酵母酶解物對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能、脂類代謝及腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

鄭銀樺 彭 聰 吳秀峰 韓 芳 薛 敏*王 嘉 胡 亮

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，國(guó)家水產(chǎn)飼料安全評(píng)價(jià)基地，北京 100081;2.廣東雅琪生物科技有限公司，廣州 511400)

大口黑鱸(Micropterus salmoides)，俗稱加州鱸，原產(chǎn)于美國(guó)加利福尼亞州，隸屬鱸形目(Perciformes)，太陽(yáng)魚科(Ceutrarehidae)，20世紀(jì) 80年代初引入我國(guó)，由于其具有生長(zhǎng)快、病害少、耐低溫、肉多刺少、味道鮮美及營(yíng)養(yǎng)豐富等優(yōu)點(diǎn)，已成為我國(guó)養(yǎng)殖的主要淡水魚品種之一。但是大口黑鱸屬典型淡水肉食性魚類，迄今尚未成功開發(fā)出營(yíng)養(yǎng)平衡的全價(jià)專用飼料，尤其是全程使用飼料，表現(xiàn)在中后期經(jīng)常出現(xiàn)生長(zhǎng)慢、厭食、肝臟疾病等問(wèn)題［1］，一直是業(yè)界的一大難題。

酵母是一種單細(xì)胞真菌，能將糖發(fā)酵成酒精和二氧化碳，是一種天然發(fā)酵劑，含有豐富的蛋白質(zhì)(40% ～60%)、B族維生素、氨基酸等物質(zhì)，廣泛用作動(dòng)物飼料的蛋白質(zhì)補(bǔ)充物。它能促進(jìn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育，縮短飼養(yǎng)期，增加肉量和蛋量，改良肉質(zhì)和提高瘦肉率，改善皮毛的光澤度，并能增強(qiáng)幼禽畜的抗病能力［2］。酵母在眾多水產(chǎn)動(dòng)物飼料中有著許多的成功應(yīng)用:王興春等［3］研究發(fā)現(xiàn)，酵母作為飼料添加劑具有改善飼料品質(zhì)、提高對(duì)蝦消化酶活力、凈化水質(zhì)的多重功效。李自金等［4］研究了啤酒酵母取代魚粉在草魚上的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)酵母能適量的取代魚粉，且草魚獲得了較好的生長(zhǎng)性能，降低了飼料成本。劉立鶴等［5］概括了酵母源生物飼料在眾多水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，其天然、綠色、高效的作用特點(diǎn)讓酵母成為了優(yōu)秀的蛋白質(zhì)飼料，但由于酵母外層的細(xì)胞壁不易被動(dòng)物所消化，使得酵母的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率很低(≤15%)，而酵母酶解物的出現(xiàn)則較好地解決了這一問(wèn)題［6］，它是經(jīng)過(guò)保溫自溶和外加酶酶解酵母的產(chǎn)物，以游離氨基酸、小肽形式為主，同時(shí)富含B族維生素、核酸、未知生長(zhǎng)因子，有利于動(dòng)物的消化吸收和生長(zhǎng)。宮魁等［7］在基礎(chǔ)飼料中添加酵母酶解物后發(fā)現(xiàn)，酵母酶解物對(duì)仿刺參腸道的有害菌群有抑制作用，通過(guò)搶奪有害菌群的生存空間，顯著降低腸道內(nèi)異養(yǎng)菌總數(shù)及弧菌數(shù)量，提高仿刺參的免疫能力。王廣軍［8］等在凡納濱對(duì)蝦飼料中添加酵母酶解物后發(fā)現(xiàn)，酵母酶解物具有提高凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)機(jī)能以及增強(qiáng)機(jī)體免疫能力的作用。

鑒于酵母酶解物在眾多水產(chǎn)動(dòng)物飼料中的成功應(yīng)用，本試驗(yàn)擬在低魚粉基礎(chǔ)飼料中添加一定量的酵母酶解物，通過(guò)研究其對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能、血清脂類代謝指標(biāo)及腸道組織結(jié)構(gòu)的影響，評(píng)價(jià)其有效性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

以含35%低溫干燥魚粉的高魚粉飼料為對(duì)照飼料(命名為FM)，在此基礎(chǔ)上以混合植物蛋白質(zhì)(豆粕+谷朊粉)替代50%的魚粉并平衡必需氨基酸后作為基礎(chǔ)飼料(命名為SBM)，另在基礎(chǔ)飼料中添加3%的酵母酶解物(由廣東雅琪生物科技有限公司提供，含45%蛋白質(zhì)、8%核酸、18%細(xì)胞壁多糖、20%小肽)作為試驗(yàn)飼料(命名為HY)，3種飼料的組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)飼料用雙螺桿擠壓機(jī)(TSE65，北京洋工機(jī)械制造)制成直徑為1.0 mm的擠壓膨化沉性飼料，飼料加工在國(guó)家水產(chǎn)飼料安全評(píng)價(jià)基地(北京，南口)飼料加工車間進(jìn)行加工，各飼料自然晾干后放在4℃冰柜中保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of diets(DM basis) g/kg

