黑水虻油替代豆油對淇河鯽生長性能、血清生化指標和腸道消化酶活力的影響

賈申宗，林夢君，盧榮華，陳延娜，余維鵬，張玉茹，聶國興

(河南師范大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007)

大豆油是水產(chǎn)商品飼料中常用的優(yōu)質(zhì)脂肪源[1].隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的高速發(fā)展，大豆(油)的消耗量和價格也日益上漲，很難滿足行業(yè)需求.因此尋找新的、價廉質(zhì)優(yōu)的脂肪源已成為水產(chǎn)飼料行業(yè)的研究熱點.昆蟲具有生長速度快、養(yǎng)殖成本低和資源可再生等特點，被認為是水產(chǎn)飼料行業(yè)潛在的脂肪源[2].黑水虻(HermetiaillucensL.)主要分布于在我國南方地區(qū)，因其可將腐爛有機質(zhì)轉(zhuǎn)化為高價值蛋白質(zhì)的特點受到廣泛關(guān)注[3].據(jù)報道，黑水虻幼蟲粗脂肪的質(zhì)量分數(shù)約為32%，富含中鏈脂肪酸月桂酸，與椰子油、豆油等植物油脂脂肪酸組成類似[4].研究發(fā)現(xiàn)，在虹鱒(Oncorhynchusmykiss)日糧中添加質(zhì)量分數(shù)為10%的黑水虻油，有利于提高飼料利用率[5].而且黑水虻油替代豆油不會對建鯉(CyprinuscarpiovarJian)的生長性能產(chǎn)生負面影響，還可以降低脂肪沉積，提高肌肉中n-3多不飽和脂肪酸含量[6].還有研究發(fā)現(xiàn)，黑水虻油完全替代豆油對草魚(Ctenopharyngodonidellus)生長性能沒有不利影響，同時提高了草魚抗氧化能力和腸道菌群的豐富度和多樣性[7].

淇河鯽(Qihe crucian carp,Carassiusauratus)是河南省獨有的珍貴經(jīng)濟魚種[8]，具有生長速度快、產(chǎn)肉率高、口感鮮美和營養(yǎng)價值高等諸多優(yōu)點，養(yǎng)殖前景廣闊.目前尚未見黑水虻油應(yīng)用于淇河鯽飼料中的研究報道.本試驗旨在研究黑水虻油對淇河鯽生長性能、飼料利用效率、血清生化指標和腸道消化酶活力的影響，評估淇河鯽飼料中添加黑水虻油的效果，從而確定黑水虻油的最佳替代水平，為淇河鯽飼料優(yōu)質(zhì)脂肪源的開發(fā)應(yīng)用提供理論數(shù)據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗飼料及原料組成

5種試驗飼料的原料配比及常規(guī)營養(yǎng)水平如表1所示.黑水虻幼蟲購于廣州無兩生物科技有限公司，黑水虻油采用超臨界二氧化碳萃取法獲得.黑水虻油替代豆油的比例為0(SO)，25%(BSFO25)，50%(BSFO50)，75%(BSFO75)和100%(BSFO100)五個水平，配制5種等氮等脂的試驗飼料(粗蛋白質(zhì)量分數(shù)為40%，粗脂肪質(zhì)量分數(shù)為9.5%).將各組飼料原料粉碎后過40目篩，按照配方準確稱量原料，采用逐級放大方法混合均勻，然后加入適量水充分攪拌混勻后，采用F-26型雙螺桿擠條機(廣州華工光機電科技有限公司，廣州)制成顆粒飼料(1.5 mm).在陰涼通風(fēng)處晾干后，裝入密封袋中儲藏于陰涼干燥處備用.

