鱼腥草对加州鲈生长、抗氧化的影响及其缓解高温应激作用研究

2023-03-16 08:18薛小翠李彩莹赵建华陈丽萍徐奇友
饲料工业 2023年4期
关键词:鱼腥草加州生化

■薛小翠 李彩莹 赵建华 许 红 陈丽萍 徐奇友

(1.湖州师范学院生命科学学院,水生动物繁育与营养国家地方联合工程实验室,浙江省水生生物资源养护与开发技术研究重点实验室,浙江湖州 313000;2.湖州市农业科技发展中心,浙江湖州 313000)

加州鲈学名大口黑鲈(Micropterus salmoides),鲈形目、太阳鱼科,是典型的肉食性淡水鱼类,自20 世纪80 年代引进我国广东,成为具有地方特色的名特优品种,具有营养价值高、肉质鲜紧实美、无肌间刺[1],适应能力强、养殖周期短、耐低温等优点,主要活动在中下水层。随着全球气候变暖,养殖的水产动物常处于不同的应激状态,鱼类疾病在高温季节频发,特别是病毒病,目前没有特效药可以治疗。因此,缓解热应激一直是研究的重点。近年来,通过营养学调控理论,提高水产动物抗应激能力,缓解外界环境带来的胁迫影响越来越受到很多研究者的关注。

鱼腥草(Houttuynia cordata)是自然界中普遍存在的多年草本植物,又名折耳根,可以清热解毒,具有一定的生物活性和食用价值。现有研究显示,鱼腥草化学成分包括挥发性油、黄酮类、生物碱类、萜类、甾醇类和有机酸类等,其主要药效成分为挥发油、黄酮类化合物[2]。国家卫生部确定鱼腥草为“既是食品,又是药品”的药食两用植物,还可作为饲料添加剂,具有很高的研究价值。鱼腥草能促进动物生长,促进动物机体代谢、蛋白质及酶的合成,被广泛用于畜禽及水产动物。研究表明,鱼腥草有助于提高水产动物的抗氧化能力及抗应激能力[3]。目前,鱼腥草应用于水产养殖相关研究,主要集中在养殖水体[4-5]、鱼体非特异性免疫能力[6-7]。但关于鱼腥草对加州鲈等水产动物在高温应激下的作用仍不清楚。因此,本试验拟采取高温应激方式,评估鱼腥草在高温下对加州鲈鱼抗氧化能力及应激方面的调控作用,对有效调节与缓解鱼类的高温应激具有一定意义。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理

鱼腥草干根购自某药店,经测定含粗蛋白25.24%、粗脂肪3.61%。经粉碎机粉碎过60目筛得到原料用于试验。

加州鲈购自湖州菱湖一加州鲈苗种场。选取健康、体重相同加州鲈幼鱼80 尾,随机分为2 组,每组8 个重复,每个重复5 尾。对照组饲喂不添加鱼腥草的基础饲粮,试验组饲喂在基础饲料中添加2%鱼腥草的试验饲粮,饲粮组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平(干基,%)

试验在湖州师范学院室内温控循环水养殖箱中进行(40 cm×50 cm×60 cm),饲养50 d。养殖用水为曝气后的自来水,试验期间水温、溶解氧、pH、氨氮含量均在正常范围内,每天早晚(07:00、18:00)各喂一次,日投喂量为鱼总体重的4%,根据加州鲈每天摄食和游动情况,适当调整投喂量,在投食1 h 后吸出剩余饲料,烘干计算重量,用于计算饵料系数,防止水质恶化,在鱼缸里放入遮蔽物,以减少互相残杀,并记录加州鲈的死亡数。

试验结束,称取每组鱼体重和记录剩余数量,以计算加州鲈的成活率(SR)、增重率(WGR)和饲料系数(FCR)。

成活率(SR,%)=(试验末尾数/试验初尾数)×100

增重率(WGR,%)=[(终末体重-初始体重)/初始体重]×100

饲料系数(FCR)=总耗料量/(终末体重+死亡体重-初始体重)

1.2 体成分

试验结束,每缸2尾每组16尾加州鲈,置于-20 ℃的冰箱中保存,用于测定加州鲈体成分。水分含量用105 ℃烘箱干燥法(GB/T 6435—2006/ISO6496:1999)测定,粗蛋白含量采用杜马斯燃烧法测定,粗灰分采用550 ℃马弗炉灼烧法(GB/T 6438—2007/ISO5984:2002)测定,粗脂肪含量采用索氏抽提法测定(GB/T 6443—2006/ISO6492:1999)测定。

