王永玲 王文娟 宋 霖 蔡春芳 葉元土 孔 麗
魚(yú)粉是一種理想的動(dòng)物蛋白源,是水產(chǎn)動(dòng)物最重要的飼料原料。然而全球魚(yú)粉資源正日漸衰退,大量使用魚(yú)粉對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響也較大(Cowey等,1991),因此應(yīng)該限制魚(yú)粉用量,尋找水產(chǎn)飼料中魚(yú)粉的適宜替代品。
植物蛋白源資源豐富,用植物蛋白源替代魚(yú)粉的研究報(bào)道也很多。許多研究表明,豆粕替代魚(yú)粉后會(huì)引起魚(yú)類腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)的改變,使魚(yú)易患類似非感染性腸炎。而關(guān)于鯉魚(yú)(Uran等,2008)、鯽魚(yú)(張偉等,2010)的研究表明,這種腸道形態(tài)的變化在攝食3周后會(huì)消失。腸道是直接接觸飼料并且敏感的器官,因此,其形態(tài)結(jié)構(gòu)及功能變化可用于評(píng)判飼料優(yōu)劣。本研究以異育銀鯽腸道為靶器官,研究豆粕、花生粕、菜籽粕、棉籽粕四種植物蛋白源及其不同比例替代魚(yú)粉飼養(yǎng)不同時(shí)間后腸道形態(tài)的變化,以評(píng)價(jià)四種植物性飼料蛋白源對(duì)異育銀鯽的適用性,為實(shí)用配方設(shè)計(jì)提供一定的參考。
參照異育銀鯽實(shí)用飼料配方,以白魚(yú)粉為主要蛋白源,魚(yú)油和豆油為主要脂肪源配制基礎(chǔ)飼料(FM)作為對(duì)照組。選用豆粕(SBM)、花生粕(PM)、菜籽粕(RM)、棉籽粕(CM)四種植物蛋白源分別替代25%和50%的魚(yú)粉,配制成8種試驗(yàn)飼料。飼料配方及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。
表1 試驗(yàn)日糧配方及營(yíng)養(yǎng)成分
異育銀鯽購(gòu)自江蘇溧陽(yáng),為當(dāng)年池塘養(yǎng)殖魚(yú)種。經(jīng)一周馴養(yǎng)適應(yīng)環(huán)境后,選取大小均勻、體格健壯,約25 g的魚(yú)種,隨機(jī)分配到27個(gè)70 cm×80 cm×100 cm的玻璃鋼水族箱中,每箱20尾。各試驗(yàn)組按完全隨機(jī)化配置法分布以避免位置的差異造成的試驗(yàn)誤差。
每種飼料投喂3箱鯽魚(yú),每天投喂量視魚(yú)的攝食情況而定,適量投喂,投喂時(shí)間分別為8:30、12:30、17:00。詳細(xì)記錄每天的攝食量。所有水族箱在同一半開(kāi)放式循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)中,自然光周期,以充分曝氣的自來(lái)水為水源,每天換水量為總水量的1/3。養(yǎng)殖水經(jīng)過(guò)濾、沉淀后流回蓄水池,經(jīng)過(guò)增氧、控溫后由水泵抽回各水族箱。養(yǎng)殖期間水質(zhì)條件為:水溫(25±2)℃,DO>6.0 mg/l,pH 值 7.5±0.2,NH3-N 濃度為(0.25±0.05)mg/l,NO2-N 濃度為(0.04±0.01)mg/l,硫化物<0.05 mg/l,各項(xiàng)指標(biāo)均符合養(yǎng)殖水體要求。飼養(yǎng)期自2010年8月25日至2010年10月24日,共進(jìn)行8周。
分別于2周、3周、5周、8周末從各水族箱隨機(jī)取試驗(yàn)魚(yú)3尾,使用MS-222將魚(yú)麻醉。取出內(nèi)臟,分離出腸道,剔除表面脂肪組織,分別取前腸和后腸組織在生理鹽水中洗滌,除去其上所帶有的血液、糞便等雜質(zhì),放入波恩氏液中固定。制樣時(shí)將其取出,分別經(jīng)濃度為70%、80%、90%、95%和100%的乙醇梯度脫水,并置于二甲苯中透明,最后包埋于低熔點(diǎn)石蠟中。使用KD-2508型切片機(jī)橫向連續(xù)切片,厚度為6 μm,而后展片于清潔的載玻片上,采用H.E染色,中性樹(shù)膠封片。光鏡觀察皺襞(F)高度、黏膜(S)下層和肌層(M)厚度,以及柱狀上皮細(xì)胞內(nèi)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)度。
