王振勇
(辽宁禾丰牧业股份有限公司,辽宁沈阳110164)
随着水产养殖业的高度集约化发展,水产养殖面临越来越多的应激因素,如水质污染、有害物质侵袭、饲养管理不当等,这些不同程度应激因素导致水生动物的抵抗能力下降,肠炎等疾病频发,给生产带来严重的经济损失。
丁酸钠或者三丁酸甘油酯作为一种绿色新型饲料添加剂,在畜禽生产中是一种有效的替代抗生素方案。无论是丁酸钠还是三丁酸甘油酯,在动物肠道中发挥作用的是丁酸。丁酸是肠道中存在的一种短链脂肪酸,在调节胃肠机能、肠道pH、胃肠道微生态平衡以及诱食方面发挥重要作用。然而丁酸极易挥发,在体内吸收代谢迅速,半衰期很短,目前生产实践中大多是以丁酸钠或者三丁酸甘油酯的形式添加。同时丁酸钠易吸潮结块且有特殊臭味,不利于其广泛应用。而三丁酸甘油酯口服耐受性比丁酸钠更好,可以直接作用于肠道,物理性质稳定,适合各类饲料加工的生产工艺。
目前三丁酸甘油酯在畜禽养殖中已经得到广泛应用,在水产上也有研究报道。乔丽红等[1]将添加0、250、500、1 000 mg/kg 三丁酸甘油酯的试验饲料投喂建鲤,42 d后发现试验组建鲤的增重率与对照组相比分别提高了5.93%、9.19%、13.21%,提高了肥满度,降低了饵料系数,且肠道中超氧化物歧化酶(SOD)和一氧化氮合酶活性增强,降低了丙二醛和一氧化氮的含量,从表观层面说明三丁酸甘油酯能够提高建鲤生长性能和肝体比,增强肠道抗氧化能力。唐启峰等[2]在南美白对虾饲料中分别添加0.5、1.0 g/kg 和1.5 g/kg三丁酸甘油酯,研究结果显示各试验组的南美白对虾增重显著提高,饵料系数显著降低,肠道有益菌群数量增加,致病性弧菌数量明显减少,说明三丁酸甘油酯能够促进肠道有益菌的生长,降低疾病暴发率。翟秋玲等[3]的研究表明三丁酸甘油酯不仅能够提高菊黄东方鲀生长性能,增强肠道消化酶活力和有益菌的数量,还能提高肠道绒毛高度和宽度。姜莺颖等[4]的研究表明添加1 kg/t三丁酸甘油酯可以显著提高异育银鲫生长性能,增强肝胰脏中转氨酶活性,提高机体抗嗜水气单胞菌感染能力,提高鱼体免疫力。
丁酸钠易吸潮结块且有特殊臭味,不利于其广泛应用。三丁酸甘油酯是丁酸和甘油酯化后的产物,属于丁酸盐,其可顺利过胃而不被胃酸分解,在肠道中经胰脂肪酶分解,释放出三个游离的丁酸分子,作用于各组织器官被吸收利用。三丁酸甘油酯作为丁酸的前体物,具有脂肪香味、代谢缓慢半衰期长[5]、安全无毒副作用,在促进动物肠道健康发育、加快营养物质消化吸收、提高机体免疫力、预防疾病和调节机体代谢等方面发挥着重要的作用[6-7],已被大量应用于实际生产过程中。
三丁酸甘油酯在畜禽生产中得到了广泛应用,在水产中应用较少。本文旨在研究三丁酸甘油酯对胡子鲶生长及其肝功能指标的影响。
在印尼实嘉金丰车间进行试验饲料的生产。基础日粮组成及营养水平见表1,在基础日粮中分别添加三丁酸甘油酯0、0.05%、0.075%、0.1%(纯度50%),配制成4种试验饲料。
试验于2019年5月13日~2019年7月21日进行。试验动物选择胡子鲶鱼种。
表1 基础日粮组成和营养水平(风干基础)(%)
试验在公司池塘内设置的网箱中进行,网箱规格1 m3。试验鱼初始平均体重约5.26 g,水温26.5~28.6 ℃,水质pH 7.5~8.5,溶氧4~6 mg/L,氨氮0.02~0.2 mg/L。共设置4 个处理组,每个处理组4 个重复,每个重复200尾鱼。对照组为基础日粮配方,开始试验前用对照组饲料预饲喂14 d,正式试验8 周,各试验组分别饲喂4种试验饲料,每天饲喂3次。
试验期观察、记录胡子鲶死亡数,计算成活率。试验开始和结束时每箱称重,计算增重。记录每天的摄饵量,同时每次饲喂后用虹吸的方法收集残饵。试验结束后将所有的残饵收集在一起,按烘干基础条件烘干,计算摄饵量和饵料系数[8]。
