稀土、胆汁酸及其复配物对大口黑鲈生长性能和肠肝结构功能的影响

2023-02-16 07:18方揽月邓志刚徐杭忠翟旭亮
中国饲料 2023年3期
关键词:大口脂肪酶胆汁酸

方揽月,邓志刚,王 洋,徐杭忠,薛 洋,翟旭亮,李 虹,罗 莉*

(1.西南大学水产学院,淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室,重庆 400715;2.湖南德邦生物科技有限公司,湖南常宁 421500;3.重庆市水产技术推广总站,重庆 400000)

大口黑鲈(Micropterus salmoides),又名加州鲈,是我国重要的淡水经济鱼类之一,现产量超过50万t,占全国淡水鱼总产量1.88%(国家特色淡水鱼产业技术体系,2021)。近年来,由于大口黑鲈人工配合饲料的应用和消费市场的认可,大口黑鲈的养殖得到快速发展。目前配合饲料的营养配方、加工工艺和日常管理技术尚不完善,长期食用人工饲料易导致鱼类出现肝脏肿大、组织损伤和其他不良问题(Chen等,2020),容易造成水产动物病害频发。

为解决大口黑鲈鱼生产中出现的脂肪肝(张露露,2015)、碳水利用率低(Yu,2020)等问题,可以通过在饲料中添加功能性添加剂来达到改善动物体质、预防肝损伤等动物疾病的效果。其中胆汁酸及其衍生物已被广泛应用于医药行业中,已成为肝脏代谢异常、Ⅱ型糖尿病和肝脏相关疾病的治疗药物(Chiang John,2021),在水产养殖行业极具发展利用前景。相关研究表明,在水产动物饲料中添加胆汁酸可保护肠道健康(Staessen等,2020),增强肠道消化酶的活性(向枭,2021),提高饲料转化率,调节脂质代谢减少机体脂肪沉积(Ding等,2020),提高鱼类肌肉中的蛋白质含量和品质(朱龙,2017)。除此之外,一些研究在饲料中广泛尝试使用多种非抗生素类功能性饲料添加剂,如单独添加一定量的稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐(Cui等,2013)、单甘酯(薛永强等,2020)、L-肉碱(Yu等,2020)等物质到饲料中,对水产动物的生长、免疫和抗氧化性能等已产生了一定的促进作用。

近年来,胆汁酸对大口黑鲈的营养作用、生理调控作用已有报道,且主要集中在高脂日粮基础上的添加试验评价。至于在常规中等脂肪水平(10%)下胆汁酸的添加效果,以及胆汁酸与稀土等的其他添加剂复合添加的加成作用的相关研究鲜见报道。基于上述现状,本试验在大口黑鲈饲料中添加不同含量的胆汁酸、稀土及其复配物,通过大口黑鲈的生长指标、消化酶、血液生化指标,探究饲料中添加不同含量胆汁酸、稀土及其配合物对大口黑鲈生长及脂肪代谢的影响,为复合添加剂在大口黑鲈饲料中的应用提供一些理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 大口黑鲈鱼购自重庆市三峡渔业有限公司,稀土(铈和镧)螯合盐等原料均由湖南德邦生物科技有限公司提供。L-肉碱由北京桑普生化技术有限公司提供,鱼粉、豆粕等原料购自重庆新希望饲料有限公司。

1.2 试验饲料 根据大口黑鲈的营养需求,以进口鱼粉、鸡肉粉为主要蛋白源,以鱼油、大豆油为主要脂肪源,配制基础饲料。对照组(D0)饲喂基础饲料,其组成及营养水平见表1,在其基础上分别添加组分不同的添加剂,配制成5种等氮等脂的试验饲料,依次命名为D1、D2、D3、D4和D5,添加剂配方如表2。

表1 试验饲料组成及主要营养水平%

表2 各处理组添加剂的组分

1.3 试验动物与饲养管理 试验选择规格为(12.34±0.11)g的大口黑鲈450尾,随机分成6组,每组3个重复,每个重复25尾,饲养于室内养殖系统,正式试验周期56 d。每天早晚两次近饱食投喂,日投喂量为体质量的3%~4%,根据摄食情况适当调整投喂量。饲养期间每缸水体保持在1 m3左右,水温28~32℃,每天早晚对养殖水体溶解氧、pH、亚硝酸盐、氨氮等指标进行检测。

1.4 样品采集 试验开始前,随机取5尾鲈鱼,采集鱼体的肝脏、肠道,用于固定制作组织切片,并观察记录初始鱼常规指标。养殖试验结束后禁食24 h,每组每个重复随机选取6尾鱼,参照刘长江等(2021)的方法进行处理后,用于血浆生化指标测定。每个重复随机选取2尾大口黑鲈取部分肝脏、肠道组织,用4%多聚甲醛溶液浸泡固定后,用于组织切片的制作。

