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表面活性素在不同脂肪水平斜带石斑鱼饲料中的添加效果

2021-11-23朱怀宁孙秀文翟少伟

水产科学 2021年6期
关键词:表面活性石斑鱼幼鱼

朱怀宁,孙秀文,翟少伟,2

( 1.集美大学 水产学院,福建 厦门 361021; 2.鳗鲡现代产业技术教育部工程研究中心,福建 厦门 361021 )

表面活性素是一些枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)次级代谢产生的一类环状脂肽化合物,由非极性的疏水脂肪酸链和极性的亲水环肽组成,这种特殊的两亲型结构呈现出良好的表面活性,有类似于乳化剂(如胆汁酸)的乳化作用,能够促进脂肪乳化,提高机体对脂肪的消化利用[1]。另外表面活性素通过破坏病原菌细胞膜和病毒蛋白合成达到抑菌、抗病毒作用[2-3]。除此之外,表面活性素还具有抗肿瘤、抗虫作用,安全,无毒,稳定性良好[4-5]。目前,表面活性素在鱼类饲料中的应用报道逐渐增多。研究发现,在美洲鳗鲡(Anguillarostrata)[6]、吉富罗非鱼(OreochromisniloticusGIFT)[7-9]、花鳗鲡(A.marmorata)[10-11]、斜带石斑鱼(Epinepheluscoioides)[12-14]、尼罗罗非鱼(O.niloticus)[15]等鱼类饲料中适量添加表面活性素,可降低血脂水平,提高肠道消化酶活性,改善肠道健康,促进生长。研究表明,斜带石斑鱼饲料的适宜脂肪水平为10%[16],且在该脂肪水平下添加100 mg/kg表面活性素能够改善其生长性能[17];同样具有乳化作用的胆汁酸添加在草鱼(Ctenopharyngodonidella)低脂饲料中,具有节约脂肪的效应[18],在大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、齐口裂腹鱼(Schizothoraxprenanti)等饲料中,可缓解高脂对机体的不利影响[19-20]。表面活性素在不同饲料脂肪水平下的添加效果还未见报道。笔者以斜带石斑鱼幼鱼为试验动物,不同脂肪水平下添加表面活性素,通过研究生长性能、肠道消化酶活性以及血脂水平的变化情况,评价表面活性素的添加效果,为其在鱼类饲料中的应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

选择480尾平均体质量(23.36±0.06) g的健康斜带石斑鱼幼鱼(福建省小嶝水产科技有限公司提供),随机分为6个处理组,即L6S0组、L10S0组、L14S0组、L6S100组、L10S100组和L14S100组,分别投喂脂肪水平为6%、10%和14%基础饲料,以及在每个脂肪水平基础饲料中添加0、100 mg/kg表面活性素的试验饲料;每处理组4个平行,每个平行20尾。试验期为56 d。

1.2 饲养管理

将斜带石斑鱼置于1000 L(半径55 cm、高1 m,注水量约800 L)暂养缸中,投喂斜带石斑鱼商业饲料,暂养15 d。试验于集美大学水产试验场循环水养殖缸(70 cm×60 cm×60 cm,加水量约135 L)中进行。暂养与试验期间管理:24 h充气,水温25~27 ℃,溶解氧质量浓度7.6~8.4 mg/L,pH 7.6~8.0,氨氮质量浓度0.02~0.14 mg/L,日投喂2次(6:00、18:00),达到表观饱食,投喂30 min后吸出残料和粪便,暂养期间日换水量为1/3~1/2。试验鱼成活率为100%。

1.3 饲料及饲养管理

以鱼粉、虾粉、豆粕等为蛋白质源,以豆油、鱼油、卵磷脂为脂肪源,配制成3种脂肪水平的基础饲料,其组成与营养水平见表1。在上述3种基础饲料中添加表面活性素(福建正源饲料有限公司,有效含量为80%),逐级混匀,配制添加表面活性素的试验饲料。所有原料经粉碎过60目筛,按饲料配方比例逐级混匀,使用F-26双螺杆制粒机(华南理工大学,广州)制成粒径2.5 mm的颗粒,自然风干后,真空密封,于-20 ℃保存。

表1 基础饲料组成与营养水平(风干基础) %

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长指标

试验结束后,禁食24 h,对每个平行的试验鱼称量体质量并计数。按下式计算生长性能相关指标:

wWGR=(mt-m0)/m0×100%

RSG=(lnmt-lnm0)/t×100%

RFC=mf/(mt-m0)

