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饲料中添加不饱和脂肪酸对刀鲚幼鱼脂肪代谢酶活性和肌肉成分的影响

2014-09-20魏广莲徐钢春顾若波

动物营养学报 2014年1期
关键词:幼鱼鱼体脂肪酸

魏广莲 徐钢春 顾若波, 徐 跑,*

(1.南京农业大学无锡渔业学院,无锡 214081;2.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业部淡水渔业和种质资源利用重点实验室,无锡 214081)

鱼油富含不饱和脂肪酸(UFA),特别是包括二十碳五烯酸(EPA,C20∶5n-3)与二十二碳六烯酸(DHA,C22∶6n-3)在内的多不饱和脂肪酸(PUFA)。适量的添加鱼油可以满足鱼类对脂肪酸的需求,通过多种途径来调控机体的生长发育、脂质代谢、免疫功能等,维持鱼类良好的生长效果[1-2]。因此,富含PUFA的鱼油一直以来都被作为鱼类饲料优质的脂肪源[3-4]。研究表明,星斑川鲽(Platichthys stellatus)幼鱼增重率同饲料中n-3高不饱和脂肪酸(HUFA)含量呈折线关系,随着饲料n-3 HUFA含量的增加,增重率明显上升[5];影响黄鳝增重率和增长率的第一限制因子为亚麻酸(LNA,C18∶3n-3),其次是亚油酸(CLA,C18∶2n-6)和 EPA+DHA[6-7]。研究发现,随着饲料中EPA+DHA含量的逐渐增加,黄颡鱼的增重率呈现先升高后降低的变化趋势,各饲料组的黄颡鱼增重率差异较大;当每100 g饲料中EPA+DHA含量为2.324 g时,黄颡鱼的增重率最高[8]。周萌等[9]试验结果显示,随着饲料中n-3/n-6脂肪酸比值的降低,军曹鱼血清中的谷草转氨酶、谷丙转氨酶活性以及胆固醇含量均呈现不同程度地下降,表明适宜的n-3/n-6脂肪酸比值对军曹鱼营养性脂肪酸的形成具有调控作用。马晶晶等[10]研究表明,黑鲷幼鱼肝体比及腹脂率随饲料中n-3 HUFA含量的增加而减小,肌肉脂肪含量受n-3 HUFA的影响显著,在n-3 HUFA含量为0.88%时达到最低,饲料中n-3 HUFA通过同步调控脂肪合成与分解2个过程影响黑鲷幼鱼脂肪代谢,具体表现为:黑鲷幼鱼肝脏脂肪酸合成酶活性及基因表达水平均在n-3 HUFA含量>0.92%时有显著下降;腹腔脂肪激素敏感脂肪酶活性及基因表达水平均随饲料中n-3 HUFA含量的增加呈升高趋势。

刀鲚(Coilia nasus),隶属鲱形目(Clupeiformes)鳀科(Engraulidae)鲚属(Coilia),体长侧扁,为肉食性动物。其脂肪丰富,味道鲜美,一直被奉为席上珍品,是享有“长江三鲜”美誉之一的名贵洄游性鱼类。刀鲚人工养殖目前处于初期探索阶段[11-13],饲料研究刚刚起步,关于饲料UFA水平对刀鲚脂肪代谢酶活性和肌肉成分影响的研究尚未见报道。本试验在刀鲚幼鱼驯食饲料成功的基础上,根据实际情况,选用配合饲料作为对照,并以富含UFA的鱼油为添加源,初步研究添加UFA对刀鲚幼鱼脂肪代谢酶活性和肌肉成分的影响,以期为进一步探讨刀鲚脂肪代谢调控机制以及后期配合饲料中适宜的脂肪酸添加量提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以常见的一种干粉饲料进行试验,主要原料为鱼粉、淀粉、鱼汁粉、酵母、膨化大豆等,粗蛋白质水平固定在24%左右,UFA添加源为饲料精制鱼油,配制不添加(饲料1)和添加4.76%鱼油(饲料2)的2种试验饲料,试验饲料组成及营养水平见表1。将粉状配合饲料与水分以3∶2(质量比)均匀混合,并经16目筛网过滤后制成软颗粒饲料[7-8,14]。使用前测定2种试验饲料的主要营养成分(表1)和脂肪酸组成(表2)。

