高植物蛋白質飼料中添加丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能、營養(yǎng)物質表觀消化率及肝臟抗氧化功能的影響

魏朝青 周慧慧 王 旋 麥康森 徐 瑋 何 艮

(中國海洋大學水產(chǎn)學院，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，青島266003)

高植物蛋白質飼料中添加丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能、營養(yǎng)物質表觀消化率及肝臟抗氧化功能的影響

魏朝青 周慧慧 王 旋 麥康森 徐 瑋 何 艮*

(中國海洋大學水產(chǎn)學院，農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，青島266003)

本試驗旨在研究高植物蛋白質飼料中添加丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能、營養(yǎng)物質表觀消化率及肝臟抗氧化功能的影響，探索提高水產(chǎn)飼料中植物蛋白質替代魚粉比例的可行性方法。以魚粉、豆粕、玉米蛋白粉、谷朊粉、花生粕和啤酒酵母為蛋白質源，魚油、椰子油和大豆卵磷脂為脂肪源，小麥粉為糖源，配制5種等氮等能的試驗飼料。其中，以含60%魚粉的基礎飼料為陽性對照組(FM組)，以復合植物蛋白質源替代基礎飼料中50%魚粉的替代飼料為陰性對照組(CON組)，以在替代飼料中分別添加0.15%(D1組)、0.30%(D2組)和0.60%(D3組)丁酸鈉的飼料為試驗組。用上述5種試驗飼料分別飼喂初始體重為(13.00±0.01) g的大菱鲆幼魚58 d，試驗在室內養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行，每種試驗飼料投喂3個重復，每個重復30尾魚。結果表明：1)隨著丁酸鈉添加水平的增加，大菱鲆幼魚的增重率、特定生長率和飼料效率呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，其中FM、D1和D2組增重率、飼料效率和特定生長率顯著高于CON組(P<0.05)，而各組間攝食率無顯著差異(P>0.05)；除D2組臟體比與FM組無顯著差異(P>0.05)外，其他各組的臟體比均顯著低于FM組(P<0.05)；各組全魚水分、粗蛋白質和粗脂肪含量無顯著差異(P>0.05)。2)D1組干物質表觀消化率顯著高于CON組(P<0.05)，與FM組無顯著差異(P>0.05)；D1組蛋白質表觀消化率顯著高于CON、D2和D3組(P<0.05)，與FM組無顯著差異(P>0.05)；D2和D3組之間干物質和蛋白質表觀消化率差異不顯著(P>0.05)。3)D2組肝臟總抗氧化能力(T-AOC)和過氧化氫酶(CAT)活性顯著高于CON組(P<0.05)，肝臟丙二醛(MDA)含量顯著低于CON組(P<0.05)。由此得出，在本試驗條件下，高植物蛋白質飼料中添加0.15%的丁酸鈉能夠提高大菱鲆幼魚的生長性能、營養(yǎng)物質表觀消化率和肝臟抗氧化功能，過量添加丁酸鈉會降低大菱鲆幼魚的生長性能。

丁酸鈉；大菱鲆幼魚；生長性能；表觀消化率；抗氧化能力

由于魚粉資源的日益短缺，使用動物蛋白質或植物蛋白質等非魚粉蛋白質替代飼料中的魚粉已經(jīng)成為維持水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然途徑[1]。然而，水產(chǎn)動物飼料中植物蛋白質的使用比例往往存在一定的限制，使用過高水平的植物蛋白質替代魚粉會導致養(yǎng)殖魚類生長性能下降、攝食減少、消化率降低[2-4]，同時還會引起氧化應激反應[5]。其主要原因歸結于與魚粉相比，植物蛋白質源缺乏多種功能性營養(yǎng)物質，存在氨基酸不平衡、含有難消化的碳水化合物及抗營養(yǎng)因子等[6]。

