高淀粉饲料中添加不同益生菌对团头鲂幼鱼生长、血清生化及肝脏抗氧化能力的影响

第38卷第3期大连海洋大学学报Vol.38No.3 2023年6月JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY June2023
DOI:10.16535/ki.dlhyxb.2022-203文章编号:2095-1388(2023)03-0388-09高淀粉饲料中添加不同益生菌对团头鲂幼鱼
生长㊁血清生化及肝脏抗氧化能力的影响
钱琳洁1,缪凌鸿1,2,林艳2,高亮3,于丹3,戈贤平1,2∗
(1.南京农业大学无锡渔业学院,江苏无锡214081;2.中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,农业农村部淡水渔业和种质资
源利用重点实验室,江苏无锡214081;3.江苏省苏微微生物研究有限公司,江苏无锡214063)
摘要:为探讨益生菌对鱼类利用饲料淀粉能力的影响,以团头鲂(Megalobrama amblycephala) 华海1
号 幼鱼为研究对象,在低淀粉对照饲料(15%小麦淀粉,记为15WM)和高淀粉对照饲料(30%小麦淀
粉,记为30WM)中分别添加1ˑ106CFU/g枯草芽孢杆菌(BAC)和1ˑ106CFU/g植物乳杆菌(LAB),配
制了6种等氮等能试验饲料㊂挑选360尾体质健康㊁规格均一的团头鲂 华海1号 (初始体质量为
13.5gʃ0.5g)幼鱼,随机分为6组,分别投喂6种饲料,每组设置3个重复,在室外网箱(1mˑ1mˑ
1m)中养殖8周㊂结果表明:饲料中淀粉水平和益生菌种类是显著影响团头鲂生长性能的主效应因子
(P<0.05),添加益生菌可显著提高团头鲂幼鱼的增重率和特定生长率(P<0.05),降低饲料系数(P<
0.05);高淀粉植物乳杆菌组(30WM+LAB)团头鲂的增重率㊁特定生长率和肠体比显著高于30WM组
(P<0.05);添加益生菌可显著降低由于摄食高淀粉饲料引起的肌肉脂质沉积的现象(P<0.05);与15WM
组相比,30WM组的鱼体血清低密度脂蛋白和总胆固醇含量显著提高(P<0.05),而30WM+BAC组则低于
30WM组,且与15WM组无显著差异(P>0.05);30WM+LAB组鱼体肝脏总超氧化物歧化酶活性显著高于
15WM和30WM组(P<0.05)㊂研究表明,饲料中添加枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌均能够改善团头鲂幼鱼
对高淀粉水平饲料的转化利用,降低肌肉脂肪的沉积,促进生长,植物乳杆菌的添加可以改善肝脏抗氧化
能力,而枯草芽孢杆菌的添加能够降低血清中脂质的沉积㊂
关键词:团头鲂;枯草芽孢杆菌;植物乳杆菌;淀粉利用;生长性能
中图分类号:S963.16㊀㊀㊀㊀文献标志码:A
㊀㊀碳水化合物作为一种重要的非蛋白能量来源,具有价格低廉㊁来源丰富的优点,被广泛应用于水产饲料中㊂大量研究表明,在适宜的添加范围内,碳水化合物可以提高鱼类的生长效率[1]㊂在鲤(Cyprinus carpio)饲料中添加250g/kg葡萄糖和500g/kg淀粉,可以获得最佳的增重率和特定生长率[2]㊂摄食20%高淀粉饲料的鲈(Siniperca chuat-si)仔鱼和幼鱼生长性能(总长㊁体长和体质量)均显著高于对照组[3]㊂然而,饲料中过量的碳水化合物则会降低鱼类生长性能和免疫力,提高其血糖水平,导致糖代谢紊乱,并诱导鱼体内脂质的沉积㊂在草鱼(Ctenopharyngodon idella)中发现,高玉米淀粉饲料可诱导脂质沉积,升高血清中总胆固醇和总脂质含量,进而通过上调瘦素和厌食基因表达抑制食欲[4]㊂
益生菌是活的微生物,可以提供维生素㊁脂肪酸和必需氨基酸等微量营养素,促进水生动物的健康生长[5]㊂益生菌不仅可以影响宿主肠道菌群,通过调节肠道通透性来改善肠道免疫屏障功能[6],还具有促进宿主生长发育,增强肠道和黏膜耐受性,以及刺激免疫反应㊁提高抗病性的能力[7]㊂在鱼类中,饲料中补充芽孢杆菌㊁乳酸杆菌等益生菌可以提高其对饲料营养物质的吸收[8],改善生长性能,缓解炎症反应[9],提高成活率,同时还具有改善养殖水质的作用[10]㊂在哺乳动物中,大量研究报道证实了益生菌可以通过影响肠道菌群而调控碳水化合物等营养物质的代谢能力,从而影响机体对碳水化合物的利用[11-13]㊂在鱼类中也有类似
㊀收稿日期:2022-06-27
