表面活性素在不同脂肪水平斜帶石斑魚飼料中的添加效果

朱懷寧，孫秀文，翟少偉,2

( 1.集美大學 水產學院，福建 廈門 361021； 2.鰻鱺現(xiàn)代產業(yè)技術教育部工程研究中心，福建 廈門 361021 )

表面活性素是一些枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)次級代謝產生的一類環(huán)狀脂肽化合物，由非極性的疏水脂肪酸鏈和極性的親水環(huán)肽組成，這種特殊的兩親型結構呈現(xiàn)出良好的表面活性，有類似于乳化劑(如膽汁酸)的乳化作用，能夠促進脂肪乳化，提高機體對脂肪的消化利用[1]。另外表面活性素通過破壞病原菌細胞膜和病毒蛋白合成達到抑菌、抗病毒作用[2-3]。除此之外，表面活性素還具有抗腫瘤、抗蟲作用，安全，無毒，穩(wěn)定性良好[4-5]。目前，表面活性素在魚類飼料中的應用報道逐漸增多。研究發(fā)現(xiàn)，在美洲鰻鱺(Anguillarostrata)[6]、吉富羅非魚(OreochromisniloticusGIFT)[7-9]、花鰻鱺(A.marmorata)[10-11]、斜帶石斑魚(Epinepheluscoioides)[12-14]、尼羅羅非魚(O.niloticus)[15]等魚類飼料中適量添加表面活性素，可降低血脂水平，提高腸道消化酶活性，改善腸道健康，促進生長。研究表明，斜帶石斑魚飼料的適宜脂肪水平為10%[16]，且在該脂肪水平下添加100 mg/kg表面活性素能夠改善其生長性能[17]；同樣具有乳化作用的膽汁酸添加在草魚(Ctenopharyngodonidella)低脂飼料中，具有節(jié)約脂肪的效應[18]，在大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、齊口裂腹魚(Schizothoraxprenanti)等飼料中，可緩解高脂對機體的不利影響[19-20]。表面活性素在不同飼料脂肪水平下的添加效果還未見報道。筆者以斜帶石斑魚幼魚為試驗動物，不同脂肪水平下添加表面活性素，通過研究生長性能、腸道消化酶活性以及血脂水平的變化情況，評價表面活性素的添加效果，為其在魚類飼料中的應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設計

選擇480尾平均體質量(23.36±0.06) g的健康斜帶石斑魚幼魚(福建省小嶝水產科技有限公司提供)，隨機分為6個處理組，即L6S0組、L10S0組、L14S0組、L6S100組、L10S100組和L14S100組，分別投喂脂肪水平為6%、10%和14%基礎飼料，以及在每個脂肪水平基礎飼料中添加0、100 mg/kg表面活性素的試驗飼料；每處理組4個平行，每個平行20尾。試驗期為56 d。

1.2 飼養(yǎng)管理

將斜帶石斑魚置于1000 L(半徑55 cm、高1 m，注水量約800 L)暫養(yǎng)缸中，投喂斜帶石斑魚商業(yè)飼料，暫養(yǎng)15 d。試驗于集美大學水產試驗場循環(huán)水養(yǎng)殖缸(70 cm×60 cm×60 cm，加水量約135 L)中進行。暫養(yǎng)與試驗期間管理：24 h充氣，水溫25～27 ℃，溶解氧質量濃度7.6～8.4 mg/L，pH 7.6～8.0，氨氮質量濃度0.02～0.14 mg/L，日投喂2次(6:00、18:00)，達到表觀飽食，投喂30 min后吸出殘料和糞便，暫養(yǎng)期間日換水量為1/3～1/2。試驗魚成活率為100%。

1.3 飼料及飼養(yǎng)管理

以魚粉、蝦粉、豆粕等為蛋白質源，以豆油、魚油、卵磷脂為脂肪源，配制成3種脂肪水平的基礎飼料，其組成與營養(yǎng)水平見表1。在上述3種基礎飼料中添加表面活性素(福建正源飼料有限公司，有效含量為80%)，逐級混勻，配制添加表面活性素的試驗飼料。所有原料經粉碎過60目篩，按飼料配方比例逐級混勻，使用F-26雙螺桿制粒機(華南理工大學，廣州)制成粒徑2.5 mm的顆粒，自然風干后，真空密封，于-20 ℃保存。

