螺旋藻對海南長臀鮠抗氧化和脂代謝指標(biāo)的影響

■呂子君 陳平原 李正光 向文洲 謝少林，4 鄒記興

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，廣東廣州 510642；2.三亞海王海洋生物科技有限公司，海南三亞 572029；3.中國科學(xué)院南海海洋研究所，廣東廣州 510301；4.清遠(yuǎn)市北江水產(chǎn)研究所，廣東清遠(yuǎn) 511510）

螺旋藻除蛋白質(zhì)含量高外，它的其它活性成分也十分豐富。螺旋藻多糖、藻藍(lán)蛋白等在抗氧化和降血脂等方面具有獨(dú)特生理功能或藥用價(jià)值[1-3]。超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶（CAT）能有效清除體內(nèi)自由基，從而保護(hù)細(xì)胞不受損傷；螺旋藻中高達(dá)1.7%的γ-亞麻酸和其它不飽和脂肪酸具有軟化血管和降血脂的功效[4]，而且多不飽和脂肪酸能防止細(xì)胞膜氧化,降低MDA等脂質(zhì)過氧化物的產(chǎn)生[5]。聯(lián)合國糧農(nóng)組織把螺旋藻認(rèn)定為“最佳蛋白源之一”和“全人類最理想的食品”。

海南長臀鮠(Cranoglanis bouderius multiradiatus)是名貴的淡水魚類，市場需求量很大。但由于規(guī)模化的人工繁殖技術(shù)仍未突破，海南長臀鮠的數(shù)量日益減少，已被海南省列為二級保護(hù)動(dòng)物。樂小亮等[6]通過線粒體細(xì)胞色素b的基因全序列對海南長臀鮠南渡江種群進(jìn)行了遺傳變異分析，結(jié)果表明，海南長臀鮠遺傳多樣性非常貧乏。目前對海南長臀鮠的研究主要集中在生物學(xué)特性、人工繁殖、資源保護(hù)等方面，對其抗氧化和脂代謝指標(biāo)仍未有人研究。探究如何在有限的苗種資源下提供品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品尤為重要。本研究旨在長臀鮠飼料中用螺旋藻替代部分蛋白，探究血清和肝臟的SOD、MDA、CAT及血清膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)變化，為評價(jià)螺旋藻對長臀鮠的營養(yǎng)保健價(jià)值提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料

螺旋藻干粉由三亞海王海洋生物科技有限公司提供（每100 g螺旋藻干粉含有：能量1 435 kJ、蛋白質(zhì)60.1 g、脂肪2.2 g、碳水化合物19.5 g、Na 333 mg）；以進(jìn)口魚粉、次粉、豆粕、棉籽粕、α-淀粉等為原料，配制基礎(chǔ)飼料。在基礎(chǔ)飼料中分別加入0.5%、1%、2%、3%的螺旋藻粉。各種原料充分混勻后，再制成粒徑1.2 mm的顆粒飼料，50℃烘至水分大約為10%后密封冷藏保存?；A(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 試驗(yàn)材料與飼養(yǎng)管理

長臀鮠魚種由清遠(yuǎn)市興漁水產(chǎn)有限公司提供。選擇平均尾重為（6.32±0.62）g的健康試驗(yàn)魚馴養(yǎng)7 d后，隨機(jī)分為5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50尾魚，以重復(fù)為單位分別放入15個(gè)循環(huán)流水的水族缸內(nèi)，試驗(yàn)期為60 d。

長臀鮠投喂量占魚體重的3%，每天投喂3次，在8:00、12:00和16:00各投喂一次，每天早上進(jìn)行吸污。整個(gè)試驗(yàn)期間平均水溫(26.5±1.3)℃，溶氧≥6 mg/l，pH值為6.8～7.7，氨氮≤0.04 mg/l，亞硝酸鹽≤0.01 mg/l。

1.3 采樣與處理

養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，停飼24 h，每個(gè)水族缸中隨機(jī)抽取10尾長臀鮠采血。每缸魚體釆血后選擇三條于冰盤上解剖，每條魚取1.0 g左右的肝組織，在冰冷的生理鹽水中漂洗除去血液，然后用濾紙吸干表面的水分，加入肝臟組織重量9倍體積的生理鹽水，冰浴勻漿。制備好組織勻漿后4℃、3 500 r/min離心10 min，上清液則10%的組織勻漿液。-20℃保存，待測。