RDFI=mf/[(m0+mt)/2]/t×100%

式中,wWGR为质量增加率(%),RSG为特定生长率(%),RFC为饲料系数,RDFI为摄食率(%),m0为初始均质量(g),mt为终末均质量(g),mf为平均每尾鱼摄食饲料总量(风干样质量)(g),t为饲喂天数(d)。

1.4.2 肠道消化酶活性

每缸随机取10尾鱼,经质量浓度为40 mg/L的丁香酚麻醉后,自尾静脉抽血,再取出肠道,置于-80 ℃冰箱保存,待测。组织匀浆液的制备参照文献[21]。肠道脂肪酶与淀粉酶活性采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。肠道蛋白酶活性采用福林酚试剂法测定。

1.4.3 血脂相关指标

抽取的血液,静置于4 ℃冰箱24 h,3000 r/min(离心半径4 cm)离心10 min后得到血清。血清甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇含量均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。

1.4.4 饲料常规成分

饲料中粗蛋白、粗脂肪、粗灰分含量,分别采用凯氏定氮法、索氏提取法、550 ℃马福炉灼烧法测定。

1.4.5 数据统计与分析

所有试验数据均以平均值±标准差表示,采用SPSS 20.0软件进行双因素方差分析,显著性水平设为0.05。

2 结 果

2.1 表面活性素添加在不同脂肪水平饲料中对斜带石斑鱼幼鱼生长的影响

不同处理组斜带石斑鱼幼鱼生长变化情况见表2。由表2可知,脂肪水平为6%和10%的饲料中添加表面活性素组的质量增加率和特定生长率显著提高(P<0.05),饲料系数和摄食率显著降低(P<0.05),且两个脂肪水平下添加表面活性素组质量增加率、特定生长率与脂肪水平14%的饲料中未添加表面活性素组接近(P>0.05)。饲料脂肪水平显著影响上述生长指标(P<0.05),而脂肪水平与表面活性素添加量两个因素对斜带石斑鱼幼鱼生长指标无显著交互作用(P>0.05)。

2.2 表面活性素添加在不同脂肪水平饲料中对斜带石斑鱼幼鱼肠道消化酶活性的影响

不同处理组斜带石斑鱼幼鱼的肠道消化酶活性变化情况见表3。由表3可知,与未添加表面活性素组相比,添加表面活性素组的脂肪酶活性显著上升(P<0.05),蛋白酶与淀粉酶活性无显著变化(P>0.05)。饲料脂肪水平对脂肪酶、蛋白酶活性影响显著(P<0.05),脂肪水平与表面活性素添加量两个因素对斜带石斑鱼幼鱼肠道消化酶无显著交互作用(P>0.05)。

2.3 表面活性素添加在不同脂肪水平饲料中对斜带石斑鱼幼鱼血脂水平的影响

不同处理组斜带石斑鱼幼鱼的血脂水平变化情况见表4。由表4可知,添加表面活性素显著降低总胆固醇浓度(P<0.05),并显著提高高密度脂蛋白胆固醇浓度(P<0.05),对低密度脂蛋白胆固醇浓度无显著影响(P>0.05);10%、14%脂肪水平下,添加表面活性素显著降低甘油三酯浓度(P<0.05)。饲料脂肪水平对总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇浓度影响显著(P<0.05);脂肪水平与表面活性素添加量两个因素对斜带石斑鱼幼鱼的甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇浓度有显著交互作用(P<0.05)。