表1 试验饲料组成及营养水平(湿重基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(wet weight basis) %

1.2 试验用鱼及饲养管理

试验用鱼于2012年9月4日采捕于长江靖江段,饲养在淡水渔业研究中心宜兴基地室内水泥池(规格:700 cm×435 cm×120 cm)中。试验前人工驯化20 d使其摄食人工饲料。刀鲚幼鱼始体质量(2.78±0.09)g,体长(9.50±0.51)cm,随机分配到6个水泥池中,每个水泥池500尾,随机分为2组,每组3个重复。2组试验鱼投喂不同的试验饲料,每天分别于08:00、14:00各投喂1次。试验期间平均水温(22.5±1.5)℃,pH 8.0~8.4,亚硝酸盐≤0.2 mg/L,溶解氧≥6.0 mg/L,盐度0.45~0.60,氨氮≤0.02 mg/L。饲养时间60 d,饲养结束后经统计计算,2组试验鱼的存活率均达96%。

表2 鱼油及试验饲料的脂肪酸组成Table 2 Fatty acid composition of fish oil and experiment diets %

1.3 测定指标及方法

1.3.1 形体指标测定

饲养60 d后,每池随机抽取9尾鱼分别称体质量,量体长、体厚;在低温下进行解剖,取肌肉、内脏、肝脏等,滤纸吸干后,分别称内脏、肝脏质量,用于计算肝体指数(hepatosomatic index,HSI)、脏体指数(viserosomatic index,VSI)和肥满度(condition factor,CF)。称重后-20℃冰箱保存备用。计算公式如下:

式中:Wb(g)为每尾鱼试验末体质量;Wh(g)为每尾鱼试验末肝脏质量;Wv(g)为每尾鱼试验末内脏质量;L(cm)为每尾鱼试验末体长。

1.3.2 脂肪代谢相关酶活性及脂质过氧化物(LPO)含量测定

将肝脏和肌肉样本解冻后用4℃生理盐水按照重量(g)∶体积(mL)=1∶9比例稀释进行冰浴匀浆,制成 10%匀浆液,4℃,2 000 r/min离心10 min,上清液保存于-20℃冰箱。肝脏中脂肪酶(LPS)活性、LPO含量和总脂酶(TLP,包括脂蛋白脂酶和肝脂酶)活性采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定;肝脏和肌肉中肉碱软脂酰基转移酶-Ⅰ(CPT-Ⅰ)活性采用CPT-Ⅰ定量检测试剂盒[酶联免疫吸附法[(ELISA)]测定;肉碱软脂酰基转移酶-Ⅱ(CPT-Ⅱ)活性采用CPT-Ⅱ定量检测试剂盒(ELISA)测定;乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性用ACC定量检测试剂盒(ELISA)测定,上述试剂盒均购自上海江莱生物技术有限公司。肝脏和肌肉组织中蛋白质含量采用考马斯亮蓝法测定。

1.3.3 基本营养成分测定

参照国家相关标准进行测定,水分含量采用105℃烘干法(GB 5009.3—2003)测定;粗灰分含量采用马福炉560℃灼烧法(GB 5009.4—2003)测定;粗蛋白质含量采用微量凯氏定氮法(GB 5009.5—2003)测定;粗脂肪含量采用全脂肪法(GB 5009.6—2003)测定。

1.3.4 肌肉脂肪酸组成测定

刀鲚幼鱼肌肉中脂肪酸组成测定采用面积归一化法(GB/T 5009.168—2003)使用Agilent 6890型气相色谱仪测定。

1.4 数据处理

试验数据录入Excel 2007做初步处理,再用SPSS 17.0软件进行分析,用LSD多重比较分析试验结果的差异显著性,显著性水平为P<0.05,结果均用平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 2组刀鲚幼鱼形体指标的差异

由表3可知,2组刀鲚幼鱼的末均质量、末体长、体长/体高、体长/体厚、HSI及VSI均没有显著差异(P>0.05),但饲料2组刀鲚幼鱼的CF显著高于饲料1组(P<0.05)。

表3 2组刀鲚幼鱼形体指标的比较Table 3 Comparison of body indices of two groups of juvenile Coilia nasus

