袁慧敏 林嘉敏 鄒佳芮 俞靈軍 鄭永標(biāo) 福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 福州 350117
中華被毛孢(Hirsutella sinensis)是冬蟲(chóng)夏草的無(wú)性型菌絲體階段[1],適合液體培養(yǎng),并越來(lái)越多被當(dāng)做保健品使用[2]。據(jù)報(bào)道,中華被毛孢菌絲體具有很多生物活性,如抗腫瘤、抗疲勞、抗氧化、降血糖以及增強(qiáng)細(xì)胞免疫功能,在治療肺腎虛等方面也有良好的療效[3-6]。目前,通過(guò)液體發(fā)酵培養(yǎng)中國(guó)被毛孢菌絲體來(lái)代替天然冬蟲(chóng)夏草得到了廣泛應(yīng)用[7],菌絲體作為動(dòng)物飼料添加劑,改善生長(zhǎng)性能及提高免疫力等的作用也逐漸被挖掘。邵紫培等[8]在飼料中添加0.1%和0.2%冬蟲(chóng)夏草菌絲體粉末,發(fā)現(xiàn)肉雞外周血T淋巴細(xì)胞的數(shù)量增加,白細(xì)胞吞噬率得到提高,免疫功能得到增強(qiáng)。趙樂(lè)樂(lè)等[9]用人工培育的冬蟲(chóng)夏草菌絲體(含固體培養(yǎng)基)添加到蘆花雞飼料中,發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)蘆花雞早期的生長(zhǎng)發(fā)育,改善皮膚的黃度品質(zhì),促進(jìn)蘆花雞的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
此前,對(duì)中華被毛孢深層液體發(fā)酵的條件進(jìn)行了優(yōu)化[10]。現(xiàn)采用中華被毛孢液體發(fā)酵優(yōu)化試驗(yàn)所得菌絲體作為南美白對(duì)蝦的飼料添加劑,考察其對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)性能、免疫能力及抗氧化能力的作用。
1.1 試驗(yàn)材料 中華被毛孢(Hirsutella sinensis)菌絲體由本實(shí)驗(yàn)室制備。南美白對(duì)蝦(Penaeus vannamei)購(gòu)自福清宏峰泰水產(chǎn)養(yǎng)殖公司。南美白對(duì)蝦0號(hào)、1號(hào)餌料購(gòu)自福建大昌生物科技實(shí)業(yè)有限公司。
1.2 對(duì)蝦養(yǎng)殖試驗(yàn)方法 在5 m×3 m×1.5 m的水池中對(duì)幼蝦苗進(jìn)行培育,飼養(yǎng)期間控制水溫為24~29℃,保持水的鹽度為6‰,提供24 h充氧。每天上午、下午各投餌1次,試驗(yàn)開(kāi)始采用0號(hào)餌料進(jìn)行投喂,投餌量為蝦苗總重量的1/10,每日遞增10%;20 d后,選擇體質(zhì)健康、規(guī)格整齊的南美白對(duì)蝦,設(shè)中華被毛孢試驗(yàn)組與對(duì)照組,每組設(shè)3個(gè)平行,進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)。試驗(yàn)組將5%中華被毛孢菌絲體添加到飼料中,加一定量水混合均勻進(jìn)行投喂,對(duì)照組在基礎(chǔ)飼料中加入等量水混勻進(jìn)行投喂。投餌量為蝦苗總重量的1/10,每日遞增10%,每天上午、下午各投餌1次。飼養(yǎng)期間保持水的鹽度為4‰~7‰,水溫控制在23~30℃,提供24 h充氧,飼養(yǎng)試驗(yàn)周期為30 d,結(jié)束后進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測(cè)定。
1.3 南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定 對(duì)試驗(yàn)前后對(duì)蝦的體重、體長(zhǎng)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量,統(tǒng)計(jì)對(duì)蝦存活數(shù)量,經(jīng)脫殼去頭處理后取對(duì)蝦肌肉,按以下公式對(duì)南美白對(duì)蝦的存活率、增重率、出肉率、增長(zhǎng)率和飼料系數(shù)進(jìn)行計(jì)算:存活率=終尾數(shù)/初尾數(shù)×100%;增重率=(終重-初量)/初量×100%;出肉率=肌肉重/總重×100%;增長(zhǎng)率=(終體長(zhǎng)-初體長(zhǎng))/初體長(zhǎng)×100%;飼料利用率=(終量-初重)/喂食餌料總量×100%。