試驗(yàn)結(jié)果采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,所有統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 16.0軟件,數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析后用Duncan's法多重比較,顯著水平為0.05。
圖1 黏膜下層富含淋巴細(xì)胞的區(qū)域?yàn)榱馨图?xì)胞層
表2 試驗(yàn)飼料投喂2周后異育銀鯽前腸、后腸組織形態(tài)(μm)
表3 試驗(yàn)飼料投喂3周后異育銀鯽前腸、后腸組織形態(tài)(μm)
表4 試驗(yàn)飼料投喂5周后異育銀鯽前腸、后腸組織形態(tài)(μm)
表5 試驗(yàn)飼料投喂8周后異育銀鯽前腸、后腸組織形態(tài)(μm)
光鏡分析可見(jiàn),異育銀鯽腸道皺襞由前向后逐漸縮短,肌層由前向后逐漸變?。火つは聦痈缓馨图?xì)胞的區(qū)域?yàn)榱馨图?xì)胞層(見(jiàn)圖1)。2周和3周時(shí),肌層厚度各組間前、后腸均無(wú)顯著差異(表 3);5周時(shí),SBM50組、RM 組前、后腸肌層厚度均顯著低于FM組(P<0.05);8周時(shí),SBM50組、RM組、CM50組前、后腸肌層厚度均顯著低于FM、SBM25和PM25 組(P<0.05)。
2周和3周時(shí),皺襞高度各組間前、后腸均無(wú)顯著差異(P>0.05);5周時(shí),CM50組前腸顯著低于FM組(P<0.05),后腸各組差異均不顯著(P>0.05);8 周時(shí),各組間前腸、后腸差異均不顯著。
黏膜下層厚度各組間無(wú)顯著差異。
5周時(shí),上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)度SBM50前腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞大大高于FM組,RM組和CM50組后腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞也有增多,8周時(shí),RM25、RM50和CM50組后腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞量高于FM組。
魚(yú)類腸道是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的主要場(chǎng)所,黏膜皺襞的高低和疏密、上皮細(xì)胞的高低、紋狀緣的發(fā)達(dá)程度以及杯狀細(xì)胞數(shù)量的多少等與消化吸收能力密切相關(guān)(婁允東,2000)。Burrells等(1999)研究表明,豆粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子可導(dǎo)致大西洋鮭和虹鱒腸黏膜發(fā)生病理變化和非特異性免疫能力下降。Pongmaneerat等(1992)研究表明,飼料中豆類產(chǎn)品添加量超過(guò)50%即可導(dǎo)致虹鱒腸黏膜損傷加大、液泡種類和數(shù)量上升、亞黏膜炎癥反應(yīng)的增加。Refstie S等(2001)、Ksudhik等(2004)分別在虹鱒、歐洲真鱸的飼料中添加一定量的大豆蛋白,發(fā)現(xiàn)后腸絨毛上皮結(jié)構(gòu)發(fā)生形態(tài)變化,黏膜褶縮短、黏膜固有層加深加寬。但有關(guān)菜粕、棉粕、花生粕對(duì)腸道影響的研究較少。本試驗(yàn)中,異育銀鯽日糧中添加植物蛋白源后,隨著飼養(yǎng)周期的延長(zhǎng),各種植物蛋白源均在一定程度上對(duì)異育銀鯽的腸道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,特別是高含量組。其中,尤以棉籽粕和菜籽粕造成的影響較大,豆粕和花生粕次之。結(jié)果提示我們,各種植物蛋白源在鯽魚(yú)飼料中適宜添加量的研究除了要考評(píng)生長(zhǎng)效果外,還應(yīng)考察其生理影響。有些植物蛋白源即使對(duì)生長(zhǎng)沒(méi)產(chǎn)生顯著影響,也可能使魚(yú)類處于亞健康狀態(tài),最終影響?zhàn)B殖效果。本試驗(yàn)結(jié)果表明,豆粕和花生粕是鯽魚(yú)較好的植物蛋白源,棉籽粕和菜籽粕次之。異育銀鯽日糧中,菜籽粕在配方中的比例不宜超過(guò)25%。豆粕、棉粕和花生粕作為單一植物蛋白源添加時(shí),在配方中的比例不宜占到50%。