㊀基金项目:财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系资助(CARS-45);无锡市科技计划项目(N20203007)㊀作者简介:钱琳洁(1997 ),女,博士研究生㊂E-mail:563254865@
㊀通信作者:戈贤平(1963 ),男,博士,研究员㊂E-mail:gexp@
的发现,刘寒等[14]研究表明,高糖高脂饲料可引起团头鲂(Megalobrama amblycephala)肠道菌群失调㊂以斑马鱼(Danio rerio)为模型的研究证明,饲料中补充鲸蜡杆菌(Cetobacterium somerae)可以增加胰岛素表达,起到改善葡萄糖稳态的作用[15]㊂
团头鲂是中国大宗淡水养殖鱼类品种之一,对饲料中碳水化合物的耐受能力和利用能力相对较弱㊂1989年,杨国华等[16]在团头鲂精制饲料中添加不同水平的碳水化合物,确定其适宜的碳水化合物添加量为25%~30%,体质量为15g左右的团头鲂幼鱼饲料适宜的碳水化合物水平为31%[17]㊂摄食高碳水化合物饲料不利于团头鲂的生长,会引起其肝脏中脂质过量沉积,导致免疫能力下降[18]㊂本研究中,以团头鲂幼鱼 华海1号 为研究对象,通过在不同淀粉水平饲料中分别添加枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌,探讨两种益生菌对团头鲂高淀粉饲料利用的影响,以期为团头鲂的饲料营养研究提供科学参考㊂
1㊀材料与方法
1.1㊀材料
试验用团头鲂 华海1号 来自国家级团头鲂原良种场(湖北武汉)㊂养殖试验在中国水产科学研究院淡水渔业研究中心南泉试验基地(120ʎ28ᵡE, 31ʎ43ᵡN)开展㊂挑选360尾体质健康㊁规格均一的团头鲂幼鱼(初始体质量为13.5gʃ0.5g)暂养1周㊂
1.2㊀方法
1.2.1㊀试验饲料的制备㊀以鱼粉㊁豆粕㊁菜粕和棉粕为蛋白源,小麦淀粉为可消化淀粉源(均由通威股份有限公司提供),豆油为脂肪源,并添加预混料(由无锡华诺威动物保健品有限公司提供)及其他原料,配制低淀粉对照饲料(15%小麦淀粉,记为15WM)和高淀粉对照饲料(30%小麦淀粉,记为30WM)㊂在此基础上分别添加枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,BAC)和植物乳杆菌(Lac-tobacillus plantarum,LAB)(菌种来源于江苏省苏微微生物研究有限公司),共配制4种含益生菌的试验饲料,分别记为低淀粉枯草芽孢杆菌15WM+ BAC㊁低淀粉植物乳杆菌15WM+LAB㊁高淀粉枯草芽孢杆菌30WM+BAC和高淀粉植物乳杆菌30WM+LAB㊂经平板涂布确定最终饲料中益生菌浓度为1ˑ106CFU/g饲料㊂对照饲料配方见表1㊂表1㊀不同小麦淀粉水平试验饲料配方及营养成分Tab.1㊀Ingredients and nutrient composition of the experi-mental diets with different wheat starch w/%组成成分
component
对照饲料
15WM
高淀粉对照饲料
30WM
饲料组成ingredient
鱼粉fish meal 6.4 6.4
豆粕soybean meal25.421.6菜粕rapeseed meal16.216.2棉粕cottonseed meal15.315.3小麦淀粉wheat starch16.633.2米糠rice bran 5.70.0
麸皮bran 5.80.0
豆油soybean oil 3.1 3.9
磷酸二氢钙calcium dihydrogen phosphate 1.0 1.0
预混料premix 1.0 1.0
维生素C vitamin C0.50.5
氯化胆碱choline chloride0.40.4
微晶纤维素microcrystalline cellulose 2.10.0
膨润土bentonite0.50.5
营养成分(干物质)nutrient content(dry matter)
粗蛋白质crude protein34.8734.57粗脂肪crude lipid8.027.08灰分ash7.97.3
总能gross energy①/(kJ㊃kg-1)17.4817.49㊀注:①总能根据蛋白质㊁脂肪和碳水化合物的能量系数(分别为23.6㊁39.5和17.2kJ/g)来计算㊂
Note:①Gross energy is calculated from the energy coefficients of pro-tein,fat and carbohydrate(23.6,39.5and17.2kJ/g,respective-ly).