續(xù)表1

1.2 試驗(yàn)魚及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)用大口黑鱸為當(dāng)年魚種，購(gòu)自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)院珠江水產(chǎn)研究所試驗(yàn)場(chǎng)，在國(guó)家水產(chǎn)飼料安全評(píng)價(jià)基地(北京，南口)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行飼養(yǎng)。正式試驗(yàn)前，試驗(yàn)魚在養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周，暫養(yǎng)期間投喂對(duì)照飼料。試驗(yàn)開始后，挑選體質(zhì)健康、體重在(20.80 ±0.04)g的大口黑鱸，隨機(jī)分為3 組，每組4個(gè)重復(fù)，以重復(fù)為單位分配到容積為0.28 m3的圓錐形養(yǎng)殖桶中，每桶25尾。每組試驗(yàn)魚隨機(jī)飼喂1種飼料，飼養(yǎng)試驗(yàn)共進(jìn)行59 d，試驗(yàn)開始和結(jié)束前24 h均停止投喂。養(yǎng)殖系統(tǒng)中的水源為曝氣井水。采取表觀飽食投喂的方式每天投喂2次，投喂時(shí)間分別為09:00和16:00。定期檢測(cè)水質(zhì)，水質(zhì)條件保持在:溶氧濃度 ＞7.0 mg/L;總氨氮濃度 ＜0.5 mg/L;pH=7.5～8.5;水溫23～26 ℃;日光燈12 h光照12 h黑暗。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 生長(zhǎng)性能

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，稱重并取樣，計(jì)算生長(zhǎng)指標(biāo)及形體指標(biāo)等。

攝食率(feed intake，F(xiàn)I，%/d)=100 ×總攝食量/［試驗(yàn)天數(shù)×(初始均重+終末均重)/2］;

飼料系數(shù)(feed conversion ratio，F(xiàn)CR)=總攝食量/(終末總重+死亡魚體重－初始總重);

增重率(weight gain rate，WGR，%)=100×(終末均重－初始均重)/初始均重;

特定生長(zhǎng)率(specific growth rate，SGR，%/d)=100×(ln終末均重－ln初始均重)/試驗(yàn)天數(shù);

存活率(survival rate，SR，%)=100 ×

終末魚尾數(shù)/初始魚尾數(shù);

蛋白質(zhì)沉積率(protein retention ratio，PRR，%)=100×試驗(yàn)魚體蛋白增加量/總蛋白質(zhì)攝入量;

肥滿度(condition factor，CF，g/cm3)=100×體重/體長(zhǎng)3;

臟體比(viscerasomatic index，VSI，%)=100×內(nèi)臟重/體重;

肝體比(hepaticsomatic index，HSI，%)=100×肝胰臟重/體重。

1.3.2 體成分

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束前1天，試驗(yàn)魚禁食24 h后稱重。每桶隨機(jī)取3尾試驗(yàn)魚作為全魚樣品，75℃烘干用于體成分檢測(cè)。采用凱氏定氮法、酸水解全脂肪測(cè)定法分別測(cè)定全魚的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量，采用氧彈測(cè)熱法測(cè)定全魚總能。

1.3.3 脂類代謝相關(guān)指標(biāo)

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，每桶隨機(jī)取3尾試驗(yàn)魚，用300 mg/L的三氯叔丁醇麻醉1 min后，尾靜脈采血，每尾魚的血液?jiǎn)为?dú)放入1個(gè)含有氟化鈉抗凝劑的離心管內(nèi)，采血后立即放入冷凍離心機(jī)離心，取血清放入－80℃冰柜保存?zhèn)錅y(cè)。取這3尾魚背部部分肌肉，稱重后于冰浴中均漿，加入無(wú)菌生理鹽水，使?jié)舛冗_(dá)到0.1 g/mL，于4℃條件下，以4 000 r/min離心10 min后，除去沉淀即為肌肉組織提取液;解剖取肝臟，制備肝臟組織提取液。膽固醇代謝相關(guān)指標(biāo)為血清總膽固醇、游離膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇含量以及肝臟總膽固醇含量，脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)為血清甘油三酯、游離脂肪酸含量以及肌肉、肝臟脂肪含量。各指標(biāo)均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒(批號(hào):20130801)測(cè)定，并按照試劑盒說(shuō)明書上的要求進(jìn)行操作。

