β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)、體組成和抗氧化能力的影響

胡俊茹，朱喜鋒，李國(guó)立1，，趙紅霞，王國(guó)霞，黃文慶1，，黃燕華

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省動(dòng)物育種與營(yíng)養(yǎng)公共實(shí)驗(yàn)室，廣東省畜禽育種與營(yíng)養(yǎng)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510640；2.廣州飛禧特生物科技有限公司，廣州 510640)

高密度集約化養(yǎng)殖易產(chǎn)生水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體免疫功能下降、抗應(yīng)激能力減弱、病害頻發(fā)，養(yǎng)殖過(guò)程過(guò)多依賴藥物，導(dǎo)致水產(chǎn)動(dòng)物藥殘超標(biāo)?！敖?、限抗、無(wú)抗”是我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的必然要求。β-葡聚糖被視為綠色、安全的免疫增強(qiáng)劑，其促生長(zhǎng)、抗氧化、抗菌和抗病毒的作用已在花鱸(Lateolabraxjaponicas)[1]、大黃魚(Pseudosciaenacrocea)[2]、奧尼羅非魚(Oreochromisaureus♂×O.niloticus♀)[3-4]、齊口裂腹魚(SchizothoraxprenantiTchang)[5]、亞?wèn)|鮭幼魚(Salmontrutta)[6]、鯧(TrachinotusovatusLinnaeus)[7]、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[8]、鯉(Cyprinuscarpio)[9]、凡納濱對(duì)蝦(Litopenaeusvanname)[10]、斑節(jié)對(duì)蝦(Penaeusmonodon)[11]中被證實(shí)。

大口黑鱸(Micropterussalmoides)，俗名加州鱸，隸屬鱸形目(Perciformes)太陽(yáng)魚科(Cehtrachidae)黑鱸屬(Micropterus)，為肉食性溫水魚類，是我國(guó)主養(yǎng)淡水魚品種之一。近年來(lái)隨著養(yǎng)殖規(guī)模及養(yǎng)殖密度的大幅提升，大口黑鱸養(yǎng)殖過(guò)程中病害發(fā)生情況日益嚴(yán)重，養(yǎng)殖戶蒙受重大的經(jīng)濟(jì)損失。增強(qiáng)機(jī)體免疫是提高水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)和抗病抗應(yīng)激能力的重要途徑，因此，本實(shí)驗(yàn)在配合飼料中添加一定梯度的β-葡聚糖，研究不同含量的β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能、體組成和抗氧化能力的影響，闡明β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)和抗氧化能力的作用效果，提出合理的添加量，以期為養(yǎng)殖中合理使用β-葡聚糖提供理論依據(jù)和支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)飼料

在基礎(chǔ)飼料中分別添加0、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%的β-葡聚糖(β-葡聚糖實(shí)際含量52.8%，廣州飛禧特生物科技有限公司)配置5組實(shí)驗(yàn)飼料，分別記為G0、G1、G2、G3、G4。飼料制備之前，魚粉等飼料原料經(jīng)粉碎后過(guò)60目篩網(wǎng)，然后按照配方表準(zhǔn)確稱取混勻后倒入V型攪拌機(jī)(廣東新聯(lián)合包裝食品機(jī)械有限公司，型號(hào)：VH-0.03 m3)充分混合。隨后稱取魚油、豆油、磷脂油，混合后將其倒入已混合均勻的原料內(nèi)，再使用混合機(jī)(廣州市維拉維機(jī)械設(shè)備有限公司，型號(hào)：VHJ-50B)連續(xù)攪拌至均勻，最后按照30%左右加入適量的水繼續(xù)攪拌。攪拌均勻后的物料使用T-50雙螺桿擠壓膨化機(jī)(羅定市李華強(qiáng)膨化機(jī)械經(jīng)營(yíng)部，型號(hào)：T52)進(jìn)行膨化，切刀轉(zhuǎn)速調(diào)整在20～30轉(zhuǎn)左右，將其制成直徑為3.0 mm的膨化顆粒(出料模1.5 mm)，膨化溫度為(115±5) ℃，待膨化好之后采用一臺(tái)八角攪拌機(jī)進(jìn)行人工噴油，然后放入54 ℃的烘箱內(nèi)烘干，再在室溫下進(jìn)行回潮。制好的飼料采用封口袋封裝，于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩ｏ暳辖M成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)飼料及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干物質(zhì))