表1 試驗原料及飼料常規(guī)組分組成

1.2 試驗魚及飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行.淇河鯽購于淇縣漁場，使用質(zhì)量分數(shù)為0.01%的KMnO4溶液進行消毒處理.在水泥池中馴化2周后，挑選體表健康、活力強的試驗魚(初始體質(zhì)量為(18.40±2.31) g)300尾,隨機分成5組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)20尾魚，放入養(yǎng)殖桶中，在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖8周.養(yǎng)殖期間每天根據(jù)攝食情況飽食投喂3次(8:30、13:00 和17:30)，每隔2～3 d進行換水，換水比例為30%～40%，每天12 h光照，水溫保持在25～27 ℃，pH維持在6.8～7.8，溶解氧>6 mg/L.

1.3 樣品采集

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后，用濃度為100 mg/L的間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽(MS-222)麻醉所有試驗魚，準確測量體質(zhì)量和體長指標以計算生長指標.每個試驗組在測量體質(zhì)量和體長后，隨機選取3尾淇河鯽作為全魚樣品，隨機選取6尾淇河鯽在冰盤上無菌取其內(nèi)臟團，分離肝臟、腸道和肌肉并對肝臟進行稱量，用于肝體比、腸道消化酶活力和常規(guī)組分分析.每個重復(fù)隨機選取6尾淇河鯽使用一次性注射器從尾靜脈處采血.血清樣品4 ℃ 放置過夜，4 000 r/min離心15 min，吸取上清液置于2 mL離心管中，用于生化指標和抗氧化酶活力檢測.

1.4 生長性能測定

生長指標計算公式如下：

增重率(WGR)=(末體質(zhì)量-初體質(zhì)量)/初體質(zhì)量,

存活率(SR)=(終末尾數(shù)/初始尾數(shù)),

肥滿度(CF)= 體質(zhì)量/體長的立方,

肝體比(HSI)= 肝胰臟質(zhì)量/魚體質(zhì)量.

1.5 常規(guī)組分測定

采集組織樣品，每個處理分別取3尾魚的肌肉組織和全魚，進行常規(guī)組分測定.肌肉組織和全魚中的粗蛋白含量采用國標(GB/T 6432-2018)凱氏定氮法測定，粗脂肪含量采用國標(GB/T 6433-2006)索氏抽提法測定，粗灰分含量采用國標(GB/T 6438-2007)550 ℃馬弗爐灼燒法測定，水分含量采用國標(GB/T 6435-2014)105 ℃烘箱干燥恒重法測定.

1.6 血清生化指標，抗氧化酶活力及腸道消化酶活力測定

采用西門子ADVIA?2400全自動臨床生化分析儀測定淇河鯽血清生化指標(河南新鄉(xiāng)雅士杰醫(yī)學(xué)檢驗所)，包括總蛋白(Total Protein,TP)；白蛋白(Albumin,ALB)；球蛋白(Globulin,GLB)；谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)；谷草轉(zhuǎn)氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)；總膽固醇(Total cholesterol,TCHO)；甘油三酯(Triglyceride,TG)；高密度脂蛋白(High density lipoprotein cholesterol,HDL)和低密度脂蛋白(Low density lipoprotein cholesterol,LDL).血清中抗氧化指標包括丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、過氧化氫酶(Catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)的酶活力嚴格按照試劑盒(南京建成生物工程研究所，南京)說明書進行.每個處理取3尾魚，剪取適量長度前腸腸段，使用試劑盒檢測(南京建成生物工程研究所，南京)淇河鯽腸道脂肪酶(Lipase)、α-淀粉酶(Amylase)和胰蛋白酶(Trypsin)的酶活力.

1.7 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用SPSS 22.0軟件進行單因素方差(One-way ANOVA)分析，然后進行Duncan's多重比較及顯著性檢驗，P<0.05時表示差異顯著，結(jié)果以“平均值±標準差”(Mean±SD)表示.

2 實驗結(jié)果

2.1 黑水虻油對淇河鯽生長性能的影響

黑水虻油對淇河鯽生長性能的影響如表2所示.各組之間淇河鯽初始均質(zhì)量(IBW)、終末均質(zhì)量(FBW)、增重率(WGR)、存活率(SR)、肥滿度(CF)和肝體比(HSI)指標均無顯著性差異(P>0.05).