1.3.4 腸道組織切片

各桶隨機(jī)取3尾試驗(yàn)魚，切除頭部和尾部，腹部經(jīng)10%中性福爾馬林固定24 h，取出腸道，經(jīng)過(guò)清理完腸道表面的脂肪和結(jié)締組織后，放入波恩氏液固定24 h，常規(guī)石蠟切片，7μm切片，經(jīng)過(guò)二甲苯、梯度酒精脫水后，蘇木精－伊紅染色，再梯度酒精脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片后，組織切片用Olympus顯微鏡觀察并拍照。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用SARS 8.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著者再進(jìn)行Duncan氏多重比較，差異顯著水平為P＜0.05。數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，各組大口黑鱸的存活率、飼料系數(shù)、蛋白質(zhì)沉積率、肥滿度、臟體比均沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。在增重率、特定生長(zhǎng)率、攝食率和終末均重上，HY組顯著高于FM和SBM組(P＜0.05)，而 SBM 組顯著高于 FM 組(P ＜0.05);而在肝體比上，HY組顯著低于FM和SBM組(P＜0.05)，且SBM 組顯著低于FM 組(P＜0.05)。

表2 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of hydrolyzed yeast on growth performance of largemouth bass

2.2 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸體成分的影響

由表3可知，各組大口黑鱸的全魚粗蛋白質(zhì)、總能含量沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)，但是FM 組的全魚粗脂肪含量顯著低于HY和SBM組(P＜0.05)，HY和SBM組之間在全魚粗脂肪含量上無(wú)顯著差異(P ＞0.05)。

表3 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸體成分的影響Table 3 Effects of hydrolyzed yeast on body composition of largemouth bass

2.3 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸膽固醇代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

由表4可知，各組之間血清總膽固醇含量沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)。FM組的血清高密度脂蛋白膽固醇和肝臟總膽固醇含量顯著低于其余2組(P＜0.05)。在血清游離膽固醇含量上，HY與其他2組無(wú)顯著差異(P＞0.05)，而FM 組則顯著高于SBM 組(P＜0.05)。

表4 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸膽固醇代謝相關(guān)指標(biāo)的影響Table 4 Effects of hydrolyzed yeast on cholesterol metabolism relative indices of largemouth bass mmol/L

2.4 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

由表5可知，血清甘油三酯和游離脂肪酸含量及肝臟脂肪含量變化一致，即FM組顯著低于SBM組(P＜0.05)，與HY組無(wú)顯著差異(P＞0.05)，SBM、HY 組間無(wú)顯著差異(P ＞0.05)。SBM、HY組之間肌肉脂肪含量沒(méi)有顯著差異(P＞0.05)，F(xiàn)M組的肌肉脂肪含量顯著高于其余2組(P ＜0.05)。

表5 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸脂肪代謝相關(guān)指標(biāo)的影響Table 5 Effects of hydrolyzed yeast on fat metabolism relative indices of largemouth bass mmol/L

2.5 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸腸道組織結(jié)構(gòu)的影響

從圖1可以看出，F(xiàn)M組的腸道結(jié)構(gòu)顯示出絨毛整齊度較好、肌層較厚，杯裝細(xì)胞數(shù)量比SBM、HY組要多和整齊。SBM組由于用豆粕和谷朊粉替代了50%的魚粉，在中后期的養(yǎng)殖過(guò)程中出現(xiàn)了如圖所示的腸道結(jié)構(gòu)損傷的情況，且其腸道結(jié)構(gòu)損傷程度是3組中最嚴(yán)重的，出現(xiàn)腸道肌層變薄、局部斷層等情況，而在SBM組的基礎(chǔ)上添加了酵母酶解物后，HY組此情況得到了緩解，可以推測(cè)出，酵母酶解物對(duì)修復(fù)腸道的損傷有積極作用。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飼料中高水平魚粉對(duì)大口黑鱸并沒(méi)有產(chǎn)生更高的生長(zhǎng)性能，肝臟總膽固醇和脂肪含量均為3組中最高，出現(xiàn)了血清和肝臟脂肪代謝障礙的癥狀，這與Cochran［9］得出的大口黑鱸對(duì)魚粉沒(méi)有太高量的需求(≤8%)相一致。Cochran［9］采用其他蛋白質(zhì)源替代魚粉的研究發(fā)現(xiàn)，在2齡大口黑鱸養(yǎng)成時(shí)，飼料中的魚粉量可以降低到8%，且不會(huì)對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能產(chǎn)生任何不利的顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，在低魚粉飼料中添加酵母酶解物，可提高大口黑鱸的攝食率、增重率、特定生長(zhǎng)率，且能顯著地降低臟體比，改善肝臟狀況。這亦與許多研究結(jié)果相一致。趙朝陽(yáng)等［10］發(fā)現(xiàn)BGB(一種破壁方式)破壁酵母粉對(duì)中華絨螯蟹具較好的誘食效果，能顯著提高攝食率。陳國(guó)鳳等［11］發(fā)現(xiàn)異育銀鯽在溫度變化和抓捕協(xié)迫下，攝食含酵母膏的試驗(yàn)組的攝食量顯著高于對(duì)照組。陳昌福［12］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酵母水解物的添加量在10～25 g/kg時(shí)，中華鱉的非特異性免疫能力顯著增強(qiáng)。酵母酶解物對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的誘食、促生長(zhǎng)功能，很可能是因?yàn)榻湍该附馕镉胸S富的酵母核酸(≥8%)，以及豐富的小肽(如谷胱甘肽)、游離氨基酸、B族維生素等。研究表明，在飼料中添加外源核苷酸［13］、游離氨基酸［14］及谷胱甘肽［15］，能顯著提高水產(chǎn)動(dòng)物的攝食率及生長(zhǎng)性能。

