瓊膠多糖對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)、體組成和抗氧化能力的影響

郭益紅 ， 宣雄智 ， 趙永志 ， 李文嘉

（1.蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州 215008；2.廣東海納川生物科技股份有限公司，廣東佛山 528500；3. 河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，河南鄭州 450002）

瓊膠是一種從紅藻中提取的天然膠體， 是一種鏈狀聚合物， 結(jié)構(gòu)上由 （1-3）-β-D-半乳糖和（1-4）-3、6-內(nèi)醚-α-L-半乳糖等組成。 瓊膠具有良好的凝膠、增稠和穩(wěn)定性能，在食品中被廣泛用作膠凝劑、穩(wěn)定劑、增稠劑、分散懸浮劑，用來(lái)增加食品黏度、 使食品黏滑而富有彈韌性 （付曉婷，2008）；在工業(yè)上，瓊膠可以進(jìn)一步制成瓊膠糖，是很好的免疫擴(kuò)散介質(zhì)，在臨床診斷、生物化學(xué)、微生物學(xué)、免疫學(xué)研究上發(fā)揮重要作用。 在醫(yī)學(xué)上，可用作腹瀉劑、片劑、油膏劑、魚肝油乳化劑等（王琪琳等，2002）。瓊膠是一種很好的膳食纖維，含有人體必需的多種礦物質(zhì)元素， 具有排毒和降血糖等保健作用（何坤祥，2016）。紅藻中瓊膠的產(chǎn)量和質(zhì)量隨環(huán)境因素，如溫度、鹽度、光照、營(yíng)養(yǎng)鹽等的變化而變化（衛(wèi)燕云等，2020），因此其品質(zhì)不太穩(wěn)定。 異育銀鯽（Carassius auratus gibelio）是以興國(guó)紅鯉為父本，天然雌核發(fā)育的方正銀鯽為母本，經(jīng)人工授精和異精雌核發(fā)育而獲得子代， 其生長(zhǎng)迅速，適應(yīng)能力強(qiáng)，且肉質(zhì)鮮美，頗受人們喜愛（劉艷輝等，2021）。

水產(chǎn)飼料常用黏合劑為淀粉、纖維素等，海藻多糖替代飼料黏合劑對(duì)經(jīng)濟(jì)魚類生長(zhǎng)和免疫性能的影響研究鮮有報(bào)道（宣雄智，2014），本試驗(yàn)擬探索瓊膠粉梯度替代淀粉對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)代謝和免疫性能的影響， 評(píng)估瓊膠應(yīng)用于水產(chǎn)飼料的可行性。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)飼料 瓊膠粉購(gòu)自廣東環(huán)凱生物科技有限公司。所有飼料原料經(jīng)粉碎后過(guò)60 目篩后充分混合均勻， 采用逐級(jí)擴(kuò)大的方法添加維生素和礦物質(zhì)等微量原料，然后加適量蒸餾水，拌勻后用硬顆粒擠壓機(jī)制成直徑為1.5 mm 的顆粒飼料，室溫風(fēng)干后密封于真空包裝袋中， 存放于-20 ℃冰箱中待用。 以不含瓊膠粉的飼料為對(duì)照組，另外，分別以1%、3%、5%瓊膠替代基礎(chǔ)飼料中的淀粉，配制 3 組試驗(yàn)飼料（D1、D2、D3 組），基礎(chǔ)飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

表1 飼料組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)） %

1.2 試驗(yàn)魚與試驗(yàn)條件 試驗(yàn)用異育銀鯽幼魚購(gòu)自江蘇華辰水產(chǎn)實(shí)業(yè)有限公司，試驗(yàn)開始前，先將試驗(yàn)魚在室內(nèi)養(yǎng)殖箱 （規(guī)格70 cm×60 cm，200 L 圓柱型）馴化2 周，馴化期間投喂對(duì)照組飼料。養(yǎng)殖試驗(yàn)設(shè)5 組，每組3 個(gè)重復(fù)。 試驗(yàn)開始前，試驗(yàn)魚禁食24 h， 挑選健康且規(guī)格一致的幼魚稱重，并放入養(yǎng)殖箱，每箱25 尾。試驗(yàn)魚初始體質(zhì)量為（10.32±0.16）g，試驗(yàn)水溫為（20±2）℃，pH 為 7.5左右；適量連續(xù)充氣，使水體溶氧≥5 mg/L；以飽食投喂法每天投喂 2 次（8：30、16：30），準(zhǔn)確記錄投飼量， 投喂結(jié)束后2 h 用虹吸法去除養(yǎng)殖箱底部的糞便。

