緩解高脂飼料誘導(dǎo)大口黑鱸肝損傷的營養(yǎng)策略

牛 奔， 陳衛(wèi)軍＊， 高世陽， 孫 平

（河南科技大學(xué)， 洛陽 471000）

大口黑鱸（Micropterus salmoides），俗稱加州鱸，是一種原產(chǎn)北美的名貴肉食性魚類（圖1）。 因具有肉質(zhì)鮮美、生長迅速等特點(diǎn)，大口黑鱸廣受消費(fèi)者的青睞。 大口黑鱸自1983年引入我國大陸以來，其養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)已在我國形成一定規(guī)模；2020年，我國大口黑鱸養(yǎng)殖產(chǎn)量就高達(dá)62.0萬噸。飼料是集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)高速發(fā)展的基礎(chǔ)， 其成本占整個水產(chǎn)養(yǎng)殖成本的40～60%；蛋白質(zhì)是水產(chǎn)飼料中成本最昂貴的組分。 作為一種典型的肉食性魚類， 大口黑鱸飼料中含有較高的蛋白（蛋白占飼料干重的35%～50%）；其飼料成本占養(yǎng)殖成本的比例高達(dá)60%。 為了降低飼料中的蛋白含量和飼料成本， 科學(xué)家和飼料企業(yè)采取了各種各樣的措施， 如利用碳水化合物和脂肪替代部分蛋白。 然而，受限于魚類對糖類的低利用率，水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)中常通過提高飼料油脂水平， 通過油脂的蛋白質(zhì)節(jié)約效應(yīng)，降低飼料蛋白質(zhì)含量和飼料成本。

圖1 大口黑鱸

高脂飼料在一定程度上降低了飼料成本， 促進(jìn)了大口黑鱸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 然而，現(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)，長期攝入高脂肪飼料會干擾大口黑鱸肝臟脂肪代謝、增強(qiáng)肝臟氧化應(yīng)激、損害肝臟健康、降低魚體生長。 肝臟是魚類重要的代謝和免疫器官，參與糖脂代謝、解毒等重要生理代謝過程， 其損傷或病變將導(dǎo)致魚體代謝機(jī)能紊亂和抗病力降低， 造成生長下降和繼發(fā)性疾病的暴發(fā)， 嚴(yán)重威脅集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迫切需要開展改善養(yǎng)殖魚類高脂日糧脅迫下肝臟健康的研究。 本文總結(jié)了緩解高脂飼料誘導(dǎo)大口黑鱸肝臟損傷的營養(yǎng)策略， 以期為水產(chǎn)養(yǎng)殖的健康、綠色發(fā)展，提供理論基礎(chǔ)。

1 大口黑鱸的脂肪需求及高脂負(fù)面影響

大口黑鱸 （8.7 g） 攝食含4種蛋白水平 （42%，45%，48%和51%）和2種脂肪水平（8%和12%）的飼料；經(jīng)過8周的養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)，攝食12%脂肪水平實(shí)驗(yàn)魚的生長表現(xiàn)最好。 Guo等[1]設(shè)計(jì)了五種不同脂肪水平（3.3%，8.2%， 13.2%，18.1%和23.3%）的飼料，研究了脂肪水平對大口黑鱸（21.8 g）生長和脂肪代謝的影響， 發(fā)現(xiàn)以增重率為指標(biāo)，18.42%的脂肪水平最佳；23.3%的脂肪水平會引起肝臟氧化應(yīng)激，降低魚體生長。 Zhou等[2]比較了三種脂肪水平（5%，10%和20%）對大口黑鱸（13.4 g）生長、肝臟代謝和抗氧化能力的影響， 發(fā)現(xiàn)攝食10%脂肪水平飼料實(shí)驗(yàn)魚的生長表現(xiàn)和肝臟抗氧化能力 （如超氧化物歧化酶SOD和過氧化氫酶CAT） 顯著高于其他兩個脂肪水平組。 可見，大口黑鱸的脂肪需求介于10%和18%，但最適脂肪需求量仍有待實(shí)驗(yàn)確定。

目前，有關(guān)緩解大口黑鱸高脂負(fù)面影響的研究通常將高脂飼料的粗脂肪水平設(shè)置為18%，正常脂肪水平組的粗脂肪水平設(shè)置為10%[3-5]。相比于正常脂肪水平組，高脂飼料常造成生長和攝食量下降，全魚和肝臟脂肪含量增加，肝臟抗氧化能力下降，肝臟氧化應(yīng)激升高，肝臟炎癥、凋亡基因上調(diào)等[3-5]。這些負(fù)面影響嚴(yán)重阻礙了大口黑鱸養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。開展緩解高脂誘導(dǎo)大口黑鱸肝臟損傷的研究已迫在眉睫。