2.2 黑水虻油對淇河鯽肌肉和全魚常規(guī)成分的影響

如表3所示，黑水虻油替代豆油對淇河鯽肌肉組織和全魚的粗蛋白、粗脂肪、水分和灰分含量均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05).

2.3 黑水虻油對淇河鯽血清生化指標的影響

如表4所示，與SO組相比，各替代組總蛋白、白蛋白、球蛋白、總膽固醇、甘油三酯、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶等差異均不顯著(P>0.05).而BSOF100組低密度脂蛋白(LDL)含量顯著高于對照組(P<0.05).

表2 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽生長性能的影響

表3 黑水虻油對淇河鯽肌肉和全魚常規(guī)組分的影響

表4 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽血清生化指標的影響

2.4 黑水虻油對淇河鯽血清抗氧化酶活性的影響

不同處理組血清抗氧化酶活力變化如表4所示.與SO組相比，各組血清超氧化物歧化酶(SOD)活力無顯著變化(P>0.05)，BSFO75和BSFO100組過氧化氫酶(CAT)活力顯著增加(P<0.05)，且丙二醛(MDA)質(zhì)量分數(shù)顯著降低(P<0.05).

2.5 黑水虻油對淇河鯽腸道消化酶活力的影響

不同處理組腸道消化酶活力變化如表5所示.與SO組相比，各組脂肪酶活力無顯著變化，各組淀粉酶活力和BSFO25、BSFO50、BSFO75組胰蛋白酶活力均顯著高于SO組(P<0.05).

表5 不同比例黑水虻油替代豆油對淇河鯽腸道消化酶活力的影響

3 討 論

研究結(jié)果顯示，不同替代組淇河鯽的生長性能與對照組之間沒有顯著差異，表明黑水虻油替代豆油對淇河鯽的生長不會產(chǎn)生負面影響.這與陳延娜等[7]對草魚的研究發(fā)現(xiàn)黑水虻油完全替代豆油不會影響其生長性能的結(jié)果一致.在建鯉(CyprinuscarpiovarJian)上的研究也表明，黑水虻油可以完全替代豆油，而不會顯著影響其生長[9].先前的研究發(fā)現(xiàn)，黑水虻油富含中鏈脂肪酸的月桂酸[10]，而月桂酸被攝入后，大部分會直接運輸?shù)礁闻K轉(zhuǎn)化為能量和其他代謝產(chǎn)物供機體吸收利用[11]，這可能是淇河鯽生長良好的重要原因.

已有研究發(fā)現(xiàn)，魚體常規(guī)組分受飼料組成的影響[12].在本研究中，不同比例的黑水虻油替代豆油后，對淇河鯽肌肉和全魚的常規(guī)組分沒有顯著影響，這與草魚[7]和建鯉[9]的試驗結(jié)果類似.BELGHIT等[13]使用黑水虻油替代植物油在大西洋鮭(Salmosalar)中的研究也發(fā)現(xiàn)魚體的常規(guī)組分沒有發(fā)生顯著性變化，這可能是由于脂質(zhì)在魚類器官間的轉(zhuǎn)運是通過外源性(飲食)和內(nèi)源性物質(zhì)共同調(diào)節(jié)，說明黑水虻油可以作為日糧脂肪源被淇河鯽很好地吸收利用，從而維持魚體常規(guī)組分的穩(wěn)定.但DAVIS等[14]在美國紅魚(Sciaenopsocellatus)的研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加中鏈脂肪酸會提高魚體的粗蛋白含量，DUMAS等[12]則發(fā)現(xiàn)在虹鱒日糧中使用5%黑水虻油替代豆油后顯著提高了全魚的粗脂肪含量，這可能是魚的種類或飼料配方不同所致.

