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肌醇对胭脂鱼生长、体成分和部分血清生化指标的影响

2017-08-07张志强杨长庚周梦馨

淡水渔业 2017年4期
关键词:肌醇幼鱼生化

蒋 明,张志强,文 华,杨长庚,吴 凡,刘 伟,田 娟,周梦馨

(1.中国水产科学研究院长江水产研究所 鱼类营养与饲料研究室,武汉 430223;2.上海海洋大学水产与生命科学院,上海201306)

肌醇对胭脂鱼生长、体成分和部分血清生化指标的影响

蒋 明1,张志强2,文 华1,杨长庚1,吴 凡1,刘 伟1,田 娟1,周梦馨2

(1.中国水产科学研究院长江水产研究所 鱼类营养与饲料研究室,武汉 430223;2.上海海洋大学水产与生命科学院,上海201306)

以酪蛋白、明胶和鱼粉为蛋白源配制6组实验饲料,分别在饲料中添加0、75、150、300、600和1 200 mg/kg的肌醇,每组设3个重复,连续投喂初始体质量(10.01±0.24)g的胭脂鱼(Myxocyprinusasiaticus)幼鱼8周,考察饲料中添加不同水平的肌醇对胭脂鱼幼鱼生长性能、全鱼以及肌肉营养成分和部分血清生化指标的影响,以确定胭脂鱼幼鱼饲料中肌醇的适宜添加量。结果显示:随着饲料中肌醇含量增加,胭脂鱼幼鱼增重率、成活率和特定生长率呈先上升后稳定的趋势,均在300 mg/kg组时达到稳定;饲料肌醇对全鱼体成分无显著性影响,肌肉脂肪含量在300 mg/kg组时显著低于未添加组;饲料中肌醇对血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和血清甘油三酯均有显著性影响;饲料中肌醇(<150 mg/kg)不足时,血清中谷草转氨酶和谷丙转氨酶的活性显著高于其它实验组。以特定生长率为评价指标,经折线回归分析,饲料中补充310.3 mg/kg的肌醇时,胭脂鱼幼鱼获得最大生长。

胭脂鱼(Myxocyprinusasiaticus);肌醇;生长性能;体成分;生化指标

肌醇(Myo-inositol)是一种具有生物活性的环己六醇,主要以磷脂酰肌醇的形式存在于生物膜上,参与蛋白质合成、脂肪代谢和调控系列细胞生理过程,是一种重要的水溶性维生素[1]。饲料中缺乏肌醇会导致鱼类出现食欲不振、贫血、生长不良、鳍条糜烂、皮肤变黑、脂质代谢异常等一种或多种缺乏症[1];但亦有研究报道杂交条纹鲈 (Moronechrusops×M.saxatilis)[2]和尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)[3]均不需要外源性添加肌醇来维持其正常的生长和生理功能。当前的报道显示不同的养殖品种对肌醇的需要量存在较大的差异,如草鱼(Ctenopharyngodonidella)饲料肌醇最适肌醇添加量166~214 mg/kg[4],鲤(Cyprinuscarpio)为440 mg/kg[5],大西洋鲑[6](Salmonsalar)为200 mg/kg,黑鲷(Sparusmarcocephalus)为2 000 mg/kg[7]。

胭脂鱼(Myxocyprinusasiaticus)是我国特有的名贵经济鱼类,当前养殖量约1万吨。目前胭脂鱼营养与饲料方面的研究主要集中在其开口饵料、蛋白质、氨基酸[8,9]等方面,维生素方面的研究仅见胭脂鱼对维生素C需要量的报道[10]。鉴于不同养殖鱼类的饲料中存在需不需要添加肌醇和添加多少的问题,因此本研究在饲料中添加不同水平的肌醇,通过养殖实验,测定其对胭脂鱼生长指标、全鱼和肌肉营养成分和部分血清生化指标的影响,以判定胭脂鱼幼鱼正常生长时,饲料中是否需要额外添加肌醇及其适宜的添加量。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

以酪蛋白、明胶、白鱼粉和糊精等为饲料原料,实验饲料中的肌醇添加量分别为0(对照组)、75、150、300、600和1 200 mg/kg,添加的肌醇纯度为99%(Sigma I5125)。饲料原料(除玉米油和豆油)经粉碎过0.20 mm孔径分样筛,按表1配比混合均匀,少量的组分采用逐级扩大法混合。各干性饲料原料混匀后,加玉米油和豆油,继续充分混合至无油性颗粒,再加约20%的水揉匀,然后用绞肉机制成直径2.00 mm的条状饲料,常温避光用电风扇吹干至水分<10%,破碎成长约0.5 mm的颗粒饲料,过0.90 mm孔径分样筛,筛去粉末及细小颗粒饲料,将筛上饲料置于-20 ℃冰柜中冷藏备用。基础饲料组成及营养指标见表1。

