低盐养殖对大黄鱼生长、肌肉营养成分及抗氧化能力的影响

2020-07-04 08:45吴益星王志勇何松蓉王秋荣
关键词:大黄鱼盐度脂肪酸

吴益星,叶 坤,王志勇,何松蓉,王秋荣

(1.集美大学水产学院,福建 厦门 361021;2.农业部东海海水健康养殖重点实验室,福建 厦门 361021)

0 引言

大黄鱼(Larimichthyscrocea)是我国特有的地方性海水养殖鱼类,主要养殖产区在福建宁德,其肉质细嫩鲜美、营养丰富,因而深受消费者的青睐[1-2]。因大黄鱼养殖规模没有得到合理的控制,造成无序快速发展。养殖海区网箱布置过度密集,水流不畅,加上大量投喂冰鲜小杂鱼,容易造成水质恶化,病害频发,特别是由刺激隐核虫(Cryptocaryonirritans)[3-9]引起的“白点病”常造成大黄鱼毁灭性的死亡,使养殖户蒙受巨大经济损失。由于刺激隐核虫等多数海水寄生虫在低盐水环境下不易存活,因此,低盐养殖环境能有效抑制“白点病”的发生,提高养殖效益[10]。一些研究[11-16]表明水体盐度对鱼类的生长和存活有显著影响,鱼类处于盐度适宜的水体(等渗点)时,渗透压力最小,鱼体调节渗透压需要消耗的能量最少,代谢率达到最低,摄食量最大,鱼的存活率高,特定生长率和肥满度等指标也能达到最大值。不同鱼类及生长阶段盐度对其生长的影响也不尽相同,一些研究表明广盐性鱼类在低盐条件下其生长性能优于高盐环境[17-18]。此外,水体盐度变化也可能导致鱼类消化酶的活性降低,影响食物转化效率,使鱼类生长速率降低或停滞,甚至出现负增长[19-20]。水体盐度和温度的变化也会影响鱼肉产品的营养组成。曾霖等[21]对大菱鲆(Scophthalmusmaximus)幼鱼研究发现鱼体的粗蛋白质含量随着盐度升高而降低,盐度为12时粗脂肪低于其他盐度组,粗灰分却显著高于其他盐度组,必需氨基酸指数(essential amino acid index,EAAI) 随盐度的升高而增大。鲈鱼(Lateolabraxjaponicus)稚鱼在0~15盐度范围内养殖,其肌肉中的多不饱和脂肪酸,特别是EPA、DHA和AA的含量随盐度下降而呈现升高的趋势[22]。此外,盐度应激会引起鱼体内抗氧化能力的变化。虹鳟(Oncorhynchusmykiss)[23]在海水环境中肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX) 活性高于淡水环境,而过氧化氢酶(CAT)活性低于淡水环境,在非最适盐度范围内,日本鳗鲡(Anguillajaponica)[24]、斜带石斑鱼(Epinepheluscoidies)[25]等鱼类可以通过提高抗氧化酶活性来保护鱼体免受氧化损伤。

本研究旨在探讨低盐养殖对大黄鱼生长、肌肉营养成分及抗氧化能力的影响,为今后探索内陆低盐或淡水单养大黄鱼,或与对虾及其他淡水经济鱼类混养提供参考基础数据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用大黄鱼幼鱼由福建省宁德市金铃水产科技有限公司网箱养殖基地提供。挑选健康规格相近的大黄鱼幼鱼600尾(平均体重(53.59±25.10)g)运至室内育苗室进行试验。养殖试验配合饲料为健马牌大黄鱼配合饲料。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计及养殖试验