1.3 生化和免疫指标测定

试验结束,每缸2 尾每组随机取16 尾,使用MS-222 将鱼麻醉,用毛巾擦干,静脉取血收集到离心管中,然后进行无菌解剖,离心管放置于4 ℃冰箱中静置24 h,4 500 r/min 离心10 min,吸取上清液,于-25 ℃的冰箱中保存,用于血清免疫指标的检测。取肝胰腺,置冷冻管与液氮中保存,采样结束后移至于-80 ℃超低温冰箱保存,用于组织抗氧化酶等测定。

生化和非特异性免疫指标主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、乳酸脱氢酶(LDH)活性,均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定,相应操作按照说明书进行。

1.4 热应激处理

试验结束后各组取16 尾加州鲈,进行热应激试验,使用加热棒以2 ℃/h 将水温升至38 ℃后,将鱼持续浸浴10 h,在此期间加州鲈均能保持正常游动,应激期间不投喂饲料。高温应激后每组随机取出16尾加州鲈,采样处理与常温环境试验相同。

1.5 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2019和SPSS 20.0 软件对所有数据进行处理和统计分析,采用单因素方差分析加州鲈生长性能和体组成,P<0.05 为差异显著;采用two-way ANOVA 分析添加鱼腥草和温度是否存在交互作用,若交互作用显著,则采用Duncan’s法进行多重比较,采用独立性t检验,用“*”表示P<0.05为差异显著,用“平均值±标准差(mean±SD)”表示。

2 结果与分析

2.1 鱼腥草对加州鲈生长性能的影响

由表2可知,两组之间加州鲈的成活率、增重率和饲料系数均无显著差异(P>0.05)。

表2 鱼腥草对加州鲈生长性能、饲料利用和存活率的影响

2.2 鱼腥草对加州鲈体组成的影响

由表3可知,养殖50 d后,试验组鱼体水分、粗蛋白、灰分及粗脂肪含量与对照组均无显著差异(P>0.05)。

表3 鱼腥草对加州鲈体组成的影响(%)

2.3 鱼腥草对加州鲈血清抗氧化和生化指标的影响

由表4 可知,温度和鱼腥草含量对加州鲈血清SOD、MDA、GOT 和GPT 活 性 均 无 显 著 影 响(P>0.05),SOD、MDA 存在显著的交互作用(P<0.05),GPT、GOT 不存在交互作用(P>0.05)。鱼腥草含量对LDH 有显著影响(P<0.05),且存在交互作用(P<0.05)。血清抗氧化和生化指标变化情况见图1。独立性t检验表明,未添加鱼腥草高温应激后SOD、MDA 活性显著降低(P<0.05),添加鱼腥草后SOD、GOT 活性显著升高(P<0.05),常温下,添加鱼腥草后MDA 活性显著降低(P<0.05),其余各组均无显著差异(P>0.05)。

表4 鱼腥草对加州鲈血清抗氧化和生化指标的影响

图1 鱼腥草对加州鲈抗氧化和生化指标的影响

2.4 鱼腥草对加州鲈肝胰腺抗氧化和生化指标的影响

由表5 可知,温度和鱼腥草对肝胰腺SOD 和GPT 活性均无显著影响(P>0.05),且两者不存在显著的交互作用(P>0.05)。温度和鱼腥草对GOT 活性均显著影响(P<0.05),但不存在显著的交互作用(P>0.05)。肝胰腺抗氧化和生化指标变化情况见图2,独立性t检验表明,未添加鱼腥草高温应激后SOD 活性显著降低(P<0.05),添加鱼腥草高温应激后GPT 活性显著降低(P<0.05),其余各组均无显著差异(P>0.05)。

图2 鱼腥草对加州鲈肝胰腺抗氧化和生化指标的影响

表5 鱼腥草对加州鲈肝胰腺抗氧化和生化指标的影响

3 讨论

3.1 鱼腥草对加州鲈生长性能的影响

鱼腥草中除含有抗菌、免疫活性物质以外,还含生物碱、有机酸、多糖、多醇类等促进机体代谢、提高饲料转化率、抗应激等作用的营养物质,被广泛用于畜禽及水产类养殖。研究表明,在饲料中添加2%鱼腥草可促进肉鸡[8]的生长,陆牡龙等[9]在日粮中添加菊粉和鱼腥草,增加了雏鸡的回肠长度,使日粮中营养成分在体内吸收更完全,从而加快其生长。饲粮中添加400~1 600 g/t鱼腥草提取物提高了巴西龟(Trachemys scriptaelegans)的增重率[10],姚宇等[11]发现添加8~64 g/t 鱼腥草提取物可提高肉鸡的增重,添加0.5%的鱼腥草、大黄等复方药用植物添加剂对施氏鲟(Acipenser schrenckiiBrandt)的摄食量、增重率有显著的提高效果[12],添加2%鱼腥草显著提高了草鱼增重率[13]。而本研究中,饲料中添加2%的鱼腥草对加州鲈的增重率未产生影响,这与王荻等[14]报道中采用口灌鱼腥草和当归对施氏鲟的生长没有促进作用研究结果一致。此外,鱼腥草添加水平过低或过高都会使试验鱼生长性能受到影响,张鳞等[15]证明了这一点。