2.2 2组刀鲚幼鱼肌肉基本营养成分的差异

由表4可知,饲料1组刀鲚幼鱼肌肉中粗蛋白质含量显著高于饲料2组(P<0.05),达到179.03 mg/g,其粗灰分含量也高于饲料2组,但二者差异不显著(P>0.05);饲料2组刀鲚幼鱼肌肉中粗脂肪含量高于饲料1组,但二者差异不显著(P>0.05);2组刀鲚幼鱼肌肉中水分和干物质含量相当(P>0.05)。

2.3 2组刀鲚幼鱼脂肪代谢相关酶活性及LPO含量的差异

由表5可知,2组刀鲚幼鱼肝脏中LPS和TLP活性及LPO含量均差异不显著(P>0.05)。饲料1组刀鲚幼鱼肝脏中LPS和TLP活性高于饲料2组,但饲料2组刀鲚幼鱼肝脏中LPO含量则高于饲料1组,且达到饲料1组的2.5倍。肝脏中,饲料1组刀鲚幼鱼CPT-Ⅰ和CPT-Ⅱ活性显著高于饲料2组(P<0.05),而ACC活性低于饲料2组(P>0.05);肌肉中,2组刀鲚幼鱼 CPT-Ⅰ、CPT-Ⅱ以及ACC活性均无显著差异(P>0.05),但是从数值上看,饲料1组刀鲚幼鱼的CPT-Ⅰ和ACC活性高于饲料2组,CPT-Ⅱ活性低于饲料2组。

表4 2组刀鲚幼鱼肌肉基本营养成分比较(湿重基础)Table 4 Comparison of common nutritional components in muscle of two groups of juvenile Coilia nasus(wet weight basis) mg/g

表5 2组刀鲚幼鱼不同组织中脂肪代谢相关酶活性及LPO含量的比较Table 5 Comparison of fat metabolism related enzyme activities and LPO content in different tissues of two groups of juvenile Coilia nasus

2.4 2组刀鲚幼鱼肌肉脂肪酸组成的差异

由表6可知,2组刀鲚幼鱼肌肉中都测得饱和脂肪酸(SFA)6种,单不饱和脂肪酸(MUFA)6种,PUFA 10种。饲料添加4.76%的鱼油后,肌肉中SFA和MUFA含量下降,PUFA含量上升。饲料1组刀鲚幼鱼肌肉中SFA(33.1%)和MUFA含量(47.5%)显著高于饲料2组(P<0.05);饲料2组刀鲚幼鱼肌肉中PUFA含量显著高于饲料1组(P<0.05);饲料2组的EPA+DHA含量(12.6%)显著高于饲料1组(P<0.05),几乎是饲料1组的2倍;饲料2组的n-3 PUFA含量显著高于饲料1组(P<0.05)。

3 讨论

3.1 饲料中添加UFA对刀鲚幼鱼形体指标的影响

鱼类的CF、HSI和VSI等指标可以很好的显示出鱼体健康状况和品质优良性,CF值大表明鱼体肥度较好,VSI小表明鱼体可食用部分的比例高[15]。从本试验结果可知,2组刀鲚幼鱼的CF存在显著差异,以饲料2组刀鲚幼鱼鱼体的肥度较好,这可能与饲料2中添加鱼油有关。杨鸢劼等[6]研究结果显示,影响黄鳝 CF的主要因子是C18∶2n-6,而对肝体指数产生一定影响的则是EPA+DHA;刘波等[16]关于翘嘴红鲌投喂高脂饲料的研究表明,随着饲料中脂肪水平升高,鱼体HSI和 VSI均有升高;张春暖等[17]也发现梭鱼VSI与脂肪添加量呈正相关;此外,还有试验发现添加鱼油饲料会造成鱼体肝脏受损,出现不同程度的发白、发黄现象[15]。然而,本试验中添加UFA的饲料2组刀鲚幼鱼HSI与饲料1组没有显著差异,只是略低于饲料1组,且解剖时肝脏鲜红,未发现异常状况。

表6 2组刀鲚幼鱼肌肉脂肪酸组成的比较Table 6 Comparison of fatty acid composition in muscle of two groups of juvenile Coilia nasus %