1.2 实验鱼和饲养管理

实验用胭脂鱼幼鱼为重庆市万州水产研究所胭脂鱼繁殖场提供的子二代胭脂鱼,实验鱼运回消毒后暂养2周,暂养期间投喂对照组饲料,使其适应实验环境及实验饲料。正式实验开始前,实验鱼禁食24 h后,挑选规格一致、体格健壮和采食活跃的幼鱼360尾,其平均初始质量为(10.01±0.24)g。将实验鱼随机分为6组,每组设有3个重复,每个重复放养30尾鱼,饲养于长江水产研究所室内循环水养殖系统(RAS)中,分别投喂6组实验饲料,每日表观饱食投喂3次(8:00,12:00和16:00各一次)。RAS系统中含18个体积为500 L的养殖桶中(有效水体积为400 L)和水处理及增氧设施。每日8点对过滤沙缸进行反冲洗,同时清除养殖桶内粪便,每日换水量约占总体积1/5(加注曝气后的城市自来水)。养殖实验持续8 周,每日记录水温、实验鱼摄食及死亡情况,实验期间水温为25~28 ℃,pH 6.5~7.0,溶解氧>5 mg/L,氨氮浓度<0.05 mg/L。

表1 基础饲料的组成及营养成分Tab.1 Composition of the basal experimental diets %,dry matter

注:1.维生素预混料提供每1 000 g饲料中:维生素A,2 000 IU;维生素B1,15 mg;维生素B2,20 mg;维生素B6,10 mg;维生素B12,0.02 mg;叶酸,10 mg;维生素C,400 mg;泛酸钙,400 mg;生物素,1 mg;烟酰胺,120 mg;维生素E,250 mg;维生素D3,2 000 IU;维生素K3,10 mg.

2.无机盐预混料提供每1 000 g饲料中:磷酸二氢钙,16 g;磷酸氢二钾,12 g;氯化钠,4 g;无水硫酸镁,2.4 g;碘酸钾,4.8 mg;六水氯化钴,40 mg;五水硫酸铜,40 mg;一水硫酸亚铁,80 mg;一水硫酸锌,120 mg;一水硫酸锰,80 mg.

1.3 样品采集与测定方法

养殖实验结束后,将鱼禁食24 h,称量每桶实验鱼的总质量,同时计数胭脂鱼尾数,计算终末体质量、增重率、成活率和饲料系数。每个桶随机取4尾鱼测定全鱼的营养成分,另取5条鱼测定鱼体形体指标和血清生化指标。具体的操作步骤如下:先测量鱼体体长和体质量,计算肥满度,接着从尾部静脉抽血,静置2 h后在3 000 r/min离心15 min后吸取上层血清备用;在冰盘进行解剖,分离内脏,剥离肝脏,分别称量体质量,计算肝体比和脏体比;最后去背部两侧的肌肉,将所有采得的样品存放于-80 ℃冰箱保存备用。增重率、特定生长率、饲料效率,成活率、肥满度、肝体比和脏体比的计算公式与文献[11]中所述相同。

全鱼、肌肉及饲料的粗脂肪含量测定采用索氏抽提法(乙醚);粗蛋白含量测定采用凯氏定氮法(GB/T5009.5-2003);灰分含量测定采用550 ℃马弗炉灰化法(GB/T5009.4-2003);肌肉和全鱼水分采用105 ℃恒温干燥失重法测定;血清生化指标采用CHEMIX-800全自动生化分析仪分析。

1.4 统计分析

所有数据均以样本平均值±标准偏差(mean±SD)表示,采用SPSS 21.0统计软件中one-way ANOVA方差分析和Duncan氏均值多重比较对实验数据进行分析,P<0.05即认为有显著差异;采用折线(Broken-line)模型确定胭脂鱼饲料中肌醇的适宜添加量[12]。

