生姜對尖吻鱸生長特性及免疫酶的影響

■王一福 周勝杰 楊其彬 楊 蕊 馬振華*

(1. 中國水產科學研究院南海水產研究所熱帶水產研究開發(fā)中心，海南三亞572018；2. 農業(yè)農村部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點試驗室，廣東廣州510300；3.三亞熱帶水產研究院，海南三亞572018；4.天津農學院水產學院，天津300384)

尖吻鱸（Lates calcarifer）屬于鱸形目、尖吻鱸科、尖吻鱸屬，優(yōu)點是適應性強、生長速度快，成活率高，西太平洋、印度洋低緯度、亞熱帶河口地區(qū)都有分布[1]，在我國海南沿海等地養(yǎng)殖廣泛。隨著環(huán)保意識的增強，人們對水產飼料添加劑的應用越來越嚴格。中草藥作為水產飼料添加劑中的一大類，作用廣泛，綠色環(huán)保、無副作用[2]，得到人們廣泛的關注。因此，探究中草藥在尖吻鱸飼料中的添加應用具有重要意義。中草藥中的許多種類已應用于水產行業(yè)各個領域。包括用作水產飼料添加劑、免疫增強劑、魚病防治劑等[3-5]。生姜及其提取物具有增強飼料儲藏性[6]、提高抗氧化應激[7]、抑菌[8-9]等作用。在飼料中添加生姜及其提取物時可以改善一些水產養(yǎng)殖品種的生理生化參數(shù)、包括增強動物機體免疫力，提高成活率，促進動物生長，提高產品品質等，如褐點石斑魚[10]、鯉魚[11]、對蝦[12]等飼料中都有添加應用。目前，人們對生姜的飼料添加多使用干姜或者生姜油以及生姜提取物，對于鮮生姜打碎后直接作為添加劑添加到飼料中的應用方式鮮有報道。本試驗通過在尖吻鱸飼料中添加不同比例的鮮生姜投喂海水養(yǎng)殖的尖吻鱸，以研究鮮生姜對尖吻鱸生長特性以及非特異性免疫酶活力的影響。為鮮生姜作為在尖吻鱸飼料添加劑的實際應用提供數(shù)據指導。

1 材料和方法

1.1 試驗用魚及投喂管理

試驗用魚由中國水產科學研究院南海水產研究所熱帶水產研究開發(fā)中心自行培育。體重（16.7～23.1）g，體長為（7.65～11.67）cm。取體表光滑、無損傷、游動活潑、反應機敏、攝食良好的尖吻鱸360 尾，隨機平均分成4個試驗梯度，每個梯度3個平行組，每個平行組30尾魚，分別對其進行飼料投喂試驗，投喂試驗在熱帶水產研究開發(fā)中心流水式海水養(yǎng)殖桶中進行。試驗期間觀察并記錄魚的進食情況，死亡狀況，并進行水質的檢測。主要水質指標如下：溫度（26～29）℃、pH 值7.3～7.8、氨氮＜0.01 mg/l、亞硝酸鹽＜0.03 mg/l。每天投喂兩次，時間為上午9：00 和下午4：00，采用飽食法投喂即投喂到試驗用魚停止攝食為止。投喂后1 h左右進行吸底，將糞便吸出，以免污染水體。上午11：00左右進行一次換水，換水量控制在三分之二左右，試驗周期為六周（42 d）。

1.2 試驗飼料的制備

試驗所用飼料配方是由中國水產科學研究院南海水產研究所熱帶水產研究開發(fā)中心自行設計，試驗所用飼料是由本單位自行制作，嚴格把控質量。其中鮮生姜購買自海南省陵水縣新村鎮(zhèn)農貿市場，稱重打碎后按比例全部加入飼料中。飼料配方及營養(yǎng)水平見表1。