1.2.2㊀养殖管理㊀试验鱼暂养结束后禁食24h,挑选体格健壮㊁规格均一的团头鲂幼鱼,随机分入18个室外网箱(1mˑ1mˑ1m),每个网箱放置20尾鱼,分为6组,每组设置3个重复,每天饱食投喂试验饲料3次(8:00㊁12:00和17:00),养殖试验为期8周㊂养殖期间,水温为28~31ħ,溶氧ȡ7mg/L,氨氮ɤ0.1mg/L,pH为7.3~7.8,采用自然光照周期,每周测定养殖水质情况㊂1.2.3㊀样品采集㊀8周养殖试验结束后,禁食24h㊂统计每个网箱中鱼的数量并称量总质量,用于分析增重率㊁特定生长率和饲料系数等生长指标㊂随后,从每个网箱中随机选取6尾鱼,用100mg/L MS-222进行麻醉,称量个体质量后,立即用肝素钠润湿的注射器从尾静脉处抽血,将血液样品置于抗凝管中,低温静置30min后,4ħ㊁4000r/min离心10min,收集上层血清样品-20ħ
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第3期钱琳洁,等:高淀粉饲料中添加不同益生菌对团头鲂幼鱼生长㊁血清生化及肝脏抗氧化能力的影响
冷冻保存,用于血清生化指标的测定㊂从抽血后的6尾鱼中,选择1尾鱼解剖,采集肝脏样品,用生理盐水冲洗后置于体积分数为4%的多聚甲醛中固定,用于冰冻切片制作㊂剩余5尾鱼从腹腔解剖,快速分离内脏团㊁肝脏和肠道,用于计算脏体比(viscera index,VSI)㊁肝体比(hepatosmatic index, HSI)和肠体比(viserosomatic index,VI)等脏器指数;采集肝脏样品-20ħ冷冻保存,用于肝脏抗氧化指标的测定;采集背部去鳞肌肉-20ħ冷冻保存,用于鱼体肌肉营养成分的测定㊂
1.2.4㊀生长性能指标的计算㊀增重率(weight gain rate,WGR)㊁特定生长率(specific growth rate,SGR)㊁饲料系数(feed conversion ratio, FCR)㊁脏体比㊁肝体比和肠体比计算公式为
㊀㊀R WG=(W t-W0)/W0ˑ100%,(1)㊀㊀R SG=(ln W t-ln W0)/tˑ100%,(2)㊀㊀R FC=F/(W t-W0),(3)㊀㊀I VS=W V/W Bˑ100%,(4)㊀㊀I HS=W L/W Bˑ100%,(5)㊀㊀I V=W I/W Bˑ100%㊂(6)式中:R WG为增重率(%);R SG为特定生长率(%/d);R FC为饲料系数;I VS为脏体比(%);I HS 为肝体比(%);I V为肠体比(%);W0为初始质量(g);W t为终末质量(g);t为饲喂时间(d); F为摄食饲料总量(风干基础)(g);W B为每尾鱼终末个体质量(g);W V为每尾鱼内脏质量(g);W L为每尾鱼的肝脏质量(g);W I为每尾鱼的肠道质量(g)㊂
1.2.5㊀饲料和肌肉营养成分的测定㊀饲料和肌肉水分㊁粗蛋白质㊁粗脂肪和灰分含量参照国标规定方法进行测定㊂采用凯氏定氮法(GB/T6432 1994)测定粗蛋白质含量;采用索氏抽提法(GB/T6433 1994)测定粗脂肪含量;采用560ħ灼烧法(GB/T6438 1992)测定灰分含量㊂1.2.6㊀血清生化指标的测定㊀采用深圳迈瑞全自动生化分析仪(BS-400Q2080,中国深圳)测定血清中的血糖(glucose,GLU)㊁低密度脂蛋白(low-density lipoprotein,LDL)㊁高密度脂蛋白(high-density lipoprotein,HDL)㊁甘油三酯(tri-glycerides,TG)㊁总胆固醇(total cholesterol,TC)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)含量,所用试剂盒均购自深圳迈瑞有限公司㊂
1.2.7㊀肝脏抗氧化指标的测定㊀在冰水浴条件下,将肝脏样品用无菌生理盐水(二者按1gʒ9mL)匀浆后,4ħ㊁4000r/min离心10min,收集上清液获得10%肝脏匀浆液,用于肝脏总超氧化物歧化酶(total superoxide dismutase,T-SOD)活性㊁还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量㊁过氧化氢酶(catalase,CAT)活性和丙二醛(ma-londialdehyde,MDA)含量的测定,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所㊂
1.2.8㊀肝脏冰冻切片油红O染色分析㊀将固定于4%多聚甲醛中的肝脏组织块取出,用质量分数为30%的蔗糖溶液在4ħ下脱水,待组织沉到溶液底部时脱水完成,然后用滤纸吸干组织表面的水分,用镊子调整组织方向,放置于包埋架上㊂加入包埋剂OTC(optimal cutting temperature compound),确保组织完全浸入,冷冻硬化后进行组织切片㊂用体积分数为60%的异丙醇漂洗组织切片20~30s,用油红O染色30min,之后用双蒸水清洗3次㊂待玻片晾干后,滴加苏木素,对细胞核染色1~2min,再用自来水冲洗5min,使玻片充分干燥后封片㊂用Image J软件分析油红O染色的脂滴面积㊂
1.3㊀数据处理
试验数据以平均值ʃ标准误(meanʃS.E.)表示,采用SPSS25.0软件进行数据统计与分析㊂试验数据均符合正态分布(Shapiro-Wilk test)并通过方差齐性检验(Levene s test)㊂对各试验组间进行单因素方差分析(one-way ANOVA),采用Dun-can检验法进行组间多重比较㊂采用双因素方差分析(two-way ANOVA)检验小麦淀粉添加水平和益生菌添加种类及其相互作用的影响㊂显著性水平设为0.05,极显著性水平设为0.01㊂