1.2 實(shí)驗(yàn)魚與飼養(yǎng)管理

大口黑鱸幼魚購(gòu)于佛山市三水白金種苗有限公司，暫養(yǎng)期間，投喂大口黑鱸商品飼料。養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行，挑選平均初始重為9.60 g的幼魚750尾，隨機(jī)分到長(zhǎng)×寬×深為1.5 m×1.5 m×2.0 m的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)箱中，每箱50尾，3個(gè)重復(fù)為1組，隨機(jī)分成5組。于每天上午09:00和下午16:00飽食投喂2次。記錄每天的水溫、pH值、溶氧、氨氮、亞硝酸鹽、攝食量及死亡情況等，養(yǎng)殖8周。實(shí)驗(yàn)期間水溫為20.0～33.5 ℃，pH值為7.8～8.2，氨氮濃度<0.1 mg/L，亞硝酸鹽濃度<0.05 mg/L，光照為自然光源。

1.3 樣品采集和分析

養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后停食24 h，記錄每缸魚尾數(shù)，稱取總重，隨后每個(gè)缸隨機(jī)選取15尾魚用于采樣分析，其中3尾魚抹干體表水分放于封口袋內(nèi)于-20 ℃冰箱存放，用于全魚常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析，12尾魚使用40 mg/L的MS-222溶液麻醉，隨后尾靜脈取血，抽血后6尾魚進(jìn)行體長(zhǎng)、體重測(cè)量，并于冰上解剖，測(cè)定其內(nèi)臟團(tuán)重、腸重、肝臟重。尾靜脈采集的血液置于冷凍離心機(jī)中4 ℃下4 000 r/min離心10 min制備血清樣品，隨后分裝保存于-80 ℃冰箱中，用于抗氧化指標(biāo)測(cè)定。

實(shí)驗(yàn)飼料、全魚營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定方法如下：粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、灰分、水分含量分別采用(GB/T6432-2018)、(GB/T6433-2006)、(GB/T6438-2007)、(GB/T6435-2014)進(jìn)行測(cè)定；血清抗氧化指標(biāo)采用試劑盒方法(南京建成生物工程研究所)測(cè)定。

1.4 計(jì)算公式及統(tǒng)計(jì)分析方法

特定生長(zhǎng)率(SGR)=100%×[ln(實(shí)驗(yàn)期末均重)-ln(實(shí)驗(yàn)期初均重)]/實(shí)驗(yàn)天數(shù)；

增重率(WGR)=100%×(實(shí)驗(yàn)期末均重-實(shí)驗(yàn)期初均重)/實(shí)驗(yàn)期初均重；

成活率(SR)=100%×實(shí)驗(yàn)期末魚尾數(shù)/實(shí)驗(yàn)期初魚尾數(shù)；

飼料系數(shù)(FCR)=攝入飼料質(zhì)量/(末總重+死亡重-初始總重)；

肥滿度(CF)=100×全魚體重(g)/[魚體長(zhǎng)(cm)]3；

臟體比(VSI)=100%×內(nèi)臟重(g)/魚體重(g)；

肝體比(HSI)=100%×肝臟重(g)/魚體重(g)；

腸體比(ISI)=100%×腸重(g)/體重(g)；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(n=3)表示。分析前首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分布和方差齊性檢驗(yàn)，若滿足正態(tài)分布和方差齊性則采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著者再用Duncan檢驗(yàn)方法進(jìn)行多重比較；若不滿足方差齊性則采用Dunnett′s T3檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響

如表2可知，隨著β-葡聚糖添加量的增加，大口黑鱸末均重、WGR、SGR和SR升高，但組間差異不顯著，F(xiàn)CR隨添加量增加而降低。

表2 飼料中添加 β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響(n=3)

