硒代蛋氨酸對大鱗副泥鰍生長性能及其組織抗氧化指標(biāo)的影響

巨丹丹, 龔 兵, 徐慧敏, 王玉良, 肖明松,3*

(1.安徽科技學(xué)院 動物科學(xué)學(xué)院,安徽 鳳陽 233100;2.安徽科技學(xué)院 生命與健康科學(xué)學(xué)院,安徽 鳳陽 233100;3.淮南師范學(xué)院 生物工程學(xué)院,安徽 淮南 232038)

硒(Se)是動物生長代謝中必需的一種微量元素,幾乎存在于所有動物體內(nèi)的組織和細(xì)胞中[1]。硒在動物體內(nèi)通常以有機(jī)硒和無機(jī)硒的形式存在[2]。有機(jī)硒便于機(jī)體吸收,同時毒副作用小、抗氧化能力強(qiáng)、能有效提高機(jī)體生長性能,目前被廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖中,如蛋雞[3]、山羊[4]、奶牛[5]、豬[6]、兔[7]等的養(yǎng)殖。國內(nèi)關(guān)于有機(jī)硒作為飼料添加劑用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中的報道也在逐漸增多,但目前關(guān)于硒代蛋氨酸對大鱗副泥鰍生長性能及肝、肌肉組織抗氧化指標(biāo)影響的報道較少。

大鱗副泥鰍(Paramisgurnusdabryanus),屬鯉形目、鰍科、花鰍亞科,為底棲魚類,具有高蛋白、低脂肪等特點(diǎn)[8]。因其豐富的營養(yǎng)價值和藥用價值,被譽(yù)為“水中人參”[9],深受廣大人民群眾的喜愛,國內(nèi)外的市場需求都在不斷增加。隨著養(yǎng)殖市場的擴(kuò)大,找到一種較為安全“綠色”的促泥鰍生長的添加劑顯得尤為重要。調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前硒代蛋氨酸在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究主要集中于鱸魚[10]、虹鱒[11]、軍曹魚、羅非魚、石斑魚、白鱘、金魚、條紋鋸鮨[12]、鯽魚[13]等的養(yǎng)殖中,在泥鰍中的應(yīng)用研究極為少見。因此,本試驗(yàn)以大鱗副泥鰍為研究對象,依據(jù)硒代蛋氨酸在草魚[14]中適宜添加劑量,研究不同劑量硒代蛋氨酸對大鱗副泥鰍生長性能、肝臟和肌肉等機(jī)體組織的抗氧化性能影響,探究大鱗副泥鰍的適宜硒代蛋氨酸需求量,為硒代蛋氨酸在大鱗副泥鰍飼料中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與材料

1.1.1 試驗(yàn)?zāi)圉q選取 宿遷駱馬湖漁廠試驗(yàn)基地人工繁育的同批次健康、體表無傷、活力良好的大鱗副泥鰍840尾,平均體質(zhì)量(3.41±0.09) g/尾。

1.1.2 試驗(yàn)飼料配制 硒代蛋氨酸(Se-Met,上海生工生物工程股份有限公司,有效成分含量為98%)?；A(chǔ)飼料(海寧和心飼料有限公司,Se質(zhì)量濃度為1.02 mg/kg)?；A(chǔ)飼料主要營養(yǎng)組成見表1。在基礎(chǔ)飼料中添加0(對照組A組)、0.5(B組)、1.0(C組)、1.5(D組)、2.0(E組)、2.5(F組)、3.0 mg/kg Se-Met(G組)配制試驗(yàn)飼料。

表1 大鱗副泥鰍基礎(chǔ)飼料的營養(yǎng)水平Table 1 The nutritional levels of the basic feed of Paramisgurnus dabryanus

1.1.3 試劑 過氧化氫酶(CAT)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)等試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.1.4 檢測指標(biāo)及方法 MDA含量(nmol/mg)采用TBA法;T-SOD(U/mg)采用羥胺法;CAT(U/mg)采用鉬酸銨法;T-AOC(U/mg)采用比色法;GSH-PX(U/mg)采用比色法;ALT(U/g)采用比色法。

