富硒虾生产工艺研究

2019-08-31 09:17:06李文芬杨宏华叶宇阳
农学学报 2019年8期
关键词:过氧化物谷胱甘肽有机

汪 波,李文芬,杨宏华,叶宇阳

(北京师范大学珠海分校,广东珠海519085)

0 引言

硒作为人体的生命保护剂[1-2],可以清除人体内有害自由基,保护人体防止氧化损伤,其抗氧化性是维生素E 的500 倍[3]。由于无机硒毒性较大,且中毒量与需要量之间范围小,而有机硒安全性高,无毒副作用,易被人体吸收利用,补硒效率高,因此,近年来国内外研究都集中于富硒产品的开发研制,包括硒元素对动、植物产品质量的影响,无机硒转化效能等。

硒元素转化至微生物方面,郑蕾等[4]将产朊假丝酵母放入发酵罐进行富硒培育,细胞内的谷胱甘肽过氧化物酶含量大幅度提升,最高达值到860 mg/L,产朊假丝酵母对硒元素的转化率提高了86%。杨鹤[5]对保加利亚乳酸杆菌、嗜热乳酸杆菌等7 种单体益生菌和复合益生菌进行富硒培养,发现单体益生菌嗜酸乳杆菌的富硒能力最强,富硒培养36 h后转化率最高达66.37%。

硒元素转化至植物方面,硒元素的添加可以有效地促进白菜[6]、番茄[7]、花生[8]、牛角椒[9]的种子萌发,500 mg/L浓度的硒每天叶面施肥,可以有效提高苹果植株果实内有机硒和总糖含量[10],叶面喷硒还可以有效降低果实内重金属的含量,且有机硒含量与对照组相比提高了386%[11]。

硒元素转化至动物体方面,段颖等[12]发现,添加有机硒饲料蛋鸡体内谷胱甘肽过氧化物酶活性得到显著提升,肠道有益菌群数量大幅增加,总蛋白酶活性得到显著提升。梁丛丛等[13]也证实了富硒益生菌对鸡蛋硒含量的影响,添加富硒益生菌饲料的蛋鸡产出的鸡蛋内硒含量大幅度提升,最高可达63.27%。

现有资料表明,有机硒饲料可以有效提高脊椎动物包括哺乳类、禽类、鱼类等动物体内的生长性能和免疫活性,有效提高血清硒的含量,但是对甲壳类动物实验却少有研究。因此笔者选用富硒酵母作为有机硒来源,研究有机硒添加饲料对南美白对虾生长性能(包括体长和体重)、免疫活性(包括谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶等酶活力和浓度)的影响,旨在为富硒水产品的开发,有机硒饲料对甲壳动物生理活性和免疫活性的影响提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物 南美白对虾幼苗,体长1.0~1.5 cm,体重0.08~0.10 g。实验组分为4 个实验浓度和1 个对照浓度,每个浓度梯度有3组平行,每个饲养箱饲养80尾对虾幼苗。饲养期间每天更换总体积1/3 的水,每日早晚2次吸污,确保水质良好。

1.1.2 实验饲料 以基础饲料作为对照组饲料,在基础饲料中添加不同量的富硒酵母,配置成硒浓度为0.4、0.6、0.8、1.0µg/g的有机硒饲料。喂养量为幼虾体重的2%,每天投喂2次,早10:00投喂1/3,晚17:00投喂2/3,暂养7天后开始实验。

1.2 实验方法

实验周期为 28 天,在7、14、28 天测量实验数据。过氧化氢酶采用过氧化氢紫外风光光度法检测。谷胱甘肽过氧化物酶采用试剂盒检测。碱性磷酸酶采用磷酸苯二钠法测定。

1.3 数据统计与分析

采用SPSS软件对实验所得数据进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 生长性能实验结果

2.1.1 体重指标动态变化 由表1可知,对照组和4个实验组的南美白对虾体重均有生长,且实验组的平均体重均显著高于对照组(P<0.05)。0.6 µg/g 富硒组的体重最高,是不添加有机硒组的1.47倍。各实验组之间0.4µg/g与0.6、0.8µg/g之间均无显著性差异(P>0.05),1.0 µg/g 组与空白对照组之间不具备显著性差异(P>0.05)。

