β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)生長(zhǎng)、腸道消化酶活性及肝臟抗氧化能力的影響

王萬(wàn)良，周建設(shè)，陳美群，王金林，曾本和，王且魯，扎西拉姆

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院水產(chǎn)科學(xué)研究所，西藏 拉薩 850000)

【研究意義】β-葡聚糖是一種具有生物活性的功能性低聚多糖，其分子式為(C6H10O5)n，廣泛存在于谷物和微生物中，由均一的D-吡喃葡萄糖單位通過(guò)β-1,3和 β-1,4鍵連接成，基于不同糖苷鍵的比例可分為水溶性和非水溶性2種[1]。近些年，國(guó)家加快水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)改革創(chuàng)新和補(bǔ)齊發(fā)展短板，推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和綠色高質(zhì)量發(fā)展，倡導(dǎo)綠色安全水產(chǎn)品，逐步減少抗生素使用已成為必然趨勢(shì)。許多研究表明，β-葡聚糖具有保健功效，被廣泛應(yīng)用于食品和飼料添加劑中，能夠促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體生長(zhǎng)、提高免疫能力、增強(qiáng)抗感染等，特別在水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中，能夠明顯提高成活率，顯著影響部分魚(yú)蝦的生長(zhǎng)性能和生理功能[2-3]。亞?wèn)|鮭(Salmontrutta)隸屬于鮭形目(Salmoniformes)、鮭科(Salmonidae)、鮭屬(Salmon)，與褐鱒系同物異名，由英國(guó)人從20世紀(jì)90年代引進(jìn)到亞?wèn)|縣，距今有150年歷史，已成為一個(gè)地方性品種，因其肉質(zhì)細(xì)嫩，營(yíng)養(yǎng)豐富而深受消費(fèi)者喜愛(ài)[4]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要開(kāi)展了亞?wèn)|鮭資源概況、個(gè)體繁殖力、早期發(fā)育、肌肉營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)及分子生物學(xué)等相關(guān)研究[5]，有關(guān)β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)生長(zhǎng)、腸道消化酶活性及肝臟抗氧化能力的影響，還未見(jiàn)報(bào)道?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】基于亞?wèn)|鮭引進(jìn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，長(zhǎng)期近親繁殖導(dǎo)致種質(zhì)資源退化現(xiàn)象十分突出，通過(guò)開(kāi)展β-葡聚糖對(duì)其生長(zhǎng)及生理功能等方面相關(guān)研究。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究為西藏地區(qū)開(kāi)展亞?wèn)|鮭規(guī)?；B(yǎng)殖和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)條件與材料

試驗(yàn)材料來(lái)自西藏雅魯藏布江魚(yú)類資源繁育基地培育的亞?wèn)|鮭幼魚(yú)，隨機(jī)挑選體格健壯、規(guī)格相對(duì)整齊、游泳活潑、攝食良好，共計(jì)1050尾，體質(zhì)量為0.89～1.26 g，平均體質(zhì)量為(1.07±0.3) g。在圓形玻璃缸(100 cm×100 cm×60 cm)中進(jìn)行，采用循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備，控制水深約為40 cm，溶氧為6.5～8.0 mg/L，水溫為13～14 ℃，pH 7.51～8.10。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)計(jì)7組，參照王常安等預(yù)先配置基礎(chǔ)飼料[6](表1)，依次添加β-葡聚糖含量分別為0、0.1 %、0.2 %、0.5 %、1.0 %、1.5 %、2.0 %，每組再設(shè)2個(gè)平行，每個(gè)平行放養(yǎng)50尾亞?wèn)|鮭幼魚(yú)，試驗(yàn)總持續(xù)時(shí)間為60 d。

表1 試驗(yàn)幼魚(yú)基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) (%)

1.3 日常管理

每天查看設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及試驗(yàn)用魚(yú)活動(dòng)情況至少5次，早中晚各1次，夜間2次，定時(shí)測(cè)定水溫、溶氧、做好相關(guān)記錄；每天清理排泄物1次，每10 d用食鹽消毒1次。投喂人工配置基礎(chǔ)飼料，粗蛋白含量為45 %，在早上10∶00投喂1次，飽食后用塑料小抄網(wǎng)撈掉殘餌，烘干后根據(jù)初始投喂計(jì)算實(shí)際投喂量。

