益生菌對刺參生長性能、腸道酶活性及抗氧化性能的影響

趙瑞禎，張 健

（山東省青島市即墨區(qū)自然資源局，山東青島 266200）

刺參在市場上具有巨大的經濟價值，但由于過度開發(fā)和污染，目前野生刺參規(guī)模自20世紀90年代以來一直在不斷降低。為滿足人們日益增長的需求，刺參養(yǎng)殖具有重要的意義和潛力。海藻是刺參養(yǎng)殖中常用的飼料原料，但由于這些藻類原料產量低、價格高，嚴重制約了其在刺參養(yǎng)殖中的應用。盡管市場上出現(xiàn)了以海帶粉、魚粉、豆粕為主要成分的各種人工復合飼料來替代價格昂貴的海藻原料，但這些原料的消化率低、營養(yǎng)素平衡差、疾病傳播風險高，進而可能影響動物生長（王亮等，2014）。此外，濫用廣譜抗生素和化學藥品造成水體和附近環(huán)境嚴重污染，也會進一步導致刺參藥物殘留和耐藥菌增加（陳昌福和王玉堂，2015）。近年來，益生菌在食用動物和人上的應用較多，其作為抗生素和化學品的有效替代品，有望用于預防疾病，促進水生動物生長。益生菌自1986年開始應用于水產養(yǎng)殖，經歷了30多年的發(fā)展，其應用日益增多，研究也逐漸成為熱點之一。益生菌的作用機制包括與病原體競爭營養(yǎng)和附著，提高各種酶和抗菌肽的分泌，進而促進免疫反應（趙東等，2012）。益生菌目前在水產養(yǎng)殖、改善水質、抑制病原菌、促進免疫和優(yōu)化腸道菌群等方面發(fā)揮著重要作用，如Gullian等（2004）研究表明，在中國對蝦中添加芽孢桿菌28 d后，感染哈維弧菌24 h的對蝦死亡率由51.75%降低到18.5%，同時，Balcazar和 Rojas（2007）研究表明，添加P64芽孢桿菌的凡納濱對蝦平均體重顯著高于對照。Sun等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，益生菌能提高超氧化物歧化酶活性，降低氧化應激水平。但目前對刺參養(yǎng)殖及添加劑作用效果的研究不足，因此，本試驗旨在評估以枯草芽孢桿菌為主的益生菌對刺參生長性能、腸道酶活性及抗氧化性能的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與日糧設計 試驗將480條平均體重為（2.44±0.01）g的刺參隨機分為2組，每組8個重復，每個重復30條。在為期12周的飼養(yǎng)試驗期間，對照組飼喂基礎日糧，處理組飼喂基礎日糧+150 mg/kg益生菌添加劑。

表1 基礎型日糧組成及營養(yǎng)水平

1.2 飼養(yǎng)管理 整個試驗期間，每個重復的刺參飼養(yǎng)在1個70 L的水族箱中，在42 d的飼養(yǎng)試驗期間，根據飼養(yǎng)情況，每天按體重3%～5%進行投喂，每隔1 d將水族箱中一半的水換成新鮮的海水。整個試驗期間水溫控制在21.5～23.5℃，鹽度控制在30～32 g/L，pH控制在8.0～8.2，溶解氧控制在5～6 mg/L。每個階段結束后對刺參進行稱重，統(tǒng)計飼料用量。相關指標計算公式如下：

相對生長率/%=（末重-初重）/初重×100；

特定生長率/%=（ln末重-ln初重）/飼養(yǎng)天數×100。

1.3 屠宰及化學分析 試驗結束后每個重復選擇3只刺參屠宰，分離肝臟和腸道，將肝臟樣品勻漿，樣品用試劑盒測定抗氧化指標【谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、總抗氧化力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）】。之后屠宰刺參，取出整個腸道，收集內容物后-20℃保存。樣品同樣用試劑盒測定蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶、纖維酶和褐藻酸酶活性，試劑盒采購于南京建成生物工程有限公司。

1.4 數據分析 試驗結果用SAS軟件單因素方差模型進行分析，采用T檢驗進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 益生菌對刺參生長性能的影響 由表2可知，益生菌組刺參末重、相對生長率和特定生長率均顯著高于對照組（P＜0.05）。