大量研究表明，在水產(chǎn)飼料中添加植物蛋白質源中缺乏的功能性小分子生物活性物質對于維持魚體的正常生長至關重要。研究表明，在全植物蛋白質飼料中添加5 g/kg?；撬崮茱@著改善虹鱒的生長性能并促進其攝食[7]，在高植物蛋白質飼料中添加膽固醇[8]、羥脯氨酸[9]等能促進大菱鲆的生長，飼料中外源添加核苷酸可以提高大西洋鮭的生長性能[10]。因此，加強對功能性營養(yǎng)物質的研究可能是改善水產(chǎn)飼料中非魚粉蛋白質利用效率的途徑之一。

丁酸鈉目前主要作為替代抗生素類添加劑在飼料中應用，其在促生長、促消化和提高免疫功能方面的作用已有大量學者報道，是一種十分具有潛力的功能性添加劑之一[11]。研究發(fā)現(xiàn)，丁酸鈉能提高草魚的特定生長率[12]，其有效成分丁酸具有維持腸黏膜上皮細胞正常狀態(tài)[13]、促進小腸消化吸收的功能[14]。同時，丁酸鈉還可以緩解機體氧化應激，提高魚體的抗應激能力。關于復合植物蛋白質替代魚粉后添加丁酸鈉對大菱鲆生長性能、消化能力和免疫功能等的影響以及能否提高植物蛋白質的利用率尚未見報道。因此，本試驗以大菱鲆幼魚為研究對象，通過向復合植物蛋白質源替代魚粉后的飼料中添加不同劑量的丁酸鈉，探討其對大菱鲆幼魚生長性能、形體指標、營養(yǎng)物質表觀消化率和抗氧化功能的影響，就飼料中添加丁酸鈉能否提高植物蛋白質替代魚粉比例問題加以說明，為丁酸鈉在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的綜合利用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗設計與試驗飼料

以魚粉、豆粕、玉米蛋白粉、谷朊粉、花生粕和啤酒酵母為蛋白質源，魚油和椰子油和大豆卵磷脂為脂肪源，小麥粉為糖源，配制5種等氮等能的試驗飼料，以上飼料原料均購自青島七好生物科技有限公司。其中，以含60%魚粉的基礎飼料為陽性對照組(FM組)，以復合植物蛋白質源替代基礎飼料中50%魚粉的替代飼料為陰性對照組(CON組)，以在替代飼料中分別添加0.15%(D1組)、0.30%(D2組)和0.60%(D3組)丁酸鈉(購自上海涵樂生物科技有限公司，有效成分含量≥98.5%)的飼料為試驗組。分別添加DL-蛋氨酸和賴氨酸使各組飼料中此2種必需氨基酸含量達到FM組的水平，同時在飼料中添加0.1%三氧化二釔(Y2O3)作為測定營養(yǎng)物質表觀消化率的指示劑。飼料原料經(jīng)粉碎后過60目篩，微量成分采取逐級擴大法混合均勻后，加入魚油等脂肪源充分混合，最后加水和氯化膽堿混勻，經(jīng)F-26雙螺桿擠條制粒機制成硬顆粒飼料。飼料經(jīng)45 ℃烘箱干燥12 h后置于-20 ℃冰柜中保存?zhèn)溆?。試驗飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

續(xù)表1項目Items組別GroupsFMCOND1D2D3維生素預混料Vitaminpremix1)2.002.002.002.002.00礦物質預混料Mineralpremix2)1.001.001.001.001.00復合誘食劑Compositeattranct3)1.001.001.001.001.00?；撬酺aurine1.001.001.001.00褐藻酸鈉Sodiumalginate1.001.001.001.00DL-蛋氨酸DL-Met0.250.250.250.25賴氨酸Lys0.950.950.950.95大豆卵磷脂Soybeanlecithin2.502.502.502.502.50氯化膽堿Cholinechloride0.250.250.250.250.25磷酸二氫鈣Ca(H2PO4)20.400.400.400.40植酸酶Phytase0.200.200.200.20三氧化二釔Y2O30.100.100.100.100.10丙酸鈣Calciumpropionate0.100.100.100.100.10乙氧基喹啉Ethoxyquin0.050.050.050.050.05一水硫酸亞鐵FeSO4·H2O0.050.050.050.05一水硫酸鋅ZnSO4·H2O0.030.030.030.03合計Total100.00100.00100.00100.00100.00營養(yǎng)水平Nutrientlevels4)粗蛋白質Crudeprotein51.6852.7052.0751.2751.11粗脂肪Crudelipid10.2310.5510.6111.4111.33總能Grossenergy/(MJ/kg)20.1820.6220.5820.6220.65