1.4 樣品采集

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，每個(gè)圓形玻璃缸中隨機(jī)撈取10尾幼魚(yú)，測(cè)量體質(zhì)量、迅速解剖分離腸道和肝臟，依次編號(hào)并暫放于附有冰袋的泡沫箱中，采集結(jié)束后全部放入-80 ℃冰箱中保存。

1.5 指標(biāo)測(cè)定

1.5.1 生長(zhǎng)指標(biāo) 用棉布干毛巾快速拭去試驗(yàn)材料體表水分，體長(zhǎng)、體質(zhì)量等形態(tài)學(xué)指標(biāo)分別精確至0.01 cm、0.01 g。其中，C為存活率，N0為每組存活尾數(shù)，N為每組試驗(yàn)魚(yú)總尾數(shù)；HIS為肝體指數(shù)，CF為肥滿度，AWGR為平均體質(zhì)量增長(zhǎng)率，SGR為特定生長(zhǎng)率；W、W1、W2、Wg、Wk、t分別代表試驗(yàn)幼魚(yú)的體質(zhì)量、t1時(shí)體質(zhì)量、t2時(shí)體質(zhì)量、肝質(zhì)量、空殼質(zhì)量、開(kāi)始體長(zhǎng)、結(jié)束體長(zhǎng)、恢復(fù)生長(zhǎng)天數(shù)和攝入飼料量。

相關(guān)計(jì)算公式[9]：C(%) =N0/N；HIS(%) =100×Wg/Wk；CF(%) =100×W/L23；BWGR(%) =100×(W2-W1)/W1；SGR(%) =100×(lnW2-lnW1)/(t2-t1)。

1.5.2 腸道消化酶活性 將腸道解凍后用剪刀縱向剪開(kāi)，用小刀片刮下食糜及黏膜，按照質(zhì)量體積比1∶9加入樣本均漿介質(zhì)，在冰浴條件下機(jī)械勻漿，2500 r·min-1離心10 min，取上清液測(cè)定。胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均采用南京建成生物工程有限公司試劑盒測(cè)定，具體操作步驟詳見(jiàn)試劑盒說(shuō)明書。

1.6 肝臟抗氧化指標(biāo)

將肝臟解凍后，準(zhǔn)確稱量質(zhì)量，按照質(zhì)量體積比1︰9加入0.86 % NaCl溶液在冰浴條件下進(jìn)行機(jī)械均漿，3000 r·min-1離心10 min，取上清液測(cè)定?？刂茰y(cè)定過(guò)程24 h內(nèi)完成。超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、丙二醛(MDA)和谷胱甘肽(GSH)含量均采用南京建成生物工程有限公司測(cè)定，具體操作步驟詳見(jiàn)試劑盒說(shuō)明書。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采集數(shù)據(jù)用Excel和Spass13.0軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)存活及生長(zhǎng)的影響

由表2可知，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)存活率差異不顯著(P>0.05)，均為100 %；0.5 %試驗(yàn)組體質(zhì)量增加最高，顯著高于其他各組(P<0.05)，0.1 %、0.2 %和1.0 % 試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)，0試驗(yàn)組(對(duì)照組)增長(zhǎng)最低；平均質(zhì)量增長(zhǎng)率0試驗(yàn)組增長(zhǎng)最慢，與2.0 %試驗(yàn)組差異不顯著(P>0.05)，顯著低于其他各組(P<0.05)，0.5 %試驗(yàn)組平均質(zhì)量增長(zhǎng)率最大，顯著高于其他各組(P<0.05)。1.0 %試驗(yàn)組體長(zhǎng)最大，與0.1 %、0.2 %、0.5 % 和1.5 % 試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)，顯著高于其他各組(P<0.05)。特定生長(zhǎng)率依次呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)，0試驗(yàn)組最小，顯著低于其他各組(P<0.05)；0.5 %試驗(yàn)組最大，顯著高于其他各組(P<0.05)。肝體指數(shù)依次遞減，0試驗(yàn)組最大，與0.1 %、0.2 %和0.5 %試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)，但顯著高于其他各組(P<0.05)。肥滿度0.1 %、0.2 %、0.5 %和1.0 %試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)，顯著高于其他各組(P<0.05)，0試驗(yàn)組最小。

表2 β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)存活和生長(zhǎng)的影響Table 2 Effect of β-glucan on the survival and growth of young Salmon trutta