试验设对照组(天然海水,盐度24)和低盐度组(盐度10),每组设3个平行。在室内水泥池(2.5 m×1.2 m×0.8 m)进行养殖试验,每口池放养大黄鱼幼鱼100尾,试验为期60 d。试验前进行降低盐度驯化,将淡水加入过滤海水逐级下调盐度(每日下调3~5),至盐度10时再开始饲养试验。试验期间,采用配合饲料进行投喂,每天投喂2次(上午8:00和下午17:00),投喂至饱食为止,投喂完30 min清除残饵及污物。每天上午10:00换水1次,低盐度组换水前要预先调配好新鲜海水盐度。试验期间平均水温为(24±0.5)℃,pH为7.8~8.0,溶解氧含量>5mg/L,氨氮含量<0.05 mg/L。

1.2.2 样品采集

试验开始及试验结束时各取样一次,每组取30尾,每次取样之前,将试验鱼禁食24 h,再进行取样。然后用丁香酚麻醉(1∶10 000),用纱布拭干试验鱼体表的水分,测定体长并称重后,将鱼置于冰盘上解剖,取出肝脏和肾脏,剔除内容物和脂肪,经干冰迅速冷冻后置于-20℃超低温冰箱保存,备用于抗氧化酶活力的测定。最后去除表皮取侧肌和肝脏迅速放入干冰中速冻,带回实验室进行相关营养分析。

1.2.3 样品分析

1) 粗蛋白质采用凯式定氮法,粗脂肪采用索氏提取法,水分采用烘箱(105±2)℃干燥法,粗灰分采用马福炉550 ℃高温灰化法分别进行测定。

2)脂肪酸的测定采用Folch法[26]提取肌肉粗脂肪,经皂化及甲酯化后,用Agilent 689气相色谱仪进行脂肪酸分析。根据脂肪酸甲酯混标(Sigma)的分析图谱和保留时间对样品脂肪酸进行定性分析,采用面积归一法计算各脂肪酸的相对含量。

3)总抗氧化力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性均采用南京建成生物工程研究所检测试剂盒测定,操作方法参照说明书进行。

1.2.4 特定生长率和增重率的计算

特定生长率和增重率的计算公式为:

增重率(Weight gain rate,WGR,%)=(Wt-W0)/W0×100,
特定生长率(Specific growth rate,SGR,%/d)=(lnWt-lnW0)/d×100,

其中:W0(g)为初均体重;Wt(g)为试验鱼终末均体重;d为试验天数。

1.3 数据分析

试验数据采用SPSS软件进行统计处理,试验结果用平均值±标准差(mean±SD)表示。对试验数据进行单因素方差分析(One-way ANOVA),用LSD法进行多重比较,以P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 低盐养殖对大黄鱼生长性能的影响

经过60 d养殖试验,大黄鱼的生长结果如表1所示。

表1 低盐养殖对大黄鱼生长性能的影响

说明:同一行数据上标字母不同表示差异显著 (P<0.05)。

Note: The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).

由表1可知,低盐养殖组大黄鱼终末平均体长略大于对照组,但两组之间没有显著性差异(P>0.05),而终末平均体重、增重率和特定生长率均显著高于对照组(P<0.05)。大黄鱼成活率天然海水对照组为76.52%,低盐组为77.66%,两组之间无显著性差异(P>0.05)。

2.2 低盐养殖对大黄鱼肌肉营养组成的影响

经过60 d的养殖试验,对照组与低盐养殖组大黄鱼肌肉营养组成如表2所示。由表2可知:与试验开始时相比,试验结束时大黄鱼肌肉干物质中粗蛋白质含量升高;低盐组的大黄鱼肌肉的粗蛋白质含量显著高于对照组,粗灰分含量显著低于对照组(P<0.05),粗脂肪含量则没有显著性变化(P>0.05)。

表2 低盐养殖对大黄鱼肌肉营养组成的影响

说明:同一行数据上标字母不同表示差异显著 (P<0.05)。

Note: The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).