2.2 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸形體指標(biāo)的影響

由表3可知，β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸CF、VSI、HSI和ISI影響不顯著。

表3 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸形體指標(biāo)的影響(n=18)

2.3 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸體成分的影響

由表4可知，G1～G4組魚體粗蛋白和灰分含量高于G0組，粗脂肪含量低于G0組。G1、G2組粗蛋白含量顯著高于G0組，G3組粗脂肪含量顯著低于G0組，G4組灰分含量最高，顯著高于G0組。水分含量組間無(wú)顯著差異。

表4 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸體成分的影響(n=3)

2.4 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸抗氧化能力的影響

如表5可知，G1～G4組血清超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶活性高于C0組，但差異不顯著。與G0組比較，G4組MDA含量顯著降低，抑制與產(chǎn)生超氧陰離子自由基顯著升高。

表5 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸血清抗氧化能力的影響(n=3)

3 討論

3.1 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能的影響

本研究顯示，β-葡聚糖提高大口黑鱸的末均重、增重率、特定生長(zhǎng)率、存活率，降低飼料系數(shù)，當(dāng)添加量為0.12%時(shí)生長(zhǎng)效果最佳，但與對(duì)照組差異不顯著，這可能與添加量未達(dá)到最大生長(zhǎng)需要量有關(guān)。楊三峰等[12]發(fā)現(xiàn)酵母水解物、去除β-葡聚糖的酵母水解物和酵母培養(yǎng)物對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)無(wú)促進(jìn)作用，周萌等[13]也報(bào)道酵母水解物對(duì)大口黑鱸生長(zhǎng)性能影響不顯著。但是有研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)飼料中酵母水解物添加量達(dá)到1.3%或1.5%時(shí)才可提高加州鱸的生長(zhǎng)性能[14-15]。上述不同研究報(bào)道的酵母水解物對(duì)提高水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能存在差異，主要原因可能與實(shí)驗(yàn)所用酵母水解物來(lái)源、添加水平有關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)酵母水解物富含核苷酸、β-葡聚糖和小肽等功能性成分，不同來(lái)源酵母水解物所含的功能成分存在較大差異，這可能影響酵母水解產(chǎn)物的促生長(zhǎng)作用[15]。目前，雖然已經(jīng)證實(shí)β-葡聚糖能夠提高水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)性能，但其作用機(jī)制尚不明確。有研究認(rèn)為β-葡聚糖不直接參與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝，其促生長(zhǎng)作用可能與其免疫調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)[16]，適當(dāng)劑量的β-葡聚糖可以在免疫調(diào)節(jié)方面起到積極作用促進(jìn)生長(zhǎng)，相反，當(dāng)添加濃度過(guò)高時(shí)，大多數(shù)可消化的能量和蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)移到免疫功能中導(dǎo)致生長(zhǎng)性能降低[17-18]。隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)雖然β-葡聚糖屬于不可消化碳水化合物，但可以被腸道微生物利用，消化為具有生物活性的短鏈脂肪酸(SCFA)[19]，此外β-葡聚糖具有增強(qiáng)腸道對(duì)營(yíng)養(yǎng)代謝物消化吸收的能力，從而提高飼料有效利用率及養(yǎng)分的表觀消化率，加快動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育[4,6,20]。LI等[21]研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖提高了芽孢桿菌(Bacillus)和地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)的豐度，以及蛋白酶和淀粉酶的活性，對(duì)凡納濱對(duì)蝦具有促生長(zhǎng)作用。在虹鱒中發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖改變了結(jié)構(gòu)蛋白的表達(dá)，這可能與虹鱒較高的生長(zhǎng)速度有關(guān)[22]。肥滿度、臟體比、肝體比、腸體比是反映魚類生形體指標(biāo)的重要參數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖顯著提高亞?wèn)|鮭幼魚的肥滿度，降低肝體比[6]，但在對(duì)虹鱒的研究中卻發(fā)現(xiàn)0.2%β-葡聚糖顯著降低了肥滿度，提高了肝體比[23]。而本研究中未發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸形體指標(biāo)有顯著的影響。