2.2 不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)腸道消化酶的影響

由圖1～3可知，亞?wèn)|鮭幼魚(yú)腸道胰蛋白酶活性、脂肪酶活性、淀粉酶活性均呈現(xiàn)先遞增后降低的變化趨勢(shì)。其中胰蛋白酶活性0.5 % 試驗(yàn)組最大，與0.2 % 試驗(yàn)組差異不顯著，顯著高于其他各組，0試驗(yàn)組最小，與1.5 % 和2.0 %試驗(yàn)組差異不顯著，顯著低于其他各組。脂肪酶活性0試驗(yàn)組最低，顯著低于其他各組；0.5 % 試驗(yàn)組最大，與0.2 %、1.0 %試驗(yàn)組差異不顯著，顯著高于其他各組。淀粉酶活性2.0 % 試驗(yàn)組最小，顯著低于其他各組；0試驗(yàn)組與1.5 %試驗(yàn)組之間差異不顯著，顯著低于0.2 %、0.5 % 和1.0 % 試驗(yàn)組。

2.3 不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)肝臟抗氧化性的影響

由表3可知，飼料中添加不同含量β-葡聚糖，對(duì)GSH含量及GSH-Px和SOD均具有顯著性影響，而對(duì)MDA、CAT活性差異不顯著。其中MDA含量依次呈現(xiàn)遞減變化，0試驗(yàn)組最大，各試驗(yàn)組之間差異不顯著；CAT活性各試驗(yàn)組之間差異不顯著；GSH含量0.5 %試驗(yàn)組最大，與0.1 % 和0.2 % 試驗(yàn)組差異不顯著，顯著高于其他各組；GSH-Px活性0.5 %試驗(yàn)組最高，顯著高于其他各組，0試驗(yàn)組最低；SOD活性0試驗(yàn)組最低，與0.1 %、1.5 %和2.0 %試驗(yàn)組之間差異不顯著，顯著低于其他各組，1.0 %試驗(yàn)組最高，顯著高于其他各組。

表3 β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)肝臟抗氧化能力的影響Table 3 Effects of dietary β-glucan levels on hepatic antioxidant function of juvenile Salmon trutta

3 討 論

3.1 飼料添加不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)存活與生長(zhǎng)影響

目前研究表明，在飼料中添加適量β-葡聚糖水平，能夠明顯提高水產(chǎn)動(dòng)物水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖成活率，且表現(xiàn)出促進(jìn)生長(zhǎng)作用。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|幼魚(yú)存活率無(wú)差異，與許國(guó)煥等[7]試驗(yàn)β-葡聚糖對(duì)彭澤鯽(Carassiusauratus)存活率結(jié)果一致，可能原因本次試驗(yàn)每10 d進(jìn)行1次消毒，減少病害發(fā)生，從而提高其存活率。

在配合飼料中添加0.1 %、0.15 %、0.20 %、0.25 %不同比例的β-葡聚糖，對(duì)錦鯉(Cyprinuscarpiovar)促生長(zhǎng)作用越來(lái)越明顯[8]；同樣β-葡聚糖對(duì)齊口裂腹魚(yú)(Schizothoraxprenanti)[9]和羅非魚(yú)(Oreochromsmossambcus)[3]均具有改善其生長(zhǎng)性能。本次試驗(yàn)結(jié)果表明，添加不同含量的β-葡聚糖，均對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)有促生長(zhǎng)作用，這與上述研究結(jié)果一致，但添加量在0.5 %時(shí)，生長(zhǎng)速度最快，以此推測(cè)β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響亦可能與添加劑量相關(guān)。但也有一些報(bào)道表明β-葡聚糖對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物無(wú)促生長(zhǎng)作用，如王永宏等[10]采用連續(xù)投喂和間接投喂2種方式，β-葡聚糖均能夠顯著提高暗紋東方鲀幼魚(yú)(Takifuguobscurus)成活率，但對(duì)其生長(zhǎng)沒(méi)有影響；還有一些學(xué)者報(bào)道β-葡聚糖對(duì)虹鱒(Oncorhynchusmykiss)和南美白對(duì)蝦(Penaeusvannamei)的促生長(zhǎng)作用不明顯[11-12]；可能原因是β-葡聚糖會(huì)引起動(dòng)物機(jī)體長(zhǎng)時(shí)間處于免疫激活狀態(tài)，造成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)重分配進(jìn)而對(duì)其生長(zhǎng)性能造成了影響[13]。肝體指數(shù)和肥滿度是反映魚(yú)類生長(zhǎng)過(guò)程中形體指標(biāo)的參數(shù)。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，隨著β-葡聚糖含量的增加，肝體指數(shù)依次減小，而肥滿度呈先增大后減小的趨勢(shì)，這與李永娟等試驗(yàn)β-葡聚糖對(duì)黃顙魚(yú)(Pelteobagrusfulvidraco)生長(zhǎng)性能肝體指數(shù)和肥滿度變化相一致[14]，可能原因是β-葡聚糖可以提高亞?wèn)|鮭幼魚(yú)消化酶活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化效率，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體沉積，從而降低肝體指數(shù)。在本試驗(yàn)中，隨著β-葡聚糖含量增加，特定增長(zhǎng)率呈先遞增后減小的趨勢(shì)，這與譚志彪使用β-葡聚糖對(duì)奧尼羅非魚(yú)研究結(jié)果相一致[15]，可能原因是亞?wèn)|鮭幼魚(yú)吸收β-葡聚糖之后可以提供能量，從而起到節(jié)約蛋白質(zhì)用于促進(jìn)生長(zhǎng)。

