体质量增加率、特定生长率和蛋白质效率均呈先增加后降低的趋势，这与本试验研究结果相似。本试验结果表明，洛氏鱥终末体质量及体质量增加率、特定生长率、饲料效率、蛋白质效率均随碳水化合物水平升高呈先增加后降低的趋势，其中以16.0%组最高，这与折线回归模型分析结果(当体质量增加率达到最大时，饲料中碳水化合物最适水平为15.84%；当特定生长率达到最大时，饲料中碳水化合物最适水平为15.94%)相符,表明洛氏鱥具有调节碳水化合物浓度的能力，能够适应饲料中添加适量的碳水化合物；而22.0%和28.0%组洛氏鱥体质量增加率和特定生长率呈下降趋势,说明鱼类摄食碳水化合物含量过高的饲料，会使其代谢紊乱，产生脂肪堆积，影响饲料的利用效率，降低生长性能，对鱼体健康产生影响[24-25]。

3.2 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥肌肉营养成分的影响

鱼体肌肉营养成分通常可反映鱼类的营养水平和生理状态，易受饲料成分、饲养环境、饲喂技术等因素的影响[26]。本试验结果表明，在洛氏鱥的配合饲料中，28.0%碳水化合物水平组洛氏鱥肌肉中的粗脂肪含量显著高于对照组，原因可能是碳水化合物通过糖酵解、三羧酸循环和呼吸链产生了ATP，而碳水化合物多余的部分形成糖并进一步转化为脂肪。周传朋[27]研究表明，日粮碳水化合物水平的增加使团头鲂(Megalobramaambycephala)肌肉含量中粗脂肪含量上升。Lee等[28]研究表明，碳水化合物水平对鱼体粗脂肪是有影响的。Gaye等[29]研究表明，尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)肌肉中粗脂肪含量随饲料中碳水化合物含量的增加而增加。吴凡等[1]对罗非鱼(Oreochromisspp.)的研究表明，全鱼粗脂肪含量随饲料中碳水化合物升高而增加。上述研究结果与本试验结果相似。

3.3 饲料碳水化合物水平对洛氏鱥非特异性免疫的影响

LZM和ACP是机体内重要的免疫防御分子，是反映吞噬细胞吞噬病原菌能力的重要指标[30]。LZM可以破坏细菌的细胞壁，有抗菌消炎、提高吞噬活力的作用，是一种重要的非特异免疫因子[31]。李强等[32]对南方鲇(Silurusmeridionalis)的研究表明，碳水化合物是南方鲇免疫功能的重要抑制因子，随着饲料中碳水化合物水平的增加，南方鲇的免疫功能受到抑制。Lin等[33]研究表明，随饲粮碳水化合物水平的增加，点带石斑鱼(Epinephelusmalabaricus)血清中溶菌酶活性随之降低，非特异性免疫功能显著下降。本试验结果表明，碳水化合物水平高于22.0%，LZM活力明显下降，碳水化合物水平高于16.0%，ACP活力明显下降，此时洛氏鱥的抗氧化免疫相关机能明显降低，自由基对正常细胞的损伤增强，机体抗病能力减弱。

SOD是机体内重要的抗氧化酶，广泛存在于胞浆和线粒体基质中，可清除对机体有害的活性氧自由基。本试验中，洛氏鱥肝胰脏SOD活性随饲料中碳水化合物水平升高逐渐下降，且10.0%，16.0%，22.0%和28.0%组显著低于对照组(P<0.05)。王广宇[34]对翘嘴红鲌(Erythroculterilishaeformis)的研究表明，饲料碳水化合物水平从0%增大到31.0%，鱼血清中SOD水平呈下降趋势。蔡春芳[35]对青鱼(Mylopharyngodonpiecus)的研究结果表明，饲料中碳水化合物水平达20%～40%时，鱼血清中的SOD活力与对照组相比出现明显下降趋势。这与本试验的研究结果相似，说明长时间摄食过量碳水化合物对机体的抗氧化能力有影响。

AKP是体内吞噬细胞的标志调控酶。AKP在机体内直接参与磷酸基团的转移、代谢，是维持机体健康的重要酶类[36]。本研究结果表明，在本试验条件下，随着饲料中碳水化合物水平的增加，AKP活性呈先上升后下降的趋势，16.0%组和22.0%组显著高于对照组。周传朋[27]对团头鲂(Megalobramaambycephala)的研究表明，血清中AKP活性呈先上升后下降趋势，25.0%碳水化合物水平组达到最大。缪凌鸿[36]对异育银鲫(Carassiusauratusgibelio)的研究表明，鱼血浆中AKP含量随碳水化合物水平的升高呈先上升后下降的趋势。这说明饲料中碳水化合物含量过高会对鱼体的调控酶产生影响，使其解毒能力降低。

3.4 洛氏鱥饲料中碳水化合物水平的确定

综合考虑饲料中碳水化合物水平对洛氏鱥生长及饲料利用、肌肉营养成分、非特异性免疫等指标的影响，在饲料蛋白含量为360.0 g/kg、脂肪含量为60.0 g/kg的条件下，洛氏鱥幼鱼配合饲料中适宜的碳水化合物水平为15.84%～15.94%。