精氨酸對雜交鱧生長性能、體組成、血漿生化指標(biāo)及抗氧化能力的影響

李培佳 陳曉瑛 趙紅霞* 曹俊明 陳 冰 彭 凱 黃 文,3 郭 慧

(1.廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，湛江524088；2.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣州510640；3.廣州飛禧特生物科技有限公司，廣州510640)

雜交鱧，又稱雜交烏斑鱧，是烏鱧(ChannaArgus)和斑鱧(Channamaculata)的雜交鱧新品種。雜交鱧通常生活在低洼、池塘、沼澤中，對水溫適應(yīng)強，耐低氧，雜交子1代具有雙親的優(yōu)勢，生長速度快，生長速度較烏鱧快20%，較斑鱧快50%，不僅能夠縮短養(yǎng)殖周期，易馴食人工配合飼料，而且抗病能力強、個體大、肉質(zhì)好，具有去淤生新、生肌補血等優(yōu)點。特別在珠三角地區(qū)，雜交鱧已取代烏鱧、斑鱧，成為鱧科魚類主要養(yǎng)殖品種，其中烏斑雜交鱧在池塘養(yǎng)殖過程中雜交性狀優(yōu)勢較為顯著，深受珠三角養(yǎng)殖戶的歡迎。目前，精氨酸最適需要量在建鯉(CyprinuscarpiovarJian)[11]、軍曹魚(Rachycentroncanadum)[12]等多種魚類上已有研究報道，但尚未見到雜交鱧的精氨酸需要量方面研究。因此，本試驗擬通過評估精氨酸對雜交鱧生長性能、魚體成分含量、血漿生化指標(biāo)及抗氧化能力的影響，以期為精氨酸在雜交鱧人工配合飼料生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

以魚粉、豆粕、玉米蛋白粉、高筋面粉為主要原料，以大豆油、魚油、磷脂油為脂肪源，配制精氨酸水平分別為2.31%、2.42%、2.72%、2.92%、3.12%的5種試驗飼料，分別記作G1、G2、G3、G4、G5。飼料精氨酸采用L-精氨酸，菱形晶體精氨酸，純度≥98%，購自某生物科技有限公司。精氨酸含量采用GB/T 18246—2019法測定。維生素及礦物質(zhì)預(yù)混料添加量按照烏鱧營養(yǎng)需求量進行添加[13]。飼料原料稱量前過60目篩粉碎飼料原料，按照飼料配方稱量各原料，經(jīng)混勻后加入魚油、豆油、磷脂油和水混勻，充分混勻后，采用小型膨化機制成顆粒狀膨化飼料(華強膨化機械T52型膨化機)，55 ℃烘干后置于-20 ℃冰箱備用。試驗飼料組成及營養(yǎng)水平見表1，飼料氨基酸組成見表2。

表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理

養(yǎng)殖試驗在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院動物科學(xué)研究所白云實驗基地進行。雜交鱧魚苗購自廣州市錦龍漁業(yè)有限公司。魚苗運回后放入暫養(yǎng)池塘網(wǎng)箱(2.5 m×2.5 m×1.5 m)中進行暫養(yǎng)，暫養(yǎng)期間每天飽食投喂基礎(chǔ)飼料2次，暫養(yǎng)1周后正式養(yǎng)殖試驗。雜交鱧饑餓24 h，隨機挑選750尾體格健壯，平均初始體重為(22.02±0.02) g的雜交鱧魚苗，置于15個網(wǎng)箱(1.5 m×1.5 m×1.5 m)中，網(wǎng)箱高出水面20 cm，有效水體體積293 L。試驗分成5組，每組3個重復(fù)(網(wǎng)箱)，每個網(wǎng)箱50尾魚，分別投喂5種試驗飼料，持續(xù)飼養(yǎng)8周。每天定時投食2次，分別為08:00和16:00，表觀飽食投喂，并根據(jù)魚體生長、攝食情況和水溫等環(huán)境條件及時調(diào)整投喂量，每天記錄魚攝食及死亡情況。試驗期間水溫為25～32 ℃，pH 8.0左右，溶氧濃度8 mg/L左右，氨氮濃度小于0.1 mg/L。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 生長性能測定