1.4 南美白對(duì)蝦免疫指標(biāo)測(cè)定 酚氧化酶、溶菌酶、堿性磷酸酶及酸性磷酸酶活力都是反映對(duì)蝦免疫能力的重要指標(biāo),試驗(yàn)結(jié)束后對(duì)這些酶活性進(jìn)行測(cè)定。首先從南美白對(duì)蝦背部抽取血液,冷凍離心后取上層血清,置于-80℃保存,分別測(cè)定酚氧化酶和溶菌酶的活力;接著取出對(duì)蝦肝胰腺,測(cè)定酸性磷酸酶、堿性磷酸酶的活力。
1.4.1 溶菌酶活力測(cè)定 首先配制0.1 mol/L磷酸鉀鹽緩沖液,調(diào)pH為6.4,用該緩沖液配制溶壁微球菌 (Micrococcus lysoleiklicus)的凍干菌粉懸液(OD570nm≈0.3),冰浴備用,取該懸液600 uL,加入10 uL血清,混勻,測(cè)量吸光值(計(jì)為A0),37℃水浴條件下反應(yīng)30 min后,測(cè)量吸光值(計(jì)為Ae),測(cè)量溶菌酶活力(U)=(A0-Ae)/Ae。
1.4.2 酚氧化酶活力測(cè)定 配制濃度為0.1 mol/L磷酸鉀鹽緩沖液,調(diào)pH為6.0,再配制濃度為0.01 mol/L的L-dopa,分別取1 mL、30 uL在室溫下混勻,酶標(biāo)儀測(cè)量,在OD490nm讀數(shù)1 h,2 min/次。
1.4.3 堿性磷酸酶和酸性磷酸酶活力測(cè)定 采用檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測(cè)定。
1.5 南美白對(duì)蝦抗氧化指標(biāo)測(cè)定 超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶活力及肌肉中丙二醛含量等抗氧化指標(biāo)采用檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測(cè)定。
2.1 中華被毛孢對(duì)南美白對(duì)蝦生長(zhǎng)性能的影響試驗(yàn)所得南美白對(duì)蝦存活率、增長(zhǎng)率、增重率、出肉率結(jié)果見(jiàn)表1,中華被毛孢試驗(yàn)組的生長(zhǎng)性能相對(duì)于對(duì)照組都有所提高,對(duì)蝦增重率顯著提高30%,飼料系數(shù)、存活率差異性顯著(P<0.05),存活率提高了52%,而飼料系數(shù)降低了66%,說(shuō)明中華被毛孢菌絲體對(duì)南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用。
表1 南美白對(duì)蝦的生長(zhǎng)指標(biāo)
2.2 中華被毛孢對(duì)南美白對(duì)蝦免疫能力的影響溶菌酶能夠有效殺菌,酚氧化酶幫助傷口愈合、抑制和殺死病原體,而酸性磷酸酶、堿性磷酸酶廣泛存在于動(dòng)物體內(nèi),是重要的解毒體系,是反映甲殼動(dòng)物免疫水平的指標(biāo)酶。根據(jù)表2結(jié)果分析,中華被毛孢試驗(yàn)組南美白對(duì)蝦血液中的溶菌酶活力、酚氧化酶活力分別提高了62.7%、23.9%,堿性磷酸酶、酸性磷酸酶活性分別提高了11.4%、7.85%,相對(duì)于對(duì)照組差異顯著(P<0.05),表明中華被毛孢菌絲體使南美白對(duì)蝦的免疫力有所提高。
表2 南美白對(duì)蝦的免疫指標(biāo) U/mg
2.3 中華被毛孢對(duì)南美白對(duì)蝦抗氧化能力的影響試驗(yàn)所得南美白對(duì)蝦的各個(gè)抗氧化指標(biāo)見(jiàn)表3,結(jié)果表明,中華被毛孢組的過(guò)氧化氫酶和超氧化物歧化酶的活力相對(duì)于對(duì)照組差異顯著(P<0.05),過(guò)氧化氫酶、過(guò)氧化物酶、超氧化物歧化酶活力比對(duì)照組分別提高了324.2%、23.4%、35%,而丙二醛含量明顯降低。過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶能夠有效分解機(jī)體代謝產(chǎn)生的活性氧自由基,丙二醛含量可以反映機(jī)體過(guò)氧化程度,說(shuō)明中華被毛孢作為飼料添加劑能夠增強(qiáng)南美白對(duì)蝦的抗氧化作用。
表3 南美白對(duì)蝦的抗氧化指標(biāo)