试验结束时,每个处理随机取25尾鱼,称取体重和测量体长,分离内脏后,称取其重量,再从内脏中分离出肝胰脏并称其重量,计算肥满度、脏体指数、肝体指数[8]。
1.4.1 生长性能
成活率(SR,%)=末尾数/初尾数×100
特定生长率(SGR,%/d)=(Ln 试验平均末重-Ln试验平均始重)/试验天数×100
摄饵量(g/尾)=总投饵量(g/尾)-总残饵量(g/尾)饵料系数(FCR)=摄饵量(g/尾)/增重(g/尾)
1.4.2 形体指标
肥满度(CF,g/cm3)=100×体重(g)/[体长(cm)]3
脏体指数(%)=100×内脏总重(g)/体重(g)
肝体指数(%)=100×肝胰重(g/尾)/体重(g/尾)
1.4.3 肝功能指标
肝脏和血浆中谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒测定,具体操作流程:准确称取组织重量,按重量(g)∶体积(mL)=1∶9 的比例,加入9 倍体积的生理盐水,冰水浴条件下机械匀浆,2 500 r/min,离心10 min,取上清液待测。将基质液20 μL(37 ℃已预温)与待测样品5 μL 混匀后放入测定孔中,讲基质液20 μL(37 ℃已预温)放入对照孔中,37 ℃水浴30 min。将2,4-二硝基苯肼液20 μL放入测定孔中,将2,4-二硝基苯肼液20 μL 与待测样品5 μL 混匀后放入对照孔中,37 ℃水浴30 min。轻轻水平摇匀96孔板,室温放置15 min 后,在510 nm 波长下用酶标仪测各孔OD值,查标准曲线,求得相应AST或ALT活性。
结果以“平均值±标准差”表示,数据处理与分析采用SPSS 16.0统计软件进行方差分析和差异显著性比较,以P<0.05作为差异显著性判断标准。
表2 不同水平三丁酸甘油酯对胡子鲶生长性能影响
由表2可知,三丁酸甘油酯影响胡子鲶的试验末重、特定生长率、饵料系数和成活率。三丁酸甘油酯0.05%和0.075%添加组试验末重、特定生长率显著高于对照组(P<0.05),饵料系数显著低于对照组(P<0.05);对照组和0.1%添加组试验末重、特定生长率和饵料系数均为差异不显著(P>0.05);三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组成活率显著高于对照组(P<0.05),三丁酸甘油酯0.05%,0.075%和0.1%添加组,三组间成活率差异不显著(P>0.05)。
由表3 可知,与对照组相比,添加三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组肥满度、脏体指数和肝体指数显著高于对照组(P<0.05);而添加三丁酸甘油酯的三个试验组间肥满度、脏体指数和肝体指数无显著变化(P>0.05)。
表3 不同水平三丁酸甘油酯对胡子鲶形体指标影响
表4 不同水平三丁酸甘油酯对胡子鲶肝功能指标的影响
AST、ALT 在肝脏中合成,若肝脏异常时,肝脏中的AST、ALT 就会释放到血清中,使血清AST 和ALT含量升高。本试验中试验组与对照组血清AST、ALT活性远小于肝胰脏AST,ALT 活性,表明鱼体的肝胰脏功能正常,肝胰脏细胞没有受到明显的损伤;各试验组肝胰脏中的AST 和ALT 与对照组相比均无显著性差异,试验组血清中AST 和ALT 活性显著低于对照组(P<0.05);三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组,三组间血清中AST 和ALT 活性差异不显著(P>0.05)。
鱼类的生长受到内在因素与外在因素的制约,外在因素包括饲料、水温、溶氧量、光照、盐度、pH、饲养密度、水流和水质等因素影响。本试验中,排除水温、水质等环境因素的影响外,三丁酸甘油酯是唯一的差异性影响因素。