存活率(survival rate，SR)=100×
終末尾數(shù)/初始尾數(shù);
WGR=100×(終末體重-初始體重)/初始體重;
飼料系數(shù)(feed coefficient rate，F(xiàn)CR)=攝食
飼料總重/(終末體重-初始體重);
蛋白質(zhì)沉積率(protein productive value，PPV)=100×
(終末體重×終末魚體蛋白質(zhì)含量-初始體重×
初始魚體蛋白質(zhì)含量)/(飼料攝入量×
飼料蛋白質(zhì)含量);
特定生長率(specific growth rate，SGR)=
100×(ln終末體重-ln初始體重)/養(yǎng)殖時間;
肥滿度(condition factor，CF)=100×體重/體長3;
肝體比(hepatopancreas somatic indices，HSI)=
100×肝臟重/體重;
臟體比(viscera somatic indices，VSI)=100×
內(nèi)臟重/體重。

1.3.2 魚體成分測定

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后進行樣品采集，首先將試驗魚禁食24 h，依次對每個網(wǎng)箱進行計數(shù)和稱重。隨后每個網(wǎng)箱隨機選取3尾魚置于-20 ℃保存，用于檢測全魚體成分。采用GB/T 6435—2014法測定魚體水分含量，GB/T 6432—2018法測定魚體粗蛋白質(zhì)含量，GB/T 6438—2007法測定魚體粗灰分含量，GB/T 6433—2006法測定魚體粗脂肪含量，GB/T 18246—2019法測定魚體氨基酸含量。

1.3.3 血漿生化指標(biāo)測定

養(yǎng)殖試驗結(jié)束后，雜交鱧停止攝食24 h，每個網(wǎng)箱隨機取8尾魚，采用MS-222溶液(120 mg/L)麻醉處理，尾靜脈采血法，采用肝素鈉抗凝管采集血液，4 000 r/min離心10 min，制備血漿，于-78 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩Ｑ獫{生化指標(biāo)在廣州金域醫(yī)學(xué)公司采用全自動化分析儀(貝克曼ProCX4，德國)測定。各指標(biāo)測定方法如下:采用雙縮脲法測定TP含量，酶偶聯(lián)速率法測定尿素氮(urea nitrogen，UN)含量，速率法測定ALT、AST活性,采用酶法測定葡萄糖(glucose，GLU)、甘油三酯(triglyceride，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)含量。

1.3.4 血漿抗氧化能力測定

采用南京建成生物工程研究所試劑盒，測定血漿SOD、GSH-Px活性，總抗氧化能力(total antioxidant capacity，T-AOC)及MDA含量，測定步驟和計算公式等參考試劑盒說明書。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件的ANOVA過程進行單因素方差分析，而后采用Duncan氏法進行多重比較，所有的試驗結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料中精氨酸水平對雜交鱧生長性能的影響

由表3可見，隨著飼料精氨酸水平的增加，雜交鱧WGR呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，G4組顯著高于G1、G2、G3、G5組(P<0.05)；雜交鱧SGR呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，G4組顯著高于G1、G2、G3、G5組(P<0.05)；雜交鱧FCR呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，并在G4組達到最小值，顯著低于G1、G2、G3、G5組(P<0.05)；雜交鱧PPV呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，在G4組最高，顯著高于G1、G2、G3組(P<0.05)；雜交鱧HSI呈現(xiàn)下降趨勢，G4組顯著低于G1和G2組(P<0.05)。雜交鱧SR、CF、VSI趨勢變化不明顯，各組之間無顯著差異(P>0.05)。

由圖1、圖2、圖3可知，在本試驗條件下以雜交鱧SGR、PPV、WGR指標(biāo)為判定依據(jù)，通過折線模型，雜交鱧幼魚飼料精氨酸最適水平分別為2.91%、2.98%、2.95%。