血清中TP主要由ALB和GLB組成，TP和ALB能夠反應(yīng)機體的蛋白質(zhì)代謝狀況，GLB還可以參與調(diào)節(jié)魚體的免疫反應(yīng)[15].本研究結(jié)果顯示，黑水虻油替代豆油后，對TP，ALB和GLB含量均無顯著影響，表明淇河鯽的蛋白質(zhì)代謝和免疫能力沒有受到不利影響，這與在虹鱒[16]和黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)[17]中的研究結(jié)果相同.AST,ALT是機體重要的氨基酸代謝酶，其含量的變化可以反映肝臟的健康狀況.本研究發(fā)現(xiàn)，與豆油組相比，各替代組的AST和ALT水平?jīng)]有發(fā)生顯著性變化，但黑水虻油替代后(75%～100%)有降低的趨勢，表明黑水虻油對淇河鯽肝臟氨基酸和蛋白質(zhì)代謝無不良影響，這與在建鯉上的研究結(jié)果一致[9].此外，SCHIAVONE等[18]在肉雞的研究也發(fā)現(xiàn)日糧中添加黑水虻油不會影響血液的AST和ALT的水平.TCHO和TG是血液中脂質(zhì)的主要組成，HDL和LDL可以清除和運輸血液中的膽固醇，它們的變化受日糧脂肪源的影響，能夠反映魚體肝臟對脂質(zhì)的吸收利用和轉(zhuǎn)運能力[19].在本研究中，黑水虻油替代豆油后，淇河鯽的TCHO，TG和HDL指標均未發(fā)生顯著性變化，但BSFO100組LDL水平顯著升高，表明完全替代豆油時，淇河鯽的肝臟膽固醇轉(zhuǎn)運功能可能受到影響，長期飼喂會對淇河鯽的正常生長和飼料利用效率產(chǎn)生不利影響.陳延娜等[7]在草魚上的研究也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果.這可能與日糧中飽和脂肪酸含量影響LDL受體的活性有關(guān)，具體機制有待于進一步研究.

本研究中，各組淇河鯽血清中SOD活力沒有顯著差異，BSFO75組和BSFO100組CAT活力顯著高于對照組，MDA含量顯著低于對照組，表明黑水虻油替代豆油可能提高了淇河鯽的抗氧化能力.XU等[20]對鏡鯉(Cyprinuscarpiovar.specularis)的研究同樣發(fā)現(xiàn)日糧中添加黑水虻勻漿可以增加抗氧化能力.這可能與黑水虻含有抗菌肽、幾丁質(zhì)等免疫活性物質(zhì)有關(guān).

本研究中，黑水虻油對淇河鯽腸道脂肪酶活力沒有顯著影響，表明黑水虻油不會影響淇河鯽腸道對脂質(zhì)的消化能力.隨著替代比例的升高，淀粉酶活力顯著增加，胰蛋白酶活力呈現(xiàn)先升后降的趨勢，BSFO100%組與對照組無顯著性差異，其余三組均顯著高于對照組.說明適宜比例的黑水虻油可以提高淇河鯽腸道對蛋白質(zhì)和淀粉類物質(zhì)的利用效率.但SYPNIEWSKI等[21]研究發(fā)現(xiàn)，火雞(Meleagrisgallopavo)日糧中使用黑水虻油替代豆油會降低胰蛋白酶和脂肪酶活力，與本研究結(jié)果不同，可能是因為不同物種的生理特性和飼料配方的差異.

4 結(jié) 論

黑水虻油替代豆油對淇河鯽的生長性能沒有顯著影響，還可以提高抗氧化能力和腸道消化酶活力，但完全替代時會增加血清中LDL含量，因此淇河鯽飼料中脂肪水平為9.5%且豆油添加量水平為5%時，黑水虻油可替代豆油的75%(即黑水虻油的實際添加量為37.5 g/kg)為宜.