1.3 樣品收集 養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后， 試驗(yàn)魚禁食24 h，麻醉后（40 mg/L 丁香酚）稱重。 每缸隨機(jī)挑取12 尾，其中3 尾用作全魚樣本，其余9 尾尾靜脈采血，低溫離心（1500 r/min，15 min，4 ℃）吸取上層血清，經(jīng)液氮速凍后置于超低溫冰箱（-80 ℃）保存?zhèn)溆谩?將上述抽完血的試驗(yàn)魚 （每處理組共12 尾）用于肝臟、前腸取樣，所取樣品經(jīng)液氮速凍后保存于超低溫冰箱（-80 ℃）待用。

試驗(yàn)最后2 周，給試驗(yàn)魚投喂含1% Cr2O3的消化率試驗(yàn)飼料，飼喂結(jié)束后1 h，用虹吸法收集糞便，測(cè)定飼料表觀消化率。

1.4 測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 常規(guī)生長(zhǎng)及血清指標(biāo)測(cè)定 飼料和全魚樣品的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量，肝臟的水分和粗脂肪含量均按國(guó)標(biāo)方法測(cè)定。 粗蛋白質(zhì)用凱氏定氮法，粗脂肪用索氏抽提法，粗灰分用馬弗爐在550 ℃灼燒法， 水分用105 ℃烘干恒重法測(cè)定，血清谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、總膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）的測(cè)定依照南京建成生物工程研究所試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行。

試驗(yàn)魚的增重率、飼料轉(zhuǎn)化率、攝食率等指標(biāo)的計(jì)算公式如下：

增重率=（mt×m0）/m0；

飼料轉(zhuǎn)化率 =（mt×m0+ md）/ I；

攝食率/%= I/[t×（m0（g） + mt（g））/2]×100；

成活率/%=末尾數(shù)/初尾數(shù)×100。

式中：mt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體質(zhì)量，g；m0為試驗(yàn)初始魚體質(zhì)量，g；t 為試驗(yàn)時(shí)間，d；md為死亡魚體質(zhì)量，g；I 為飼料干物質(zhì)總投喂量，g。

蛋白質(zhì)效率/%=（mt-m0）/（I×CP）× 100。

式中：mt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)體質(zhì)量，g；m0為試驗(yàn)初始體質(zhì)量，g；t 為試驗(yàn)時(shí)間，d；md為死亡魚體質(zhì)量，g；CP 為飼料中粗蛋白質(zhì)含量；I 為飼料干物質(zhì)總投喂量，g。

1.4.2 表觀消化率測(cè)定 表觀消化率的測(cè)定參照Cho & Kaushik（1990）所報(bào)道的方法，本研究以1% Cr2O3作為指示劑，對(duì)所配制的試驗(yàn)飼料組干物質(zhì)、 粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的表觀消化率進(jìn)行了測(cè)定。 計(jì)算公式如下：

表觀消化率/%＝[1－（A0/A×B/B0）]×100；

式中：A、A0分別為飼料中和糞便中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；B、B0分別為飼料和糞便中的Cr2O3含量。

1.4.3 消化、 免疫及抗氧化酶活性的測(cè)定 酶液的制備及異育銀鯽前腸蛋白酶活性的測(cè)定參照宋林等（2013）所報(bào)道的方法，前腸脂肪酶、淀粉酶、肝臟超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定， 粗酶液中蛋白質(zhì)濃度測(cè)定采用考馬斯亮蘭染色法 （南京建成生物工程研究所試劑盒）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS 22.0 軟件對(duì)試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析 （One-way Anova），差異顯著時(shí)（P ＜ 0.05），用 Duncan’s 法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)。 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果

2.1 瓊膠對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)、體成分和飼料利用率的影響 隨著瓊膠添加量的逐漸增加， 異育銀鯽的增重率呈先上升后下降的趨勢(shì)， 但各組差異不顯著（P ＞ 0.05）。 隨著瓊膠添加量的增加，異育銀鯽肝臟粗脂肪含量逐漸降低，D3 組肝臟脂肪含量、全魚粗蛋白質(zhì)含量、干物質(zhì)表觀消化率分別比對(duì)照組顯著下降 7.75%、7.56%和 4.00%（P ＜0.05）（表 2 ~ 表 4）。

