武 帆,程 麗,印麗云,楊振才
(1.河北師范大學生命科學學院,河北石家莊 050024;2.青島科技大學化學與分子工程學院,山東青島 266042)
草龜(Chinemys reevesiis),又名烏龜、泥龜和金龜?shù)龋`屬于爬行綱、龜鱉目、龜科,具有較高的食用、藥用和觀賞價值。草龜喜靜不喜動,在高密度養(yǎng)殖中活動量更小,而市售龜飼料的蛋白質(zhì)、脂肪含量和能值較高,過剩的能量轉(zhuǎn)化為脂肪,沉積在肝臟、腹腔或四肢內(nèi),使肝臟發(fā)生脂肪變性,引起脂肪肝病變。因此,需要調(diào)節(jié)脂肪代謝、降低身體內(nèi)脂肪含量、促進其健康生長。
研究表明,L-肉堿作為一種綠色安全的飼料添加劑,具有一定的降脂、促生長等作用。水產(chǎn)動物高密度養(yǎng)殖可能會導致其內(nèi)源性L-肉堿合成能力的降低,從而使體內(nèi)現(xiàn)有的L-肉堿水平不能滿足生長代謝的需求,進而影響動物的正常生理功能(Li 等,2019)。因此越來越多的水產(chǎn)配合飼料中添加L-肉堿,以求滿足水產(chǎn)動物基本的營養(yǎng)代謝需求。然而,肉堿對不同水產(chǎn)動物的作用不同(杜震宇等,2002),有些種類的飼料中添加外源性L-肉堿可顯著提高生長性能和飼料效率,如銀鱸(bidyanus bidyanus)、虹 鱒(Oncorhynchus mykiss)和異育銀鯽(Carassius auratus gibelio)等(Yang 等,2012;Dikel 等,2010;章世元等,2009);也有些種類的生長沒有明顯改善,如里海擬鯉(Rutilus rutilus caspicus)和羅非魚(Oreochromis spp)等(Kordi 等,2012;杜震宇等,2002)。目前,L-肉堿對水產(chǎn)動物影響的研究主要集中在魚類,其對水生爬行動物的研究鮮見報道。因此,本試驗以草龜為試驗對象,測定飼料中添加不同劑量的L-肉堿對草龜攝食生長和身體組成方面的影響,為肉堿在草龜飼料中的應用提供依據(jù)。
1.1 試驗設計 本研究設置飼料中L-肉堿添加水平為0、100、200、300、400 mg/kg 和500 mg/kg的6 個試驗組(L0 組為對照組,L1~L5 組為肉堿添加組),每個試驗組設置8 個重復養(yǎng)殖缸,每個重復缸內(nèi)養(yǎng)殖10 只龜,共480 只龜。
1.2 試驗材料 試驗所用草龜稚龜購自湖北省天門市草龜養(yǎng)殖場,初均重為(8.28±0.54)g,共計1000 只。試驗所用基礎飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。為測定消化率,在飼料中加入0.1%的Y2O3作為標記物。將原料粉碎、過80 目篩,采用雙螺桿膨化機(北京現(xiàn)代機械技術(shù)有限公司)調(diào)制、擠壓、膨化成顆粒,穩(wěn)定干燥后噴涂豆油。
表1 試驗飼料組成及主要營養(yǎng)水平
1.3 試驗條件 養(yǎng)殖試驗在河北師范大學水產(chǎn)動物養(yǎng)殖實驗室進行。試驗用龜被養(yǎng)殖在直徑為60 cm,高為70 cm 的48 個養(yǎng)殖缸中,缸內(nèi)均配有電子溫控儀,以保證試驗期間的水溫維持在(30±0.1)℃。為保持水質(zhì)清潔,每天換水兩次,試驗用水為消毒、曝氣之后的自來水。整個試驗過程在室內(nèi)弱光條件下進行,每天僅在收集殘餌時開日光燈,水面光照強度約為120 lux。
1.4 試驗方法 用高錳酸鉀濃度為20 mg/kg 的藥液對草龜進行20 min 藥浴消毒處理,挑選大小均一,活動力強的480 只草龜隨機分到各個養(yǎng)殖缸中進行為期兩周馴化。馴化過程與正式試驗過程的條件和飼料投喂情況一致。馴化結(jié)束后禁食1 d 稱重,獲得初始體重。每天定量、飽足投喂三次(8∶00、12∶30、17∶00),投喂30 min 后用虹吸管將剩余餌料吸出,收集于干凈并已稱干重的紗絹袋中,置于65 ℃鼓風干燥箱中恒溫烘干,稱重并記錄殘餌干重。為矯正殘餌量,在相同試驗環(huán)境下沒有草龜?shù)母字型度攵匡暳?,相同時間后用相同的方法收回,計算溶失率。根據(jù)投餌量和矯正的殘餌量計算草龜?shù)臄z食量。養(yǎng)殖期為56 d,結(jié)束后禁食1 d 稱重,獲得終末體重。試驗期間,L1 組第8 個養(yǎng)殖缸因電子溫控儀出現(xiàn)故障,故提前終止了該缸的試驗。