2㊀结果与分析
2.1㊀摄食不同饲料对团头鲂饲料利用和生长性能
的影响
从表2可见,饲料淀粉水平和益生菌种类均为影响团头鲂WGR㊁SGR和FCR的主效应因子(P<0.01),饲料中益生菌种类为影响团头鲂脏体比的主效应因子(P<0.05),淀粉水平与益生菌种类对团头鲂幼鱼肠体比具有极显著交互作用(P< 0.01)㊂各试验组间的单因素方差分析显示:与15WM组㊁30WM组和15WM+BAC组相比,高淀粉饲料中添加植物乳杆菌(30WM+LAB)和枯草芽孢杆菌(30WM+BAC)均能显著提高团头鲂的增重率和特定生长率(P<0.05),降低饲料系数(P<0.05);15WM+BAC组㊁15WM+LAB组和
093大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷
30WM+BAC组团头鲂的脏体比显著低于30WM组(P<0.05);30WM组的肠体比显著低于15WM组(P<0.05),但在高淀粉饲料中添加植物乳杆菌后肠体比显著提高(P<0.05),并达到15WM组水平(表2)㊂
表2㊀饲料中不同淀粉水平和益生菌种类对团头鲂幼鱼生长性能的影响
Tab.2㊀Effects of different dietary wheat starch and probiotics on growth performance of Megalobrama amblycephala
组别或因子group or factor 增重率/%
WGR特定生长率/(%㊃d
-1)
SGR
饲料系数
FCR
脏体比/%
VSI
肝体比/%
HSI
肠体比/%
VI
15WM126.87ʃ3.85a 1.64ʃ0.04a 2.18ʃ0.06d7.43ʃ0.26ab 1.07ʃ0.30 3.54ʃ0.13bc 30WM139.59ʃ7.50ab 1.75ʃ0.06ab 2.13ʃ0.12cd8.04ʃ0.32b0.69ʃ0.12 3.02ʃ0.22a 15WM+BAC152.01ʃ5.35b 1.85ʃ0.04b 1.88ʃ0.06b7.07ʃ0.23a0.88ʃ0.11 3.36ʃ0.12abc 15WM+LAB155.48ʃ2.69bc 1.88ʃ0.02bc 1.89ʃ0.05bc 6.90ʃ0.32a0.83ʃ0.10 3.08ʃ0.13ab 30WM+BAC173.53ʃ9.49cd 2.01ʃ0.12cd 1.59ʃ0.10a 6.78ʃ0.26a0.81ʃ0.11 3.33ʃ0.10abc 30WM+LAB189.48ʃ5.04d 2.12ʃ0.03d 1.46ʃ0.04a7.54ʃ0.16ab0.94ʃ0.10 3.76ʃ0.18c
双因素方差分析two-way ANOVA
淀粉水平starch level0.001∗∗0.001∗∗0.002∗∗0.1480.3690.723益生菌种类probiotics type<0.001∗∗<0.001∗∗<0.001∗∗0.012∗0.9600.670淀粉ˑ益生菌starchˑprobiotics0.2540.3560.0780.1420.3140.001∗∗
淀粉水平(T检验)starch level(T test)
低淀粉15WM144.79ʃ4.96a 1.79ʃ0.04a 1.98ʃ0.067.14ʃ0.160.93ʃ0.11 3.33ʃ0.08高淀粉30WM167.53ʃ8.27b 1.96ʃ0.06b 1.73ʃ0.117.45ʃ0.170.81ʃ0.06 3.37ʃ0.11
益生菌种类(Duncan检验)probiotics type(Duncan s test)
无益生菌添加no probiotics133.23ʃ4.72a 1.69ʃ0.04a 2.17ʃ0.06b7.73ʃ0.21b0.88ʃ0.16 3.28ʃ0.14添加枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)162.77ʃ6.85b 1.93ʃ0.05b 1.73ʃ0.08a 6.92ʃ0.17a0.84ʃ0.07 3.35ʃ0.08添加植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)172.48ʃ8.02b 2.00ʃ0.06b 1.67ʃ0.10a7.22ʃ0.19ab0.89ʃ0.07 3.42ʃ0.14㊀注:同列中标有不同字母者表示不同组间有显著性差异(P<0.05),标有相同字母者表示组间无显著性差异(P>0.05);∗表示有显著性影响(P<0.05),∗∗表示有极显著性影响(P<0.01);下同㊂
Note:The means with different letters within the same column are significant differences in different group at the0.05probability level,and the means with the same letter within the same column are not significant differences;∗means significant effect(P<0.05),∗∗means very significant effect
(P<0.01);et sequentia.