1.2 養(yǎng)殖管理

大鱗副泥鰍在安徽科技學(xué)院基礎(chǔ)生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行養(yǎng)殖,試驗(yàn)設(shè)置7組,分別為0(對照組A組)、0.5(B組)、1.0(C組)、1.5(D組)、2.0(E組)、2.5(F組)、3.0 mg/kg(G組),每組3個重復(fù),每個重復(fù)40 尾。試驗(yàn)開始前消毒,將養(yǎng)殖水箱(75 cm×50 cm×55 cm)中加入KMnO4溶液(20 mg/L)浸浴30 min。養(yǎng)殖用水為提前曝氣的自來水,水深20～30 cm,每7天換1次水。每天08：00和17：00各投喂1次,日投餌量為泥鰍體質(zhì)量的4%,飼喂1 h后觀察餌料剩余情況并及時清除殘餌。養(yǎng)殖30 d。試驗(yàn)結(jié)束后禁食24 h后采樣。

1.3 生長性能測定

試驗(yàn)結(jié)束后,統(tǒng)計(jì)各組大鱗副泥鰍尾數(shù)并稱量總重量。計(jì)算增重率、存活率、特定生長率和餌料系數(shù)。計(jì)算及統(tǒng)計(jì)方法：增重率(WGR)=(Wt-W0)/W0×100%;存活率(SR)=(Nf/N0)×100%;特定生長率(SGR,%/d)=(lnWt-lnW0)/t×100%;餌料系數(shù)(FCR)=F/(Wt-W0)。其中,W0為試驗(yàn)開始時魚體質(zhì)量(g);Wt為試驗(yàn)結(jié)束時魚體質(zhì)量(g);t為飼養(yǎng)時間(d);N0為初始尾數(shù);Nf為終末尾數(shù);F為飼料攝入量(g)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS 26.0軟件進(jìn)行分析,數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示,運(yùn)用單因素方差分析法(ANOVA)比較數(shù)據(jù)間的平均差異,用Duncan法檢驗(yàn)比較對照組與試驗(yàn)組數(shù)據(jù)間的差異,不同的小寫字母表示各組間差異顯著(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 硒代蛋氨酸對泥鰍生長性能的影響

由表2可知,B、C組的終末體均質(zhì)量、增重率和特定增長率最高,與對照組相比無顯著差異(P>0.05),但終末體均質(zhì)量、增重率及特定增長率顯著高于D、E、F、G組(P<0.05)。此外,從C組開始隨著Se-Met質(zhì)量濃度的增加終末體均質(zhì)量、增重率和特定增長率逐漸降低;同時,B、C組的FCR最低且與對照組相比無明顯差異(P>0.05),B、C組的FCR顯著低于D、E、F、G組大鱗副泥鰍的FCR(P<0.05),但與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。由C組開始隨著Se-Met質(zhì)量濃度的增加餌料系數(shù)逐漸增大。另外,各組之間的終末體長與存活率無顯著差異(P>0.05)。以特定生長率為評價指標(biāo),由圖1分析得出,當(dāng)Se-Met質(zhì)量濃度為0.64 mg/kg時泥鰍的SGR達(dá)到最大。

圖1 飼料硒代蛋氨酸水平與泥鰍特定生長率的關(guān)系Fig.1 Relationship between dietary Se-Met level and specific growth rate of Paramisgurnus dabryanus

表2 飼料中添加不同水平硒代蛋氨酸對泥鰍生長性能的影響Table 2 Effects of Se-Met on growth performance of Paramisgurnus dabryanus