抗生素曾被廣泛應(yīng)用于畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)上,用來(lái)治療和預(yù)防各種養(yǎng)殖動(dòng)物的疾病。但抗生素的廣泛應(yīng)用導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的出現(xiàn),如在水產(chǎn)養(yǎng)殖生物體和環(huán)境中能夠檢測(cè)到抗生素抗性基因[11]。2004年,根據(jù)“預(yù)防原則”,歐盟委員會(huì)決定禁止抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑[12]。近年來(lái),世界各國(guó)也逐漸意識(shí)到抗生素濫用的危害,許多發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始采用無(wú)抗養(yǎng)殖方法。2020年,中國(guó)飼料行業(yè)停止對(duì)含有促生長(zhǎng)添加劑(中草藥除外)飼料的生產(chǎn),中國(guó)開(kāi)始進(jìn)入“禁抗”養(yǎng)殖。這些禁令對(duì)動(dòng)物養(yǎng)殖產(chǎn)生了巨大的影響,尋找能夠替代抗生素且安全無(wú)害并促進(jìn)牲畜高效養(yǎng)殖的飼料添加劑,成為新的研究熱點(diǎn)。
食藥用菌含有多糖、黃酮、萜類(lèi)、生物堿、甾醇類(lèi)、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素以及多酚化合物等多種營(yíng)養(yǎng)及藥用化學(xué)成分[13-14],是飼料添加劑的主要來(lái)源,目前靈芝、銀耳、猴頭菇、金針菇以及蟲(chóng)草等品種在飼料添加劑上的應(yīng)用都取得一定進(jìn)展。文貴輝等[15]研究發(fā)現(xiàn),育肥豬飼糧中添加0.2%靈芝細(xì)胞外多糖,可以顯著改善育肥豬生長(zhǎng)性能、血液指標(biāo)和免疫功能。彭彥淳等[16]研究表明,以0.3%的比例將靈芝液體發(fā)酵物添加到飼料中,可提高抗氧化能力和免疫功能,促進(jìn)肉雞優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。薛瑞婷等[17]為了研究銀耳多糖對(duì)斷乳仔豬腸道健康的調(diào)節(jié)作用,以0.3%的比例添加到飼料中,結(jié)果表明銀耳多糖可以提高仔豬腸道消化酶的活性,改善消化能力,促進(jìn)腸道菌群平衡。文敏等[18]研究發(fā)現(xiàn),以0.4%的比例將銀耳孢子發(fā)酵物添加到生長(zhǎng)肥育豬的飼料中,可以增強(qiáng)其各個(gè)生長(zhǎng)階段的免疫機(jī)能,肉質(zhì)也得到明顯提升。陳景杰[19]研究發(fā)現(xiàn),猴頭菇多糖對(duì)斷乳仔豬的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用,可以提高其抗氧化能力、腸道通透性及免疫能力。郭志欣[20]研究發(fā)現(xiàn),金針菇菇腳中的多糖可以顯著提高七彩鮭幼魚(yú)的抗氧化能力和免疫力,調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)和改善生長(zhǎng)性能。王軼群等[21]研究發(fā)現(xiàn),以30 g/頭·d的量將蟲(chóng)草類(lèi)真菌發(fā)酵物添加到泌乳中期荷斯坦乳牛的飼料中,經(jīng)過(guò)70 d試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),可顯著提高乳牛乳糖率、非脂乳固體物含量,改善牛乳品質(zhì)。朱艷芝等[22]在海蘭褐蛋雞產(chǎn)蛋后期的飼料中添加0.01%和0.02%蟲(chóng)草多糖,發(fā)現(xiàn)可以改善腸道形態(tài)結(jié)構(gòu),降低料蛋比,當(dāng)添加0.02%蟲(chóng)草多糖時(shí),蛋雞平均日產(chǎn)蛋率可顯著提高。以上研究表明,食藥用菌的多糖等成分可以有效改善動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、提高免疫力及改善腸道健康,是較好的飼料添加劑來(lái)源。
本研究將中華被毛孢菌絲體以5%比例添加到南美白對(duì)蝦飼料中,可顯著改善生長(zhǎng)性能,增強(qiáng)免疫能力和抗氧化能力,是對(duì)蝦健康養(yǎng)殖飼料添加劑的一種選擇,但對(duì)其作用機(jī)理和活性成分還有待進(jìn)一步研究。