2.2㊀摄食不同饲料对团头鲂肌肉营养成分的影响
从表3可见,饲料中淀粉水平和益生菌种类均是显著影响肌肉粗脂肪含量的主效应因子(P<
0.05)㊂各试验组间的单因素方差分析显示: 15WM+LAB组㊁30WM+BAC组和30WM+LAB组鱼体肌肉干物质中的粗脂肪含量均显著低于30WM 组(P<0.05),而显著高于15WM+BAC组(P< 0.05);各组间鱼体肌肉干物质中的粗蛋白质和灰分无显著性差异(P>0.05)(表3)㊂
2.3㊀摄食不同饲料对团头鲂血清生化指标的影响
从表4可见,饲料淀粉水平是影响血清GLU㊁LDL㊁TG和TC含量的主效应因子(P<0.05),益生菌种类是影响HDL和TC的主效应因子(P< 0.05),淀粉水平与益生菌种类对幼鱼的GLU㊁HDL㊁TG㊁ALP均具有显著的交互作用(P< 0.05)㊂各试验组间的单因素方法分析显示:与15WM组相比,30WM组的LDL㊁TC和ALP显著升高(P<0.05),而30WM+BAC组具有降低团头鲂血清LDL㊁TC和ALP含量的趋势,并接近15WM组水平(P>0.05);30WM+BAC组团头鲂血清GLU含量呈升高趋势,其GLU含量显著高于15WM+BAC组和15WM+LAB组(P<0.05) (表4)㊂
2.4㊀摄食不同饲料对团头鲂肝脏抗氧化能力的影响
从表5可见,饲料淀粉水平与益生菌种类对团头鲂幼鱼肝脏抗氧化指标无交互影响(P>0.05),但益生菌种类对肝脏T-SOD活性存在极显著性影响(P<0.01)㊂各试验组间单因素方差分析显示, 30WM+LAB组团头鲂肝脏T-SOD活性显著高于15WM组㊁30WM组和15WM+BAC组(P<0.05),但各组间GSH含量㊁CAT活性和MDA含量无显著性差异(P>0.05)(表5)㊂
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第3期钱琳洁,等:高淀粉饲料中添加不同益生菌对团头鲂幼鱼生长㊁血清生化及肝脏抗氧化能力的影响
表3㊀饲料中不同淀粉水平和益生菌种类对团头鲂幼鱼肌肉营养成分的影响(干基)
Tab.3㊀Effects of different dietary wheat starch and probi-otics on muscle nutrient content in Megalobrama
amblycephala(dry matter basis)
组别或因子group or factor 粗脂肪/%
crude lipid
粗蛋白质/%
crude protein
灰分/%
ash
15WM 4.75ʃ0.39ab91.72ʃ0.145.98ʃ0.14 30WM 6.52ʃ0.36c89.73ʃ0.855.36ʃ1.00 15WM+BAC 3.42ʃ0.67a89.88ʃ0.796.97ʃ0.82 15WM+LAB 5.02ʃ0.50b86.37ʃ4.106.22ʃ0.19 30WM+BAC 5.13ʃ0.35b88.27ʃ2.176.20ʃ0.12 30WM+LAB 4.94ʃ0.50b91.90ʃ0.336.03ʃ0.03双因素方差分析two-way ANOVA
淀粉水平starch level0.007∗∗0.6890.254益生菌种类
probiotics type0.029∗0.6390.274
淀粉ˑ益生菌
starchˑprobiotics0.1060.1170.860淀粉水平(T检验)starch level(T test)
低淀粉15WM 4.40ʃ0.3489.32ʃ1.42 6.39ʃ0.29高淀粉30WM 5.53ʃ0.2989.97ʃ0.83 5.86ʃ0.32益生菌种类(Duncan检验)probiotics type(Duncan s test)
无益生菌添加
no probiotics 5.63ʃ0.39b90.72ʃ0.525.67ʃ0.47
添加枯草芽孢杆菌
(Bacillus subtilis) 4.28ʃ0.45a89.08ʃ1.126.59ʃ0.41
添加植物乳杆菌
(Lactobacillus plantarum) 4.98ʃ0.33ab89.13ʃ2.156.12ʃ0.102.5㊀摄食不同饲料对团头鲂肝脏切片脂质沉积的
影响
肝组织切片油红O染色分析显示,养殖8周后,30WM组团头鲂幼鱼肝脏切片的脂质含量显著高于15WM组(P<0.05),而高淀粉饲料中添加植物乳杆菌(30WM+LAB)可显著减少脂滴含量
(P<0.05)(图1㊁表6)㊂
A 15WM组;
B 30WM+LAB组;
C 30WM组㊂图中红色表示脂滴,蓝色表示细胞核㊂