2.2 硒代蛋氨酸對泥鰍肝臟抗氧化的影響

由表3可知,隨著Se-Met質(zhì)量濃度的增大,CAT、T-SOD、ALT、GSH-Px活性呈現(xiàn)先增高后降低趨勢,MDA含量的變化趨勢則相反。其中C組CAT、T-SOD活性最高且顯著高于對照組(P<0.05);ALT和GSH-Px活性在D組達(dá)到最高,顯著高于對照組(P<0.05);T-AOC在F組達(dá)到最高且顯著高于對照組(P<0.05);而各試驗(yàn)組大鱗副泥鰍的肝臟MDA含量均顯著低于對照組(P<0.05),且隨著硒代蛋氨酸質(zhì)量濃度的增加呈先降低后增高趨勢;而不同試驗(yàn)組(B、C、D、E、F和G組)泥鰍肝臟的總抗氧化能力(T-AOC)差異不顯著(P>0.05),T-AOC隨著Se-Met質(zhì)量濃度升高而升高。

表3 飼料中添加不同水平硒代蛋氨酸對泥鰍肝臟抗氧化的影響Table 3 Effects of different levels of selenomethionine added to feed on antioxidation of Paramisgurnus dabryanus liver

2.3 硒代蛋氨酸對泥鰍肌肉抗氧化的影響

由表4可知,在基礎(chǔ)飼料中添加硒代蛋氨酸能顯著影響泥鰍肌肉組織MDA含量、GSH-Px及T-SOD的活性(P<0.05),而對T-AOC和CAT活性影響不顯著(P>0.05),其中對照組MDA含量最大,T-SOD活性在B組最大,GSH-Px活性在G組最高。當(dāng)Se-Met質(zhì)量濃度高于1.5 mg/kg時,肌肉的MDA含量及T-SOD活性趨于穩(wěn)定。

表4 飼料中添加不同水平硒代蛋氨酸對泥鰍肌肉抗氧化的影響Table 4 Effects of different levels of selenomethionine added to feed on antioxidation of Paramisgurnus dabryanus muscle

3 結(jié)論與討論

3.1 DL-硒代蛋氨酸對大鱗副泥鰍生長性能的影響

微量元素硒是維持魚類正常生理活動所必需的,在其基礎(chǔ)飼料中添加適宜的硒代蛋氨酸可以提高多數(shù)魚類的生長性能,并降低魚類的飼料系數(shù)[12-13]。李雷等[13]研究不同硒源對鯽魚生長性能的影響,結(jié)果表明有機(jī)硒(硒代蛋氨酸)比無機(jī)硒(亞硒酸鈉)的促生長性能更好,硒代蛋氨酸可以提高鯽魚組織中的硒含量。本試驗(yàn)表明硒代蛋氨酸添加量在0.5～1.0 mg/kg時,大鱗副泥鰍的終末體均質(zhì)量、SGR及WGR達(dá)到最大。當(dāng)硒代蛋氨酸添加量超過1.0 mg/kg時,魚體的增長速度減緩,這表明硒含量過高會導(dǎo)致魚體的生長性能降低,這與Le等[15]研究結(jié)果一致;另外,當(dāng)硒代蛋氨酸添加量超過1.0 mg/kg時,大鱗副泥鰍的餌料系數(shù)也隨之增大,說明過量硒代蛋氨酸會導(dǎo)致飼料效率降低,與Hamilton[16]研究結(jié)果相似;以特定生長率為評判依據(jù)時,本試驗(yàn)硒代蛋氨酸的最適添加量為0.64 mg/kg,與郝小鳳[1]研究結(jié)果相似。