1.5 指标测定 根据徐杭忠等(2021)的方法测定生长指标,包括增重率(WGR)、特定生长率(SGR)、饲料系数(FCR)、存活率(SR)。

血浆中的总高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、甘油三酯(TAG)、胆固醇(TC)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、丙二醛(MDA)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)以及肠道组织匀浆中的胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和Na+-K+-ATP酶活性均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。

肝脏粗脂肪(CL)含量采用索氏抽提法(GB/T 6433-1994)测定;肝脏组织的油红O冰冻染色切片由武汉塞维尔生物科技有限公司代制。

1.6 数据处理 试验结果用SPSS 22.0对数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA),用Duncan氏多重比较分析组间差异显著性程度,数据用“平均值±标准差”形式表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 五种添加剂对大口黑鲈生长性能及饲料利用的影响 如表3所示,与D0组相比,各试验组的WGR、SGR、FCR和SR均无显著差异(P>0.05),但D1、D2、D4组的WGR与D0组及其他试验组相比有上升趋势;在各组中D2组的FCR为最低、PER为最高。

表3 五种添加剂对大口黑鲈生长性能及饲料利用的影响

2.2 五种添加剂对大口黑鲈肠道消化酶活性的影响 如表4所示,与D0组相比,D1组的胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性显著上升(P<0.05),分别提高24.36%、47.86%、47.62%;D2组的胰蛋白酶、脂肪酶活性显著上升(P<0.05),分别提高25.48%、39.31%,淀粉酶活性无显著变化(P>0.05);D3组的脂肪酶、淀粉酶活性显著上升(P<0.05),分别提高21.99%、23.81%,胰蛋白酶活性无显著变化(P>0.05);D4组的脂肪酶、淀粉酶活性显著上升 (P<0.05),分别提高25.49%、23.81%,胰蛋白酶活性无显著变化(P>0.05);D5组的脂肪酶和淀粉酶活性显著上升(P<0.05),分别提高28.85%、33.33%,胰蛋白酶活性无显著变化(P>0.05)。与D0组相比,D1、D2、D3、D4和D5组的Na+-K+-ATP酶活性均降低,分别下降34.32%、27.68%、28.78%、55.35%、38.38%,D4组降低程度最显著。

表4 五种添加剂对大口黑鲈肠道消化酶活性的影响U/mg prot

与D0组相比,D5组的肠道绒毛根数显著下降(P<0.05),其他各组无显著差异(P>0.05)。与D0组相比,各组的肌层厚度、绒毛长度、杯状细胞密度、空腔率均无显著差异(P>0.05)。

表5 五种添加剂对大口黑鲈肠道组织学结构的影响

2.3 五种添加剂对大口黑鲈血浆生化指标的影响 如表6所示,与D0组相比,D3组的TC含量显著提高(P<0.05);D3组的TG含量显著高于其他各组(P<0.05);D2、D4和D5组的HDL-C显著高于D0组(P<0.05),其中D4组LDL-C显著高于其他各组(P<0.05)。D0组的HDL-C/LDL-C显著高于其他各组(P<0.05)。D1、D3、D4和D5组的血浆GSH-Px显著升高(P<0.05),分别升高12.23%、9.89%、15.46%、9.63%,D2组的血浆GSH-Px有升高趋势,但不显著(P>0.05)。D1和D5组的血浆MDA显著下降(P<0.05),分别下降11.90%、29.29%,D2和D4组有下降趋势,但不显著(P>0.05)。

表6 五种添加剂对大口黑鲈血浆生化指标的影响

2.4 五种添加剂对大口黑鲈肝脏功能及肝脏组织结构的影响 如表7所示,与对照组相比,各实验组的血浆AST活性显著下降(P<0.05),各组血浆AST分别下降32.37%、27.49%、17.07%、35.48%、10.86%。ALT活性无显著变化 (P>0.05)。D2组的肝脂含量显著小于D1组(P<0.05),此外虽与其他各组无显著差异(P>0.05),但相比之下肝脂含量最小。