表1 基礎飼料組成與營養(yǎng)水平(風干基礎) %

1.4 測定指標與方法

1.4.1 生長指標

試驗結束后，禁食24 h，對每個平行的試驗魚稱量體質量并計數(shù)。按下式計算生長性能相關指標：

wWGR=(mt-m0)/m0×100%

RSG=(lnmt-lnm0)/t×100%

RFC=mf/(mt-m0)

RDFI=mf/[(m0+mt)/2]/t×100%

式中，wWGR為質量增加率(%)，RSG為特定生長率(%)，RFC為飼料系數(shù)，RDFI為攝食率(%)，m0為初始均質量(g)，mt為終末均質量(g)，mf為平均每尾魚攝食飼料總量(風干樣質量)(g)，t為飼喂天數(shù)(d)。

1.4.2 腸道消化酶活性

每缸隨機取10尾魚，經質量濃度為40 mg/L的丁香酚麻醉后，自尾靜脈抽血，再取出腸道，置于-80 ℃冰箱保存，待測。組織勻漿液的制備參照文獻[21]。腸道脂肪酶與淀粉酶活性采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定。腸道蛋白酶活性采用福林酚試劑法測定。

1.4.3 血脂相關指標

抽取的血液，靜置于4 ℃冰箱24 h，3000 r/min(離心半徑4 cm)離心10 min后得到血清。血清甘油三酯、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇及低密度脂蛋白膽固醇含量均采用南京建成生物工程研究所生產的試劑盒測定。

1.4.4 飼料常規(guī)成分

飼料中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量，分別采用凱氏定氮法、索氏提取法、550 ℃馬福爐灼燒法測定。

1.4.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

所有試驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準差表示，采用SPSS 20.0軟件進行雙因素方差分析，顯著性水平設為0.05。

2 結 果

2.1 表面活性素添加在不同脂肪水平飼料中對斜帶石斑魚幼魚生長的影響

不同處理組斜帶石斑魚幼魚生長變化情況見表2。由表2可知，脂肪水平為6%和10%的飼料中添加表面活性素組的質量增加率和特定生長率顯著提高(P<0.05)，飼料系數(shù)和攝食率顯著降低(P<0.05)，且兩個脂肪水平下添加表面活性素組質量增加率、特定生長率與脂肪水平14%的飼料中未添加表面活性素組接近(P>0.05)。飼料脂肪水平顯著影響上述生長指標(P<0.05)，而脂肪水平與表面活性素添加量兩個因素對斜帶石斑魚幼魚生長指標無顯著交互作用(P>0.05)。

2.2 表面活性素添加在不同脂肪水平飼料中對斜帶石斑魚幼魚腸道消化酶活性的影響

不同處理組斜帶石斑魚幼魚的腸道消化酶活性變化情況見表3。由表3可知，與未添加表面活性素組相比，添加表面活性素組的脂肪酶活性顯著上升(P<0.05)，蛋白酶與淀粉酶活性無顯著變化(P>0.05)。飼料脂肪水平對脂肪酶、蛋白酶活性影響顯著(P<0.05)，脂肪水平與表面活性素添加量兩個因素對斜帶石斑魚幼魚腸道消化酶無顯著交互作用(P>0.05)。

2.3 表面活性素添加在不同脂肪水平飼料中對斜帶石斑魚幼魚血脂水平的影響

不同處理組斜帶石斑魚幼魚的血脂水平變化情況見表4。由表4可知，添加表面活性素顯著降低總膽固醇濃度(P<0.05)，并顯著提高高密度脂蛋白膽固醇濃度(P<0.05)，對低密度脂蛋白膽固醇濃度無顯著影響(P>0.05)；10%、14%脂肪水平下，添加表面活性素顯著降低甘油三酯濃度(P<0.05)。飼料脂肪水平對總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇濃度影響顯著(P<0.05)；脂肪水平與表面活性素添加量兩個因素對斜帶石斑魚幼魚的甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇濃度有顯著交互作用(P<0.05)。