1)每千克維生素預混料含有Contained the following per kg of vitamin premix:VA (500 000 IU/g) 32 mg，VB1(98%) 25 mg,VB2(80%) 45 mg,VB6(99%) 20 mg,VB12(1%) 10 mg,VD3(500 000 IU/g) 5 mg，VE (50%) 240 mg，VK (51%) 10 mg，泛酸鈣 calcium pantothenate (98%) 60 mg，煙酸 nicotinic acid (99%) 200 mg，葉酸 folic acid (98%) 20 mg，生物素 biotin (2%) 60 mg，肌醇 inositol (98%) 800 mg，維生素C磷酸酯 VC phosphate (35%) 2 000 mg，微晶纖維素 microcrystalline cellulose 16 473 mg。

2)每千克礦物質預混料含有 Contained the following per kg of mineral premix：MgSO4·7H2O (15%) 1 200 mg，CuSO4·5H2O (25%) 10 mg，F(xiàn)eSO4·H2O (30%) 80 mg，ZnSO4·H2O (34.5%) 50 mg，MnSO4·H2O (31.8%) 45 mg，CoCl2·6H2O (1%) 50 mg，Na2SeO3(1%) 20 mg，碘酸鈣 calcium iodate (1%) 60 mg，沸石粉 zeolite powder 8 485 mg。

3)復合誘食劑組成 Composite attractant composition：甜菜堿 lycine∶二甲基-丙酸噻亭 DMPT∶甘氨酸 glycine∶丙氨酸 alanine∶5-磷酸肌苷 inosine 5-phosphate=4∶2∶2∶1∶1。

4)營養(yǎng)水平均為實測值。Nutrient levels were all measured values.

1.2試驗用魚和養(yǎng)殖條件

試驗用大菱鲆幼魚購自煙臺市萊州養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖試驗在青島億海豐水產(chǎn)品有限公司進行，正式試驗前將大菱鲆幼魚在養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)2周并馴化，期間投喂商業(yè)飼料以適應環(huán)境。馴化結束后選取大小均一、活力旺盛的大菱鲆幼魚[初重(13.00±0.01) g]隨機分為5組，每組3個重復，每個重復30尾魚。試驗魚以重復為單位飼養(yǎng)于養(yǎng)殖桶(200 L)中。每種試驗飼料隨機投喂1組試驗魚。養(yǎng)殖試驗在室內流水系統(tǒng)進行，養(yǎng)殖用水經(jīng)水泵抽送到過濾池中，經(jīng)沙濾后流到養(yǎng)殖桶內，流速保持一致。養(yǎng)殖期間，分別在每天07:00和19:00進行表觀飽食投喂，攝食后進行殘餌回收與統(tǒng)計，并換水以保證水質。

1.3樣品采集

養(yǎng)殖試驗結束后，饑餓24 h，用丁香酚(1∶10 000)麻醉所有試驗魚進行稱重、計數(shù)。每桶隨機取5尾魚保存于-20 ℃冰箱以分析體組成；再從每桶中隨機取4尾魚，進行稱重、量體長，解剖取內臟、肝臟并稱重，以計算肝體比、臟體比，取肝臟置于離心管中放于液氮中，取樣結束后置于-80 ℃冰箱中保存。以上樣品每2尾魚置于同一離心管內，每桶2管，每組共6個樣品。每桶隨機取4尾魚，在攝食后4 h用擠壓法[15]收集糞便樣品。