表1 飼料配方及營養(yǎng)水平（風干基礎）

1.3 試驗取樣及計算公式

試驗結束后停食24 h，稱總重。每組試驗3個平行，每個平行取3 尾，每組共9 尾，進行麻醉（MS222）取樣。紙巾擦拭體表，吸干水分，用滅菌的解剖工具進行解剖，取其肝臟和血液，整個操作步驟置于冰袋上進行。將每個平行組的同種組織或器官混和后待測，置于-80 ℃超低溫冰箱保存?zhèn)溆?，測定時稱其重量，按比例加入預冷的0.9%生理鹽水，冰浴勻漿制成10%的勻漿液，按照試劑盒所提供的方法進行離心取上清。最后將其稀釋成不同種酶測試所需的最適濃度。另每個平行隨機取3尾魚，分別測定體長、體重、內臟總重和肝臟重量。增重率（WGR）、特定生長率（SGR）、臟體比（VSI）、肝體比（HSI）、體長增長率（BLGR）、肥滿度（CF）、飼料系數(shù)（FCR）和存活率（SR）的計算公式[13-14]如下。

WGR（%）=100×（Wt-W0）/W0

SGR（%/d）=100×[（LnWt-LnW0）]/t

VSI（%）=100×內臟重量/魚體重量

HSI（%）=100×肝臟重量/魚體重量

BLGR（%）=100×（Lt-L0）/L0

CF（g/cm3）=100×體重/(體長)3

FCR=投喂飼料重量/魚增重量

SR(%)=100×每桶試驗結束魚數(shù)/試驗開始魚數(shù)

式中：Wt——終末平均重量(g)；

W0——初始平均重量(g)；

Lt——終末平均體長(cm)；

L0——初始平均體長(cm)；

t——養(yǎng)殖試驗天數(shù)(d)。

1.4 酶活力指標測定

采用試劑盒（南京建成生物有限公司）進行測定，包括總超氧化物歧化酶（T-SOD）、過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）、溶菌酶（LZM）、還原型谷胱甘肽（GSH）、丙二醛（MDA）。其中血清酶活力用U/ml表示，組織酶活力用U/mg 可溶性蛋白（prot.）表示，個別酶含量單位以試劑盒為準。

1.5 數(shù)據統(tǒng)計

所得結果均采用“平均值±標準差”的形式表示，并采用SPSS22.0 統(tǒng)計分析軟件進行單因素方差分析并進行多重比較，差異顯著性為P＜0.05，然后運用Ex?cel繪制成圖表。

2 結果

2.1 生姜對尖吻鱸攝食及日常狀態(tài)的影響

在尖吻鱸養(yǎng)殖過程中進行飼料投喂時發(fā)現(xiàn)，對照組食欲差，攝食量少，攝食時間長，魚體不活潑，游動次數(shù)少，多停滯于水體底部，個別魚體出現(xiàn)脫離群體的現(xiàn)象；與對照組相比，各試驗組食欲旺盛，攝食量增加且用時減少，魚體活潑好動，在水體底部和上層之間游動，無脫離群體的個體出現(xiàn)，其中又以3%試驗組攝食量最高，活潑性最好。

2.2 生姜對尖吻鱸生長特性的影響(見表2)

表2 飼料中不同添加量的生姜對尖吻鱸生長特性的影響

由表2 可知，隨著飼料中生姜添加量的增加，尖吻鱸的增重率、肝體比、特定生長率及飼料系數(shù)都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且在3%試驗組時達到最大值，但組間均無顯著性差異（P＞0.05）。臟體比則呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，在3%試驗組達到最小值，組間也無顯著性差異(P＞0.05)。1%、3%、5%試驗組的存活率都顯著高于對照組(P＜0.05)，且在1%試驗組存活率最高。1%、3%試驗組的肥滿度顯著低于對照組(P＜0.05)。體長增長率則3%試驗組顯著高于對照組(P＜0.05)。2.3 生姜水平對尖吻鱸免疫酶的影響(見表3、表4)