3.2 飼料添加不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)腸道消化酶活性影響

魚(yú)類的消化系統(tǒng)主要由口咽腔、肝臟、食道和腸等部分組成，相應(yīng)器官的消化腺通過(guò)分泌消化酶，將食物分解成可以被吸收利用的小分子物質(zhì)，從而維持魚(yú)體生命、生長(zhǎng)及繁殖等所需的能量和營(yíng)養(yǎng)[16]。腸道是魚(yú)類消化系統(tǒng)中最長(zhǎng)的區(qū)段，也是最重要的消化器官，其腸粘膜杯狀細(xì)胞能夠分泌粘液和消化酶，具有潤(rùn)滑和消化的功能[17-18]。譚志彪[15]試驗(yàn)結(jié)果表明，飼料中添加一定含量β-葡聚糖對(duì)奧尼羅非魚(yú)腸道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶均有顯著性提高，且1.0 % 添加組效果最好；在本試驗(yàn)中，隨著β-葡聚糖添加不斷增加，亞?wèn)|鮭幼魚(yú)腸道胰蛋白酶活性、脂肪酶活性、淀粉酶活性均呈現(xiàn)先遞增后降低的變化趨勢(shì)，這與上述研究結(jié)果相一致，說(shuō)明飼料中添加適量β-葡聚糖可以提高亞?wèn)|鮭幼魚(yú)腸道消化酶活性，從而增強(qiáng)其消化能力。

3.3 飼料添加不同含量β-葡聚糖對(duì)亞?wèn)|鮭幼魚(yú)肝臟抗氧化能力的影響

肝臟在魚(yú)類整個(gè)新陳代謝過(guò)程中扮演著極其重要角色，是最大的消化腺，主要負(fù)責(zé)魚(yú)體消化吸收、物質(zhì)代謝、解毒和防御功能[19]。一般而言，機(jī)體細(xì)胞在維持正常生命過(guò)程中均產(chǎn)生氧化自由基，MDA具有很強(qiáng)的生物毒性，如果過(guò)量將對(duì)細(xì)胞氧化造成損傷，SOD、GSH-Px和CAT是魚(yú)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，在GSH參與下，GSH-Px催化H2O2分解，從而清除自由基，達(dá)到保護(hù)機(jī)體的目的[20]。錢妤等[21]開(kāi)展了生物素對(duì)團(tuán)頭魴幼魚(yú)肝臟抗氧化能力的試驗(yàn)，結(jié)果顯示隨著生物素含量增加，GSH含量和GSH-Px、SOD活性變化呈先遞增后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明添加適宜生物素能夠提升團(tuán)頭魴抗氧化能力。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著β-葡聚糖不斷增加，亞?wèn)|鮭幼魚(yú)肝臟MDA含量變化依次降低，和CAT活性一樣各試驗(yàn)組之間差異不顯著，而GSH含量和GSH-Px、SOD活性呈先遞增后降低的變化趨勢(shì)，與上述研究結(jié)果相類似，說(shuō)明基礎(chǔ)飼料中添加適量β-葡聚糖能夠提升亞?wèn)|鮭幼魚(yú)抗氧化能力。