1.4樣品分析方法

1.4.1 生長性能指標

飼料原料、試驗飼料、魚體常規(guī)營養(yǎng)成分含量的測定均參照AOAC(1995)方法。其中，樣品的水分和干物質含量用105 ℃烘箱烘干至恒重求得；粗蛋白質含量采用全自動凱氏定氮儀(TM-8400，瑞典FOSS公司)測定；粗脂肪含量采用索氏抽提儀(SOXTEC-8000，瑞典FOSS公司)測定；總能用氧彈熱量儀(Parr1281，美國Parr公司)測定。

1.4.2 營養(yǎng)物質表觀消化率

以添加在飼料中的0.1%Y2O3為指示劑，采用高頻電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(VIATA-MPX-ICP，美國VARIAN公司)測定飼料和糞便中的釔含量，計算出飼料干物質和蛋白質的表觀消化率。

1.4.3 肝臟抗氧化指標測定

準確稱取一定重量的解凍的肝臟組織，按重量(g)∶體積(mL)=1∶9的比例加入0.9%的生理鹽水，冰水浴條件下勻漿，制備成10%的組織勻漿液，4 ℃、3 000 r/min離心10 min，取上清液并根據(jù)不同指標的要求用生理鹽水稀釋成不同濃度進行測定。肝臟蛋白質含量采用考馬斯亮藍法測定，測定的肝臟抗氧化指標包括總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)，過氧化氫酶(catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性以及丙二醛(malonyldialdehyde,MDA)含量，以上指標均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒測定。

1.5計算公式

特定生長率(SGR,%/d)=100×(ln終末體重-ln初始體重)/養(yǎng)殖天數(shù)；增重率(WGR,%)=100×(終末體重-初始體重)/初始體重；攝食率(FI,%/d)=100×攝食飼料量/[(初始體重+終末體重)/2]/養(yǎng)殖天數(shù)；飼料效率(FE)=魚體增重/攝食飼料量；肥滿度(CF,%)=100×體重(g)/體長(cm)3；肝體比(HSI,%)=100×肝臟重/體重；臟體比(VSI,%)=內臟團重/體重×100；干物質表觀消化率(%)=100×[1-(飼料中Y2O3含量/糞便中Y2O3含量)]；蛋白質表觀消化率(%)=100×[1-(糞便中粗蛋白質含量/飼料中粗蛋白質含量)×(飼料中Y2O3含量/糞便中Y2O3含量)]。

1.6數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學處理，并進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，當組間差異顯著時，采用Tukey’s法進行多重比較，P<0.05為差異顯著。試驗數(shù)據(jù)用平均值±標準誤(mean±SE)表示。

2 結 果

2.1高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能的影響

如表2所示，在終末體重、增重率和特定生長率方面，D1組與CON組相比顯著升高(P<0.05)，而與FM組無顯著差異(P>0.05)；在飼料效率方面，D1、D2組顯著高于CON組(P<0.05)，而與FM組無顯著差異(P>0.05)，D1組和D2組之間也無顯著差異(P>0.05)；在攝食率方面，各組間均無顯著差異(P>0.05)。

2.2高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚形體指標的影響

如表3所示，在高植物蛋白質飼料中添加不同水平的丁酸鈉對大菱鲆幼魚的肥滿度、肝體比均無顯著影響(P>0.05)；除D2組臟體比與FM組無顯著差異(P>0.05)外，其他各組的臟體比均顯著低于FM組(P<0.05)。

2.3高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚體組成的影響

如表4所示，高植物蛋白質飼料中添加不同水平的丁酸鈉對大菱鲆幼魚全魚水分、粗蛋白質和粗脂肪含量均無顯著影響(P>0.05)。

2.4高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

如表5所示，干物質和蛋白質表觀消化率隨著丁酸鈉添加水平的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，D1組的干物質和蛋白質表觀消化率分別比CON組高6.93%和6.64%，差異顯著(P<0.05)，各試驗組(D1、D2、D3組)的干物質表觀消化率與FM組差異不顯著(P>0.05)，各試驗組之間干物質表觀消化率亦無顯著差異(P>0.05)；D1組的蛋白質表觀消化率顯著高于其他試驗組和CON組(P<0.05)，而與FM組差異不顯著(P>0.05)。