表7 五种添加剂对大口黑鲈肝功能指标的影响

3 讨论

3.1 五种添加剂对大口黑鲈生长性能和消化酶的影响 本试验结果表明,D1组的增重率和特定生长率相对较高,D2组的饲料系数最低,D1和D2组的胰蛋白酶和脂肪酶活性显著高于其他各组,D1组淀粉酶显著高于其他各组。江振莹等(2007)研究表明,在德黄杂交鲤鱼饲料中添加200~300 mg/kg硝酸稀土可提高其肠道蛋白酶、脂肪酶的活性,从而提高其对营养物质的消化吸收率。刘军等(2008)指出,在鲫鱼饲料中添加不同水平(0.08%、0.16%、0.24%)的稀土壳糖胺螯合盐,结果表明,其肠道淀粉酶活性增加37.7%~48.1%,脂肪酶活性增加121.5%~190.2%,蛋白酶活性增加362.1%~542.2%。可见本试验中稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐对于提高消化酶活性起到了重要作用,通过消化作用将摄入的营养物质消化分解成可被鱼类吸收的小分子物质,再经过循环系统运输到组织细胞里面,促进吸收营养物质,从而取得较好的生长性能表现。而各试验组Na+-K+-ATPase均显著低于D0组,说明吸收功能受到了影响,这可能是本次试验在生长性能指标上没有出现显著差异的原因。消化酶活性提高,说明消化功能加强,但由于吸收能力下降,造成了各试验组生长性能差异没得到反映。但这几种成分间是否有协同作用还需进一步研究。本试验中消化酶和生长性能的表现相一致,D1和D2组促进消化的能力明显增强,下一步可以配伍其他添加剂改善饲料配方,如复合微量元素(胡凯等,2019)、牛磺酸(曹晓莉等,2021)、谷氨酰胺前体物(赵志刚等,2017)等,这些添加剂均被证明可以增强Na+-K+-ATPase活性,从而提高鱼类的吸收能力,达到更好的生长效果。

3.2 五种添加剂对大口黑鲈脂肪代谢的影响血液生化指标体现的是鱼体生理代谢状态,与营养状况密切相关,血液生化指标的改变可以反映其机体代谢、营养状况与疾病状况(周玉香等,2012)。鱼类在正常情况下血液中转氨酶活性很低,当肝脏组织病变或受损程度较高时,细胞膜通透性增大,其中大量AST、ALT渗入血液,导致血液中AST、ALT活性持续增强(林伟华和陈华英,2005)。甘油三酯(TG)主要参与体内能量的产生与储存,是重要的能源物质。胆固醇(TC)是合成胆汁酸、维生素D以及甾体激素的原料,也是细胞膜的构成成分之一。鱼类的肝细胞遭到破坏或者功能性损伤,TG转运受到阻碍和AST、ALT通透性增加,使血液中的TG相对减少和AST、ALT活性增大。

本试验中,对照组的AST显著大于其他各处理组,而血液中TG含量显著小于其他各组。说明使用添加剂后,提高了大口黑鲈对脂肪代谢的能力,尤其是在D3处理组中,血液中TG和TC的含量显著高于其他各组,D2组血液中TG和TC的含量也有提高的趋势。说明在D3和D2组中的添加剂组分,可促进脂肪乳化分解。HDL各组织的CHO送回肝代谢,而LDL把CHO从肝运送到全身组织。本研究中结果显示,与对照组相比,加入添加剂后,HDL-C、LDL-C及HDL-C/LDL-C部分升高,部分降低,大部分指标之间没有显著差异,这种不规律的变化趋势,其原因或许是都处在大口黑鲈正常的生理指标水平。可能是本试验所选用的鱼较小,配方中的脂肪含量是较合适的添加水平,并没有引起其脂肪代谢异常。

3.3 五种添加剂对大口黑鲈抗氧化能力的影响机体抗氧化系统功能与GSH-Px等指标密切相关,这些指标活性的高低直接反映着机体对于应激代偿能力和清除自由基能力的强弱(方允中等,2003)。脂质过氧化反应的最终产物为MDA,其浓度间接反映机体细胞的损伤程度(丰程程等,2013)。本研究中,各试验组均增强了大口黑鲈的抗氧化能力。

综合来看,D1组提高生长性能上表现更加突出,而D2组不仅在生长还是脂肪代谢上都有较好表现。D1和D2组中都75 mg/kg的稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐。D2比D1组使用了更多的胆汁酸。

4 结论

在本试验条件下,得出如下结论:(1)大口黑鲈饲料中添加胆汁酸、稀土及其复配物均具有促进肠道脂肪酶活性的作用,但对氨基酸和糖类等物质的吸收能力指标Na+-K+-ATPase活性均降低。(2)使用胆汁酸、稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐与单甘酯或胆汁酸与稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐或胆汁酸与肉碱的复配物,较高含量的单一胆汁酸添加剂对大口黑鲈消化酶活性提高、肝功能指标改善、促进脂代谢的效果更好,但最佳配比仍有必要进行下一步探究。(3)复合添加剂D2组合和D3组合能显著提高大口黑鲈脂肪酶活性、血液中甘油三酯和总胆固醇含量,促进大口黑鲈对脂肪的消化和吸收。

综上,相比较高含量的胆汁酸单一添加剂,复配上75 mg/kg稀土(铈和镧)壳糖胺螯合盐的复合型添加剂D2组合,对促进脂肪代谢,提高生长性能起到更加明显的效果。

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