研究表明,三丁酸甘油酯能够提高畜禽生长性能。刘统等[9]研究发现,在断奶仔猪饲粮中添加0.1%、0.2%三丁酸甘油酯均能有效改善仔猪日增重,降低料重比[9]。Antongiovanni等[10]将0.2%、0.35%、0.5%、1%三丁酸甘油酯添加到肉鸡日粮中,肉鸡体重均明显增加。乔丽红等[1]添加250、500、1 000 mg/kg 三丁酸甘油酯使建鲤增重率和特定生长率均有不同程度提高,其中添加1 000 mg/kg 三丁酸甘油酯组达到显著水平。本试验在饲料中添加不同水平的三丁酸甘油酯使得胡子鲶生长性能得到不同程度的提高,其中添加0.05%试验组在试验末重、特定生长率、饵料系数和成活率等生长性能指标方面都达到显著改善水平,而添加三丁酸甘油酯三个处理间各指标差异不显著。三丁酸甘油酯作为一种重要的短链脂肪酸,具有脂肪香味,可提高日粮适口性。日粮酸化后可刺激味蕾,使唾液分泌增多,增进食欲,经胰脂肪酶分解后释放出丁酸。一方面可降低胃肠道pH,提高消化酶活性,进而提高饲料转化率;另一方面,丁酸在pH为4~6时不易被分解,可直接穿过胃和小肠进入后肠,被肠上皮细胞吸收利用,成为重要能量来源,促进肠道的生长发育,提高生长性能[11]。
肥满度是用体重和体长的关系来表明鱼体的体型生长状况。本研究结果显示三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组肥满度显著高于对照组(P<0.05);当三丁酸甘油酯添加量达到0.05%以后,三个处理间肥满度无显著差异(P>0.05)。
鱼类属于变温、低等动物,其最主要的免疫器官是胸腺、肾脏和脾脏[12]。免疫器官指数的高低也直接反映免疫器官发育程度,数值越高,则免疫功能越强,抵御致病菌入侵的能力越强,机体的免疫力越强[13]。脏体指数和肝体指数是衡量鱼类内脏及肝胰脏生长发育状况的重要指标之一。本研究结果显示三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组脏体指数和肝体指数显著高于对照组(P<0.05);当三丁酸甘油酯添加量达到0.05%以后,三个处理间脏体指数和肝体指数无显著变化(P>0.05)。
本研究表明适量添加三丁酸甘油酯可以提高胡子鲶肥满度,增加脏体指数和肝体指数,从而提高胡子鲶生长性能,促进胡子鲶免疫器官的发育。
ALT 和AST 是反映肝功能是否正常的重要指标[14],也是反映机体氨基酸代谢情况的重要酶,主要存在于肝细胞中,在机体蛋白质代谢中起着重要作用[15]。当肝脏受到损伤时,组织内这种酶的活性就会降低。大量ALT、AST 渗入了血液,肝脏的ALT、AST 活性会明显下降,而血液中ALT、AST 的活性升高。
本试验中试验组与对照组血清AST、ALT 活性远小于肝胰脏AST、ALT 活性,表明鱼体的肝胰脏功能正常,肝胰脏细胞没有受到明显的损伤;各试验组肝胰脏中的AST 和ALT 与对照组相比均无显著性差异,试验组血清中AST 和ALT 活性显著低于对照组(P<0.05);三丁酸甘油酯0.05%、0.075%和0.1%添加组,三组间血清中AST 和ALT 活性差异不显著(P>0.05),表明本试验剂量的三丁酸甘油酯在长期投喂过程中不会对胡子鲶的肝胰脏造成损伤,且可保护肝功能,提高转氨酶的转运水平,加快氨基酸的代谢过程。
本文通过为期8周的生长试验,研究表明不同含量的三丁酸甘油酯对胡子鲶生长性能、形体指标及肝功能的影响。结果表明,添加0.05%的三丁酸甘油酯不仅能提高胡子鲶增重、特定生长率、成活率以及鱼体肥满度,降低饵料系数,而且不会对肝胰脏造成负担,还能降低血清中转氨酶活性,提高脏体指数和肝体脂数,保护肝功能。