2 结果与分析

2.1 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼生长性能和形态学指标的影响

由表2可知,随饲料肌醇添加水平的增加,胭脂鱼幼鱼的终末体质量、增重率以及特定生长率呈现出先上升后稳定的趋势,300 mg/kg实验组鱼的终末体质量、增重率以及特定生长率显著高于对照组;随饲料肌醇添加水平的增加,胭脂鱼幼鱼的成活率呈现出先上升后稳定的趋势,0、75和150 mg/kg实验组的成活率显著低于其它实验组,而其它各组之间的成活率无显著差异;饲料系数随饲料肌醇添加水平的增加而呈现先下降后稳定的趋势,300 mg/kg实验组饲料系数最低,为1.19。150 mg/kg实验组肝体比显著高于600 mg/kg和1 200 mg/kg组;饲料肌醇添加水平对胭脂鱼幼鱼的肥满度无显著影响。300、600、1 200 mg/kg实验组的脏体比和0、75 mg/kg实验组之间存在显著差异。对肌醇添加水平与胭脂鱼特定生长率进行折线回归分析得出饲料中肌醇添加量为310.3 mg/kg(图1),胭脂鱼幼鱼获得最佳生长性能。

表2 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼生长性能和形体指标的影响Tab.2 Effects of dietary myo-inositol levels on growth performance and body index of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus

注:同行数据后有一个相同小写字母者或无上标表示差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)。

2.2 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼全鱼和肌肉常规组成的影响

由表3可知,饲料中的肌醇添加水平对胭脂鱼幼鱼全鱼水分、粗蛋白、粗脂肪以及灰分含量均无显著影响。饲料中肌醇添加水平对胭脂鱼幼鱼肌肉水分和粗蛋白亦无显著影响,但肌肉粗脂肪含量受饲料肌醇添加水平影响,其中300 mg/kg实验组粗脂肪含量显著低于对照组。

表3 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼全鱼和肌肉常规组成的影响Tab.3 Effect of dietary myo-inositol levels on the whole body and muscle composition of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus

注:同行数据后有一个相同小写字母者或无上标表示差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)。

图1 胭脂鱼幼鱼特定生长率与饲料中肌醇的折线回归分析Fig.1 Broken-line analysis between specific growth rate of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus and dietary myo-inositol levels

2.3 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼血清生化指标的影响

表4显示了饲料中不同添加水平的肌醇对胭脂鱼幼鱼血清生化指标的影响。对照组的血清总胆固醇(TCHO)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量显著低于150~600 mg/kg之间的3组;对照组的血清甘油三酯(TG)显著高于其它各实验组;0和75 mg/kg 2组的血清谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)的活性显著高于其它4组;饲料肌醇对高密度酯蛋白胆固醇(HDL-C)无显著影响(P>0.05)。

3 讨论

3.1 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼生长性能的影响

本实验中,对照组除出现增重率和成活率降低和饲料系数升高外,没有观察到肉眼可见的诸于表皮破损、体表出血以及鳍腐烂等在其它鱼类上发现的肌醇缺乏症状。在一些鱼类如杂交条纹鲈幼鱼[2]、团头鲂(Megalobramaamblycephala)[13]、斑点叉尾鮰(Ictaluruspunctacus)[14]以及亚洲黑鲈(Dicentracrchuslabrax)[15]等肌醇的营养研究实验中,也未观察到肉眼可见的缺乏症状。这可能是幼鱼自身能够合成满足其基础生长代谢需要的肌醇,而不需要在饲料中额外添加肌醇[2,3]。此外,本实验中对照组饲料可能含有少量的肌醇,因此胭脂鱼幼鱼可能本身具有合成肌醇的能力或者是对照组饲料含有少量的肌醇能够满足其维持正常的生理代谢功能。

表4 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼部分血清生化指标的影响Tab.4 Effect of dietary myo-inositol levels on some serum biochemical indexes of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus

注:同行数据后凡有一个相同小写字母者或无上标表示差异不显著(P>0.05,Duncan’s法)。

多数实验证明,鱼类需要在饲料中补充适宜的肌醇来促进鱼类快速生长,并且由于鱼类种类和规格的不同,其需要量也各有差异。如当饲料中肌醇添加水平为400 mg/kg时,奥尼罗非鱼(Oreochromisnilotics×O.aureus)[16]幼鱼生长性能显著增高;当饲料中肌醇添加水平为300 mg/kg时,大西洋鲑[6]生长速度显著加快;当饲料中肌醇添加水平为550~900 mg/kg时,真鲷(Pagrosomusmajor)[17]增重率也显著增高。本次实验结果显示,300 mg/kg 肌醇实验组的增重率和特定增长率显著高于对照组,表明饲料中添加适量的肌醇对胭脂鱼幼鱼的生长具有明显的促进作用。

本实验中,对照组的成活率要显著低于实验组,类似的结果如在黑鲷[7]幼鱼、卵形娼鰺(Trachinotusovatus)[18]和幼建鲤(CyprinuscarpiovarJian)[19]饲料中添加适宜的肌醇时,死亡率明显降低,说明肌醇可提高鱼类的成活率。