2 緩解高脂飼料誘導(dǎo)大口黑鱸肝臟損傷的營養(yǎng)策略

2.1 膽汁酸

膽汁酸是膽汁中一類具有兩親性的烷膽酸，在調(diào)節(jié)免疫、 糖脂代謝和促進(jìn)動物生長方面發(fā)揮關(guān)鍵作用。 按照化學(xué)性質(zhì)的不同，膽汁酸可分為結(jié)合型膽汁酸和游離型膽汁酸。 結(jié)合型膽汁酸主要包括?；悄懰?、牛磺鵝脫氧膽酸、甘氨膽酸和甘氨鵝脫氧膽酸等；游離型膽汁酸包括鵝脫氧膽酸、膽酸、石膽酸、脫氧膽酸和微量熊脫氧膽酸等。2014年7月，飼料級膽汁酸經(jīng)國家農(nóng)業(yè)部正式批準(zhǔn)為新飼料添加劑，2020年農(nóng)業(yè)部第257號公告《飼料添加劑品種目錄》將膽汁酸的使用范圍拓展至淡水魚。 研究表明： 飼料中添加300-900 mg/kg 鵝脫氧膽酸降低了大口黑鱸血漿和肝臟丙二醛(MDA) 含量、提高了肝臟總超氧化物歧化酶(TSOD)活性、降低了肝臟脂肪蓄積、減輕了高脂日糧對肝臟健康的負(fù)面影響，但對增重率、特定生長率、攝食量和存活率等生長表現(xiàn)指標(biāo)無顯著性影響（表1）[3]。

2.2 綠原酸

綠原酸（Chlorogenic acid, CGA）是由咖啡酸和奎尼酸組成的羧酚酸， 是許多中藥材以及水果蔬菜中的主要有效成分。 它廣泛存在于金銀花、咖啡豆、小麥等食品中。綠原酸具抗氧化、抗病毒和心血管保護(hù)等作用。飼料中添加300 mg/kg或600 mg/kg的綠原酸降低了肝臟游離脂肪酸的含量、 降低了肝臟促炎基因 （如腫瘤壞死因子TNF-α， 白細(xì)胞介素IL-8和IL-15）的mRNA表達(dá)，增加了肝臟抗氧化酶（如谷胱甘肽過氧化物酶GPx） 的mRNA表達(dá)， 降低了肝臟MDA含量；此外，飼料中添加600 mg/kg的綠原酸增加了肝臟脂肪分解基因 （如脂肪甘油三酯脂肪酶ATGL和載脂蛋白APOA1）的mRNA表達(dá)；大口黑鱸攝食含300 mg/kg或600綠原酸的飼料9周后，增重率和攝食量與雖有所增加， 但與高脂組相比無顯著性差異（P>0.05）（表1）[4]。

2.3 蝦青素

蝦青素（Astaxanthin）是一種紅色的酮類葫蘆卜素， 化學(xué)名稱為3, 3’-二羥基-4, 4’-二酮基-β, β’-胡羅卜素-4, 4’-二酮，分子式為C40H52O4，廣泛存在于蝦、蟹、和藻類中。蝦青素屬于非維生素A原的氧化性類胡羅卜素， 具有超強(qiáng)的抗氧化、 抗炎等生物活性，其可能對高脂日糧引起的氧化應(yīng)激具緩解作用。蝦青素在水產(chǎn)養(yǎng)殖中常作為著色劑， 用于觀賞魚皮膚和鮭鱒魚類肌肉的著色， 鮮有研究報道其對水產(chǎn)動物高脂日糧脅迫下的影響。 Xie 等[5]研究了高脂飼料中添加蝦青素（75 mg/kg和150 mg/kg）對大口黑鱸生長表現(xiàn)、抗氧化能力和免疫的影響，發(fā)現(xiàn)飼料中添加75 mg/kg蝦青素顯著增加了魚體增重率、特定生長率和蛋白質(zhì)效率比；150 mg/kg蝦青素增加了肝臟過氧化物酶體增殖激活受體PPARα和3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR）的mRNA表達(dá)，顯著降低了肝臟半胱天冬氨酸蛋白酶Caspase 3和Caspase 9 mRNA的表達(dá)和血漿MDA含量（表1）。

表1 緩解大口黑鱸高脂飼料負(fù)面影響的營養(yǎng)策略

2.4 其他潛在營養(yǎng)策略

目前，有關(guān)緩解大口黑鱸高脂負(fù)面影響的營養(yǎng)策略僅限于蝦青素、 綠原酸和膽汁酸。 然而在其他魚類中，許多研究表明，一些其他潛在藥物也可減輕高脂引起的肝臟損傷和生長遲緩， 如乙氧基喹啉（Ethoxyquin）、黃連素（Berberine）、非諾貝特（Fenofibrate）、膽 堿（Choline）、肉 毒 堿（Carnitine）、維 生 素E（Vitamin E）、甜菜堿（Betaine）、茶多酚（Tea polyphenols）、姜黃素（Curcumin）、α-硫辛酸（α‐lipoic acid）、丙酮酸鈣（Calcium pyruvate）、 羥基酪醇（Hydroxytyrosol）和低聚木糖（Xylooligosaccharides）。 現(xiàn)簡單介紹下乙氧基喹啉、α-硫辛酸、甜菜堿、姜黃素和丙酮酸鈣。