3.2 鱼腥草对加州鲈抗氧化指标的影响

SOD是机体对抗自由基的酶促体系,能有效清除自由基,其活性变化可以间接反映动物体内自由基平衡状态[16]。有研究证明,高温应激24 h 后,异育银鲫(Carassiusauratus gibelio)血清中SOD活性下降[17]。本试验中,饲料中没有添加鱼腥草,当遇到高温胁迫时,SOD 活性显著降低,饲喂鱼腥草后,当遇到高温应激时,SOD 显著升高,表明添加鱼腥草能够通过增强SOD 活性提高加州鲈的抗热应激能力,且交互作用显著,常温条件下添加鱼腥草SOD 活性降低,高温情况下添加鱼腥草能够显著提高SOD活性,这可能是鱼腥草中含有生物碱、黄酮类、挥发油等多种生物活性物质能有效清除自由基,提高机体免疫力[18]。谭娟等[13]报道,在饲料中添加一定浓度的鱼腥草并投喂适宜时间草鱼幼鱼的SOD活性升高。

MDA 是反映机体抗应激能力的参数之一,能反映机体脂质过氧化速率及机体过氧化损伤程度,当机体氧化的自由基不能及时清除时,机体会产生过氧化物,造成细胞膜损伤。本试验中,饲料中没有添加鱼腥草,当遇到高温胁迫时,MDA 活性显著降低,饲喂鱼腥草后,高温应激时,MDA 显著升高,表明添加鱼腥草能够通过增强MDA活性提高鲈鱼的抗热应激能力,这与王荻等[19]热应激施氏鲟血清MDA含量显著升高结果一致。推测可能是鱼腥草中挥发油在高温下转化为MDA;或者鱼腥草中挥发油不在适宜范围内,抗氧化效果不显著[20];也可能是由于加州鲈是肉食性动物,其对鱼腥草的消化吸收能力不如畜禽动物[21],且对鱼腥草的加工工艺要求更高,这有待将来进一步研究。

3.3 鱼腥草对加州鲈生化指标的影响

血液生化指标变化情况可以作为评价机体健康水平和营养成分代谢的依据之一。GOT 和GPT 主要存在于肝脏和肾脏等组织中,其活性变化可以作为水产动物肝功能健康指标的评价标准之一,对肝脏的代谢具有重要作用,也可以用来评价药物的毒副作用,GOT和GPT在血液中活性恒定且较低,当组织细胞受损时,其从肝脏细胞中流入血液,从而使血液中酶活性升高[22]。本研究中,饲料中没有添加鱼腥草,当遇到高温胁迫时,GPT、GOP活性无显著变化,饲喂鱼腥草后,高温应激时,GPT 无明显变化,GOT 显著上升,说明添加2%鱼腥草对肝脏等组织代谢功能产生不利影响。目前尚未有鱼腥草对加州鲈热应激影响的研究报道,但相似的研究表明,在饲料中分别添加3%的刺五加、蒲公英、枸杞子、金银花和大蒜单方中草药饲喂鲤(Cyprinus carpio),各组GOT 活性差异不显著[23],中草药对乌鸡高温应激后各组血清GPT 活性无显著变化[24],饲料中添加0.5%和1%的茯苓、白芍、鱼腥草及大黄复方药用植物添加剂对施氏鲟GOT、GPT 和LDH 活性无显著影响[11],这些研究结果与本试验相似。

LDH是水产动物体内参与糖代谢重要的酶之一,该酶活性的升高与无氧酵解的加强息息相关。当水产动物处于应激状态时,该酶活性会升高,有相关报道,在饲料中添加白藜芦醇使热应激条件下黄羽肉鸡的血清LDH活性显著下降[25]。而本研究中,LDH活性无显著变化,表明添加鱼腥草在受到高温应激后会在一定程度缓解加州鲈高温应激,维持机体正常生命活动,变化不显著可能是因为加州鲈在热应激过程中机体的糖代谢与家禽不同有关,加州鲈高温应激后生化指标变化机制还需进一步深入研究。

4 结论

添加2%鱼腥草对加州鲈生长性能和体组成没有显著影响。从SOD 和LDH 指标看,添加2%鱼腥草可以缓解加州鲈热应激。

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