表3 飼料中不同添加量的生姜對尖吻鱸肝臟免疫酶的影響

表4 飼料中不同添加量的生姜對尖吻鱸血清免疫酶的影響(U/ml)

由表3可知，肝臟中LZM活力隨著飼料中生姜含量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在1%試驗組達到最高值，5%試驗組達到最小值，其中5%試驗組與對照組相比顯著降低（P＜0.05）；MDA含量隨著飼料中生姜含量的增加呈現(xiàn)下降趨勢，3%、5%試驗組顯著低于對照組（P＜0.05）；CAT 活力在1%試驗組顯著高于對照組（P＜0.05），GSH 含量在5%試驗組顯著高于對照組（P＜0.05），且CAT 活力、GSH 含量各試驗組均大于對照組；T-SOD、POD 活力各組間均沒有顯著性差異（P＞0.05），變化不大。

由表4 可知，血清中T-SOD、CAT、LZM 活力在各組間均沒有顯著性差異（P＞0.05），5%試驗組的TSOD活力平均值略高于對照組；CAT活力隨著飼料中生姜含量的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且各試驗組均大于對照組；隨著飼料中生姜含量的增加，LZM活力一直下降，各試驗組LZM活力都低于對照組。

3 討論

生姜因其附有濃郁的辛辣氣味且含有與香味相關的氨基酸，所以是天然的調味誘食劑。有研究報道在鯉魚飼料中添加生姜粉可以提高鯉魚覓食的認知能力，進食時間和進食量都有所提升[11]，與本試驗研究結果相似；在本試驗中，尖吻鱸各試驗組的平均飼料進食量明顯高于對照組，且在3%試驗組達到最大值，說明飼料中添加生姜確實對尖吻鱸具有誘食作用。歐鰉幼魚飼料中添加生姜粉，結果表明生姜組的特定生長率以及體重增加量有所提高，但是效果不顯著[15]；Nya等[16]試驗中也發(fā)現(xiàn)，生姜對虹鱒魚的生長有一定的促進作用；還有研究表明，在對蝦飼料中添加生姜提取物有助于對蝦特定生長率以及日均生長速率的提高[12]。本試驗中，尖吻鱸試驗組的增重率和特定生長率與對照組相比雖然沒有顯著性變化，但與對照組相比都有所增加，且在3%試驗組達到最大值，與他人研究結果相似。肥滿度可以反映魚類的營養(yǎng)狀況和對外界適應的生理狀態(tài)[17]，數(shù)值的高低可能與自身因素、魚體的生長階段、氣候以及餌料組成的變化有關[18]。本試驗結果表明，尖吻鱸飼料中添加生姜后，1%、3%試驗組與對照組相比肥滿度顯著性下降，5%試驗組與對照組差異不顯著，而尖吻鱸在3%試驗組的平均體長增長率顯著性升高，達到最大值。有研究表明，肥滿度下降是魚體將更多的營養(yǎng)用于骨骼生長，且有利于魚苗的后續(xù)生長[19]，與本試驗研究結果相似。由此可知，飼料中添加3%的生姜可能有利于尖吻鱸幼魚體長的增加，對于后期養(yǎng)成育肥有一定的幫助。有研究表明，對蝦飼料中添加生姜提取物可以使感染急性肝胰腺壞死病的對蝦成活率提高30%～40%，主要是由于6-姜辣素抑制了副溶血性弧菌的生物膜形成，減少了致病菌的感染[12]。在本試驗中也得出類似結論，各試驗組尖吻鱸的存活率顯著高于對照組，說明生姜可以減少尖吻鱸疾病的發(fā)作，提高尖吻鱸的存活率。研究結果表明在生姜添加量為1%～3%時能夠有效促進尖吻鱸幼魚的攝食量增加、體長生長、增重率增加以及存活率的提高。