3 讨 论

3.1 表面活性素添加对斜带石斑鱼幼鱼生长及肠道消化酶活性的影响

本试验中,添加100 mg/kg表面活性素在脂肪水平为6%和10%的饲料中,显著提高了斜带石斑鱼幼鱼质量增加率、特定生长率,降低了饲料系数、摄食率。对吉富罗非鱼[8-9]的研究表明,添加50 mg/kg表面活性素在脂肪含量为6%的饲料中,质量增加率、特定生长率显著提高,饲料系数显著降低;添加25 mg/kg表面活性素在脂肪水平为6%的鳗鲡饲料中,能显著提高花鳗鲡和美洲鳗鲡的质量增加率[6,22],显著降低美洲鳗鲡的饲料系数[6];在脂肪水平为10%的斜带石斑鱼饲料中添加100 mg/kg表面活性素,斜带石斑鱼质量增加率显著升高,饲料系数、摄食率呈下降的趋势[12,17,21]。上述研究表明,饲料中适量添加表面活性素对不同鱼类具有促生长作用。这可能是因为:表面活性素通过刺激黏液合成维持肠道上皮屏障的完整性,增强肠道消化吸收功能[23-24];其含有极性亲水环肽和非极性的疏水脂肪酸链,发挥与饲用乳化剂类似的作用,促进乳糜微粒的形成,增加脂肪与脂肪酶的接触面积,提高脂肪的消化率[1,25]。但表面活性素添加水平不同,使表面活性素进入不同鱼类机体后,发挥生物活性时的剂量不同[24]。另外,对吉富罗非鱼[8,26]、美洲鳗鲡[6]、花鳗鲡[10-11]、斜带石斑鱼[12,17,21]、尼罗罗非鱼[14]等鱼类的研究表明,饲料中添加适量的表面活性素可显著提高肠道脂肪酶活性。本试验中,添加表面活性素使斜带石斑鱼幼鱼肠道脂肪酶活性显著升高,与上述研究结果基本一致。表面活性素作为一种抗菌肽,具有较强的广谱抗菌作用,可改善肠道菌群结构,降低肠道中有害菌数量,促进有益菌的增殖[2]。研究表明,在吉富罗非鱼[7]、花鳗鲡[27]、斜带石斑鱼[21]等鱼类饲料中添加适量表面活性素,可显著提高肠道中乳酸菌数量、肠道皱襞高度以及抗氧化酶活性,抑制大肠杆菌(Escherichiacoli)或弧菌(Vibrio)的增殖,且对肠道总菌数量无显著影响。上述试验结果表明,适量的表面活性素可改善肠道组织形态结构,调节肠道菌群,改善肠道健康,提高肠道脂肪酶活性,促进鱼类生长。此外,本试验中,6%、10%脂肪水平下添加表面活性素的生长指标与14%脂肪水平下未添加表面活性素的结果相近,说明表面活性素具有节约脂肪的效应。而100 mg/kg表面活性素添加在脂肪水平为14%的饲料中,无促生长作用,可能是表面活性素的临界胶束效应,限制了对高水平脂肪的乳化作用[28],具体原因还有待研究。

3.2 表面活性素添加对斜带石斑鱼幼鱼血脂水平的影响

血清中总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇等脂类物质总称为血脂,其中总胆固醇和甘油三酯水平反映了对脂质吸收的状况,高密度脂蛋白胆固醇由胆固醇和高密度脂蛋白结合而成,主要反映胆固醇在体内转运的状况[29]。本试验中,未添加表面活性素时,随着饲料脂肪水平升高,血清中总胆固醇、甘油三酯和高密度脂蛋白胆固醇浓度呈上升的趋势。与刘迎隆等[30]对军曹鱼(Rachycentroncanadum)的测定结果相似;当饲料中添加表面活性素时,血清中总胆固醇和甘油三酯水平显著降低,高密度脂蛋白胆固醇含量显著提高。对斜带石斑鱼[12]、吉富罗非鱼[9]、花鳗鲡[31]等鱼类的研究表明,饲料中适量添加表面活性素可降低血清中总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平,提高高密度脂蛋白胆固醇含量。上述结果表明,表面活性素能够降低机体血脂水平。一方面,表面活性素具有较强的表面活性,能够良好地乳化脂肪,利于脂肪与酶的结合,促进脂肪在肝脏中代谢,调控机体内脂肪代谢水平[1]。另一方面,表面活性素能够提高肝脏脂蛋白脂酶活性,乳化脂肪,促进甘油三酯水解,从而降低甘油三酯水平[13]。同时,表面活性素能够促进肝脏中肝脂酶活性,增强脂肪在肝脏中分解代谢,减弱合成代谢,降低血脂水平[9]。

4 结 论

本试验条件下,表面活性素添加在脂肪水平为6%、10%的饲料中可提高肠道脂肪酶活性,降低血脂水平,促进斜带石斑鱼幼鱼生长,并且具有节约脂肪的效应。而在脂肪水平为14%的饲料中添加100 mg/kg表面活性素无促生长作用。

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