高糖饲料对黄颡鱼生长、糖脂代谢及肠道代谢物的影响

张 丽， 许国焕 ， 成艳波， 陈金涛

（1.广东省微生物研究所，广东广州510070；2.广东省科学院，广东广州510070；3.广东省微生物应用新技术公共实验室，广东广州510070；4.广东省菌种保藏与应用重点实验室，广东广州510070；5.广东碧德生物科技有限公司，广东广州510663）

糖类是饲料中最廉价的能量物质， 其适量添加可以节约蛋白质， 促进鱼类生长， 降低饲料成本， 减少氮排放， 缓解环境的污染（Asaduzzaman等，2010）。然而鱼类对糖类的利用率相对较低，不同种类的鱼利用饲料中糖的能力表现出了较大的差异（蔡春芳等，2006），饲料糖水平过高会对鱼类健康产生很大的影响， 如生长抑制、 饲料利用下降、肝脏肿大病变、引发持续高血糖等（陆游等，2017；Moon 等，2001）， 限制了糖类在配合饲料中的广泛应用。

黄颡鱼（Pseudobagrus fulvidraco）是我国重要的淡水养殖名特优品种之一，其肉质鲜美，营养价值高，2018 年黄颡鱼养殖总产量为48 万t （代云云等，2019）。但由于饲料配方不合理（脂肪和糖类比例）、投喂不当等原因，导致黄颡鱼腹腔脂肪蓄积、肝脏肿大，严重地影响了黄颡鱼肉质品质及商品价值。 目前对于黄颡鱼糖类方面的研究主要集中在饲料糖水平、糖源等方面，从能量角度探讨黄颡鱼高糖利用及糖脂代谢和肠道代谢物影响尚不多见。本试验以黄颡鱼为研究对象，研究高糖饲料对黄颡鱼生长、 血清生化成分及肠道代谢物的影响，探讨黄颡鱼对高糖饲料的利用机制，以期为营养调控预防或减少黄颡鱼脂肪肝等营养性代谢疾病的发生提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料 试验以白鱼粉为蛋白源，豆油为脂肪源，α-淀粉为主要糖源配制半精制饲料，分别设基础饲料组和高糖饲料组两个处理组。 试验用各原料经粉碎、过筛（40 目），逐级扩大混匀后，制成粒径3 mm 的颗粒饲料（风采牌绞肉机，型号MM12），45 ℃烘干后，-20 ℃保存备用。 试验采用直接干燥法（105 ℃烘干至恒重）测定饲料中的水分含量，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，直接灼烧法（550 ℃烘干至恒重）测定灰分含量。试验用基础饲料组成及营养水平见表1。

表1 试验饲料组成及营养水平

1.2 试验鱼 试验用黄颡鱼来自广东省微生物研究所黄颡鱼养殖基地，试验鱼用3% 的食盐水浸泡10 ～15 min 进行体表消毒后放入爆气的暂养池中暂养15 d，期间每天饱食投喂两次（上午9：00，下午4：00）基础饲料。 暂养结束后，禁食1 d，选取健康、体格均匀幼鱼，随机分配到6 个圆形养殖缸中（直径100 cm，高75 cm；试验期间有效水体为缸体积的3/4），每组饲料设置3 个平行养殖缸，放养密度为30 尾/缸，试验初始体重为（4.13±0.11）g。

1.3 饲养管理 养殖试验在广东省微生物研究所鱼类养殖实验室进行。试验采用静水、非循环养殖系统，每3 d 换1 次水，每次换水量约为养殖缸水体积1/3。 养殖周期56 d。 每天饱食投喂2 次（9：00 和16：00），日投喂量为缸鱼体总重的3% ～5%。 采用少量多次的人工投喂方式，以确保投到缸中的饲料被完全摄食。 投喂结束2 h 后用虹吸法对缸底进行吸污。 试验结束后，禁食1 d，进行生长指标测定及样品采集。 整个试验周期水温为28 ～31 ℃，水体pH 为7.0 ～7.5，溶氧＞6.0 mg/L，氨氮＜0.2 mg/L。 试验采用人工光照 （12 h 光照，12 h 黑暗），每天光照时间为8：00 ～20：00。