A 15WM group;
B 30WM+LAB group;
C 30WM group.In the figure,red indicates lipid droplets,and blue indicates cell nuclei.图1㊀摄食不同饲料的团头鲂幼鱼肝脏油红O染色切片Fig.1㊀Liver oil red O stained sections of Megalobrama amblycephala fed with different experimental di-
ets
表4㊀饲料中不同淀粉水平和益生菌种类对团头鲂幼鱼血清生化指标的影响
Tab.4㊀Effects of different dietary wheat starch and probiotics on serum biochemical indices of Megalobrama amblycephala
组别或因子group or factor
血糖/
(mmol㊃L-1)
GLU
低密度脂蛋白/
(mmol㊃L-1)
LDL
高密度脂蛋白/
(mmol㊃L-1)
HDL
甘油三酯/
(mmol㊃L-1)
TG
总胆固醇/
(mmol㊃L-1)
TC
碱性磷酸酶/
(U㊃L-1)
ALP
15WM9.93ʃ0.57c0.61ʃ0.06a 1.04ʃ0.10b 1.44ʃ0.11a 5.83ʃ0.21a33.34ʃ3.47a 30WM8.55ʃ0.84abc0.87ʃ0.10bc0.82ʃ0.04ab 1.39ʃ0.10a 6.98ʃ0.21bc54.68ʃ6.08b 15WM+BAC 6.67ʃ0.59a0.70ʃ0.07ab0.88ʃ0.09b 1.45ʃ0.16a 6.53ʃ0.22b39.56ʃ4.14ab 15WM+LAB7.14ʃ0.70ab0.67ʃ0.03a0.65ʃ0.02a 1.88ʃ0.08b7.03ʃ0.17bc51.55ʃ7.29b 30WM+BAC9.45ʃ0.72c0.73ʃ0.04ab 1.04ʃ0.07b 1.51ʃ0.04a 6.74ʃ0.35b49.68ʃ6.80ab 30WM+LAB9.15ʃ0.63bc 1.00ʃ0.06c0.91ʃ0.07b 1.31ʃ0.10a7.57ʃ0.20c41.91ʃ2.89ab
双因素方差分析two-way ANOVA
淀粉水平starch level0.046∗<0.001∗∗0.2730.043∗0.002∗∗0.109益生菌种类probiotics type0.1640.1540.034∗0.2350.001∗∗0.874淀粉ˑ益生菌starchˑprobiotics0.008∗∗0.0510.005∗∗0.012∗0.1390.023∗
淀粉水平(T检验)starch level(T test)
低淀粉15WM7.92ʃ0.440.66ʃ0.03a0.86ʃ0.05 1.59ʃ0.08a 6.46ʃ0.15a41.48ʃ3.24高淀粉30WM9.05ʃ0.410.87ʃ0.04b0.93ʃ0.04 1.40ʃ0.05b7.10ʃ0.16b48.99ʃ3.31
益生菌种类(Duncan检验)probiotics type(Duncan s test)
无益生菌添加no probiotics9.24ʃ0.520.74ʃ0.060.95ʃ0.06b 1.42ʃ0.07 6.41ʃ0.20a44.01ʃ4.20添加枯草芽孢杆菌(B.subtilis)8.06ʃ0.560.72ʃ0.040.96ʃ0.06b 1.48ʃ0.09 6.63ʃ0.20a44.62ʃ4.04添加植物乳杆菌(L.plantarum)8.15ʃ0.510.83ʃ0.050.78ʃ0.05a 1.60ʃ0.097.30ʃ0.14b46.98ʃ4.13 293大连海洋大学学报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第38卷
表5㊀饲料中不同淀粉水平和益生菌种类对团头鲂幼鱼肝脏抗氧化能力的影响
Tab.5㊀Effects of different dietary wheat starch and probiotics on antioxidant capability of Megalobrama amblycephala
组别或因子group or factor
总超氧化物歧化酶/(U㊃mg -1
prot)
T-SOD
还原型谷胱甘肽/(U㊃mg -1
prot)
GSH 过氧化氢酶/
(U㊃mg -1
prot)
CAT 丙二醛/
(nmol㊃mg -1prot)
