溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉幼魚血清生化指標(biāo)的影響

黃金鳳，徐奇友，王常安，趙志剛，羅亮

(1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海201306;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 黑龍江水產(chǎn)研究所，黑龍江 哈爾濱150070)

松浦鏡鯉Cyprinus specularis Songpu是對(duì)德國鏡鯉通過多性狀復(fù)合群體選育結(jié)合微衛(wèi)星和電子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行個(gè)體選育而成功選育出的新品種，具有成活率高、抗病力強(qiáng)、耐寒等優(yōu)點(diǎn)，目前已在中國大部分地區(qū)進(jìn)行養(yǎng)殖。

溫度是水產(chǎn)養(yǎng)殖中一個(gè)非常重要的生態(tài)因子，顯著影響魚類對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，進(jìn)而影響魚類的生長、發(fā)育、代謝等生命活動(dòng)。蛋白質(zhì)是動(dòng)物生長、發(fā)育和維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的必需營養(yǎng)素，它不僅是生物體的重要組成部分，而且在體內(nèi)執(zhí)行多種生物學(xué)功能。中國的不同地區(qū)、不同季節(jié)，氣溫相差較大，為此有必要根據(jù)溫度變化來調(diào)整飼料蛋白質(zhì)水平以滿足魚類生長的需要。魚類血清生化指標(biāo)能夠反映魚類機(jī)體的代謝、營養(yǎng)和生理狀況，并與疾病有著密切的關(guān)系，血清生化指標(biāo)還能夠適當(dāng)反映動(dòng)物對(duì)飼料蛋白質(zhì)的利用情況［1-2］。研究表明，溫度變化對(duì)魚類血清生化成分具有顯著的影響作用［3-7］，但關(guān)于溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)魚類血清生化指標(biāo)影響的研究報(bào)道較少，僅見唐玲等［8］對(duì)鏡鯉成魚進(jìn)行了相關(guān)方面的研究。本研究中，作者研究了不同生長溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉幼魚血清生化指標(biāo)的影響，旨在為進(jìn)一步篩選不同溫度下松浦鏡鯉的最佳蛋白質(zhì)需求、優(yōu)化其飼料配方、減少蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)及環(huán)境污染提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

飼料原料經(jīng)粉碎，過40 目篩，再按表1所示配方制成5 組粒徑為2.0 mm 的顆粒飼料，晾干后保存于冰箱(-20 ℃)中備用。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng) 試驗(yàn)為雙因素試驗(yàn)，設(shè)3個(gè)溫度水平，每個(gè)溫度水平下設(shè)5 個(gè)蛋白質(zhì)水平，每個(gè)處理設(shè)3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放30 尾魚。水溫分別為18、23、28 ℃，蛋白質(zhì)含量(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)分別為30%、32%、34%、36%和38%。試驗(yàn)魚為松浦鏡鯉幼魚，體質(zhì)量為(10.11±1.07)g。試驗(yàn)在黑龍江水產(chǎn)研究所室內(nèi)循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行，采用自動(dòng)控溫儀維持所需要的溫度。試驗(yàn)前將松浦鏡鯉幼魚經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為5%的鹽水消毒后暫養(yǎng)兩周，然后挑選無病無傷的健康鏡鯉隨機(jī)分為15 組。每天投喂3次(8:00、12:00和17:00)，每次投喂以飽食無殘餌為準(zhǔn)。試驗(yàn)共進(jìn)行60 d，每3 周測(cè)定一次魚體質(zhì)量，并計(jì)算飼料消耗量。試驗(yàn)期間定期測(cè)定水質(zhì)，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行消毒。每3 d 換水1次，每次換水量為1/3 ～1/2。試驗(yàn)期間，18 ℃下水體溶氧(DO)＞7.50 mg/L，23 ℃下水體DO＞7.00 mg/L，28 ℃下水體DO＞6.00 mg/L;3 個(gè)溫度下水體中氨氮含量和pH值差異不大，氨氮＜1 mg/L，pH 為7.52 ～7.91。

