缓解高脂饲料诱导大口黑鲈肝损伤的营养策略

牛 奔， 陈卫军＊， 高世阳， 孙 平

（河南科技大学， 洛阳 471000）

大口黑鲈（Micropterus salmoides），俗称加州鲈，是一种原产北美的名贵肉食性鱼类（图1）。 因具有肉质鲜美、生长迅速等特点，大口黑鲈广受消费者的青睐。 大口黑鲈自1983年引入我国大陆以来，其养殖产业已在我国形成一定规模；2020年，我国大口黑鲈养殖产量就高达62.0万吨。饲料是集约化水产养殖业高速发展的基础， 其成本占整个水产养殖成本的40～60%；蛋白质是水产饲料中成本最昂贵的组分。 作为一种典型的肉食性鱼类， 大口黑鲈饲料中含有较高的蛋白（蛋白占饲料干重的35%～50%）；其饲料成本占养殖成本的比例高达60%。 为了降低饲料中的蛋白含量和饲料成本， 科学家和饲料企业采取了各种各样的措施， 如利用碳水化合物和脂肪替代部分蛋白。 然而，受限于鱼类对糖类的低利用率，水产养殖生产中常通过提高饲料油脂水平， 通过油脂的蛋白质节约效应，降低饲料蛋白质含量和饲料成本。

图1 大口黑鲈

高脂饲料在一定程度上降低了饲料成本， 促进了大口黑鲈产业的发展。 然而，现有研究发现，长期摄入高脂肪饲料会干扰大口黑鲈肝脏脂肪代谢、增强肝脏氧化应激、损害肝脏健康、降低鱼体生长。 肝脏是鱼类重要的代谢和免疫器官，参与糖脂代谢、解毒等重要生理代谢过程， 其损伤或病变将导致鱼体代谢机能紊乱和抗病力降低， 造成生长下降和继发性疾病的暴发， 严重威胁集约化水产养殖业的健康发展，因此，水产养殖业迫切需要开展改善养殖鱼类高脂日粮胁迫下肝脏健康的研究。 本文总结了缓解高脂饲料诱导大口黑鲈肝脏损伤的营养策略， 以期为水产养殖的健康、绿色发展，提供理论基础。

1 大口黑鲈的脂肪需求及高脂负面影响

大口黑鲈 （8.7 g） 摄食含4种蛋白水平 （42%，45%，48%和51%）和2种脂肪水平（8%和12%）的饲料；经过8周的养殖实验，摄食12%脂肪水平实验鱼的生长表现最好。 Guo等[1]设计了五种不同脂肪水平（3.3%，8.2%， 13.2%，18.1%和23.3%）的饲料，研究了脂肪水平对大口黑鲈（21.8 g）生长和脂肪代谢的影响， 发现以增重率为指标，18.42%的脂肪水平最佳；23.3%的脂肪水平会引起肝脏氧化应激，降低鱼体生长。 Zhou等[2]比较了三种脂肪水平（5%，10%和20%）对大口黑鲈（13.4 g）生长、肝脏代谢和抗氧化能力的影响， 发现摄食10%脂肪水平饲料实验鱼的生长表现和肝脏抗氧化能力 （如超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT） 显著高于其他两个脂肪水平组。 可见，大口黑鲈的脂肪需求介于10%和18%，但最适脂肪需求量仍有待实验确定。

目前，有关缓解大口黑鲈高脂负面影响的研究通常将高脂饲料的粗脂肪水平设置为18%，正常脂肪水平组的粗脂肪水平设置为10%[3-5]。相比于正常脂肪水平组，高脂饲料常造成生长和摄食量下降，全鱼和肝脏脂肪含量增加，肝脏抗氧化能力下降，肝脏氧化应激升高，肝脏炎症、凋亡基因上调等[3-5]。这些负面影响严重阻碍了大口黑鲈养殖业的健康发展。开展缓解高脂诱导大口黑鲈肝脏损伤的研究已迫在眉睫。