表2 養(yǎng)殖8 周后異育銀鯽的生長(zhǎng)和飼料利用情況

表3 養(yǎng)殖8 周后異育銀鯽全魚及肝臟成分（鮮質(zhì)量） %

表4 養(yǎng)殖8 周后異育銀鯽的表觀消化率 %

2.2 瓊膠對(duì)異育銀鯽消化酶活力的影響 本試驗(yàn)中，D2 和D3 組異育銀鯽前腸淀粉酶活性分別比對(duì)照組顯著下降19.80%和26.99%（P ＜0.05），但各組前腸蛋白酶和脂肪酶活性無(wú)顯著差異（P ＞0.05）（表 5）。

表5 養(yǎng)殖8 周后異育銀鯽前腸消化酶活性 U/mg prot

2.3 瓊膠對(duì)異育銀鯽抗氧化酶活力的影響 本試驗(yàn)中， 隨著瓊膠添加量的增加， 異育銀鯽肝臟SOD 和 CAT 變化趨勢(shì)相似，CAT/SOD 比值逐漸下降，D3 組肝臟酸性磷酸酶、 過(guò)氧化氫酶的活性及CAT/SOD 比值比對(duì)照組顯著下降11.00%、19.61%和16.08%，各組肝臟MDA 含量無(wú)明顯差異（表 6）。

2.4 瓊膠對(duì)異育銀鯽血清指標(biāo)的影響 本試驗(yàn)中，D2 和D3 組異育銀鯽血清總膽固醇含量分別比對(duì)照組顯著下降11.00%和8.33%，其他指標(biāo)各組間無(wú)顯著差異（表7）。

3 討論

3.1 瓊膠對(duì)異育銀鯽生長(zhǎng)、消化及體成分的影響本試驗(yàn)中，隨著瓊膠添加量的逐漸增加，異育銀鯽的增重率呈先上升后下降的趨勢(shì)。 宣雄智等（2014）用含有瓊膠的飼料投喂黑鯛，只有當(dāng)瓊膠添加量達(dá)9%時(shí)，黑鯛的增重率才顯著下降。 本試驗(yàn)中瓊膠替代異育銀鯽飼料中的淀粉量最高為5%，且異育銀鯽是雜食性魚類，食性廣，對(duì)瓊膠等多糖可能有較強(qiáng)的耐受性。

隨著瓊膠添加量的增加， 異育銀鯽肝臟粗脂肪含量逐漸降低，當(dāng)瓊膠添加量為5%時(shí)，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)魚肝臟脂肪含量、全魚粗蛋白質(zhì)含量顯著下降。瓊膠具有較強(qiáng)的吸水膨脹能力，可能會(huì)導(dǎo)致異育銀鯽腸道內(nèi)食糜黏度上升， 減少食糜微團(tuán)與腸道吸收表面的接觸， 抑制腸道黏膜對(duì)食糜微團(tuán)中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收（聶國(guó)興等，2007）和飼料干物質(zhì)表觀消化率的顯著下降， 證實(shí)了該組魚對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化受到了負(fù)面影響。

3.2 瓊膠對(duì)異育銀鯽消化酶活力的影響 魚類淀粉酶是一種碳水化合物水解酶， 主要是由肝胰臟生成和分泌， 淀粉酶活性的高低會(huì)影響到魚類對(duì)食物的消化吸收（關(guān)瑩等，2021）。 有研究表明，木聚糖、 果膠等非淀粉多糖對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物部分消化酶活性具有較強(qiáng)的抑制作用（張振龍，2014）。本試驗(yàn)中，當(dāng)瓊膠添加量為3%和6%時(shí)，異育銀鯽前腸淀粉酶活性顯著下降， 但蛋白酶和脂肪酶活性卻不受影響。魚類對(duì)碳水化合物的利用率較低，且淀粉酶活性與飼料淀粉含量有關(guān)， 隨著瓊膠添加量的線性增加， 飼料淀粉含量逐漸降低可能是淀粉酶活性下降的原因之一， 然而淀粉酶活性并非線性下降， 可能是飼料瓊膠含量的升高不利于食糜與消化液的充分混合， 食糜黏度增加使淀粉酶與底物不能充分接觸， 而底物數(shù)量的減少間接抑制了淀粉酶的活性。 瓊膠粉黏性大，吸附性強(qiáng)，也可能對(duì)酶蛋白有吸附作用， 鈍化了消化酶的活性基團(tuán)（陳亞非等，2005）。