圖1 酵母酶解物對(duì)大口黑鱸腸道組織結(jié)構(gòu)的影響Fig.1 Effects of hydrolyzed yeast intestinal structure of largemouth bass

從大口黑鱸的腸道組織切片試可以看出，在使用植物蛋白質(zhì)替代了50%的魚粉之后，大口黑鱸腸道的正常結(jié)構(gòu)受損明顯，這與許多研究報(bào)告相吻合。吳莉芳等［16］在研究中發(fā)現(xiàn)，大豆蛋白過(guò)量替代魚粉會(huì)破壞草魚腸道組織的完整性，使部分腸絨毛脫落，部分上皮細(xì)胞與固有層分離。張帆等［17］研究發(fā)現(xiàn)，豆粕替代魚粉達(dá)到45%時(shí)，會(huì)對(duì)大黃魚的消化道組織造成非常大的影響，腸壁變薄，小腸絨毛受到嚴(yán)重的機(jī)械損傷。而在添加了酵母酶解物后，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)HY組腸道狀況要好于SBM組，腸道組織的完整性和FM組無(wú)顯著差異，說(shuō)明酵母酶解物對(duì)于大口黑鱸的腸道有修復(fù)作用。腸道是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所，快速生長(zhǎng)的動(dòng)物腸細(xì)胞周轉(zhuǎn)較快，因此對(duì)于核苷酸的需求就較多，但是小腸細(xì)胞缺乏利用氨基酸從頭合成核苷酸的能力，只能采取補(bǔ)救合成的方式［18］，因此添加酵母酶解物(核酸≥8%)對(duì)腸道的修復(fù)有積極的作用。

對(duì)大口黑鱸人工配合飼料的問(wèn)題一直沒(méi)有被解決，喂食配合飼料的大口黑鱸在后期總會(huì)出現(xiàn)不同程度的病變，表現(xiàn)出食欲不振，游動(dòng)緩慢的現(xiàn)象，說(shuō)明大口黑鱸對(duì)人工配合飼料的適應(yīng)性還不是很好。關(guān)勝軍等［19］對(duì)大口黑鱸投喂人工配合飼料和冰鮮的生長(zhǎng)對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果也表明，在投喂第20天開始，人工配合飼料組出現(xiàn)了肝病變、生長(zhǎng)緩慢的癥狀。配合飼料雖然營(yíng)養(yǎng)豐富，但是與天然餌料的營(yíng)養(yǎng)成分有較大差異，大口黑鱸還沒(méi)有很好的適應(yīng)，導(dǎo)致在養(yǎng)殖的后期經(jīng)常出現(xiàn)上述的癥狀。

在本試驗(yàn)中，相對(duì)于飼喂高魚粉飼料的大口黑鱸，飼喂低魚粉飼料的大口黑鱸反而有著更高的血清總膽固醇和高密度脂蛋白膽固醇含量，表現(xiàn)為HY組＞SBM 組＞FM 組，SBM、HY組的肝體比均顯著低于FM組，且添加了酵母酶解物的HY組臟體比最低，這都說(shuō)明了在減少魚粉使用量的情況下，降低了魚粉氧化對(duì)肝臟的負(fù)作用，而在添加酵母酶解物后，由于酵母酶解物中含有豐富的B族維生素，能夠推動(dòng)魚體內(nèi)代謝，如糖、脂肪、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化和代謝，從而有效的改善了肝臟狀態(tài)［20］。

4 結(jié)論

在低魚粉基礎(chǔ)飼料中添加3%的酵母酶解物能夠促進(jìn)大口黑鱸的生長(zhǎng)，促進(jìn)脂肪、膽固醇的代謝，改善肝臟狀態(tài)，并對(duì)修復(fù)腸道損傷有積極作用。

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