圖1 特定生長率為指標(biāo)的折線模型

圖2 蛋白質(zhì)沉積率為指標(biāo)的折線模型

圖3 增重率為指標(biāo)的折線模型

2.2 飼料中精氨酸水平對雜交鱧體成分和氨基酸成分的影響

由表4可知，雜交鱧各組之間全魚的水分含量無顯著差異(P>0.05)；雜交鱧全魚粗蛋白質(zhì)含量各組間呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，G4組達到顯著水平(P<0.05)，雜交鱧全魚粗脂肪含量呈現(xiàn)下降趨勢，但各組間無顯著差異(P>0.05)；雜交鱧魚體粗灰分含量呈現(xiàn)升高趨勢，并在G4組達到顯著水平(P<0.05)。

表4 飼料中精氨酸水平對雜交鱧體成分的影響

由表5可知，必需氨基酸組成方面，雜交鱧全魚精氨酸含量呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢，并在G4組達到顯著水平(P<0.05)；亮氨酸含量在G3組達到最高，與其他各組差異顯著(P<0.05)；蛋氨酸含量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，G3組顯著高于G5組(P<0.05)；纈氨酸含量呈現(xiàn)先升高后下降趨勢，G3組顯著高于G1、G2和G5組(P<0.05)。非必需氨基酸方面，丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸含量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，均在G3組達到最高值，顯著高于G5組(P<0.05)；其余氨基酸含量在G3組均高于其他各組，但無顯著差異(P>0.05)。

2.3 飼料中精氨酸水平對雜交鱧血漿生化指標(biāo)的影響

由表5可知，飼料中添加精氨酸對雜交鱧血漿生化指標(biāo)均無顯著影響(P>0.05)。隨飼料精氨酸水平的上升，雜交鱧血漿中的TP含量呈現(xiàn)升高趨勢，并在G4組達到最大值；血漿GLU含量呈現(xiàn)下降趨勢，并且在G4組達到最小值。隨飼料精氨酸水平的上升，雜交鱧血漿AST、ALT活性呈現(xiàn)先升高后下降趨勢。

表5 飼料中精氨酸水平對雜交鱧魚體氨基酸成分的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

表6 飼料中精氨酸水平對雜交鱧血漿生化指標(biāo)的影響

續(xù)表6項目 Items組別 GroupsG1G2G3G4G5谷草轉(zhuǎn)氨酶 AST/(U/L)75.33±2.0891.33±12.0186.33±15.5787.33±9.0779.33±15.53谷丙轉(zhuǎn)氨酶 ALT/(U/L)5.33±3.066.33±2.087.33±1.154.00±2.654.33±0.58總膽固醇 TC/(mmol/L)2.74±0.112.58±0.092.90±0.392.72±0.122.71±0.19

2.4 飼料中精氨酸水平對雜交鱧血漿抗氧化能力的影響

由表7可知，隨飼料精氨酸水平的上升，血漿SOD活性呈現(xiàn)先升高后下降趨勢，并在G3組達到最大值，顯著高于其他組(P<0.05)；G5組血漿GSH-Px活性顯著高于G2組(P<0.05)，G4和G5組血漿T-AOC顯著高于G1組(P<0.05)，G5組血漿MDA含量顯著低于G1和G2組(P<0.05)。

表7 飼料中精氨酸水平對雜交鱧血漿抗氧化能力的影響

3 討 論

3.1 精氨酸對雜交鱧生長性能和體成分的影響

在本試驗中，隨著飼料精氨酸水平的上升，雜交鱧WGR、SGR、PPV顯著升高，F(xiàn)CR顯著下降，當(dāng)飼料精氨酸水平為2.92%，F(xiàn)CR達到最低值，這一結(jié)果在印度鯉魚上也得到證明[6]。在本試驗條件下以雜交鱧SGR、WGR、PPV指標(biāo)為判定依據(jù)，通過折線模型，進行綜合分析表明，雜交鱧幼魚飼料精氨酸最適水平分別為2.91%、2.95%、2.98%(飼料粗蛋白質(zhì)含量分別為6.63%、6.65%、6.72%)。雜交鱧的精氨酸需要量與軍曹魚(2.38%)[12]、黃顙魚(2.38%～2.74%)[14]、烏鱧(2.65%)[15]相似，低于建鯉(4.3%)[11]、斑點叉尾(4.3%)[16]。魚體精氨酸適宜需求量受飼料配比、飼喂方式等多種因素制約，不同魚類精氨酸適宜需要量有待研究。