2.3 低盐养殖对大黄鱼肌肉脂肪酸组成的影响

大黄鱼肌肉脂肪酸组成如表3所示。与试验开始时相比,试验结束时对照组与低盐组大黄鱼肌肉饱和脂肪酸C14∶0、C16∶0、C18∶0与C20∶0的含量均有显著上升(P<0.05),除了C16∶0外,低盐组其他饱和脂肪酸的含量均低于对照组;低盐组与对照组肌肉中单不饱和脂肪酸C16∶1和C24∶1的含量差异不显著(P>0.05);对照组大黄鱼肌肉C18∶1的含量显著高于低盐组,而C20∶1的含量显著低于低盐组;对照组与低盐组大黄鱼肌肉多不饱和脂肪酸中C18∶2n-6与C18∶3n-3的含量均比试验开始时显著降低(P<0.05),但低盐组显著高于对照组(P<0.05);两组大黄鱼肌肉中C20∶3n-6、C20∶4n-6、C20∶3n-3、C20∶5n-3、C22∶5n-3、C22∶6n-3的含量均比试验开始时显著上升;低盐组大黄鱼肌肉中C20∶4n-6与C20∶3n-3的含量显著低于对照组(P<0.05),而C20∶5n-3(EPA)、C22∶5n-3(DPA)、C22∶6n-3(DHA)的含量均高于对照组,但两组之间差异不显著(P>0.05);大黄鱼肌肉饱和脂肪酸总量(∑SFA)与高度不饱和脂肪酸总量(∑HUFA)显著增加(P<0.05),但对照组与低盐组之间无显著差异(P>0.05);单不饱和脂肪酸总量(∑MUFA)、多不饱和脂肪酸总量(∑PUFA)显著下降,低盐组大黄鱼肌肉∑MUFA显著低于对照组,而∑PUFA显著高于对照组(P<0.05)。

2.4 低盐养殖对大黄鱼肝脏抗氧化能力的影响

经过60 d的养殖试验,两组大黄鱼肝脏总抗氧化力及各种抗氧化酶活性测定结果如表4所示。与试验开始时比较,对照组大黄鱼肝脏中的T-AOC、CAT、SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均变化不明显,不存在显著性差异(P>0.05);低盐组大黄鱼肝脏的T-AOC与CAT活性显著上升,SOD、GSH-PX活性以及MDA含量显著下降(P<0.05)。与对照组相比,试验结束时低盐组大黄鱼肝脏中的T-AOC和CAT活性均显著高于对照组(P<0.05),SOD和GSH-PX活性以及MDA含量均显著低于对照组(P<0.05)。

2.5 低盐对大黄鱼肾脏抗氧化能力的影响

经过60 d的养殖试验,低盐组和对照组大黄鱼肾脏总抗氧化力及各种抗氧化酶活性的测定结果如表5所示。

表3 低盐养殖对大黄鱼肌肉脂肪酸的影响(%总脂肪酸)

说明:∑SFA为饱和脂肪酸总量,∑MUFA为单不饱和脂肪酸总量,∑PUFA为多不饱和脂肪酸总量,∑HUFA为高度不饱和脂肪酸总量;同一行数据上标字母不同表示差异显著 (P<0.05)。

Notes:∑SFA—Total saturated fatty acids,∑MUFA—Total monounsaturated fatty acids,∑PUFA—Total polyunsaturated fatty acids,∑HUFA—Total highly unsaturated fatty acids;the different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).

表4 低盐养殖对大黄鱼肝脏抗氧化酶活性的影响

说明:同一行数据上标字母不同表示差异显著(P< 0.05)。

Note:The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).

与试验开始时比较,试验结束时对照组大黄鱼肾脏的T-AOC、CAT、SOD、GSH-PX活性以及MDA含量都在小范围内波动,且不存在显著性差异(P>0.05);但低盐组大黄鱼肾脏中的T-AOC和CAT活性均出现了显著性上升(P<0.05),SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均出现了显著性降低(P<0.05)。与对照组相比,低盐组的T-AOC和CAT活性均显著高于对照组(P<0.05),SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均显著低于对照组(P<0.05)。

表5 低盐养殖对大黄鱼肾脏抗氧化酶活性的影响

说明:同一行数据上标字母不同表示差异显著(P<0.05)。

Note:The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).