3.2 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸體成分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖具有提高大口黑鱸全魚粗蛋白含量的作用。β-葡聚糖可誘導(dǎo)蛋白酶合成，提高飼料消化吸收能力，增強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累，飼料中添加 0.02% 和0.04% 的β-葡聚糖顯著提高凡納濱對(duì)蝦粗蛋白含量[21]，1.0%β-葡聚糖顯著提高奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus)胰蛋白酶活性和全魚粗蛋白含量[4]。研究表明β-葡聚糖顯著降低幼細(xì)鱗鯧(Piaractusmesopotamicus)血清甘油三酯含量以及肌肉、肝臟和內(nèi)臟團(tuán)脂肪含量[24]，降低奧尼羅非魚體脂肪沉積[4]，上述結(jié)果與本研究發(fā)現(xiàn)的β-葡聚糖顯著降低大口黑鱸體脂肪含量的報(bào)道一致。研究認(rèn)為動(dòng)物一般不具備自身合成β-葡聚糖酶的能力，因此攝入的β-葡聚糖不能被分解，只能以營(yíng)養(yǎng)纖維的形式被動(dòng)物吸收，這些被吸收的纖維具有降低血脂和膽固醇的作用。β-葡聚糖有助于脂肪酸代謝改變，腸道細(xì)菌發(fā)酵β-葡聚糖產(chǎn)生短鏈脂肪酸，這些脂肪酸被吸收并抑制肝臟膽固醇的合成，具有降血脂作用[25-26]。雖然已有β-葡聚糖的降脂作用的研究報(bào)道，但關(guān)于β-葡聚糖如何作用于脂代謝途徑，相關(guān)的分子機(jī)制如何仍需要開展進(jìn)一步的研究工作。本研究中大口黑鱸全魚灰分含量隨著β-葡聚糖的添加量增加而升高，當(dāng)添加量為0.12%時(shí)顯著高于對(duì)照組。目前關(guān)于β-葡聚糖改變機(jī)體灰分沉積的報(bào)道并不多，雖然在奧尼羅非魚和黃顙魚中發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖有提高全魚灰分含量的作用，但差異并未達(dá)到顯著水平[4,27]。而在生長(zhǎng)育肥豬的研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖顯著提高干物質(zhì)以及鈣和磷養(yǎng)分的消化率[28]。

3.3 飼料中添加β-葡聚糖對(duì)大口黑鱸抗氧化能力的影響

β-葡聚糖能夠清除動(dòng)物體內(nèi)的自由基，提高抗氧化能力，減少對(duì)機(jī)體的氧化損傷。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)和(過(guò)氧化氫酶)CAT是魚體主要的酶促抗氧化防御系統(tǒng)，SOD可以將O2-·轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O2，H2O2在GSH-Px作用下進(jìn)一步催化分解，從而實(shí)現(xiàn)將自由基清除，而丙二醛含量則可以作為間接反映機(jī)體氧化損傷程度的一個(gè)重要指標(biāo)。研究表明，β-葡聚糖顯著提高海鱸SOD酶活性、總抗氧化能力，降低丙二醛含量[1]；提高真鯛(Pagrusmajor)血清CAT酶活性[29]以及彭澤鯽(Carassiusauratusvar Pengze)腸道組織抗氧化能力[30]。β-葡聚糖激活Nrf2信號(hào)通路，上調(diào)過(guò)CAT、Cu-Zn SOD等基因表達(dá)，提高草魚抗氧化能力[31]。在脅迫條件下，β-葡聚糖增強(qiáng)抗氧化能力的作用更為顯著，例如β-葡聚糖提高大黃魚抗氧化能力，增強(qiáng)耐低氧能力[32]，增強(qiáng)感染嗜水汽單胞菌(Aeromonassalmonicida)虹鱒的抗氧化能力，清除由細(xì)菌引起的過(guò)量ROS等[8]。本實(shí)驗(yàn)中在β-葡聚糖添加量為0.12%時(shí)血清丙二醛含量顯著降低，抑制與產(chǎn)生超氧陰離子自由基能力顯著升高，說(shuō)明β-葡聚糖顯著提高大口黑鱸的抗氧化能力。