在本試驗中，隨飼料精氨酸水平的添加，雜交鱧全魚水分含量未產(chǎn)生顯著變化，但是全魚粗蛋白質(zhì)含量顯著升高，在G4組達到最大值，與其他各組差異顯著。當(dāng)精氨酸水平為1.76%時，軍曹魚魚體粗蛋白質(zhì)含量最低，當(dāng)精氨酸水平為2.96%時，魚體粗蛋白質(zhì)含量最高，當(dāng)精氨酸水平超出2.96%時則粗蛋白質(zhì)含量顯著下降，同時這在石斑魚幼魚(Epinephelusspp)上也得到證明[9，17]。研究表明，機體精氨酸在代謝過程中通過內(nèi)分泌信號調(diào)節(jié)腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)，抑制機體內(nèi)脂肪酸和類固醇的合成，影響其合成過程，降低粗脂肪含量[18]，在本試驗中，粗脂肪含量呈現(xiàn)下降趨勢，這與黑鯛[19]研究結(jié)果一致，當(dāng)飼料精氨酸水平為1.5%～2.5%，與黑鯛魚體粗脂肪含量呈負相關(guān)。隨精氨酸水平的上升，雜交鱧全魚粗灰分含量各組出現(xiàn)升高趨勢，當(dāng)飼料精氨酸水平為2.92%時，魚體粗灰分含量達到顯著峰值，這與團頭魴(Megalobramaamblycephala)[20]研究結(jié)果相一致，具體影響機理還需進一步研究。

動物機體內(nèi)精氨酸與賴氨酸拮抗作用普遍存在，精氨酸與賴氨酸在腸道吸收過程中，利用同一種轉(zhuǎn)運載體進行轉(zhuǎn)運吸收，因此在代謝過程中存在拮抗現(xiàn)象[2]。魚類體內(nèi)精氨酸與賴氨酸是否存在拮抗仍有爭議，研究發(fā)現(xiàn)在牙鲆[21]上并未出現(xiàn)明顯拮抗作用，但在大西洋鮭(Salmosalar)[22]體內(nèi)精氨酸與賴氨酸產(chǎn)生拮抗作用。本試驗條件下，全魚精氨酸含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，當(dāng)飼料精氨酸水平為2.92%時，雜交鱧魚體精氨酸含量達到最大值，但未見精氨酸與賴氨酸之間產(chǎn)生相互拮抗影響。有報道指出，飼料中添加精氨酸可顯著提高黑鯛幼魚亮氨酸、異亮氨酸、精氨酸、谷氨酸、丙氨酸、絲氨酸含量[19]。在本試驗條件下，隨精氨酸水平的上升，對雜交鱧魚全魚精氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸含量產(chǎn)生顯著影響，表明在雜交鱧飼料中添加精氨酸可顯著提高全魚氨基酸含量。因此，在雜交鱧飼料中適量添加精氨酸能夠提高其生長性能、降低飼料系數(shù)、促進蛋白質(zhì)和氨基酸沉積。

3.2 精氨酸對雜交鱧血漿生化指標(biāo)的影響

血漿生化指標(biāo)可以反映魚體代謝、健康、營養(yǎng)狀況及對環(huán)境的適應(yīng)性[23]。血漿TP起維持血管正常滲透壓、酸堿度作用，間接反映機體消化能力[24]。本試驗條件下，血漿TP含量呈現(xiàn)升高的趨勢，并在G4組取得較高值，這與雜交鱧全魚粗蛋白質(zhì)含量升高結(jié)果一致，表明飼料添加適量精氨酸能夠促進機體蛋白質(zhì)生成。血脂含量關(guān)聯(lián)魚類機體新陳代謝，TG含量變化反映了肝臟代謝脂肪的狀況。本試驗結(jié)果表明，雜交鱧血漿TG、TC含量未出現(xiàn)顯著變化，表明精氨酸對魚體脂肪代謝沒有顯著影響，這與斜帶石斑魚幼魚[17]的研究結(jié)果一致。AST、ALT活性作為評價細胞損傷指標(biāo)，正常情況下活性較低，細胞病變或者通透性增加導(dǎo)致轉(zhuǎn)氨酶活性的增加。本試驗中，雜交鱧血漿AST、ALT活性呈現(xiàn)先升高后下降趨勢，當(dāng)精氨酸水平為2.92%時，AST、ALT活性達到最低。這與凡納濱對蝦、黑鯛[7-8]研究結(jié)果一致，表明飼料中添加適量精氨酸對魚類細胞具有保護作用。血漿UN含量反映魚體蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的平衡狀態(tài)，當(dāng)攝食氨基酸不平衡或者氨基酸缺乏的飼料后，會造成機體氨基酸代謝平衡紊亂，血漿UN含量隨之上升[21,25]。在本試驗中，血漿UN含量在G3組略低于其他組，表明精氨酸的缺乏或過量會導(dǎo)致雜交鱧血漿UN含量升高，進而反映魚體氨基酸代謝平衡紊亂。