1.2.2 血清的制備及生化指標(biāo)的測(cè)定 試驗(yàn)結(jié)束后使魚空腹24 h 后稱重。然后從每個(gè)水族箱中隨機(jī)取5 尾魚，用MS 222 麻醉劑麻醉后，采用2.5 mL 一次性注射器從尾靜脈采血，將血液置于5 mL離心管中，于4 ℃下靜置4 h，然后以3 500 r /min低溫離心15 min，小心收集上層血清樣品，并暫存于冰箱(-20 ℃)中待測(cè)。然后將血清保存于冰盒里送黑龍江省電力醫(yī)院采用全自動(dòng)生化分析儀(貝克曼ProCX4，美國)進(jìn)行血清生化分析。

表1 基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)組成(干質(zhì)量)Tab.1 Ingredients and approximate composition in the basal diets(air－dry matter) w/%

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行單因素、雙因素方差分析以及Duncan 多重比較，顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉血清脂代謝和糖代謝指標(biāo)的影響

從表2、表3可見:18 ℃下，松浦鏡鯉幼魚血清甘油三酯(TG)含量在各個(gè)飼料蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P＞0.05);23 ℃下，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平達(dá)到34%以上時(shí)各蛋白質(zhì)組間TG 含量無顯著性差異(P＞0.05);而28 ℃下，32%和34%蛋白質(zhì)組TG 含量顯著高于30%和38% 蛋白質(zhì)組(P＜0.05)。18、23、28 ℃條件下，各個(gè)蛋白質(zhì)組間血清總膽固醇(CHOL)含量無顯著性差異(P ＞0.05);血清肌酐(CREA)、葡萄糖(GLU)含量在蛋白質(zhì)水平達(dá)到32%以上時(shí)，各個(gè)蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P ＞0.05);而血清堿性磷酸酶(ALP)活性分別在32%、34%和32%蛋白質(zhì)水平以上時(shí)，各個(gè)蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P ＞0.05)。

在同一蛋白質(zhì)水平條件下，3 個(gè)溫度間TG、CREA和ALP 含量有顯著性差異(P＜0.05)，且28 ℃組血清TG和CREA 含量顯著低于18 ℃處理組(P＜0.05);18 ℃與23 ℃處理組血清CHOL 無顯著性差異(P＞0.05)，并顯著高于28 ℃處理組(P＜0.05);28 ℃處理組血清ALP 活性高于18 ℃和23 ℃處理組;23 ℃處理組血清GLU 含量顯著高于其他兩個(gè)溫度組(P＜0.05)。

2.2 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉血清氮代謝指標(biāo)的影響

從表4、表5可見:18 ℃下，30%蛋白質(zhì)組血清總蛋白(TP)含量顯著低于其他蛋白質(zhì)組(P＜0.05);23 ℃和28 ℃下，血清TP 含量隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高先升高后降低，并在32%蛋白質(zhì)水平以上各蛋白質(zhì)組無顯著性差異(P＞0.05)。18、23、28 ℃條件下，血清白蛋白(ALB)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)含量隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高先升高后降低，ALB 含量分別在蛋白質(zhì)水平為32%、34%和34%以上時(shí)各個(gè)蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P ＞0.05);而ALT 含量分別在蛋白質(zhì)水平為34%、32%和32%以上時(shí)各個(gè)蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P＞0.05)。18 ℃下，30%蛋白質(zhì)水平血清谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)含量顯著高于其他蛋白質(zhì)組(P＜0.05);23 ℃和28 ℃下，血清AST 含量隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高先升高后降低，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平達(dá)到34%以上時(shí)各蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P＞0.05)。18 ℃和28 ℃下，血清r-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)活性在各個(gè)蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P＞0.05);23 ℃下，蛋白質(zhì)水平達(dá)到32%以上時(shí)各個(gè)蛋白質(zhì)組間GGT 活性無顯著性差異(P＞0.05)。18、23、28 ℃下，血清尿素氮(BUN)含量隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高呈先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平達(dá)到32%以上時(shí)各蛋白質(zhì)組間無顯著性差異(P＞0.05)。