2 缓解高脂饲料诱导大口黑鲈肝脏损伤的营养策略

2.1 胆汁酸

胆汁酸是胆汁中一类具有两亲性的烷胆酸，在调节免疫、 糖脂代谢和促进动物生长方面发挥关键作用。 按照化学性质的不同，胆汁酸可分为结合型胆汁酸和游离型胆汁酸。 结合型胆汁酸主要包括牛磺胆酸、牛磺鹅脱氧胆酸、甘氨胆酸和甘氨鹅脱氧胆酸等；游离型胆汁酸包括鹅脱氧胆酸、胆酸、石胆酸、脱氧胆酸和微量熊脱氧胆酸等。2014年7月，饲料级胆汁酸经国家农业部正式批准为新饲料添加剂，2020年农业部第257号公告《饲料添加剂品种目录》将胆汁酸的使用范围拓展至淡水鱼。 研究表明： 饲料中添加300-900 mg/kg 鹅脱氧胆酸降低了大口黑鲈血浆和肝脏丙二醛(MDA) 含量、提高了肝脏总超氧化物歧化酶(TSOD)活性、降低了肝脏脂肪蓄积、减轻了高脂日粮对肝脏健康的负面影响，但对增重率、特定生长率、摄食量和存活率等生长表现指标无显著性影响（表1）[3]。

2.2 绿原酸

绿原酸（Chlorogenic acid, CGA）是由咖啡酸和奎尼酸组成的羧酚酸， 是许多中药材以及水果蔬菜中的主要有效成分。 它广泛存在于金银花、咖啡豆、小麦等食品中。绿原酸具抗氧化、抗病毒和心血管保护等作用。饲料中添加300 mg/kg或600 mg/kg的绿原酸降低了肝脏游离脂肪酸的含量、 降低了肝脏促炎基因 （如肿瘤坏死因子TNF-α， 白细胞介素IL-8和IL-15）的mRNA表达，增加了肝脏抗氧化酶（如谷胱甘肽过氧化物酶GPx） 的mRNA表达， 降低了肝脏MDA含量；此外，饲料中添加600 mg/kg的绿原酸增加了肝脏脂肪分解基因 （如脂肪甘油三酯脂肪酶ATGL和载脂蛋白APOA1）的mRNA表达；大口黑鲈摄食含300 mg/kg或600绿原酸的饲料9周后，增重率和摄食量与虽有所增加， 但与高脂组相比无显著性差异（P>0.05）（表1）[4]。

2.3 虾青素

虾青素（Astaxanthin）是一种红色的酮类葫芦卜素， 化学名称为3, 3’-二羟基-4, 4’-二酮基-β, β’-胡罗卜素-4, 4’-二酮，分子式为C40H52O4，广泛存在于虾、蟹、和藻类中。虾青素属于非维生素A原的氧化性类胡罗卜素， 具有超强的抗氧化、 抗炎等生物活性，其可能对高脂日粮引起的氧化应激具缓解作用。虾青素在水产养殖中常作为着色剂， 用于观赏鱼皮肤和鲑鳟鱼类肌肉的着色， 鲜有研究报道其对水产动物高脂日粮胁迫下的影响。 Xie 等[5]研究了高脂饲料中添加虾青素（75 mg/kg和150 mg/kg）对大口黑鲈生长表现、抗氧化能力和免疫的影响，发现饲料中添加75 mg/kg虾青素显著增加了鱼体增重率、特定生长率和蛋白质效率比；150 mg/kg虾青素增加了肝脏过氧化物酶体增殖激活受体PPARα和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶（HMGCR）的mRNA表达，显著降低了肝脏半胱天冬氨酸蛋白酶Caspase 3和Caspase 9 mRNA的表达和血浆MDA含量（表1）。

表1 缓解大口黑鲈高脂饲料负面影响的营养策略

2.4 其他潜在营养策略

目前，有关缓解大口黑鲈高脂负面影响的营养策略仅限于虾青素、 绿原酸和胆汁酸。 然而在其他鱼类中，许多研究表明，一些其他潜在药物也可减轻高脂引起的肝脏损伤和生长迟缓， 如乙氧基喹啉（Ethoxyquin）、黄连素（Berberine）、非诺贝特（Fenofibrate）、胆 碱（Choline）、肉 毒 碱（Carnitine）、维 生 素E（Vitamin E）、甜菜碱（Betaine）、茶多酚（Tea polyphenols）、姜黄素（Curcumin）、α-硫辛酸（α‐lipoic acid）、丙酮酸钙（Calcium pyruvate）、 羟基酪醇（Hydroxytyrosol）和低聚木糖（Xylooligosaccharides）。 现简单介绍下乙氧基喹啉、α-硫辛酸、甜菜碱、姜黄素和丙酮酸钙。