表1 有机硒饲料对体重的影响g

2.1.2 体长指标动态变化 分析表2 发现,实验组较对照组有明显的增长,差异显著(P<0.05),其中实验组最大值2.50 cm比对照组2.12 cm平均体长增加0.38 cm,增长率达到17%。0.4 µg/g 组与 0.6 µg/g 组无显著性差异(P>0.05),0.8 µg/g 组与1.0 µg/g 组之间也不存在显著性差异(P>0.05)。

表2 有机硒饲料对体长的影响cm

2.2 免疫活性实验结果

2.2.1 谷胱甘肽过氧化物酶含量动态变化 由表3 得,虾体内酶含量总体呈上升趋势,酶活最高均值为165.591 U/g,相比于对照组56.874 U/g 增幅191%,1.0 µg/g 与 对 照 组 之 间 无 明 显 差 异(P>0.05),0.4、0.8 µg/g之间无显著性差异(P>0.05)。

表3 有机硒饲料对谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响U/g

2.2.2 过氧化氢酶含量动态变化 分析表4 可知,实验组个体随着富硒酵母添加量的增加酶活力也呈现上升趋势,最大值相较于最小值增幅达到79%,其中0µg/g与1.0 µg/g之间的差异不明显(P>0.05),0.8、1.0不具备显著性差异(P>0.05),0.4 µg/g 与 0.6 µg/g 之间不存在显著性差异(P>0.05)。

表4 有机硒饲料对过氧化氢酶活性的影响U/g

2.2.3 碱性磷酸酶含量动态变化 由表5 可知,有机硒实验组的碱性磷酸酶活相较于对照组有显著提升。最佳组0.6 µg/g 与对照组相比增幅最大,0.6 µg/g 与0.4、0.8、1.0 µg/g之间具有显著性差异(P<0.05)。

表5 有机硒饲料对碱性磷酸酶活性的影响U/g

3 结论与讨论

3.1 有机硒饲料对生长性能的影响

饲养28天后实验组平均体重增长明显,显著高于对照组。各实验组的体长指标相比于对照组也有增加,效果最好的是0.6µg/g组。Yoon等发现,饲料中硒水平的提高可以显著影响幼龄肉仔鸡[14]、乌骨鸡[15]、仔鹅[16]等动物的生长性能。本研究的最佳富硒酵母加水平与黄颡幼鱼(0.23 µg/g)[17]、军草鱼(0.788 µg/g)[18]、皱纹盘鲍鱼幼鱼(1.408µg/g)[19]、华绒鳌蟹幼蟹(0.6µg/g)[20]结果相似。

3.2 有机硒饲料对免疫活性的影响

谷胱甘肽过氧化物酶是生物体内重要的抗氧化酶之一,它的活性中心含有一个硒代半胱氨酸,可以消除机体内的活性氧类,阻断其对机体的损伤,与体内的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶一起构成了机体的抗氧化防御体系[21-22]。饲养28天后各实验组的谷胱甘肽过氧化物酶含量较对照组都有一定的增长,其中0.6 µg/g组的效果最明显,其酶活力的提升是空白对照的191%。过氧化氢酶检测效果最佳的是0.4、0.6 µg/g组,这2 组对过氧化氢酶活相似,差异不明显(P>0.05)。虾在发育过程中,添加适量的硒(0.4、0.6 μg/g)会提高碱性磷酸酶活性,从而提高虾的免疫调节能力和存活率。

有机硒添加实验在动物实验中已被广泛应用,且很多研究也证明有机硒确实可以提高实验动物的抗氧化活性体系,充分体现硒元素对生物体内谷胱甘肽过氧化物酶的重要性。随着饲料中硒元素水平的提高,石斑鱼[23]、皱纹鲍鱼[19]、黄颡鱼[17]等动物体内GPX活性升高,表明在基础饵料中添加有机硒可大幅提高动物体内抗氧化物质的含量[21]。

本研究通过在对虾日常饵料中添加富硒酵母,使硒转化为有机硒易于被人和动物吸收利用,发挥有机硒和酵母菌的双重作用,促进对虾的生长,提高虾体内硒含量,增强对虾免疫力,在大力推广健康养殖模式的今天有着广阔的应用前景,然而,目前对于富硒酵母如何提高生长效率和免疫力尚不明确,随着分子生物技术的发展,可结合基因组技术探明相关酶基因的表达水平,进行深入分析,明确其机理,为更好地开发富硒产品提供科学依据。

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