飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚生長、消化酶活性和抗氧化能力的影響

唐東姣，馮鵬霏，黃亮華，何金釗，秦秀東，馬華威，陳子桂，李恩軍，易祖曉，陳少翠，秦榮娟，徐佳智，潘傳燕*

(1. 全州縣全州鎮(zhèn)水產(chǎn)畜牧獸醫(yī)站，廣西 桂林 541500；2.廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究院，廣西水產(chǎn)遺傳育種與健康養(yǎng)殖重點實驗室，廣西 南寧 530021；3.廣西中醫(yī)藥大學(xué)海洋藥物研究院，廣西 南寧 530200；4.廣西壯族自治區(qū)水產(chǎn)引育種中心，廣西 南寧 530031；5.桂林市漓江補水樞紐工程漁業(yè)增殖管理站，廣西 桂林 541006)

黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)是一種雜食性淡水魚，廣泛分布于中國的內(nèi)陸淡水河流中。近年來，黃顙魚養(yǎng)殖產(chǎn)量顯著增加，2021年養(yǎng)殖產(chǎn)量達(dá)到587 822 t[1]。因具有口感鮮美、營養(yǎng)豐富、個體大、生長快等特點，黃顙魚深受消費者喜愛。為了滿足市場需求，黃顙魚養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，養(yǎng)殖模式不斷更新，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴大，養(yǎng)殖密度也在不斷增加，但在養(yǎng)殖過程中疾病頻發(fā)，又限制了其可持續(xù)健康發(fā)展[2]。雜交黃顙魚是以黃顙魚為母本、瓦氏黃顙魚(Pelteobaggrusvachelli)為父本，人工雜交得到的子一代，在生長速度、抗病能力和魚肉品質(zhì)等方面具有優(yōu)勢[3]，成為當(dāng)前被推廣養(yǎng)殖的主要黃顙魚品種。

養(yǎng)殖魚類最重要的營養(yǎng)來源是飼料，而魚類的生長發(fā)育主要取決于飼料中的蛋白質(zhì)水平，只有適宜的飼料蛋白質(zhì)水平才有利于魚類的生長[4-6]。飼料蛋白質(zhì)不僅提供維持正常生活的能量和必需氨基酸，還影響魚類的生理代謝和免疫功能[7]。尤其是在魚類的早期發(fā)育過程中，飼料蛋白質(zhì)水平不足或過量均是不可取的[8]。此外，飼料蛋白質(zhì)水平也會影響魚類的蛋白質(zhì)代謝。因此，確定飼料蛋白質(zhì)水平對于開發(fā)飼料以實現(xiàn)魚類的良好生長非常重要。雜交黃顙魚作為一種淡水養(yǎng)殖名優(yōu)品種，其養(yǎng)殖過程中的營養(yǎng)調(diào)控研究較少。魚類不同生長階段所需的營養(yǎng)成分也有所不同，魚類的生長性能、蛋白質(zhì)合成和吸收能力均受飼料蛋白質(zhì)水平的影響。有研究指出，幼魚對蛋白質(zhì)的需求更高[9]。本試驗分析不同飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚生長性能、消化酶活性和抗氧化能力的影響，以確定雜交黃顙魚飼料蛋白質(zhì)適宜的添加水平，有助于通過優(yōu)化飼料配方來提高雜交黃顙魚的生長性能和抗病能力，為開發(fā)優(yōu)質(zhì)雜交黃顙魚飼料以實現(xiàn)精準(zhǔn)投喂、促進(jìn)雜交黃顙魚生長提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

本試驗所需魚粉等飼料原料均購于廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司，由該公司制作完成試驗飼料和測定主要化學(xué)成分，試驗飼料的成分見表1。試驗飼料風(fēng)干后裝于塑料袋中，于-20℃冰箱儲存。