表2 高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能的影響

同列數(shù)據(jù)肩標無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same column, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表3 高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚形體指標的影響

表4 高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚體組成的影響

2.5高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚肝臟抗氧化指標的影響

如表6所示，肝臟SOD活性隨丁酸鈉添加水平的增加呈先升高后降低的趨勢，以D2組最高，與FM組差異不顯著(P>0.05)，顯著高于D3組(P<0.05)，相對于CON組有所升高但差異不顯著(P>0.05)；肝臟T-AOC隨著丁酸鈉添加水平的增加呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，但各試驗組之間無顯著差異(P>0.05)，且各試驗組顯著高于CON組(P<0.05)，與FM組差異不顯著(P>0.05)；CON組肝臟MDA含量最高，顯著高于FM、D2、D3組(P<0.05)，與D1組差異不顯著(P>0.05)；肝臟CAT活性隨著丁酸鈉添加水平增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，D1和D2組顯著高于CON和D3組(P<0.05)，與FM組差異不顯著(P>0.05)，D1和D2組之間無顯著差異(P>0.05)。

表5 高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

表6 高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚肝臟抗氧化指標的影響

3 討 論

3.1高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚生長性能的影響

丁酸鈉對不同動物生長性能的促進作用不盡相同，且最佳添加量也有所差異。研究發(fā)現(xiàn)，含0.05%丁酸鈉的飼糧能顯著影響生長兔的生長性能，并提高腸道健康狀態(tài)[16]。飼糧中添加0.08%的丁酸鈉對斷奶仔豬的前期有顯著的促生長作用，增重率顯著高于對照組[17]，這與本結果研究一致，即飼料中添加0.15%的丁酸鈉能顯著提高大菱鲆幼魚的增重率。Liu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，添加1 000或2 000 mg/kg丁酸鈉的飼料均能顯著提高草魚的特定生長率。也有研究發(fā)現(xiàn)飼料中含0.2%的丁酸鈉對鱸魚的增重率和特定生長率并沒有顯著影響，但會顯著影響免疫相關基因的表達，增強鱸魚的免疫機能[18]。本研究結果表明，以復合植物蛋白質源替代飼料中50%的魚粉后會影響大菱鲆幼魚的生長性能，導致其增重率、飼料效率和特定生長率等降低，添加丁酸鈉后可提高大菱鲆幼魚的增重率、飼料效率及特定生長率，其中以0.15%添加組生長性能最好，終末體重、增重率等達到了FM組的水平，原因是：一方面，添加丁酸鈉提高了大菱鲆幼魚對營養(yǎng)物質的消化率；另一方面，添加丁酸鈉提高了大菱鲆幼魚的抗氧化能力。

在本研究中，添加過量的丁酸鈉抑制了大菱鲆幼魚的生長，這可能是由于過量的丁酸鈉抑制了大菱鲆腸道的發(fā)育，降低了腸道對營養(yǎng)物質的消化利用率。在本研究中丁酸鈉并沒有對大菱鲆幼魚的攝食率產(chǎn)生顯著影響，這與張淞琳等[19]的研究結果類似，說明丁酸鈉不會影響飼料的適口性[20]，其對養(yǎng)殖魚的促生長作用并不是通過提高攝食量來實現(xiàn)的，而是通過提高飼料的利用率來實現(xiàn)的。

3.2高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚體組成的影響

有研究表明，飼料中添加丁酸鈉不會影響草魚全魚水分、粗蛋白質、粗脂肪和粗灰分含量[12]。翟秋玲等[21]研究表明，添加丁酸鈉類似物三丁酸甘油酯不會影響菊黃東方鲀的魚體粗蛋白質和粗脂肪含量。本試驗結果顯示，飼料中添加不同水平的丁酸鈉沒有對大菱鲆幼魚全魚水分、粗蛋白質和粗脂肪含量產(chǎn)生顯著影響，與以上研究結果相似。也有研究發(fā)現(xiàn)丁酸鈉會顯著增加羅非魚全魚粗蛋白質含量，可能原因是丁酸鈉促進攝入的食物更有效的轉化為結構蛋白，從而使魚體產(chǎn)生更多肌肉[22]，但具體的機制還有待進一步研究。