Uran等(2008)報(bào)道,當(dāng)飼料中20%的蛋白質(zhì)由動(dòng)物蛋白變?yōu)槎蛊蓵r(shí),鯉魚(yú)攝食1周后即表現(xiàn)出腸炎癥狀,而在3周時(shí)癥狀比較嚴(yán)重,表現(xiàn)出了皺襞縮短、上皮細(xì)胞核上空泡消失、杯狀細(xì)胞數(shù)量增加、固有層變寬、黏膜下層嗜堿性粒細(xì)胞增加、下皮細(xì)胞吞噬能力下降等癥狀。但在第4~5周時(shí)就觀察到自行恢復(fù)現(xiàn)象。張偉等(2010)也觀察到鯽魚(yú)攝食含30%豆粕的飼料后3周出現(xiàn)明顯的腸道形態(tài)變化,但8周時(shí)癥狀消失。本試驗(yàn)中未在3周時(shí)觀察到鯽魚(yú)腸道形態(tài)學(xué)變化,但在5周后觀察到不同處理間有顯著差異。植物蛋白源對(duì)腸道形態(tài)影響的作用規(guī)律和機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。
[1]樓允東.組織胚胎學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2000:101-104.
[2]Burrells C,Williams P D,Southgate P J,et al.Immunological,physiological and pathological responses of rainbow trout(Oncorhynchus mykiss)to increasing dietary concentrations of soybean proteins[J].Vet.Immunol.Immunopathol.,1999,72:277-288.
[3]Cowey,Cho.Nutrtional strategies and aquaculture waste[M].Waste Univ.Gelph.,1991:21-36.
[4]Kaushik S J,Coves D,Dutto G,et al.Almost total replacement of fish meal by plant protein sources in the diet of a marine teleost,the European seabass,Dicentrarchus labrax[J].Aquaculture,2004,230:391-404.
[5]Pongmaneerat J,Watanabe T.Utilization of soybean meal as protein source in diets for rainbow trout[J].Nippon Suisan Gakkaishi,1992,58:1983-1990.
[6]Refstie S,Storebakken T,Baeverfjord G,et al.Longterm protein and lipid growth of Atlantic salmon(Salmo salar)fed diets with partial replacement of fish meal by soy protein products at medium or high lipid level[J].Aquaculture,2001,193:91-106.
[7]Urán P A,Gon?alves A A,Taverne-Thiele J J,et al.Soybean meal induces intestinal inflammation in common carp (Cyprinus carpio L.)[J].Fish and Shellfish Immunology,2008,25:751-760.
[8]Zhang W,Wang W J,Cai C F,et al.Effect of soybean on growth and intestinal morphology of Allogynogenetic crucian carp(Carassius auratus gibelio♀ ×Cyprinus carpio♂)[J].Journal of Fishery Sciences of China,2010,17:1-7.