1.2 試驗設(shè)計

本試驗周期為2022年7月12日—2022年9月24日。試驗雜交黃顙魚由廣西南寧宏大恒洋水產(chǎn)科技有限公司提供，在桂林市漓江補水樞紐工程漁業(yè)增殖管理站養(yǎng)殖基地進(jìn)行投喂試驗。在投喂試驗前，將雜交黃顙魚置于養(yǎng)殖桶內(nèi)暫養(yǎng)14 d，以適應(yīng)試驗環(huán)境，暫養(yǎng)期間投喂常規(guī)黃顙魚飼料。暫養(yǎng)結(jié)束后，饑餓24 h，挑選300尾規(guī)格均勻、健康無傷的雜交黃顙魚[平均體質(zhì)量為(1.00 ± 0.05)g]隨機分配到15個500 L養(yǎng)殖桶內(nèi)，每個養(yǎng)殖桶20尾。本試驗共設(shè)置5個試驗組，其飼料蛋白質(zhì)水平分別為30%、35%、40%、45%和50%，分別標(biāo)記為P30、P35、P40、P45、P50，每組設(shè)3個重復(fù)，投喂試驗為期60 d。

表1 試驗飼料主要化學(xué)成分(%干物質(zhì))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗期間，每天投喂2次(08∶00和16∶00)。飼料投喂量為試驗魚體質(zhì)量的5%，試驗期間根據(jù)試驗魚的重量及時調(diào)整。試驗期間，根據(jù)試驗方案按時投喂，并在每天中午12：00和下午18：00將桶底的殘餌和糞便吸出，防止污染養(yǎng)殖水體。每天換水量控制在1/3左右。觀察雜交黃顙魚的活動情況，記錄其死亡數(shù)量。養(yǎng)殖條件：水溫控制在25～30℃、溶解氧在6.0 mg/L以上、pH值7.0～7.3、總氨氮和亞硝酸鹽分別保持在0.4 mg/L和0.01 mg/L以下。

1.4 樣品采集

在投喂試驗結(jié)束后，將試驗雜交黃顙魚饑餓24 h，對每個養(yǎng)殖桶的雜交黃顙魚進(jìn)行計數(shù)和稱重，以計算增重率和飼料系數(shù)；然后各組隨機取5尾黃顙魚，于冰板上解剖，分離胃、腸道和肝臟，并分別放入1.5 mL離心管內(nèi)，用于測定消化酶活性和抗氧化能力；樣品在液氮中快速冷凍后保存于-80℃冰箱，備用。

1.5 指標(biāo)檢測

1.5.1 生長指標(biāo)計算

本試驗計算的生長指標(biāo)有存活率(Survival rate，SR)、增重率(Weight gain rate，WGR)、飼料系數(shù)(Feed conversion rate，F(xiàn)CR)和特定生長率(Specific growth rate，SGR)。計算公式如下：

存活率(SR)=試驗結(jié)束時雜交黃顙魚尾數(shù)/試驗開始時雜交黃顙魚尾數(shù)× 100%

(1)

增重率(WGR)=試驗結(jié)束時黃顙魚平均體質(zhì)量-黃顙魚初始平均體質(zhì)量×100%/黃顙魚初始平均體質(zhì)量

(2)

飼料系數(shù)(FCR)=攝入的飼料量(g)/雜交黃顙魚增重(g)

(3)

特定生長率(SGR)=(ln末均重-ln初均重)/養(yǎng)殖天數(shù)(d)×100%

(4)

1.5.2 消化酶活性測定

將-80℃冰箱保存的胃、腸道樣品進(jìn)行解凍，將其分別勻漿后進(jìn)行冷凍離心，2 500 r/min離心10 min，取其上清液測定消化酶活性。蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶采用南京建成生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行測定。

1.5.3 肝臟抗氧化酶活性測定

粗酶液的制備：肝臟在冰生理鹽水中漂洗后進(jìn)行勻漿，4 500 r/min冷凍離心10 min，取其上清液測定抗氧化酶活性。超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)和丙二醛(MDA)含量采用南京建成生物工程研究所試劑盒進(jìn)行測定。

1.6 數(shù)據(jù)分析

本試驗的試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2016進(jìn)行整理，再用SPSS 22.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，先作單因素方差分析(One-way ANOVA)，若差異顯著，再進(jìn)行多重比較，顯著水平P<0.05。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean ± SD)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚生長性能的影響