MDA 15WM 378.01ʃ71.70a 8.93ʃ1.761568.77ʃ444.72
31.26ʃ7.7730WM
397.14ʃ76.44a 7.03ʃ1.341203.96ʃ221.75
28.51ʃ5.4915WM +BAC 425.62ʃ28.73a 11.52ʃ2.001376.10ʃ96.93
25.62ʃ3.3715WM +LAB 512.22ʃ59.98ab 6.72ʃ1.201429.76ʃ142.3025.02ʃ5.0630WM +BAC
539.13ʃ36.63ab 9.81ʃ0.95
1597.96ʃ161.2131.80ʃ4.9830WM +LAB
658.59ʃ45.96b
10.52ʃ0.95
1943.36ʃ147.12
28.66ʃ3.10双因素方差分析two-way ANOVA 淀粉水平starch level
0.0510.1840.5180.580益生菌种类probiotics type
0.004∗
∗
0.9850.4280.840淀粉ˑ益生菌starch ˑprobiotics 0.509
0.107
0.1680.677淀粉水平starch level (T test)
低淀粉15WM 438.61ʃ33.239.05ʃ1.011468.21ʃ153.55
27.30ʃ3.21高淀粉30WM
531.33ʃ38.36
9.12ʃ0.77
1581.76ʃ115.92
29.66ʃ2.59益生菌种类(Duncan 检验)probiotics type (Duncan s test)
无益生菌添加no probiotics
388.14ʃ51.09a
7.98ʃ1.101386.37ʃ245.08
29.88ʃ4.63添加枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )482.37ʃ26.84ab 10.66ʃ1.231487.03ʃ95.13
28.71ʃ3.01添加植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum )
589.71ʃ40.42b
8.62ʃ0.87
1686.56ʃ117.20
26.84ʃ2.91
表6㊀摄食不同试验日粮的团头鲂幼鱼肝脏切片脂滴面积
分析
Tab.6㊀Analysis of lipid droplet area in liver oil red O
stained sections of Megalobrama amblycephala fed
with different diets
组别group
阳性面积positive area /%
15WM 2.50ʃ0.64a
30WM
28.48ʃ3.01c
30WM +LAB
20.48ʃ0.92b
3㊀讨论
3.1㊀摄食不同饲料对团头鲂幼鱼生长性能和肌肉
营养成分的影响
鱼类可以利用一定量的碳水化合物,但淀粉水平过高可能会抑制鱼体生长
[19]
㊂本研究中,团头
鲂幼鱼摄食高淀粉饲料8周后生长性能与低淀粉对照饲料组相比略有提高,但无显著性差异,这可能与试验饲料的配方组成有关㊂本研究中,对照组饲料模拟商品饲料组成,选用豆粕㊁菜粕㊁棉粕㊁米糠㊁麸皮和微晶纤维素等原料,利用豆粕㊁米糠㊁麸皮和微晶纤维素来调节小麦淀粉含量的变化㊂由于豆粕等植物蛋白中非淀粉多糖和纤维素含量较为
丰富,而鱼类对植物非淀粉多糖和纤维素利用能力较差[20]㊂非淀粉多糖具有高保水能力,会影响鱼的食糜黏度,通过降低饲料转运时间,可减少鱼类肠道酶与饲料大分子的作用,因此,可能导致鱼类生长性能下降[21]㊂在饲料中添加益生菌能有效促进鱼类生长㊂有研究发现,在饲料中添加植物乳杆菌和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens )
均能够提高尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus )的
饲料利用率和生长性能[22]㊂本研究中,与高淀粉对照饲料相比,在高淀粉饲料中添加106CFU /g 的
枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌均能显著提高团头鲂幼鱼的增重率㊁特定生长率,并降低饲料系数,表明枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌同样改善了团头鲂对高淀粉饲料的利用效果并促进其生长㊂在哺乳动物中,用约氏乳杆菌(Lactobacillus johnsonii )饲喂肉