3.2 饲料肌醇含量对胭脂鱼幼鱼全鱼和肌肉体成分的影响

本研究显示,饲料中肌醇对全鱼体成分无显著性影响,这和草鱼[4]、大西洋鲑[6]、哲罗鲑(Huchotaimen)[20]的研究结果基本吻合。然而,本研究中300 mg/kg实验组的肌肉中的脂肪含量显著低于对照组,这与团头鲂[13]和草鱼[4]的研究结果相似。其原因可能是肌醇作为一种亲脂性维生素,其在体内与某些脂类的代谢过程相关,能够促进肌肉组织中的脂肪代谢,阻止脂肪在肌肉中过多沉积[21,22]。

3.3 饲料肌醇对胭脂鱼幼鱼部分血清生化指标的影响

饲料肌醇对鱼类的血清脂质指标有显著影响。饲料中适量的肌醇能显著提高草鱼[4]、团头鲂[13]和奥尼罗非鱼(Oreochromisniloticus×O.aureus)[16]血清中的TCHO和LDL-C含量。在本实验中,饲料中添加适量的肌醇亦显著提高了胭脂鱼幼鱼血清中TCHO和LDL-C。其原因可能是肌醇促进了鱼类肝脏中的脂肪分解,提高了肝脏中饱和脂肪酸含量,而饱和脂肪酸被认为可升高TCHO,从而使肝脏TCHO水平增加[23]。LDC-L主要功能是转运体内的TCHO,将肝脏内的TCHO经血液转运到各个组织进行利用,因此肝脏TCHO水平的增加可能促使LDC-L加快对肝脏TCHO的转运,从而使血清中TCHO和LDC-L水平同时升高。本实验中,胭脂鱼幼鱼血清中TG水平随着饲料肌醇含量的增加显著降低,其原因可能是肌醇促进胭脂鱼幼鱼体内脂肪的分解,产生较多的n-3脂肪酸,它们阻碍TG渗入到肝的极低密度脂蛋白颗粒中,这导致分泌到血循环中的TG减少,从而降低了血清中TG的含量[24]。

近年来血清中转氨酶活性常被用作评估水产动物肝脏健康程度的重要生化指标[25,26],因为当肝细胞遭受破坏或细胞膜通透性增加时,AST和ALT渗入血液,致使血液中转氨酶活性显著升高[27]。在本实验中,饲料中缺乏肌醇时,胭脂鱼幼鱼血清中AST和ALT水平升高,可能是由于胭脂鱼摄入肌醇不足时,导致肝脏脂肪代谢异常,从而引起肝细胞损伤,继而引起血清中AST和ALT活性升高。

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(责任编辑:邓 薇)

Effects of dietary myo-inositol on growth performance,body composition and some serum biochemical indexes of Chinese sucker,Myxocyprinusasiaticus

JIANG Ming1,ZHANG Zhi-qiang2,WEN Hua1,YANG Chang-geng1,WU Fan1,LIU Wei1,TIAN Juan1,ZHOU Meng-xin2

(1.FishNutritionandFeedDivision,YangtzeRiverFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Wuhan,China430223;2.CollegeofFisheriesandLifeScience,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)

A growth trial was conducted to investigate the effects of dietary myo-inositol on growth performance,body composition and some serum biochemical indexes of Chinese sucker,Myxocyprinusasiaticus.Semi-purified diets supplemented with six levels of myo-inositol (0,75,150,300,600,and 1 200 mg/kg diet,respectively) were fed to triplicate groups of Chinese sucker (initial mean weight: 10.01±0.24 g ) for 8 weeks.The results showed that,weight gain rate,survival rate and special growth rate increased at first and then remained stable with the increasing dietary myo-inositol content,and all of them reached the maximum values at 300 mg/kg diet.The crude lipid in muscle at 300 mg/kg diet was lower than the control group,while there were no significant differences in whole body composition.Serum total cholesterol,low density lipoprotein cholesterol content,the triiglyceride,aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase were all significantly influenced by dietary myo-inositol supplementation.Broken-line regression analysis based on SGR showed that juvenile Chinese sucker could obtain optimal growth when dietary myo-inositol supplementation was 310.3mg/kg diet.

juvenile Chinese sucker;myo-inositol;growth performance;body composition;serum biochemical indexes

2017-02-27;

2017-03-27

2012年公益性行业(农业)科研专项经费 (201203086-06)

蒋 明(1979-),副研究员,从事水产动物营养与饲料研究。E-mail:jiangming@yfi.ac.cn

文 华。E-mail:wenhua.hb@163.com

S963.16

A

1000-6907-(2017)04-0063-06

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