由表2可知，飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚的成活率無顯著影響(P>0.05)，而對增重率、特定生長率和飼料系數(shù)存在顯著影響(P<0.05)。在5個試驗組中，40%和45%飼料蛋白質(zhì)組的增重率和特定生長率顯著高于其他試驗組(P<0.05)，且40%和45%飼料蛋白質(zhì)組之間無顯著差異(P>0.05)，30%飼料蛋白質(zhì)組的增重率和特定生長率最低(P<0.05)；40%和45%飼料蛋白質(zhì)組的飼料系數(shù)顯著低于其他試驗組(P<0.05)，這兩組之間無顯著差異(P>0.05)，而30%蛋白質(zhì)組的飼料系數(shù)最高(P<0.05)，且其與50%飼料蛋白質(zhì)組無顯著差異(P>0.05)。綜合來看，40%和45%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的生長性能最優(yōu)。

表2 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚生長性能的影響

2.2 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚消化酶活性的影響

雜交黃顙魚胃腸道消化酶活性見表3。40%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的胃、腸內(nèi)蛋白酶活性最高，與其他試驗組差異顯著(P<0.05)；30%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的胃、腸內(nèi)蛋白酶活性最低(P<0.05)；其余3組雜交黃顙魚的胃、腸內(nèi)蛋白酶活性差異不顯著(P>0.05)。45%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚腸道的淀粉酶活性最高(P<0.05)；其次是50%和40%飼料蛋白質(zhì)組，兩組間無顯著差異(P>0.05)；35%和30%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的腸道淀粉酶活性低且兩組間無顯著差異(P>0.05)；各試驗組雜交黃顙魚的胃淀粉酶活性無顯著差異(P>0.05)。45%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的胃、腸脂肪酶活性最高(P<0.05)；其次是40%和50%飼料蛋白質(zhì)組，兩組間無顯著差異(P>0.05)；30%蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的胃、腸脂肪酶活性最低(P<0.05)。此外，各試驗組雜交黃顙魚的胃蛋白酶活性均高于腸道蛋白酶，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平≥40%時，雜交黃顙魚腸道的淀粉酶、脂肪酶活性高于胃淀粉酶、脂肪酶。

表3 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚消化酶活性的影響

2.3 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚抗氧化能力的影響

飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚肝臟的超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性和丙二醛含量均有顯著影響(表4)。40%和45%飼料蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚肝臟的超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性顯著高于其他組(P<0.05)，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平≥40%時，過氧化氫酶活性高于其他組(P<0.05)；隨著飼料中蛋白質(zhì)水平的增加，雜交黃顙魚肝臟的丙二醛含量呈先下降后上升的趨勢，40%飼料蛋白質(zhì)組的含量最低(P<0.05)。

表4 飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚肝臟抗氧化酶活性的影響

3 討論

雜交黃顙魚是以黃顙魚為母本、瓦氏黃顙魚為父本，人工雜交得到的子一代，在生長、營養(yǎng)價值、抗病能力等方面具有較為顯著的雜交優(yōu)勢[10]。飼料是黃顙魚攝取蛋白質(zhì)的最佳來源，而蛋白質(zhì)水平又直接影響飼料的成本[11]。不同飼料種類、營養(yǎng)水平均顯著影響水產(chǎn)動物機體的營養(yǎng)組成[12]和消化酶活性[13]，飼料蛋白質(zhì)水平過低會影響魚類正常的生長發(fā)育，過高則會增加養(yǎng)殖成本，還會造成水體污染，進(jìn)而阻礙魚類的生長。楊賀舒等[14]研究發(fā)現(xiàn)低蛋白質(zhì)水平飼料會對雜交黃顙魚的生長性能及抗氧化能力造成負(fù)面影響。本試驗研究了飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚生長性能、消化酶活性和抗氧化能力的影響，結(jié)果觀察到40%～45%飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚的生長有顯著的促進(jìn)作用，還可提高雜交黃顙魚胃腸道消化酶活性和肝臟抗氧化能力。