1.4 样品采集与分析

1.4.1 样品的采集 试验结束后， 禁食24 h 后，各缸鱼整体称重，每缸随机取10 尾鱼，用干净纱布擦干鱼体表面，尾静脉采血，3000 r/min、4 ℃离心10 min，分离血清，液氮速冻后，-80 ℃超低温冰箱保存用于血清生理生化指标分析； 另在冰盘上解剖取肠道放入冷冻管中，液氮速冻后，-80 ℃超低温冰箱保存用于肠道代谢物分析。

1.4.2 生长及饲料利用 试验鱼增重率 （%）、特定生长率（%/d）及饲料系数的计算公式分别为：

增重率/%=[（试验末均重-试验初均重）/试验初均重]×100；

特定生长率/（%/d）=（ln 试验末均重-ln 试验初均重）/试验天数×100；

饲料系数=摄取的饲料总重量/（试验末总体重+试验中死亡体重-试验初总体重）。

1.4.3 生化指标的测定 血清中谷草转氨酶、血糖、高密度胆固醇、低密度胆固醇、甘油三脂、总胆固醇、游离脂肪酸含量等生化指标，购买南京建成生物工程研究所试剂盒，使用Thermo 全波长酶标仪测定。

1.4.4 肠道代谢产物的测定 黄颡鱼肠道样品，冷冻干燥后，采用气相色谱测定乙酸含量，前处理参考耿梅梅等（2015）所述的方法。 生物胺含量测定参考许丽卫等（2016）的方法，均用高效液相色谱检测。 采用T10 紫外分光光度计（普析）测定多糖含量，单糖用高效液相色谱检测。

1.5 数据计算与统计分析 采集的试验数据使用Statistics12.0 进行单因素方差分析，采用Tukey进行多重比较分析，且在P＜0.05 时认为具有显著性差异。 试验结果用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 投喂高糖饲料对黄颡鱼生长及饲料利用的影响 由表2 可知，高糖组黄颡鱼增重率和特定生长率分别比对照组显著降低了22.93%和11.44%（P＜0.05） ，饲料系数比对照组提高了11.56%，但无显著差异（P＞0.05）。

表2 高糖饲料对黄颡鱼生长及饲料利用的影响

2.2 投喂高糖饲料对黄颡鱼糖脂代谢的影响由表3 可知， 高糖组黄颡鱼血清谷草转氨酶活性比对照组显著提高了45.20%（P＜0.05）。 血清中甘油三脂、 总胆固醇和游离脂肪酸含量分别比对照组降低了26.90%、12.74%和20.93%，低密度脂蛋白胆固醇含量比对照组提高了15.82%，其中高糖组血清总胆固醇含量显著低于对照组 （P＜0.05），血糖、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、 甘油三脂和游离脂肪酸含量与对照组无显著差异（P＞0.05）。

表3 高糖饲料对黄颡鱼糖脂代谢的影响

2.3 投喂高糖饲料对黄颡鱼肠道代谢物的影响由表4 可知， 高糖组肠道代谢物葡萄糖和多糖含量分别较对照组提高119.64%和60.33%（P＜0.05）。 高糖组肠道代谢物组胺、尸胺和腐胺含量与对照组相比， 提高了188.82%、848.23%和526.97%（P＜0.05）。 乙酸含量两组之间无显著性差异（P＞0.05）。

表4 高糖饲料对黄颡鱼肠道代谢物的影响

3 讨论

3.1 投喂高糖饲料对黄颡鱼生长及饲料利用的影响 鱼类可以利用一定量的糖， 但是糖水平过高可能抑制鱼体的生长（Enes 等，2006）。 许霄霄等 （2017） 研究报道， 吉富罗非鱼摄食糖水平48%的高糖饲料，增重率和特定生长率显著低于糖水平34%的对照组， 饲料系数显著高于对照组。 缪凌鸿等（2011）研究结果显示，饲料糖水平为35%时，异育银鲫的特定生长率、增重率和对蛋白质的利用效率显著高于50%组。 刘浩等（2020 年） 研究也显示饲料糖水平在28%时，斜带石斑鱼的特定生长率、 增重率和蛋白质利用率显著高于饲料糖水平35%组。 本试验结果也显示， 摄食高糖饲料黄颡鱼增重率和特定生长率显著低于对照组（P＜0.05），饲料系数高于对照组，但无显著性差异（P＞0.05）。 虽然不同鱼种和生态类型对糖的利用能力不尽相同， 但都显示了相似的趋势， 摄食过量的高糖饲料会抑制鱼类生长，降低饲料利用。