表2 日糧添加益生菌對刺參生長性能的影響

2.2 益生菌對刺參腸道酶活性的影響 由表3可知，基礎日糧中添加150 mg/kg益生菌對刺參腸道脂肪酶的影響無顯著差異（P＞0.05），但與對照組相比，益生菌組刺參腸道中蛋白酶、淀粉酶、纖維酶和褐藻酸酶活性分別顯著提高46.30%、63.82%、90.52% 和105.88%（P＜ 0.05）。

表3 日糧添加益生菌對刺參腸道酶活性的影響 U/mg

2.3 益生菌對刺參抗氧化性能的影響 由表4可知，對照組與處理組對刺參肝臟總抗氧化力和過氧化氫酶活力的影響均無顯著差異（P＞0.05）。與對照組相比，益生菌組刺參肝臟谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶分別顯著提高27.21%、14.28% 和 53.23%（P＜ 0.05），但丙二醛濃度顯著降低（P＜0.05）。

表4 日糧添加益生菌對刺參腸道酶活性的影響

3 討論

益生菌（如枯草芽孢桿菌）被廣泛用于畜禽養(yǎng)殖，其可改善豬和家禽的生長性能，因為其可通過競爭性排斥來減少病原體定植，維持宿主健康。本研究結果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，益生菌組刺參的末重、相對增重和特定生長率均顯著提高，作者認為，刺參生長參數的提高可能與這些活菌的作用有關，因為飼料中加入益生菌后會對營養(yǎng)素進行發(fā)酵，提高飼料適口性，進而提高飼料消耗和飼料利用率（張煜，2017）。益生菌能刺激動物食欲，促進分泌酶，提高營養(yǎng)物質的吸收，進而增加動物生長速率（Ringo等，2010）。Ghosh等（2003）研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加枯草芽孢桿菌能顯著促進生長速度，降低飼料轉化率，提高蛋白質效率，這與本研究中發(fā)現(xiàn)的特定生長率及相對生長率的結果一致。

消化活動是反映水生動物消化生理的重要指標，而消化酶活性往往反映動物的消化和代謝能力。Wen等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，水產動物消化酶活性與飼料中營養(yǎng)物質的種類和數量密切相關。本試驗結果表明，日糧中補充150 mg/kg枯草芽孢桿菌顯著提高了刺參腸道蛋白酶、淀粉酶、纖維酶和褐藻酸酶活性，這可能是活菌進入腸道后有助于消化，從而提高消化酶活性。此外，Wang和Tian（2012）研究發(fā)現(xiàn)，益生菌能促進機體產生細菌蛋白、葉酸、活性小肽和促生長因子，進而改善腸道微生態(tài)環(huán)境，刺激消化酶的分泌，從而促進消化酶活性升高。飼料中粗纖維比例越高，腸道排空速度越快，不利于消化富含纖維素的日糧，但在本研究日糧中添加枯草芽孢桿菌，促進了腸道纖維素酶的活性，進而有助于提高日糧中纖維素的消化（Bakke-McKellep等，2000）。

動物的免疫系統(tǒng)是機體抵抗病原微生物的第一道防線，因此，無論是在畜禽還是水產養(yǎng)殖試驗中，MDA、SOD、CAT、T-AOC和GSH-Px都是評估動物抗氧化性能的重要指標。在本研究中，與對照組相比，益生菌組刺參肝臟GSH-Px和SOD活性顯著升高，MDA濃度顯著降低，這些結果表明枯草芽孢桿菌具有抗氧化特性，但關于枯草芽孢桿菌對刺參抗氧化的數據研究有限。通過對比其他水產動物上的益生菌研究結果，如Hoseinifar等（2011）發(fā)現(xiàn)，益生菌（如酵母）可以改善鯉魚的抗氧化功能，由于益生菌作用機理相同，作者推測這也是本研究中枯草芽孢桿菌提高刺參抗氧化性能的原因。

4 結論

在基礎日糧中添加150 mg/kg益生菌（106CFU/g枯草芽孢桿菌）可以提高刺參腸道蛋白酶、淀粉酶、纖維酶活性及肝臟抗氧化指標，進而改善體重、特定生長率和相對生長率。