3.3高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

丁酸鈉對營養(yǎng)物質的消化率有一定影響，Guilloteau等[23]研究表明丁酸鈉對小牛營養(yǎng)物質消化率有積極影響。丁酸鈉能夠刺激膽囊收縮素釋放來促進胰腺分泌胰液等物質，口服丁酸鈉會刺激機體胰腺組織分泌胰肽酶E，使胰肽酶E的分泌量增加50%[24]，還可以提高仔豬腸道不同部位的雙糖酶活性，從而提高腸道消化酶活性[25]；此外，丁酸鈉還能促進斷奶仔豬空腸后段的總蛋白酶、脂肪酶以及回腸淀粉酶的活性[26]，從而促進機體能量沉積和蛋白質消化[27]。但Ribeiro等[28]對早期斷奶的家兔研究表明，丁酸鈉對其營養(yǎng)物質表觀消化率并沒有產(chǎn)生顯著影響。本研究發(fā)現(xiàn)，飼料中植物蛋白質含量升高會造成大菱鲆幼魚對干物質和蛋白質的表觀消化率顯著降低，添加一定量的丁酸鈉后顯著提高了大菱鲆幼魚對飼料中干物質和蛋白質的表觀消化率，其中以0.15%添加組效果最好，隨著丁酸鈉添加水平的增加，飼料中干物質和蛋白質的表觀消化率有所降低。丁酸鈉如何是提高大菱鲆幼魚對飼料中營養(yǎng)物質的消化能力的還需進一步研究。

研究表明，不同收集糞便的方法會對養(yǎng)殖魚類的營養(yǎng)物質表觀消化率產(chǎn)生顯著的影響，擠壓法收集糞便測得的干物質和蛋白質表觀消化率顯著低于虹吸法[29]，這是因為收集到的糞便易混入未消化的餌料、體液等，導致營養(yǎng)物質表觀消化率偏低，而體外收糞法易造成營養(yǎng)物質在水中溶失，這也是虹吸法測得的營養(yǎng)物質表觀消化率偏高的原因之一，但這2種收集糞便的方法均存在其合理性[30-31]，由于本研究收集糞便采用的擠壓法，因此測得的干物質和蛋白至表觀消化率偏低。此外，營養(yǎng)物質表觀消化率的高低也和飼料的加工工藝有關，本試驗采用的冷擠壓法制作飼料，這也導致了營養(yǎng)物質表觀消化率偏低。

3.4高植物蛋白質飼料中添加不同水平丁酸鈉對大菱鲆幼魚肝臟抗氧化功能的影響

丁酸鈉通過調節(jié)機體免疫和抗氧化功能來增強機體清除自由基的能力，減少組織和細胞損傷[32]，緩解不良外界因素帶來的負面影響。SOD能清除超氧陰離子自由基，保護細胞免受損傷；T-AOC的強弱與健康程度存在密切聯(lián)系，該防御體系由酶促和非酶促2個體系組成，協(xié)同防護機體氧化；MDA含量的高低間接反映了機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度；CAT能分解過氧化氫，減輕機體過氧化程度。有研究表明，丁酸鈉能顯著提高奶牛血清SOD活性和T-AOC[33]；在脂多糖(LPS)應激條件下，丁酸鈉能顯著提高肉雞血清和肝臟SOD、CAT活性，并降低血清和肝臟MDA含量，從而改善營養(yǎng)代謝，維持機體抗氧化功能，增強抗炎功能[34]；飼料中添加0.1%的丁酸鈉能使鰻魚肝臟T-AOC和CAT活性分別提高25%和15%，肝臟MDA含量降低15%[19]。本研究結果表明，復合植物蛋白質源替代飼料中50%魚粉后對大菱鲆幼魚肝臟的抗氧化指標產(chǎn)生了顯著影響，肝臟SOD和CAT活性及T-AOC均隨丁酸鈉添加水平的增加呈先升高后降低的趨勢，其中0.15%添加組的T-AOC和CAT活性均顯著高于CON組，在添加水平為0.30%時達到最高值，使其達到了FM組水平，且丁酸鈉的添加降低了肝臟MDA含量。這表明丁酸鈉能在一定程度上能緩解植物蛋白質替代魚粉產(chǎn)生的氧化應激，增強養(yǎng)殖魚在應激條件下的抗氧化能力，這對增強機體的免疫能力具有一定意義。