1.5 龜體營養(yǎng)成分和Y2O3的分析 干物質(zhì)的測定方法是將飼料樣品在105 ℃的烘箱(上海博迅醫(yī)療生物有限公司)中烘干至恒重,龜體水分在65 ℃的烘箱中烘至恒重;粗蛋白質(zhì)采用Foss 全自動凱氏定氮儀Kjeltec8420 測定(Foss,USA);粗脂肪采用索氏抽提法-石油醚提取測定;能量采用Parr 6300 全自動氧彈量熱儀(Parr,USA)測定;粗灰分采用馬弗爐(天津泰斯特儀器有限公司)灼燒法測定。
根據(jù)Refstie 等(1997)的方法消化樣品后,采用ICP-MS 電感耦合等離子質(zhì)譜儀X Series 2(美國賽默飛)測定飼料和糞便中釔的含量,計算消化率。
1.6 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計分析
攝食率/(%/d)=It/[(mt+m0)/2×t]×100;
總消化率/%=(1-飼料中Y2O3含量/糞便中Y2O3含量)×100;
特定生長率/(%/d)=(lnmt-lnm0)/t×100;
相對生長率/(%/d)=(mt-m0)/m0/t×100;
餌料系數(shù)=It/(mt-m0)。
采用Statistica 10.0 軟件進行單因素方差分析(One-Way ANOVA),各試驗組間的差異采用Duncan’s 多重比較,各肉堿添加組與對照組的差異采用LSD 檢驗,P <0.05 表示差異顯著。L-肉堿添加量與特定生長率之間的定量關(guān)系采用多項式回歸分析方法,顯著水平為P <0.05。試驗結(jié)果以“平均值±標準差”表示。
2.1 飼料中L-肉堿添加量對草龜攝食生長的影響 如表2 所示,各組之間的特定生長率(F(5,41)=2.572,P=0.04102 <0.05)和相對生長率(F(5,41)=2.468,P=0.04811 <0.05)具有顯著差異,與對照組相比均有不同程度的升高,其中L2 組最高,其次是L1 組,均顯著高于L0 組和L4 組。試驗L2、L1 組的特定生長率和相對生長率較對照組分別提高8.61%、8.13%、15.54%、14.79%(P <0.05)。攝食率(F(5,41)=1.287,P=0.2883>0.05)、總消化率(F(5,12)=1.264,p=0.3405>0.05)和餌料系數(shù)(F(5,41)=0.5045,P=0.7711>0.05)在各組之間無顯著性差異。草龜?shù)奶囟ㄉL率與L-肉堿的添加量回歸關(guān)系顯著(F(3,43)=4.400,P=0.009),回歸方程為y=22.320x3-17.530x2+3.469x+2.084,解得特定生長率最高點對應的L-肉堿添加量為0.1324 g/kg,即132.4 mg/kg。
表2 飼料中L-肉堿添加量對草龜攝食生長的影響
2.2 飼料中L-肉堿添加量對草龜體成分和肝臟粗脂肪含量的影響 如表3 所示,添加不同梯度的L-肉堿對龜體的水分(F(5,24)=0.1153,P=0.9878>0.05)、粗蛋白質(zhì)(F(5,24)=0.8130,P=0.5521>0.05)、粗脂肪(F(5,24)=0.03807,P=0.9991>0.05)、粗灰分含量(F(5,24)=0.3101,P=0.9020 >0.05)和能值(F(5,24)=0.07165,P=0.9959>0.05)均無顯著影響(P >0.05)。添加不同梯度L-肉堿會顯著影響肝臟粗脂肪含量(F(5,12)=3.161,P=0.04753 <0.05),L3 組的肝臟粗脂肪含量較L0 組比降低25.72%(P <0.05)。
表3 飼料中L-肉堿添加量對草龜體成分和肝臟粗脂肪含量的影響