3.3 瓊膠對(duì)異育銀鯽抗氧化能力的影響 海藻多糖在冷凍后可分為膠體部分和非膠體部分，非膠體部分的免疫活性要遠(yuǎn)高于膠體部分， 本試驗(yàn)所用的是商業(yè)瓊膠產(chǎn)品， 其所含有的生物活性物質(zhì)很少， 對(duì)異育銀鯽生理生化的影響主要是基于其物理特性， 如黏度和吸水膨脹性能等 （宣雄智等，2018），因此本試驗(yàn)中，在飼料中添加不同水平的瓊膠并沒有增強(qiáng)肝臟抗氧化酶和血清溶菌酶，這與宣雄智等（2014）對(duì)黑鯛的研究結(jié)果一致。 在魚類抗氧化系統(tǒng)中，SOD 和CAT 酶在機(jī)體清除活性氧自由基中起著關(guān)鍵作用， 這兩種酶活性的變化能有效反映機(jī)體抗氧化防御的變化特征， 基于SOD 和CAT 的作用機(jī)理，兩者的變化趨勢(shì)是類似的， 且一定程度上，CAT/SOD 比值與機(jī)體所承受的氧化壓力成正比（Avanzo 等，2001）；丙二醛含量則可敏銳的反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化強(qiáng)弱（Mu等，2002）。本試驗(yàn)中，SOD 和 CAT 變化趨勢(shì)相似，且隨著瓊膠含量的增加，CAT/SOD 比值逐漸下降， 當(dāng)飼料中瓊膠含量達(dá)5%時(shí)， 異育銀鯽肝臟CAT 的活性及CAT/SOD 比值顯著下降，而肝臟丙二醛含量并無(wú)明顯變化， 表明飼料中添加5%的瓊膠可能并非損害了異育銀鯽機(jī)體的抗氧化能力，而是降低了異育銀鯽的抗氧化壓力，具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

3.4 瓊膠對(duì)異育銀鯽血清生化指標(biāo)的影響 本試驗(yàn)中，3%和5%瓊膠組異育銀鯽血清總膽固醇含量顯著低于對(duì)照組。 研究表明，海藻所含的可溶性膳食纖維有利于降低機(jī)體膽固醇 （虞燕華等，2021）， 其作用機(jī)理主要是通過(guò)改變消化道內(nèi)容物的黏度、pH 及對(duì)消化道內(nèi)容物的吸附性來(lái)影響肝胰臟和腸道的生理功能， 膳食纖維的黏度越大， 對(duì)膽固醇的吸附性越強(qiáng) （Isabel 等，1998）。 瓊膠是一種具有良好黏性和凝膠性的膳食纖維， 這些膳食纖維可能提高了消化道內(nèi)容物的黏度，減少了異育銀鯽對(duì)膽固醇的吸收。

酸性磷酸酶是巨噬細(xì)胞溶酶體的標(biāo)志酶，在酸性環(huán)境中，可水解表面帶有磷酸酯的異物，并可修飾或改變外來(lái)異物的表面分子組成， 增強(qiáng)免疫細(xì)胞對(duì)異物的識(shí)別， 從而加速免疫細(xì)胞對(duì)異物的吞噬和降解（Meng 等，2003）。 本試驗(yàn)中，當(dāng)瓊膠添加量達(dá)5%時(shí)，異育銀鯽肝臟酸性磷酸酶活性顯著下降， 表明魚體免疫力可能受到一定的損害。 有研究表明， 當(dāng)魚體處于健康狀態(tài)時(shí)， 血清膽固醇含量與魚體抗病能力呈正相關(guān)（Nakagawa 等，2007），因此血清總膽固醇含量的下降也從側(cè)面證實(shí)了魚體免疫力受到一定的負(fù)面影響。

4 小結(jié)

瓊膠粉替代淀粉對(duì)異育銀鯽的生長(zhǎng)性能無(wú)明顯影響。 本試驗(yàn)條件下，當(dāng)瓊膠粉添加量達(dá)5%時(shí)， 有助于降低異育銀鯽肝臟粗脂肪和血清膽固醇含量，在一定程度上減輕了魚體的抗氧化壓力，但魚體免疫力也會(huì)受到一定的負(fù)面影響。