3.1 適宜的飼料蛋白質(zhì)水平提高雜交黃顙魚生長性能

飼料是水產(chǎn)養(yǎng)殖中需要考慮的較為關(guān)鍵的因素之一[15]，而飼料中的蛋白質(zhì)是魚類生長關(guān)鍵的營養(yǎng)物質(zhì)。魚類的生長性能直接關(guān)系著養(yǎng)殖效益，是養(yǎng)殖過程中的首要關(guān)注點。在本研究中，40%～50%飼料蛋白質(zhì)水平對雜交黃顙魚的生長性能(增重率、特定生長率、飼料系數(shù))有積極的影響，這可能是因為飼料蛋白質(zhì)的優(yōu)化有利于雜交黃顙魚體細(xì)胞的生長[15]；此外，飼料蛋白質(zhì)水平從30%增加至45%，也顯著提高了雜交黃顙魚的生長性能，并降低了飼料系數(shù)，但當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平超過45%時，其促生長作用不再明顯。在黃顙魚[16]、金邊鯉(Cyprinuscarpiovar.Jinbian)[17]、光倒刺鲃(Spinibarbushollandi)[18]中也有類似報道。結(jié)果表明，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平為40%～45%時，雜交黃顙魚生長性能和飼料利用效果最佳。

3.2 適宜的飼料蛋白質(zhì)水平提高雜交黃顙魚消化酶活性

蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶是重要的消化酶，分別與蛋白質(zhì)、淀粉和脂質(zhì)的消化密切相關(guān)[19]。消化酶活性變化的原因可能與餌料的營養(yǎng)組成以及配合飼料的加工工藝等因素有關(guān)[12]，消化酶活性的增強表明魚類從蛋白質(zhì)來源獲取營養(yǎng)物質(zhì)的能力增強[20]。本研究中，40%和50%蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的胃、腸內(nèi)消化酶活性高，與其余組存在顯著差異，這說明雜交黃顙魚會根據(jù)攝入的蛋白質(zhì)水平調(diào)節(jié)消化酶活性，提高消化吸收率，進(jìn)而促進(jìn)生長，這與本研究中雜交黃顙魚生長性能結(jié)果一致。此外，在50%蛋白質(zhì)組中觀察到其消化酶活性降低，這可能是投喂高蛋白質(zhì)水平的飼料導(dǎo)致氧化應(yīng)激，使機體處于亞健康狀態(tài)，最終導(dǎo)致消化酶活性的降低[21]；也可能是高蛋白質(zhì)水平改變了腸道微生物群，從而對腸道消化酶活性影響很大[22]。

3.3 適宜的飼料蛋白質(zhì)水平提高雜交黃顙魚抗氧化能力

在魚類的正常代謝過程中，活性氧(ROS)的產(chǎn)生和消除維持著動態(tài)平衡[23]。通常，魚類的抗氧化防御系統(tǒng)可以通過抗氧化酶阻止ROS的產(chǎn)生[24]。在抗氧化防御系統(tǒng)中，抗氧化酶被認(rèn)為是機體抗氧化防御機制的第一道防線?？寡趸富钚缘淖兓谝欢ǔ潭壬戏从沉谁h(huán)境應(yīng)激條件下機體抗氧化系統(tǒng)的變化。適宜的飼料蛋白質(zhì)水平可以提高魚類的抗氧化能力，比如能使巖原鯉(Procyprisrabaudi)肝臟的總抗氧化能力達(dá)到最高[25]、提高鳙(Aristichthysnobilis)清除ROS自由基的能力[26]。本研究中，40%和45%蛋白質(zhì)組雜交黃顙魚的肝臟超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和谷胱甘肽過氧化物酶活性高，說明該蛋白質(zhì)水平可提高雜交黃顙魚的抗氧化能力，降低ROS的生成，從而提高魚類的抗病力[27]。 該結(jié)果與鯉(Cyprinuscarpio)[28]、尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)[29]、卵形鯧鲹(Trachinotusovatus)[30]的研究結(jié)果一致。丙二醛含量也可以反映組織器官的抗氧化能力[31]。本研究中，飼料蛋白質(zhì)水平顯著影響了雜交黃顙魚肝臟的丙二醛含量，隨著蛋白質(zhì)水平的升高，丙二醛含量呈現(xiàn)出先下降后升高的趨勢，這在卵形鯧鲹[30]中也有相同的發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)論

綜合雜交黃顙魚的生長性能、胃腸道消化酶活性和肝臟抗氧化能力，建議(1.00± 0.05)g雜交黃顙魚飼料中蛋白質(zhì)添加水平為40%～45%。