在同一蛋白質(zhì)水平條件下，血清BUN、TP、ALB、ALT和AST 含量與溫度均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，3個(gè)溫度組間其含量有顯著性差異(P＜0.05)，且28 ℃組血清BUN、TP、ALB、ALT和AST 含量顯著低于18 ℃組(P＜0.05);23 ℃組血清GGT 含量顯著高于其他兩個(gè)溫度組(除蛋白質(zhì)含量為30%的28 ℃組外)(P＜0.05)。

表2 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉幼魚血清脂代謝和糖代謝的影響Tab.2 Effects of temperature and dietary protein content on serum lipid metabolism and carbohydrate metabolism indices in juvenile Songpu mirror carp Cyprinus specularis Songpu mmol/L

表3 雙因素方差分析Tab.3 Two－way ANOVA

3 討論

3.1 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉血清糖代謝指標(biāo)的影響

糖、蛋白質(zhì)和脂肪是魚類的主要能量來源。其中GLU是營養(yǎng)物質(zhì)被機(jī)體消化吸收后在血液里的主要形式，反映了糖代謝的基本狀況。體內(nèi)一些重要器官，比如腦，只能以GLU 作為能量的來源［9］。正常情況下，GLU 含量的變化是機(jī)體對(duì)糖吸收、運(yùn)轉(zhuǎn)和代謝動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的反映。錢云霞等［10］、喬志剛等［11］和龍章強(qiáng)等［12］研究發(fā)現(xiàn)，饑餓一周時(shí)魚GLU 含量顯著下降，饑餓幾周后GLU 含量雖然略有下降，但降幅不大，而相對(duì)維持在一個(gè)恒定的水平。說明營養(yǎng)攝入狀況對(duì)魚類機(jī)體糖代謝具有一定的影響作用。本試驗(yàn)中，松浦鏡鯉GLU 含量對(duì)溫度比較敏感，23 ℃下GLU 含量顯著高于其他兩個(gè)溫度組，且18 ℃下GLU 含量最低。這是因?yàn)闇囟蕊@著影響了魚類的總代謝作用，隨溫度的升高，機(jī)體物質(zhì)代謝速度提高，糖的利用率加快，肝糖元分解以及糖異生作用增強(qiáng)，從而使GLU 含量增大。18 ℃下，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平達(dá)到32%時(shí)，隨飼料蛋白質(zhì)水平的升高各個(gè)蛋白質(zhì)組間GLU 含量無顯著性差異，說明18 ℃下，32%的飼料蛋白質(zhì)水平足以維持魚體正常的糖代謝。23 ℃下，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)水平達(dá)到32%以上時(shí)GLU 含量無顯著性差異。28 ℃下，投喂34%飼料蛋白質(zhì)水平魚血清GLU 含量顯著高于其他蛋白質(zhì)組，說明28 ℃下，投喂34%飼料蛋白質(zhì)水平的魚體糖代謝最活躍。各蛋白質(zhì)組間GLU 含量先顯著上升，然后保持穩(wěn)定水平，是因?yàn)轱暳系鞍踪|(zhì)水平的增加促進(jìn)了蛋白質(zhì)在肝胰臟的糖異生形成糖類，再分解成GLU 釋放到血液，從而使血清中GLU 含量升高，當(dāng)提供的蛋白質(zhì)達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，對(duì)糖異生作用不顯著，因此，即使飼料蛋白質(zhì)水平有所提高，GLU 含量仍保持穩(wěn)定水平。