2.4.1 乙氧基喹啉

乙氧基喹啉，又稱抗氧喹、乙氧喹和虎皮靈，分子式為C14H19NO，是一種化學(xué)合成的抗氧化劑。 乙氧基喹啉對過氧化脂質(zhì)自由基具有超強(qiáng)的清除作用，被廣泛應(yīng)用于飼料生產(chǎn)中。飼料中添加乙氧基喹啉具有增強(qiáng)抗氧化能力和降低丙二醛含量的功效， 且300 mg/kg的劑量可顯著提高大口黑鱸的存活率和抗氧化能力。 最近，乙氧基喹啉在攝食高脂的烏鱧中表明具有減輕肝臟氧化應(yīng)激、降低炎癥反應(yīng)和凋亡的功效。

2.4.2 α-硫辛酸

α-硫辛酸， 化學(xué)名為1, 2-二硫戊環(huán)-3-戊酸，分子式為C8H4S2O2，廣泛存在于植物（如菠菜、番茄和甘藍(lán)）和動物體內(nèi)臟中，是一種強(qiáng)力抗氧化劑。α-硫辛酸在體內(nèi)還可轉(zhuǎn)化為還原型的二氫硫辛酸。 近年來，α-硫辛酸和二氫硫辛酸作為抗氧化劑已在國際上得到廣泛認(rèn)可，被廣泛應(yīng)用于肝臟炎癥、糖尿病等多種疾病的治療。 在草魚的研究中發(fā)現(xiàn)，飼料中添加硫辛酸可通過促進(jìn)脂質(zhì)水解和β-氧化，降低脂肪細(xì)胞脂質(zhì)含量。高脂飼料中添加300 mg/kg的硫辛酸顯著增加了羅非魚的生長表現(xiàn)，增強(qiáng)了肝臟和血液的抗氧化能力。

2.4.3 甜菜堿

甜菜堿，又稱三甲基甘氨酸，是甜菜提取蔗糖過程中的一種天然副產(chǎn)品。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，甜菜堿多作為一種誘食劑，提高魚體攝食率和攝食量。 近年來，甜菜堿被證明在腎臟中可作為滲透保護(hù)劑， 在肝臟代謝中可作為DNA和蛋白質(zhì)甲基化的甲基供體；日糧中添加甜菜堿也有助于緩解動物機(jī)體遭受的各種應(yīng)激（如溫度、鹽度）反應(yīng)，降低心血管疾病和中風(fēng)的風(fēng)險。 高脂飼料中添加1.2%的甜菜堿可顯著改善團(tuán)頭魴的生長表現(xiàn)、抗氧化能力、降低脂肪合成、促進(jìn)脂肪分解，保護(hù)魚體肝臟健康。

2.4.4 姜黃素

姜黃素是姜黃（姜科植物的根莖）的主要成分，也是咖喱、芥末中的主要色素，屬于天然酚類抗氧化劑。姜黃素具抗氧化、抗癌、抗炎、抗膽固醇和抗高血壓等功效。 近年來，小鼠中的研究表明，姜黃素具有治療非酒精性脂肪肝病、修復(fù)高脂飲食導(dǎo)致的小鼠腎損傷、調(diào)控肥胖模型小鼠糖脂代謝的作用。相比于高脂組，高脂飼料中添加0.04%姜黃素顯著提高了大黃魚的生長，高降低了肝臟氧化應(yīng)激，提高了肝臟抗氧化能力。

2.4.5 丙酮酸鈣

丙酮酸鈣是丙酮酸的鈣鹽，是一種性質(zhì)穩(wěn)定、無味、微溶于水的白色結(jié)晶粉末。丙酮酸鈣對體重減輕和體脂率降低具顯著效果。 作為一種新型營養(yǎng)補(bǔ)充劑，丙酮酸鈣引起了醫(yī)學(xué)專家的廣泛關(guān)注，受到了市場的熱烈歡迎。 目前，丙酮酸鈣多用于控制體重、降血脂和膽固醇、保護(hù)心肌、增強(qiáng)耐力、清除自由基等。高脂飼料中添加0.75%的丙酮酸鈣顯著改善了金鯧魚的生長表現(xiàn)，降低了肝臟脂肪蓄積。

然而，這些營養(yǎng)策略是否對大口黑鱸高脂飼料引起的負(fù)面影響存在類似改善效果，還需實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

3 總結(jié)與展望

高脂飼料在一定程度上降低了飼料成本，促進(jìn)了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。 然而，長期攝入高脂飼料會降低大口黑鱸生長、危害魚體肝臟健康、降低魚體疾病抵抗力，嚴(yán)重威脅水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。飼料中添加綠原酸、蝦青素和膽汁酸可以緩解大口黑鱸高脂飼料引起的負(fù)面影響。 一些潛在營養(yǎng)策略（如甜菜堿、硫辛酸）可能對大口黑鱸高脂飼料引起的負(fù)面影響也具改善作用，但仍需實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。