綜合分析得出，丁酸鈉的添加水平在0.30%時大菱鲆肝臟的抗氧化能力最強，但此添加水平時養(yǎng)殖魚的生長性能已開始下降，說明機體抗氧化能力最高時其生長性能不一定最好，因為此時機體耗能增多，導致生長緩慢，這與機體免疫能力最高時，在此核苷酸添加水平下黃顙魚[35]和大菱鲆[36]未表現(xiàn)出最佳的生長性能的研究相似；此外，0.30%添加組的終末體重和增重率與0.15%添加組相比顯著降低，飼料效率和特定生長率也呈下降趨勢，這可能其與蛋白質表觀消化率顯著降低有關。因此，在本試驗條件下，綜合生長性能和肝臟抗氧化指標，建議丁酸鈉的添加水平為0.15%。研究表明，高植物蛋白質飼料易引起大菱鲆幼魚腸道損傷[37]，具體表現(xiàn)為腸壁肌層變薄、腸絨毛損傷變短和杯狀細胞增多等，導致腸道重量下降[38]，這可能是臟體比降低的主要原因，0.30%添加組的臟體比與FM組差異不顯著，說明丁酸鈉可能對修復腸道損傷有一定的效果[39-40]。

3.5丁酸鈉作為新型添加劑在魚粉替代中的意義

以往對大菱鲆飼料中魚粉替代的研究表明，植物蛋白質替代大菱鲆飼料中魚粉的比例有限。許丹丹等[41]研究發(fā)現(xiàn)，以單一蛋白質源玉米蛋白粉替代45%的魚粉蛋白顯著抑制大菱鲆幼魚的生長；豆粕可替代大菱鲆飼料中30%的魚粉，替代后對增重率、蛋白質效率和特定生長率的影響不顯著[42]。復合植物蛋白質也只能替代鲆鰈類飼料中較低水平的魚粉，Wang等[43]發(fā)現(xiàn)復合植物蛋白質替代大菱鲆飼料中40%的魚粉會影響其生長性能；Imsland等[44]的研究能將復合植物蛋白質替代大菱鲆飼料魚粉的比例提高到43%而不影響其生長；Liu等[9]報道，復當合植物蛋白質替代大菱鲆飼料50%的魚粉時，大菱鲆幼魚的增重率和特定生長率顯著下降，本研究在此研究的基礎上向以復合植物蛋白質替代50%魚粉后的飼料中添加營養(yǎng)性添加劑——丁酸鈉，使得大菱鲆幼魚的生長性能未出現(xiàn)顯著降低，提高了植物蛋白質在大菱鲆飼料中的使用比例，主要原因是適量的丁酸鈉促進了大菱鲆幼魚對營養(yǎng)物質的消化率，又不影響其適口性。本研究不僅為丁酸鈉在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的綜合利用提供了一定的科學依據(jù)，而且為飼料工業(yè)中提高植物蛋白質源的利用率提供理論依據(jù)。

4 結 論

① 在高植物蛋白質飼料中添加適量丁酸鈉不僅能夠促進大菱鲆幼魚對飼料的消化，進而提高生長性能，還可以提高機體的抗氧化功能，同時對體組成沒有產(chǎn)生顯著影響，但過量添加丁酸鈉會降低大菱鲆幼魚的生長性能。

② 在本試驗條件下，綜合生長性能和肝臟抗氧化指標，建議丁酸鈉的添加水平為0.15%。

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*Corresponding author, professor, E-mail: hegen@ouc.edu.cn

(責任編輯 菅景穎)

Effects of Adding Different Levels of Sodium Butyrate in High Plant Protein Diets on Growth Performance, Nutrient Apparent Digestibility Coefficients and Liver Antioxidant Function of Juvenile Turbot (Scophthalmus maximus L.)