血樣常溫靜置2 h后，4℃、10 000 r/min離心5 min制備血清,-20℃凍存,用于測定血清生理生化指標(biāo)。SOD、TG、MDA、CAT試劑盒購于南京建成生物工程研究所，總膽固醇TC試劑盒購于北京北化康泰臨床試劑有限公司，測定方法根據(jù)試劑盒使用說明。

表1 基礎(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)，%）

2 結(jié)果

2.1 血清和肝臟抗氧化指標(biāo)（見表2）

表2 螺旋藻對長臀鮠血清和肝臟抗氧化指標(biāo)的影響

如表2所示，總體上血清中的SOD比肝臟中的SOD低的4.4～7.7倍，且血清的SOD水平隨螺旋藻添加量的增加而提高，當(dāng)添加量為2%和3%時(shí)，分別比對照組顯著提高了 36.02%（P＜0.05）和 78.15%（P＜0.05）。螺旋藻對肝臟中SOD的提高效果更明顯，添加0.5%時(shí)即達(dá)到顯著水平，各試驗(yàn)組比對照組提高0.88%（P＜0.05）、1.60%（P＜0.05）、4.69%（P＜0.05）和2.63%（P＜0.05）。血清中的CAT水平也比肝臟中的低，平均低2.64倍，其中2%組的血清CAT比對照組顯著提高36.94%（P＜0.05）。螺旋藻對肝臟中CAT的提高效果同樣也更明顯，添加0.5%時(shí)即達(dá)到顯著水平，各試驗(yàn)組比對照組提高21.88%（P＜0.05）、41.23%（P＜0.05）、33.27%（P＜0.05）和 27.12%（P＜0.05）。血清MDA水平比肝臟中的高，試驗(yàn)組的血清MDA比對照組有下降的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。肝臟MDA則有明顯的降低，其中降低最顯著的是3%組（下降71.38%），2%組次之（64.31%）。

2.2 脂代謝指標(biāo)（見表3）

表3 螺旋藻對長臀鮠血清脂代謝指標(biāo)的影響（U/ml）

添加螺旋藻后的長臀鮠血清TC和TG水平有一定的下降（如表3）。3%添加組的血清TC降低效果不及1%和2%組，但這三組都顯著低于對照組（P＜0.05），總體呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢。血清TG水平變化較為平緩，僅當(dāng)添加量為3%時(shí)出現(xiàn)顯著下降，比對照組降低了18.75%（P＜0.05）。

3 討論

3.1 螺旋藻對長臀鮠血清和肝臟抗氧化指標(biāo)的影響

清除自由基的抗氧化劑,按其作用性質(zhì)通常分為兩大類[7-8]：一為預(yù)防性的抗氧化劑,它清除鏈引發(fā)階段的自由基,如CAT等酶以及金屬離子絡(luò)合劑等;二為斷鏈型抗氧化劑,能夠捕捉自由基反應(yīng)鏈中的過氧自由基,阻止或減緩自由基鏈反應(yīng)的進(jìn)行,如 SOD、有機(jī)硒化合物、維生素C等。

SOD在生物體內(nèi)的分布很廣，能阻斷自由基的生成，迅速與超氧化物陰離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為過氧化氫和分子氧，使體內(nèi)的自由基維持相對平衡，保證了細(xì)胞免受損傷，也有效地防止衰老和疾病發(fā)生。所以，機(jī)體的SOD活力能反映出機(jī)體的非特異性免疫水平[9-10]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，添加組的血清和肝臟SOD活性均比對照組有所提高，說明螺旋藻比較有效地清除體內(nèi)自由基。其中血清的SOD活力隨著添加量的提高而呈現(xiàn)上升的趨勢，在添加量為2%和3%時(shí)，較對照組顯著提高。而肝臟SOD活力在添加量為0.5%時(shí)，即出現(xiàn)顯著提高的趨勢，并且以2%添加組最好，3%添加組次之?？傮w來看，螺旋藻能一定程度上改善SOD活力，這與左紹遠(yuǎn)[11]、曹穎莉等[2]和趙飛艷[9]報(bào)道的螺旋藻多糖對小鼠血清和肝臟SOD的結(jié)論相似。