3.2 DL-硒代蛋氨酸對大鱗副泥鰍肝臟和肌肉組織抗氧化的影響

CAT主要存在動物的肝臟和紅細(xì)胞中,是體內(nèi)主要的抗氧化酶之一。正常情況下會聯(lián)合T-SOD清除機(jī)體內(nèi)的活性自由基,使自由基的產(chǎn)生與清除處于動態(tài)平衡,機(jī)體維持低而有效的自由基濃度,保護(hù)機(jī)體免受自由基傷害[17]。本試驗(yàn)中CAT與T-SOD活性隨硒水平的升高呈先上升后降低趨勢,C、D、E組CAT與T-SOD活性顯著高于其他組(P<0.05),且在C組時其活性達(dá)到最高。這說明當(dāng)硒水平超過2 mg/kg時,硒的累積可能會引發(fā)大量自由基的產(chǎn)生,從而抑制抗氧化酶的清除能力。T-AOC是一種衡量機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶促系統(tǒng)功能狀況的綜合性指標(biāo),它的大小可代表和反映機(jī)體抗氧化酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)對外來刺激的代償能力以及機(jī)體自由基代謝的狀態(tài)[18]。本研究中,試驗(yàn)組大鱗副泥鰍的T-AOC均高于對照組,說明隨著硒水平的增加在一定程度上能夠提高動物機(jī)體的抗氧化能力。GSH-Px是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種催化過氧化氫分解的酶,能保護(hù)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能完整,同時硒也是GSH-Px的必需部分[19]。MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的最終分解產(chǎn)物,其含量高低可間接反映機(jī)體活性氧自由基和脂質(zhì)的過氧化水平,從而間接反映出細(xì)胞的損傷程度[20]。本試驗(yàn)中,當(dāng)硒質(zhì)量濃度超過1.5 mg/kg時,各試驗(yàn)組大鱗副泥鰍的肝臟MDA含量不再顯著變化,說明在一定范圍內(nèi)硒水平的增加可抑制體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化程度,與梁達(dá)智等[19]在石斑魚上的研究結(jié)果相似。GSH-Px活性隨硒含量的升高呈逐漸升高后下降最后趨于穩(wěn)定,表明硒代蛋氨酸能夠提高泥鰍的GSH-Px活性。但在硒質(zhì)量濃度超過1.5 mg/kg時,GSH-Px活性明顯下降且最終達(dá)到穩(wěn)定。結(jié)合肝臟MDA的變化情況,是因?yàn)轱暳现形|(zhì)量濃度超出了魚體的需求量,導(dǎo)致魚體氧自由基代謝紊亂使MDA含量升高。ALT是動物體內(nèi)一種參與蛋白質(zhì)代謝的轉(zhuǎn)氨酶,其活性高低可反映機(jī)體氨基酸代謝的情況,同時反映肝臟功能[21]。郝小鳳[1]研究表明大鱗副泥鰍的適宜添加量為0.48 mg/kg,當(dāng)硒質(zhì)量濃度高于0.62 mg/kg時,引起大鱗副泥鰍肝臟發(fā)生病變。本研究中的各組大鱗副泥鰍的谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)值均在正常范圍內(nèi)波動,這可能與大鱗副泥鰍的養(yǎng)殖環(huán)境、養(yǎng)殖周期短、飼料組成不同有關(guān)。另外,當(dāng)硒質(zhì)量濃度高于1.5 mg/kg時肌肉組織的MDA含量、T-SOD活性整體上趨于穩(wěn)定,未呈現(xiàn)很好的規(guī)律性,可能是魚體對硒的需求量達(dá)到飽和;本試驗(yàn)中泥鰍肌肉組織的CAT與T-AOC含量在各組間均無顯著性差異(P>0.05),肌肉組織內(nèi)CAT和T-AOC活性呈現(xiàn)“抑制”的變化規(guī)律,表明泥鰍已經(jīng)對硒代蛋氨酸的脅迫作出了應(yīng)激反應(yīng)。肌肉中的GSH-Px活性則隨著硒含量的加大而不斷加強(qiáng),但始終低于肝臟中GSH-Px的活性。這也側(cè)面反映了肌肉組織對硒濃度的低敏性。

綜上,在基礎(chǔ)飼料中添加適量的硒代蛋氨酸能夠提高大鱗副泥鰍的生長性能及肌肉和肝臟的抗氧化能力,適宜添加量為1.0 mg/kg。