3.3 精氨酸對雜交鱧血漿抗氧化能力的影響

魚類的有氧狀態(tài)易產(chǎn)生活性氧(ROS)，從而導(dǎo)致血細胞損傷和造血功能受阻，在正常條件下，魚類自身的抗氧化防御系統(tǒng)通過酶，如SOD、GSH-Px，阻止了ROS的生成，清除氧自由基，調(diào)節(jié)機體氧化平衡，保護機體免受氧化損傷[26]，魚類機體抗氧化能力與健康密切相關(guān)，SOD作用于超氧陰離子自由基，使之轉(zhuǎn)化為過氧化氫，從而保護機體細胞免受損傷，是機體抗氧化能力的指示器[27]。T-AOC是機體抗氧化能力的綜合性指標(biāo)。MDA可反映機體脂質(zhì)過氧化的程度，MDA和SOD相互配合測定，SOD活性反映機體清除氧自由基的能力，而MDA反映了機體受自由基攻擊的嚴(yán)重程度[25,28-29]。GSH作為機體內(nèi)最重要的非酶性抗氧化物，含量高低直接反映機體抗氧化能力的大小。本試驗中，隨飼料精氨酸水平升高，雜交鱧血漿SOD活性產(chǎn)生顯著影響，并在G3組達到最大值，但是在G4組又開始出現(xiàn)下降趨勢，表明過量添加精氨酸可能會對機體抗氧化能力造成影響，這一點與斑點叉尾[30]研究結(jié)果相一致。精氨酸在體內(nèi)代謝生成一氧化氮(NO)，適量的NO可清除體內(nèi)氧自由基，但過量的NO會促進過氧化物的產(chǎn)生，從而影響魚類抗氧化能力[31]。隨著飼料中精氨酸水平增加，雜交鱧血漿GSH-Px活性、T-AOC呈現(xiàn)顯著升高趨勢，表明飼料添加精氨酸顯著提高雜交鱧魚體抗氧化能力，在黃顙魚[9]上也有同樣的結(jié)果。在本試驗中，雜交鱧血漿MDA含量呈顯著下降趨勢，并在G5組取得最小值，這與雜交鱘[31]研究結(jié)果相一致，表明在雜交鱧飼料中添加精氨酸可顯著緩解魚體細胞過氧化造成的損傷。本試驗結(jié)果表明，飼料中添加適宜水平的精氨酸可以增加雜交鱧血漿SOD、GSH-Px活性和T-AOC，并降低MDA含量，從而提高魚體抗氧化能力，這可能與谷氨酰胺的調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)[30]。研究表明，機體內(nèi)精氨酸水平升高能夠促進魚類機體內(nèi)谷氨酰胺生成，谷氨酰胺可作為能源物質(zhì)氧化，清除細胞內(nèi)氧化物質(zhì)保護細胞組分免受氧化損傷[31]。

4 結(jié) 論

飼料中添加適宜水平的精氨酸顯著提高雜交鱧WGR、SGR、PPV和全魚粗蛋白含量以及血漿SOD、GSH-Px活性及T-AOC，并降低飼料系數(shù)和血漿MDA含量。以雜交鱧SGR、WGR、PPV指標(biāo)為判定依據(jù)，通過折線模型分析表明，雜交鱧幼魚飼料精氨酸適宜水平分別為2.91%、2.95%、2.98%(飼料粗蛋白質(zhì)含量分別為6.63%、6.65%、6.72%)。