3 讨论

3.1 低盐养殖对大黄鱼生长性能的影响

水体盐度是影响鱼类生长与存活的重要环境因子,对于广盐性鱼类,虽然在较大盐度范围内均能正常生长存活,但在最适的盐度下,鱼类的生长率、增重率能达到最大。这是因为当水体盐度接近鱼体等渗点时,鱼类用于调节渗透压平衡所消耗的能量较少,将更多能量用于鱼体的生长[27]。但不同鱼类及同种鱼类不同生长阶段水体盐度对其生长的影响具有一定差异,如:尤宏争等[17]对豹纹鳃棘鲈(Plectropomusleopardus)的研究表明在水体盐度为15时豹纹鳃棘鲈幼鱼生长最快,盐度为30时生长最慢;而条石鲷(Oplegnathusfasciatus)[28]的特定生长率及食物转化率在高盐度(30)下均达最高值,在低盐度(10)下均为最低值;税春等[29]对梭鱼(Lizahaematocheila)的研究却发现水体盐度对梭鱼的生长无显著影响;孙向军等[30]比较漠斑牙鲆(Paralichthylethostigma)幼鱼在海水及淡水两种环境中的生长,发现并没有显著性差异;陈佳等[31]研究温度和盐度对大黄鱼生长的联合影响效应显示,在水温24.1~24.7 ℃、盐度13.6~14.1条件下,大黄鱼生长性能最佳,表明在适宜温度范围内,大黄鱼在低盐环境下生长性能优于高盐(23)环境。本试验平均温度为24 ℃,低盐养殖组大黄鱼的增重率显著高于对照组(P<0.05)与陈佳等[31]的研究结果相类似,表明低盐度养殖能够促进大黄鱼的生长。此外,黄伟卿等[32]使用平均体重0.1 g大黄鱼研究比较天然海水与纯淡水养殖下大黄鱼的生长结果,发现经4个月养殖,大黄鱼平均体长和特定生长率淡水养殖组比海水养殖组高52.17%。而本研究结果显示低盐组大黄鱼末均体长略高于对照组,但差异不显著(P>0.05),增重率和特定生长率显著高于对照组(P<0.05),这可能是缘于本试验鱼规格相对较大(53.59 g),且试验时间较短(60 d),体长的增长速度相对于体重的增长速度慢。

3.2 低盐养殖对大黄鱼肌肉一般营养成分的影响

鱼类为了适应盐度的变化,需要消耗食物中部分营养物质来氧化释放能量以维持渗透压平衡,这样鱼体内营养物质的积累相对减少,从而使体成分发生改变[33]。不同鱼种体成分的变化受盐度变化影响的结果不尽相同,斑点叉尾(Channelcatfish)[34]幼鱼随着盐度的升高其肌肉水分含量上升,灰分含量降低;冯连华等[35]研究发现斜带石斑鱼幼鱼在盐度变化的情况下,肌肉中粗蛋白质含量维持稳定不变状态(P>0.05),而水分和粗脂肪含量显著上升,粗灰分显著下降(P<0.05);但林建斌等[36]研究发现不同盐度组点带石斑鱼(Epinepheluscoioides)肌肉水分、粗蛋白质和粗脂肪含量差异均不显著(P>0.05)。梭鱼[29]幼鱼则随着盐度升高水分含量减少,粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量上升。本试验结果显示,通过60 d的低盐养殖,低盐组大黄鱼肌肉中粗蛋白质含量显著升高、粗灰分含量显著降低(P<0.05)、粗脂肪含量略有下降。其原因可能是大黄鱼主要消耗脂肪来维持渗透压平衡,而从饲料中摄取的蛋白质则用于鱼体生长[25]。