WEI Chaoqing ZHOU Huihui WANG Xuan MAI Kangsen XU Wei HE Gen*

(Key Laboratory of Aquaculture Nutrition and Feeds, Fisheries College, Ocean University of China, Qingdao 266003, China)

In this study, a feeding trial was conducted to evaluate the effects of adding different levels of sodium butyrate in high plant protein diets on growth performance, nutrient apparent digestibility coefficients and liver antioxidant function of juvenile turbot (ScophthalmusmaximusL.), and to explore the feasible method for improving substitution of fish meal by plant protein. Using fish meal, soybean meal, corn gluten meal, vital gluten, peanut meal and beer yeast as protein sources, fish oil, coconut oil and soybean lecithin as lipid sources, and wheat meal as carbohydrate source, five isonitrogen and isocaloric experimental diets were formulated. Among them, the basal diet formulated with 60% fish meal was set as the positive control group (FM group), the substituted diet which used mixed plant protein sources to replace 50% fish meal was set as the negative control group (CON group), and the other three diets which were supplemented with 0.15% (D1 group), 0.30% (D2 group) and 0.60% (D3 group) sodium butyrate into the substituted diet, respectively, were set as the experimental groups. Each diet was assigned to three replicates of 30 juvenile turbot with an initial body weight of (13.00±0.01) g for 58 days in an indoor aquaculture system. The results showed as follows: 1) with the increase of sodium butyrate supplemental level, the weight gain rate (WGR), specific growth rate (SGR) and feed efficiency (FE) were increased firstly and decreased subsequently. The WGR, SGR and FE in FM, D1 and D2 groups were significantly higher than those in CON group (P<0.05), while no significant difference in feed intake (FI) was observed among groups (P>0.05). For the viscerosomatic index (VSI), compared with FM group, the D2 group had no significant difference (P>0.05), but the other group were significantly decreased (P<0.05). No significant differences in whole fish moisture, crude protein and crude lipid contents were observed among groups (P>0.05). 2) The apparent digestibility coefficient of dry matter in D1 group was significantly higher than that in CON group (P<0.05), while it showed no significant difference between the D1 and FM groups (P>0.05). For the apparent digestibility coefficient of protein, D1 group was significantly higher than that in CON, D2 and D3 groups (P<0.05), but no significant differences were showed between the D1 and FM groups (P>0.05). No significant difference in the apparent digestibility coefficients of dry matter and protein were observed between the D2 and D3 groups (P>0.05). 3) Compared with the CON group, liver total antioxidant capacity (T-AOC) and catalase (CAT) activity in D2 group were significantly increased (P<0.05), but the liver malondialdehyde (MDA) content was significantly decreased (P<0.05). In conclusion, under this experimental condition, adding 0.15% sodium butyrate in the high plant protein diets can improve the growth performance, nutrient apparent digestibility coefficients and liver antioxidant function of juvenile turbot, but excessive adding sodium butyrate will decrease the growth performance of juvenile turbot.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(9)：3392-3402]

sodium butyrate; juvenile turbot; growth performance; apparent digestibility; antioxidant ability

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.045

2017-02-15

替代漁用飼料中魚粉的新蛋白源開發(fā)利用技術(201303053)；國家自然科學基金面上項目(31572627)

魏朝青(1990—)，男，山東德州人，碩士研究生，從事水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料學研究。E-mail： 780071148@qq.com

*通信作者：何 艮，教授，博士生導師，E-mail： hegen@ouc.edu.cn

S963

：A

：1006-267X(2017)09-3392-11