3.1 飼料中添加L-肉堿對草龜攝食生長的影響成年水產(chǎn)動物的體內(nèi)較少出現(xiàn)肉堿缺乏的情況,但對于尚未發(fā)育完全的幼體,自身的肉堿合成不能滿足機體的正常生長需要,會限制其快速的生長。在這種情況下,適量添加外源性L-肉堿顯得尤為重要。
在飼料中添加外源性L-肉堿,可通過提高水產(chǎn)動物的飼料利用率來促進生長(Yang 等,2012;章世元等,2009;汪軍濤等,2009);研究表明,其對吉富羅非魚(Oreochromis niloticus)、黃河鯉魚(Cyprinus carpio)和彭澤鯽等(茍庚午等,2016;郭黛健等,2011;羅萍等,2006)均有促生長作用,但餌料系數(shù)差異不大;還有少數(shù)水產(chǎn)動物通過提高攝食率來促進生長(Ma 等,2008;Twibell 等,2000)。但是L-肉堿的添加對一些魚類生長并沒有促進作用,如里海擬鯉、大菱鲆(Scophthalmus maximus)和雜交羅非魚成魚等(Kordi 等,2012;劉興旺等,2012;Yang 等,2009)。L-肉堿對水產(chǎn)動物生長性能的影響,與水產(chǎn)動物的種類(杜震宇等,2002)、試驗期間所處的生長階段(Ozório 等,2001)、水質(zhì)參數(shù)(Li 等,2019)、飼料成分以及養(yǎng)殖期間所處環(huán)境(杜震宇等,2002)等有關(guān)。
本試驗在配合飼料中添加L-肉堿,顯著提高了草龜?shù)奶囟ㄉL率和相對生長率,其中L1 組和L2 組均顯著高于對照組。以特定生長率為標準,通過非線性回歸可以得出草龜配合飼料中L-肉堿的適宜添加量為132.4 mg/kg??傊?,在草龜配合飼料中添加L-肉堿促進了草龜?shù)纳L,但并未對攝食率和餌料系數(shù)造成顯著影響。本試驗結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是添加外源性L-肉堿可促進體內(nèi)物質(zhì)的代謝,足量的L-肉堿使草龜充分發(fā)揮了最大氧化供能能力,使新陳代謝率提高進而提高生長速度(張明輝等,2008)。
3.2 飼料中添加L-肉堿對草龜體成分和肝臟粗脂肪含量的影響 補充L-肉堿可增強脂肪酸的氧化,從而降低機體脂肪含量。研究表明,飼料中添加L-肉堿能夠降低不同魚類的脂肪含量,并增加蛋白質(zhì)含量,或降低組織和魚體的蛋白質(zhì)分解代謝,表現(xiàn)出顯著的蛋白質(zhì)儲留效果(郭黛健等,2011;Chen 等,2010;Jalali 等,2010)。但也有研究報道,在飼料中添加L-肉堿并未對體成分產(chǎn)生顯著性影響。如對吉富羅非魚幼魚、大菱鲆和黑鯛幼魚(Sparus macrocephalus)的研究(孫蕾,2016;劉興旺等2012;彭士明等2010)。與這些研究的結(jié)果相似,本試驗在配合飼料中添加不同梯度的L-肉堿也未對草龜?shù)捏w成分產(chǎn)生顯著性影響。但與對照組相比,試驗組龜體粗蛋白質(zhì)含量均有不同程度的增加,因此,在草龜配合飼料中添加L-肉堿可能對節(jié)約蛋白質(zhì)有積極作用。
肝胰臟是魚類進行脂肪酸β 氧化和調(diào)節(jié)脂肪蓄積的主要器官(田娟等,2009),而L-肉堿作為脂肪酸氧化的關(guān)鍵因子,可促進脂肪酸的氧化,避免脂肪在肝臟中的堆積和脂肪肝癥狀的發(fā)生(楊文平,2017)。如在黑鯛幼魚、尼羅羅非魚和羅非魚的研究中發(fā)現(xiàn)(彭士明等,2010;Chen 等,2010;杜震宇等,2002),添加外源性L-肉堿可降低肝臟的粗脂肪含量。吉富羅非魚和奧尼羅非魚肝臟粗脂肪含量隨L-肉堿含量的增加而增加(茍庚午等,2016;黃凱等,2010)。本試驗在草龜飼料中添加外源性L-肉堿后,顯著降低了肝臟的粗脂肪含量,其中L3 組的肝臟粗脂肪含量最低,顯著低于對照組,其余各組間并無顯著性差異??傊?,添加適量的L-肉堿可起到降低肝臟粗脂肪含量的效果,對蛋白質(zhì)分解有節(jié)約作用。但添加過量的L-肉堿可能會加重肝臟的代謝負荷,從而提高肝臟的粗脂肪含量。