3.3 低盐养殖对大黄鱼肌肉脂肪酸组成的影响

王艳等[22]研究盐度对鲈鱼稚鱼肌肉脂肪酸组成的影响,发现肌肉中饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量随盐度的变化不明显,低盐条件下肌肉中多不饱和脂肪酸(PUFA)含量上升,其中EPA、DHA和AA含量升高得最为显著(P<0.05),n-3系列PUFA含量随着盐度下降而升高,n-6系列PUFA含量则随盐度下降而降低;斜带石斑鱼[25]幼鱼肌肉中EPA、DPA和DHA的含量随盐度升高出现先升高后下降再升高的趋势,当盐度为25时,幼鱼肌肉中饱和脂肪酸总量(∑SFA)和单不饱和脂肪酸总量(∑MUFA)均显著低于其他盐度组,而多不饱和脂肪酸总量(∑PUFA)则显著高于其他盐度组。在本实验中低盐组大黄鱼肌肉中∑SFA与∑HUFA的含量与对照组之间无显著差异,但∑MUFA的含量显著低于对照组,而∑PUFA含量显著高于对照组(P<0.05)。本实验结果与上述研究结果不一致的原因可能是由于不同鱼种在盐度胁迫下体内各种脂肪酸的消耗与蓄积率不同而导致肌肉脂肪酸组成的差异。

3.4 低盐对大黄鱼抗氧化能力的影响

大量研究表明,鱼类的抗氧化能力会受到盐度变化的影响,不同鱼种抗氧化系统应对盐度胁迫的变化机制不同。云纹石斑鱼(E.moara)[37]随着盐度的降低,肝脏中的SOD与CAT活性呈现先下降再大幅度升高的变化趋势;暗纹东方鲀(Takifuguobscurus)[38]肝脏中的CAT、SOD活性随着盐度的降低则呈现出先增加后降低的趋势;许氏平鲉(Sebastesschlegeli)[39]血液中的CAT和SOD活性随着盐度的降低而逐渐上升;军曹鱼(Rachycentroncanadum)[40]肌肉中的SOD、CAT和CSH-PX活性均随着盐度的降低而升高。本试验结果显示,与天然海水组比较,低盐组大黄鱼肝脏与肾脏组织中CAT活性显著性升高(P<0.05),SOD和GSH-PX活性显著降低(P<0.05),这与巩建华等[41]对虹鳟的研究结果一致,可能是因为大黄鱼由高盐环境转移至低盐环境时,盐度胁迫导致鱼体内产生大量的活性氧自由基,抑制了过氧化氢的产生,使GSH-PX与SOD的活性降低,大量的活性自由基需要被清除,所以CAT活性升高,从而避免体内的细胞受到伤害。

MDA的含量可以间接反映出细胞受自由基攻击的严重程度,研究表明多鳞四指马鲅(Eleutheronemarhadinum)[42]幼鱼肝脏中的MDA含量随盐度的降低而降低,随着时间的延长同样呈现出降低的趋势。云纹石斑鱼[37]肝脏中MDA的含量随盐度的降低以及时间的延长均呈现出先升高后降低的变化趋势。本试验的低盐组大黄鱼肝脏与肾脏组织中的MDA的含量均显著低于天然海水组(P<0.05),总体变化趋势与上述结果一致,可能是因为试验末期时大黄鱼体内细胞受自由基的攻击程度较低,体内自由基由各相关酶协同作用清除之后减少到了一定的数量,最终导致MDA含量降低。

鱼体的健康程度与机体防御体系的总抗氧化能力(T-AOC)的强弱存在着十分密切的联系,本试验中,低盐组大黄鱼肝脏与肾脏组织中T-AOC的活性均显著高于天然海水组,与CAT活力变化趋势一致。

4 结论

1)低盐养殖组大黄鱼增重率及特定生长率显著高于天然海水组(P<0.05);肌肉的粗蛋白质含量显著高于天然海水组;粗灰分含量显著低于天然海水组(P<0.05);粗脂肪略低于天然海水组,但没有显著差异(P>0.05)。

2)低盐组大黄鱼肌肉∑MUFA显著低于天然海水组,而∑PUFA显著高于天然海水组(P<0.05)。

3)低盐养殖组大黄鱼肝脏与肾脏组织中总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)活性显著高于天然海水组(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性及丙二醛(MDA)含量均显著低于天然海水组(P<0.05)。

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