3.2 投喂高糖饲料对黄颡鱼糖脂代谢的影响血液生化指标随着鱼的营养状况不同而发生变化（Tian 等，2012）,血糖含量的恒定是机体健康的重要指标之一（胡毅等，2018）。 在翘嘴鲌研究中，提高饲料糖含量均使得鱼体血糖水平升高（刘波等，2008），本试验中高糖饲料未影响到试验鱼的血糖水平， 原因可能是采样前对鱼体饥饿了24 h，血糖已降至正常水平（蔡春芳，2004），这可能是导致各组间未出现显著性差异的原因。 还可能与各研究中采用的糖源和鱼的食性、种类差异有关，因为杂食性鱼类较肉食性鱼类对糖的耐受能力更强，能够利用饲料中更多的糖。

血清中甘油三脂和总胆固醇含量高低主要是对饲料中相关营养物质即脂肪水平的响应（Gao等，2010）。一般而言，血清甘油三脂含量的升降都会伴随着总胆固醇的升降 （Trigatti 等，2003），本试验中，高糖组血清总胆固醇、甘油三脂和游离脂肪酸含量低于对照组， 这可能是由于饲料脂肪含量较低造成的， 表明黄颡鱼的体脂沉积主要来自摄入的饲料脂肪而不是脂肪的新生合成。 这在对罗非鱼和大黄鱼的研究中也得到了相似的结论（许霄霄等，2017；邢淑娟，2015）。

血清中谷草转氨酶主要分布在肝细胞的线粒体中，在鱼体健康的情况下，谷草转氨酶在血清中含量相对恒定，只有当肝脏受到损伤时，鱼体组织细胞膜通透性增大， 肝细胞内的谷草转氨酶会释放进入血液，组织内的谷草转氨酶的活性下降，血清中则上升。本试验中，高糖组黄颡鱼血清中谷草转氨酶活性显著高于对照组， 这说明摄入高糖饲料引起了鱼体肝脏功能损伤。 这与许霄霄（2017）在吉富罗非鱼中报道的结果一致。3.3 投喂高糖饲料对黄颡鱼肠道代谢物的影响有关黄颡鱼长期摄入高糖饲料后，鱼体肠道代谢物的研究鲜有报道。 在肠道中未被消化的淀粉、非淀粉多糖和寡糖等碳水化合物以及食物蛋白质残渣和肠道分泌的黏液、酶类等物质，在肠道微生物作用下可被发酵分解为短链脂肪酸、 氨、生物胺等代谢产物，其中有些代谢产物可作为能源物质被宿主利用，而有些代谢产物会影响宿主代谢功能与机体健康（Nicholson 等，2005）。 本试验中，高糖组肠道代谢产物无论是单糖还是多糖含量都高于对照组，这也进一步证实了摄入的饲料组成直接影响了动物肠道代谢产物结构变化。当机体内生物胺含量过高时，组胺、腐胺和尸胺等生物胺与亚硝酸盐发生化学反应，生成具有致癌作用的挥发性亚硝胺，从而破坏肠道形态结构与功能，影响机体健康（Wei 等，2009）。 研究发现，组胺会引起黄颡鱼肝脏和肠道损伤（成艳波等，2019；Li 等，2018）。本试验中高糖组黄颡鱼肠道组胺、 尸胺和腐胺含量显著高于对照组 （P＜0.05），提示长期摄食高糖饲料，肠道组胺、尸胺等生物胺含量过高， 可能会引起黄颡鱼肝肠损伤，分析可能与摄入高糖饲料引起黄颡鱼肠道菌群结构紊乱进而影响微生物代谢产物有关，作用机理有待进一步研究。

4 小结

长期摄入高糖饲料，抑制了黄颡鱼生长，降低了饲料利用，影响了鱼体糖脂代谢，提高了肠道代谢物糖水平和生物胺的含量， 提示长期摄食高糖饲料会导致黄颡鱼肝肠损伤。