鸡能够促进肠绒毛的发育,提高小肠对营养物质的吸收效率,进而提高生长性能[23]㊂同样,本研究高淀粉饲料中添加植物乳杆菌能提高鱼体肠体比,推断益生菌的摄入可以通过促进肠道发育和改善肠道功能提高鱼类对饲料淀粉的消化利用㊂
益生菌具有促进脂质代谢的作用,这一结论在以往的研究中也被证实㊂基因组分析表明,植物乳
3
93第3期
钱琳洁,等:高淀粉饲料中添加不同益生菌对团头鲂幼鱼生长㊁血清生化及肝脏抗氧化能力的影响
杆菌具有很强的碳水化合物利用能力,能够降低总胆固醇含量,缓解乳糖不耐受情况[24]㊂粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和副干酪乳杆菌(Lactoba-
cillus paracasei)通过降低丙氨酸氨基转移酶和组织炎症水平以改善脂质分布,并且可以通过减轻炎症反应减少脂肪的沉积[25]㊂鱼类在摄食高水平淀粉饲料后经常表现出持续高血糖和脂肪沉积[26],本研究中也有同样的发现㊂此外,高淀粉饲料中添加植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌能够显著降低团头鲂肌肉粗脂肪含量,推测益生菌可能通过影响脂肪分解代谢来调节团头鲂对饲料可消化淀粉的利用和代谢㊂在水生动物虎龙斑(Epinephelus fuscoguttatus ɬˑncedatiisȶ)中与本研究有一致的发现,益生菌添加组降低了肌肉粗脂肪含量[27]㊂但是,在哺乳动物羔羊的研究中,补充益生菌影响羔羊肌肉纤维特性,增加了肌内脂肪沉积并改善肉质[28]㊂这些不同的研究结果可能与陆生动物和水生动物的消化道结构和生理功能具有较大的差异有关㊂3.2㊀摄食不同饲料对团头鲂幼鱼血清生化和肝脏
抗氧化能力的影响
血清生化指标易受饲料营养成分的影响,如血清血糖和脂质含量受饲料淀粉水平影响,高密度脂蛋白和总胆固醇受益生菌种类影响,血清总胆固醇㊁甘油三酯等脂质含量的变化通常受机体脂肪代谢的影响㊂本研究中,血清生化指标的结果也同样支持这一结论,但是通过在高淀粉饲料中添加枯草芽孢杆菌,团头鲂幼鱼血清低密度脂蛋白和总胆固醇的含量呈下降趋势㊂低密度脂蛋白是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒,其过量时会造成在动脉管壁的积累,进而诱导动脉粥样硬化病变[29]㊂总胆固醇是合成胆汁酸等生理活性物质的重要原料[30]㊂本研究结果表明,高淀粉饲料会引起团头鲂血液脂质物质沉积,添加枯草芽孢杆菌后能够促进血液低密度脂蛋白和总胆固醇分解代谢㊂同样在异育银鲫(Carassius auratus gibelio)的研究中发现,添加240mg/kg的枯草芽孢杆菌能够显著降低血清丙氨酸氨基转移酶和总胆固醇的含量[31]㊂然而,本研究中,在高淀粉饲料中添加植物乳杆菌会升高血清总胆固醇的含量,这与对欧洲鲈(Di-centrarchus labrax)的研究结果一致,植物乳杆菌的添加提高了血清总胆固醇和甘油三酯的水平[32],这可能与血清中甘油三酯的浓度易受到饲料脂肪水平影响有关㊂
本研究结果显示,在高淀粉饲料中添加植物乳杆菌可以显著提高肝脏总超氧化物歧化酶的活性㊂已报道的研究中发现,芽孢杆菌和丁酸梭菌
(Clostridium butyricum)的添加能够提高虎龙斑血清碱性磷酸酶及肝脏抗氧化酶活性,显著促进虎龙斑的生长,提高虎龙斑的免疫力和抗病力[27];饲喂含107CFU/g枯草芽孢杆菌饲料的日本鳗鲡(Anguilla japonica),其血清溶菌酶㊁超氧化物歧化酶和髓过氧化物酶等酶活性显著高于对照组[33]㊂Gao等[34]发现,在饲料中添加丁酸梭菌㊁植物乳杆菌和枯草芽孢杆菌能够提高银鲳(Pampas argen-teus)血清溶菌酶㊁超氧化物歧化酶和免疫球蛋白的水平,增强其免疫反应,改善生长性能㊂此外,在一项基于哺乳动物的Meta分析中,作者指出益生菌的摄入可以减少Ⅱ型糖尿病患者的氧化应激生物标志物的升高,但不会显著改善血糖状态[35]㊂这与本研究存在相似之处,虽然不同淀粉水平对团头鲂肝脏抗氧化指标无显著影响,但是高淀粉饲料中添加植物乳杆菌可增强肝脏总超氧化物歧化酶活性,说明高淀粉饲料中添加植物乳杆菌,可以激活团头鲂肝脏抗氧化能力㊂
4㊀结论
1)饲料中添加益生菌能够改善团头鲂幼鱼对高淀粉饲料的利用,降低肌肉脂肪的沉积,促进生长㊂
2)高淀粉饲料中添加植物乳杆菌可以改善团头鲂幼鱼肝脏抗氧化功能,而添加枯草芽孢杆菌具有降低血液脂质沉积的作用㊂
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