3 討 論

3.1 表面活性素添加對斜帶石斑魚幼魚生長及腸道消化酶活性的影響

本試驗中，添加100 mg/kg表面活性素在脂肪水平為6%和10%的飼料中，顯著提高了斜帶石斑魚幼魚質量增加率、特定生長率，降低了飼料系數(shù)、攝食率。對吉富羅非魚[8-9]的研究表明，添加50 mg/kg表面活性素在脂肪含量為6%的飼料中，質量增加率、特定生長率顯著提高，飼料系數(shù)顯著降低；添加25 mg/kg表面活性素在脂肪水平為6%的鰻鱺飼料中，能顯著提高花鰻鱺和美洲鰻鱺的質量增加率[6,22]，顯著降低美洲鰻鱺的飼料系數(shù)[6]；在脂肪水平為10%的斜帶石斑魚飼料中添加100 mg/kg表面活性素，斜帶石斑魚質量增加率顯著升高，飼料系數(shù)、攝食率呈下降的趨勢[12,17,21]。上述研究表明，飼料中適量添加表面活性素對不同魚類具有促生長作用。這可能是因為：表面活性素通過刺激黏液合成維持腸道上皮屏障的完整性，增強腸道消化吸收功能[23-24]；其含有極性親水環(huán)肽和非極性的疏水脂肪酸鏈，發(fā)揮與飼用乳化劑類似的作用，促進乳糜微粒的形成，增加脂肪與脂肪酶的接觸面積，提高脂肪的消化率[1,25]。但表面活性素添加水平不同，使表面活性素進入不同魚類機體后，發(fā)揮生物活性時的劑量不同[24]。另外，對吉富羅非魚[8,26]、美洲鰻鱺[6]、花鰻鱺[10-11]、斜帶石斑魚[12,17,21]、尼羅羅非魚[14]等魚類的研究表明，飼料中添加適量的表面活性素可顯著提高腸道脂肪酶活性。本試驗中，添加表面活性素使斜帶石斑魚幼魚腸道脂肪酶活性顯著升高，與上述研究結果基本一致。表面活性素作為一種抗菌肽，具有較強的廣譜抗菌作用，可改善腸道菌群結構，降低腸道中有害菌數(shù)量，促進有益菌的增殖[2]。研究表明，在吉富羅非魚[7]、花鰻鱺[27]、斜帶石斑魚[21]等魚類飼料中添加適量表面活性素，可顯著提高腸道中乳酸菌數(shù)量、腸道皺襞高度以及抗氧化酶活性，抑制大腸桿菌(Escherichiacoli)或弧菌(Vibrio)的增殖，且對腸道總菌數(shù)量無顯著影響。上述試驗結果表明，適量的表面活性素可改善腸道組織形態(tài)結構，調節(jié)腸道菌群，改善腸道健康，提高腸道脂肪酶活性，促進魚類生長。此外，本試驗中，6%、10%脂肪水平下添加表面活性素的生長指標與14%脂肪水平下未添加表面活性素的結果相近，說明表面活性素具有節(jié)約脂肪的效應。而100 mg/kg表面活性素添加在脂肪水平為14%的飼料中，無促生長作用，可能是表面活性素的臨界膠束效應，限制了對高水平脂肪的乳化作用[28]，具體原因還有待研究。

3.2 表面活性素添加對斜帶石斑魚幼魚血脂水平的影響

血清中總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇等脂類物質總稱為血脂，其中總膽固醇和甘油三酯水平反映了對脂質吸收的狀況，高密度脂蛋白膽固醇由膽固醇和高密度脂蛋白結合而成，主要反映膽固醇在體內轉運的狀況[29]。本試驗中，未添加表面活性素時，隨著飼料脂肪水平升高，血清中總膽固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白膽固醇濃度呈上升的趨勢。與劉迎隆等[30]對軍曹魚(Rachycentroncanadum)的測定結果相似；當飼料中添加表面活性素時，血清中總膽固醇和甘油三酯水平顯著降低，高密度脂蛋白膽固醇含量顯著提高。對斜帶石斑魚[12]、吉富羅非魚[9]、花鰻鱺[31]等魚類的研究表明，飼料中適量添加表面活性素可降低血清中總膽固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇水平，提高高密度脂蛋白膽固醇含量。上述結果表明，表面活性素能夠降低機體血脂水平。一方面，表面活性素具有較強的表面活性，能夠良好地乳化脂肪，利于脂肪與酶的結合，促進脂肪在肝臟中代謝，調控機體內脂肪代謝水平[1]。另一方面，表面活性素能夠提高肝臟脂蛋白脂酶活性，乳化脂肪，促進甘油三酯水解，從而降低甘油三酯水平[13]。同時，表面活性素能夠促進肝臟中肝脂酶活性，增強脂肪在肝臟中分解代謝，減弱合成代謝，降低血脂水平[9]。

4 結 論

本試驗條件下，表面活性素添加在脂肪水平為6%、10%的飼料中可提高腸道脂肪酶活性，降低血脂水平，促進斜帶石斑魚幼魚生長，并且具有節(jié)約脂肪的效應。而在脂肪水平為14%的飼料中添加100 mg/kg表面活性素無促生長作用。