表4 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉幼魚血清氮代謝的影響Tab.4 Effects of temperature and dietary protein content on serum nitrogen metabolism indices in juvenile Songpu mirror carp Cyprinus specularis Songpu

表5 雙因素方差分析Tab.5 Two－way ANOVA

3.2 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉血清脂代謝指標(biāo)的影響

TG是營養(yǎng)物質(zhì)被機(jī)體消化吸收后在血液里的主要形式，反映了脂肪代謝的基本狀況。血清中的TG和CHOL 含量反映了機(jī)體攝取或合成TG和CHOL 的能力。劉波等［7］研究發(fā)現(xiàn)，吉富羅非魚在攝食后的不同時(shí)間，對(duì)照組血清中GLU、CHOL、TG、AST 含量等生化指標(biāo)存在一定的差異，且急性低溫應(yīng)激后血清GLU、CHOL、TG、AST 含量有增加趨勢(shì)。說明營養(yǎng)物質(zhì)的攝入與環(huán)境溫度的變化對(duì)魚類血清生化指標(biāo)具有一定的影響作用。本試驗(yàn)中，血清TG 與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，18℃下TG 含量顯著高于23 ℃和28 ℃。18 ℃和23℃下CHOL 含量無顯著性差異，但顯著高于28 ℃。而同一溫度條件下，TG、CHOL 含量在不同蛋白質(zhì)組間無顯著性差異;這可能是高溫增強(qiáng)了脂肪酸的氧化功能，從而減少TG和CHOL 的合成，另外，溫度也可以通過影響蛋白質(zhì)的消化代謝，進(jìn)而影響脂肪的代謝和調(diào)控，使得不同溫度下血清中的TG和CHOL 含量有顯著性差異。

ALP是一種磷酸單脂酶，可催化單脂的水解反應(yīng)，是生物體內(nèi)一種重要的與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)有關(guān)的代謝調(diào)控酶，主要來自肝臟。本試驗(yàn)中，ALP活性與溫度呈正相關(guān)關(guān)系，3 個(gè)溫度下血清ALP 活性有顯著性差異，且28 ℃下活性最大。說明溫度變化對(duì)機(jī)體蛋白質(zhì)和脂質(zhì)代謝具有一定的影響作用。18 ℃和23 ℃下，ALP 活性隨蛋白質(zhì)水平的升高而增大，但當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)分別達(dá)到32%和34%以上時(shí)各蛋白質(zhì)組間ALP 活性無顯著性差異，28 ℃下，飼料蛋白質(zhì)水平為34%的組血清ALP 活性最大，這可能是不同溫度下機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化代謝差異，且高蛋白質(zhì)水平對(duì)脂肪代謝具有一定的影響作用，從而調(diào)控肝臟ALP 的合成所致。

3.3 溫度和飼料蛋白質(zhì)水平對(duì)松浦鏡鯉氮代謝指標(biāo)的影響

血清總蛋白是機(jī)體蛋白質(zhì)的來源之一，用于修補(bǔ)組織和提供能量。血清總蛋白和白蛋白含量在一定程度上反映了機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化吸收程度和代謝狀況［13］。此外，血清蛋白質(zhì)(白蛋白和球蛋白以及總蛋白)的含量與動(dòng)物對(duì)飼料蛋白質(zhì)的攝取量有關(guān)，同時(shí)受內(nèi)源蛋白質(zhì)分解代謝、外界環(huán)境因子等眾多因素的影響［14］，可以反映魚類健康、營養(yǎng)和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力等。本試驗(yàn)中，魚血清TP和ALB 含量與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，3 個(gè)溫度組間TP和ALB 含量有顯著性差異，且在18 ℃下最大;18、23、28 ℃下，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平達(dá)到32%以上時(shí)，蛋白質(zhì)組間血清TP 含量無顯著性差異;血清ALB 含量在當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平分別達(dá)到32%、34%、34%以上時(shí)，各蛋白質(zhì)組間ALB 含量無顯著性差異。說明18、23、28 ℃下，飼料蛋白質(zhì)水平分別達(dá)到32%、34%和34%時(shí)即可滿足松浦鏡鯉對(duì)蛋白質(zhì)的需求。