CAT是體內(nèi)尤為重要的抗氧化功能酶，主要存在于過氧化物體中[12]，可以把SOD反應(yīng)生成的過氧化氫進(jìn)一步催化成水，起到徹底清除自由基的作用[13]，與谷胱甘肽還原酶共同保護(hù)巰基酶、膜蛋白，使細(xì)胞膜免受由于過氧化而造成的破壞和損傷[14-15]。本次試驗(yàn)中，血清CAT活力在2%添加水平下顯著高于對照組，處理組的肝臟CAT活力則均顯著高于對照組，說明CAT在肝臟中的抗氧化作用強(qiáng)。這與Thaakur S R[16]、趙飛艷[9]的結(jié)論相符。

MDA含量反映的是機(jī)體中脂質(zhì)的過氧化作用，從而可以衡量細(xì)胞的受損情況。MDA與SOD共同配合，揭示著機(jī)體被自由基影響的程度[17]。從本次研究結(jié)果可見，各試驗(yàn)組的肝臟MDA含量比對照組有顯著下降，說明螺旋藻能有效地減少脂質(zhì)過氧化物的積累，表明肝臟細(xì)胞被自由基損傷程度輕，這與曹穎莉[2]和趙飛艷[9]的研究結(jié)果一致。而血清MDA含量降低效果不明顯，這可能因?yàn)檠芯繉ο?、試?yàn)周期和螺旋藻添加量等條件的不同有關(guān)。

機(jī)體在新陳代謝過程中就能產(chǎn)生自由基,一旦積累過量則可能使機(jī)體受到損傷,導(dǎo)致疾病的發(fā)生。血管壁、低密度脂蛋白和DNA是最易受自由基攻擊的部分,持久影響可能會(huì)大量氧化血液中的脂蛋白,使膽固醇在血管壁中沉積從而誘發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化,引起心臟疾病和腦血管疾病[18]。螺旋藻表現(xiàn)出的提高SOD和CAT、降低MDA，無疑促進(jìn)了機(jī)體的抗氧化作用。

3.2 螺旋藻對長臀鮠脂代謝指標(biāo)的影響

高脂血癥是以體內(nèi)血脂水平異常增高為主的一種疾病，表現(xiàn)為TG、TC含量升高，它是造成動(dòng)脈硬化和心腦血管疾病的重要因素之一[19]。楊翔等[20]發(fā)現(xiàn)，螺旋藻能有效降低患高血脂癥大鼠的血脂。梁冰等[21]、Parada等[22]發(fā)現(xiàn)螺旋藻對腸道菌群具有促進(jìn)作用，可改善腸道內(nèi)環(huán)境，從而促進(jìn)血脂下降。也有研究表明，螺旋藻中豐富的亞油酸和亞麻酸可以防止TG、TC在肝臟血管中大量沉積[23]。萬順康等[24]研究表明，螺旋藻具有調(diào)節(jié)血脂、降低膽固醇的功效。呂子君等[25]表明，螺旋藻可以在一定程度上預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化導(dǎo)致的心腦血管病。本次試驗(yàn)中，添加螺旋藻組的長臀鮠血清TG、TC含量出現(xiàn)下降的趨勢。說明螺旋藻對降低長臀鮠的血脂水平有一定的促進(jìn)作用，但這種作用對TG更為明顯。

4 結(jié)論

螺旋藻在水中不下沉凝聚，也不敗壞水質(zhì)，能直接添加到飼料中。隨著人們生活水平的提高和對健康的重視，優(yōu)質(zhì)的水產(chǎn)品受到越來越多消費(fèi)者的青睞。螺旋藻在魚類上的應(yīng)用效果主要通過魚的肉質(zhì)、魚體的光澤和抗病能力來評價(jià)，對魚類抗氧化和脂代謝指標(biāo)研究較少，特別是針對名優(yōu)魚類的研究，目前還缺少參考依據(jù)。國際上采用檢測抗氧化指標(biāo)來評價(jià)抗衰老的保健食品，這對研究開發(fā)螺旋藻的系列保健食品提供了方向。由于螺旋藻具有很高的藥用價(jià)值,目前國內(nèi)外都在研究螺旋藻的更多功效及其作用機(jī)理。隨著我國乃至世界的人口老齡化日益加快，抗氧化能力強(qiáng)的綠色健康食品具有極其重大的意義無疑會(huì)有很大的市場空間。因此,螺旋藻在長臀鮠的良好應(yīng)用效果為高品質(zhì)水產(chǎn)品的研究和開發(fā)提供了一定的理論基礎(chǔ)。