生姜以及提取物具有很強的抗氧化功能，主要是因為生姜中含有的姜辣素類及二苯基庚烷類化合物在分子結構上都具有酚基、羥基或烯鏈結構[20]。SOD是機體中重要的抗氧化酶，活性大小可以反映機體清除自由基的能力[21]；CAT 則負責催化組織器官中的H2O2[22]；除CAT 外，GSH 也 可 清 除H2O2以 及O2-和LOOH 自由基，而且還具有解毒、促進鐵元素吸收及維持細胞免疫等重要生理功能。本試驗中血清TSOD活力和肝臟T-SOD活力在5%試驗組具有升高趨勢。血清CAT 活力和肝臟CAT 活力各試驗組與對照組相比都有所增加，其中肝臟CAT 活力在1%試驗組顯著高于對照組。肝臟GSH 含量隨飼料中生姜含量的增加呈現(xiàn)上升趨勢，且5%試驗組顯著高于對照組，達到最大值。有研究表明，生姜提取物可減輕H2O2誘導的人臍靜脈內皮細胞的氧化應激損傷[23]。另有研究發(fā)現(xiàn)生姜提取液可以有效提高CAT活力，減輕組織的脂質過氧化損傷[24]；將生姜去皮后榨汁，離心后所得的上清可以使小鼠血清SOD活力增加[25]；生姜精油對自由基有一定的清除能力[26-27]；以上他人研究結果與本試驗研究結果相似。綜上所述，生姜對尖吻鱸的抗氧化酶活力具有一定的促進作用，但對不同的種類作用效果不同；生姜添加量在1%時，對CAT活力促進效果最佳；生姜添加量在5%時，對T-SOD活力和GSH含量促進效果達到最大值；說明較低的生姜添加量就可以提高尖吻鱸的抗氧化酶活力，減少機體過氧化損傷，且隨著添加量的增加，作用效果越明顯。MDA為過氧化反應的主要代謝產物，其含量可作為過氧化物積累狀況和氧化應激程度的重要指標[28]。本試驗中，肝臟MDA含量3%、5%試驗組顯著低于對照組。劉金玲等[29]實驗中發(fā)現(xiàn)水蒸氣蒸餾法提取的濃姜汁可以使小鼠肝臟中MDA的含量下降，與本試驗結果相似，MDA 含量的顯著降低，進一步證實了生姜對尖吻鱸抗氧化酶活力的促進作用。

LZM是魚類非特異性免疫能力的一個指示酶，廣泛存在于魚類的各種組織器官中[30]。有研究報道，生姜可以激活單核細胞的分泌功能，使溶菌酶大量釋放水解細菌細胞壁中黏多肽使其死亡或裂解[31]。本試驗中，血清溶菌酶含量隨生姜添加量增加呈現(xiàn)下降趨勢。肝臟溶菌酶含量在1%試驗組則有輕微升高，但不顯著；5%試驗組則比對照組顯著性降低。有研究表明，歐鰉日糧中添加生姜后，試驗組的血清溶菌酶含量與對照組相比顯著下降[16]。因生姜具有較強的抑菌作用[8-9]，溶菌酶下降的原因可能是飼料中添加的生姜有效殺滅、抑制了食物中的致病菌，在一定程度上替代了尖吻鱸機體的免疫機理，減輕了尖吻鱸的免疫負擔。研究結果表明在生姜添加量為3%～5%時能夠有效促進尖吻鱸幼魚提高抗氧化酶活力，降低氧化物的產生，協(xié)助殺菌、預防疾病發(fā)生。

4 結論

本試驗表明飼料中添加生姜（1%～5%）可以提高飼料的誘食性，提高尖吻鱸的存活率，協(xié)助殺菌提高抗氧化能力；在生姜添加量為1%～3%時能夠更好促進尖吻鱸幼魚的增加攝食量、促進體長生長、增加增重率，提高存活率；在生姜添加量為3%～5%時能夠更有效促進尖吻鱸幼魚提高抗氧化酶活力，降低氧化物的產生，協(xié)助殺菌、預防疾病發(fā)生；具體作用機理有待進一步探索。