2.4.1 乙氧基喹啉

乙氧基喹啉，又称抗氧喹、乙氧喹和虎皮灵，分子式为C14H19NO，是一种化学合成的抗氧化剂。 乙氧基喹啉对过氧化脂质自由基具有超强的清除作用，被广泛应用于饲料生产中。饲料中添加乙氧基喹啉具有增强抗氧化能力和降低丙二醛含量的功效， 且300 mg/kg的剂量可显著提高大口黑鲈的存活率和抗氧化能力。 最近，乙氧基喹啉在摄食高脂的乌鳢中表明具有减轻肝脏氧化应激、降低炎症反应和凋亡的功效。

2.4.2 α-硫辛酸

α-硫辛酸， 化学名为1, 2-二硫戊环-3-戊酸，分子式为C8H4S2O2，广泛存在于植物（如菠菜、番茄和甘蓝）和动物体内脏中，是一种强力抗氧化剂。α-硫辛酸在体内还可转化为还原型的二氢硫辛酸。 近年来，α-硫辛酸和二氢硫辛酸作为抗氧化剂已在国际上得到广泛认可，被广泛应用于肝脏炎症、糖尿病等多种疾病的治疗。 在草鱼的研究中发现，饲料中添加硫辛酸可通过促进脂质水解和β-氧化，降低脂肪细胞脂质含量。高脂饲料中添加300 mg/kg的硫辛酸显著增加了罗非鱼的生长表现，增强了肝脏和血液的抗氧化能力。

2.4.3 甜菜碱

甜菜碱，又称三甲基甘氨酸，是甜菜提取蔗糖过程中的一种天然副产品。在水产养殖中，甜菜碱多作为一种诱食剂，提高鱼体摄食率和摄食量。 近年来，甜菜碱被证明在肾脏中可作为渗透保护剂， 在肝脏代谢中可作为DNA和蛋白质甲基化的甲基供体；日粮中添加甜菜碱也有助于缓解动物机体遭受的各种应激（如温度、盐度）反应，降低心血管疾病和中风的风险。 高脂饲料中添加1.2%的甜菜碱可显著改善团头鲂的生长表现、抗氧化能力、降低脂肪合成、促进脂肪分解，保护鱼体肝脏健康。

2.4.4 姜黄素

姜黄素是姜黄（姜科植物的根茎）的主要成分，也是咖喱、芥末中的主要色素，属于天然酚类抗氧化剂。姜黄素具抗氧化、抗癌、抗炎、抗胆固醇和抗高血压等功效。 近年来，小鼠中的研究表明，姜黄素具有治疗非酒精性脂肪肝病、修复高脂饮食导致的小鼠肾损伤、调控肥胖模型小鼠糖脂代谢的作用。相比于高脂组，高脂饲料中添加0.04%姜黄素显著提高了大黄鱼的生长，高降低了肝脏氧化应激，提高了肝脏抗氧化能力。

2.4.5 丙酮酸钙

丙酮酸钙是丙酮酸的钙盐，是一种性质稳定、无味、微溶于水的白色结晶粉末。丙酮酸钙对体重减轻和体脂率降低具显著效果。 作为一种新型营养补充剂，丙酮酸钙引起了医学专家的广泛关注，受到了市场的热烈欢迎。 目前，丙酮酸钙多用于控制体重、降血脂和胆固醇、保护心肌、增强耐力、清除自由基等。高脂饲料中添加0.75%的丙酮酸钙显著改善了金鲳鱼的生长表现，降低了肝脏脂肪蓄积。

然而，这些营养策略是否对大口黑鲈高脂饲料引起的负面影响存在类似改善效果，还需实验进一步验证。

3 总结与展望

高脂饲料在一定程度上降低了饲料成本，促进了水产养殖业的发展。 然而，长期摄入高脂饲料会降低大口黑鲈生长、危害鱼体肝脏健康、降低鱼体疾病抵抗力，严重威胁水产养殖业的健康、可持续发展。饲料中添加绿原酸、虾青素和胆汁酸可以缓解大口黑鲈高脂饲料引起的负面影响。 一些潜在营养策略（如甜菜碱、硫辛酸）可能对大口黑鲈高脂饲料引起的负面影响也具改善作用，但仍需实验进行进一步验证。