3.2 饲料中添加UFA对刀鲚幼鱼脂肪代谢相关酶活性的影响

UFA性质不稳定,很容易氧化,会产生有细胞毒性的LPO。TLP包括脂蛋白脂酶和肝脂酶,主要催化甘油三酯水解,在脂质代谢和转运过程中起重要作用[18-19]。本试验中,饲料1组刀鲚幼鱼的肝脏中LPS和TLP活性均高于饲料2组,而饲料2组刀鲚幼鱼肝脏中LPO含量高于饲料1组,说明添加UFA后刀鲚幼鱼体内LPO含量升高,这可能会对鱼体肝脏细胞造成损伤。饲料中脂肪含量过度会造成鱼体内脂肪恶意蓄积,对鱼体的增重、形体及脂肪沉积会产生负作用,所以要研究出刀鲚幼鱼饲料中UFA的最适宜添加量,还需要做不同梯度水平的相关研究试验。从解剖来看,饲料2组刀鲚肝脏没有异常情况,但是长时间饲养是否有害则有待进一步深入研究。

肉碱转运系统是脂肪分解过程中的重要组成部分CPT-Ⅰ和CPT-Ⅱ是肉碱转运系统的重要组成酶,也是脂肪分解的限速酶,是脂肪酸吸收的限制因素。ACC可以催化乙酰辅酶A生成丙二酸单酰辅酶A,参加脂肪酸合成中二碳单位的供体提供过程并具有酯解作用。本试验中,饲料2的PUFA及EPA+DHA含量比饲料1高,有利于鱼体内脂肪酸的合成,所以饲料2组刀鲚幼鱼相关合成酶含量较高,这与饲料2组刀鲚幼鱼肝脏内ACC活性高于饲料1组相符。本试验还发现,机体脂肪代谢酶与鱼体CF密切相关,这与张媛媛等[15]对异育银鲫的研究结果相符合。饲料1组刀鲚幼鱼肝脏中脂肪合成的限速酶ACC活性低于饲料2组,脂肪分解的限速酶CPT-Ⅰ和CPT-Ⅱ活性则均高于饲料2组,说明饲料1组刀鲚幼鱼脂肪酶分解速度快,鱼体内没有过多的脂肪沉积,这与其CF显著低于饲料2组相符。肌肉中的CPT-Ⅰ和CPT-Ⅱ以及ACC活性与肝脏中的规律并不相同,饲料1组刀鲚幼鱼肌肉中脂肪合成的限速酶ACC活性反而比饲料2组高,其原因有待进一步的研究。

3.3 饲料中添加UFA对刀鲚幼鱼肌肉基本营养成分和脂肪酸组成的影响

鱼体肌肉中的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分是肌肉基本的营养组成成分。粗蛋白质含量可以衡量肌肉的营养价值,粗脂肪含量可以衡量鱼体脂肪积累量,粗灰分含量可以评价出鱼骨的软硬[20]。这些是评判刀鲚品质的标准指标。本试验中,饲料中添加UFA后最明显的特点就是刀鲚幼鱼肌肉中粗蛋白质含量显著下降,粗脂肪含量有升高趋势。

刀鲚肉质细嫩鲜美,不可排除这与其体内丰富的n-3 HUFA有关[21]。n-3 HUFA包括EPA和DHA,一般认为具有相当高的营养价值,对人体新陈代谢具有重要生理功能。本试验中,2组刀鲚幼鱼肌肉中都测得22种脂肪酸,其中6种SFA,6种MUFA,10 种 PUFA,与刘凯等[22]测得的刀鲚脂肪酸种类相近。有研究表明,饲料高脂肪含量可提高虹鳟(Oncorhynchus mykiss)鱼体脂肪的含量;但是,又有研究发现大菱鲆(Scophthalmus maximus)肌肉中脂肪含量受饲料脂肪含量影响不显著[23-24]。本试验中,饲料添加4.76%的鱼油后,随着饲料中的MUFA和n-3 HUFA含量的增加,饲料2组刀鲚幼鱼体内PUFA及EPA+DHA含量有显著升高,说明提高饲料中UFA含量可以有效的增加鱼体必需脂肪酸含量,有利于提高鱼体的营养价值。

4 结论

提高饲料中UFA含量可有效地增加刀鲚幼鱼鱼体必需脂肪酸含量,有利于改善鱼体的营养品质,但有升高鱼体内毒害物质LPO含量的趋势。

致谢:

感谢江南大学食品学院唐雪副教授在本试验过程中给予的帮助和指导!

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