ALT和AST是魚類重要的氨基酸轉(zhuǎn)氨酶，在非必需氨基酸的合成和蛋白質(zhì)分解中起著重要的中介作用，其活性反映了蛋白質(zhì)合成和分解代謝的狀況［15］。本試驗(yàn)中，血清ALT和AST 活性與溫度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，3 個(gè)溫度組間ALT和AST 活性有顯著性差異，且18 ℃下活性最大。在18、23、28 ℃條件下，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)含量分別達(dá)到32%、34%、34%以上時(shí)各蛋白質(zhì)組間AST 活性無顯著性差異。說明在18、23、28 ℃下，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)含量分別達(dá)到32%、34%、34%時(shí)有利于促進(jìn)松浦鏡鯉幼魚機(jī)體肝胰臟的氨基酸代謝，從而提高蛋白質(zhì)的利用率。

血清BUN是衡量動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡的一個(gè)重要指標(biāo)。通常，較低的BUN 含量表明氨基酸平衡較好，機(jī)體蛋白質(zhì)合成率較高［13］。血清BUN 過高，則會(huì)使氮通過尿液排出體外，降低飼料中氮的利用率，其含量可以反映動(dòng)物蛋白質(zhì)代謝狀況，并可作為蛋白質(zhì)沉積的一個(gè)指標(biāo)［16］。Figueroa等［17］研究表明，高蛋白質(zhì)水平飼料會(huì)對(duì)肝、腎產(chǎn)生一定的負(fù)荷，因此，血清中BUN 含量隨著飼料蛋白質(zhì)水平的升高呈增加的趨勢(shì)。CREA是肌酸和磷酸肌酸代謝的最終產(chǎn)物，血清中CREA含量與肌肉活動(dòng)量有關(guān)。本試驗(yàn)中，BUN 含量隨溫度的升高顯著下降，28 ℃下BUN 含量最低。18、23 ℃下，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平分別達(dá)到32%和34%以上時(shí)，隨蛋白質(zhì)水平的升高各個(gè)蛋白質(zhì)組間BUN 含量無顯著性差異。28 ℃下，飼料蛋白質(zhì)水平為30%時(shí)魚體血清中BUN 含量最低。這可能是因?yàn)楦邷貤l件下機(jī)體蛋白質(zhì)代謝活躍，導(dǎo)致了蛋白質(zhì)沉積增多。同一溫度條件下，在一定蛋白質(zhì)范圍內(nèi)高蛋白飼料能促進(jìn)蛋白質(zhì)代謝，提高蛋白質(zhì)的利用率，但當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)達(dá)到一定水平后，繼續(xù)提高飼料蛋白質(zhì)水平則會(huì)造成浪費(fèi)。同一蛋白質(zhì)水平下，18、23、28 ℃組間血清CREA 含量有顯著性差異，且28 ℃下血清中CREA 含量顯著低于18 ℃和23℃，可能是28 ℃有利于促進(jìn)肌肉組織的能量代謝，并由腎小球?yàn)V過排出體外，從而使血清CREA 含量降低。

4 結(jié)語

溫度對(duì)魚類機(jī)體具有顯著的影響作用，其作用大小體現(xiàn)在血清生化指標(biāo)的變化上，根據(jù)各項(xiàng)生化指標(biāo)可認(rèn)定23 ℃為松浦鏡鯉幼魚的最適生長溫度。

不同溫度下松浦鏡鯉幼魚的最佳蛋白質(zhì)需要量不同，根據(jù)血清生化指標(biāo)含量可認(rèn)定18、23、28℃下松浦鏡鯉幼魚最佳蛋白質(zhì)需要量分別為32%、34%和34%。

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