■侍苗苗 秦粉菊,2 袁林喜 宋學(xué)宏 卜云璇 柳昭君 付監(jiān)貴
(1.蘇州大學(xué)醫(yī)學(xué)部基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,江蘇蘇州 215123;2.蘇州科技學(xué)院化學(xué)生物與材料工程學(xué)院,江蘇蘇州 215009;3.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州研究院,江蘇蘇州 215123)
硒(Se)及其化合物是一種較強(qiáng)的抗氧化劑,以硒代半胱氨酸為活性中心的谷胱甘肽過氧化物酶是生物有機(jī)體最強(qiáng)的抗氧化酶,硒制品在保健食品和醫(yī)藥品中占有重要地位。同時(shí),硒也是甲殼動(dòng)物必需的微量元素,具有調(diào)節(jié)強(qiáng)化機(jī)體免疫力、解除體內(nèi)毒素、消除自由基的傷害和修復(fù)組織細(xì)胞等作用。納米硒是一種利用納米技術(shù)制備而成的新型研制品,因其具龐大的比表面積、高吸收效率和低毒性等優(yōu)點(diǎn),在動(dòng)物養(yǎng)殖生產(chǎn)中的使用范圍越來越廣泛。迄今為止有關(guān)納米硒在魚類上的應(yīng)用已有研究,而有關(guān)硒在蝦、蟹等甲殼類動(dòng)物上的報(bào)道限于無機(jī)硒和酵母硒,國內(nèi)未見納米硒在蝦蟹上的研究報(bào)道。本研究在飼料中添加納米硒,探討其對(duì)提高中華絨螯蟹生長、硒含量及營養(yǎng)組成等方面的作用,以期探索出納米硒在中華絨螯蟹飼料中適宜的添加量。
納米硒由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)蘇州研究院提供,其硒的含量為1 000 mg/l。納米硒在飼料中添加量分別為0(陰性對(duì)照)、0.1、0.2、0.4、0.8 mg/kg和1.6 mg/kg,另設(shè)一組酵母硒(陽性對(duì)照),添加量為1.0 mg/kg(為某企業(yè)在飼料中的正常添加量)。基礎(chǔ)飼料不添加任何形式的硒。實(shí)測(cè)飼料中粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量分別為38%和8%,基礎(chǔ)飼料配方見表1。各種原料經(jīng)粉碎后過80目的篩子,加入一定比例納米硒、其它礦物質(zhì)及維生素,充分混勻。制粒時(shí)加入食用油,在攪拌機(jī)中邊攪拌邊加水;再用絞肉機(jī)加工成直徑為2 mm的顆粒,于通風(fēng)處晾干后保存于-20℃冰箱中待用。
表1 基礎(chǔ)飼料組成(%)
實(shí)驗(yàn)所用的中華絨螯蟹購自蘇州市臨湖現(xiàn)代漁業(yè)產(chǎn)業(yè)園,體重為(4.5±0.4)g/只,選取個(gè)體活潑,四肢完整的蟹置于循環(huán)系統(tǒng)中暫養(yǎng)一周后,將所有的試驗(yàn)蟹平均分為7組,每組設(shè)置3個(gè)平行,每個(gè)平行40只蟹,隨機(jī)放入已編號(hào)的玻璃鋼水族箱(50 cm×60 cm×100 cm)中,分別飼喂本實(shí)驗(yàn)所配制的飼料,水溫(25±1)℃,溶氧(6.4±0.2)mg/l,每天早晚各投餌料1次,投喂量為中華絨螯蟹體質(zhì)量的2%,飼喂期間中華絨螯蟹取食正常,飼喂90 d后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
按照GB 5009.93—2010的氫化物原子熒光光譜法測(cè)定飼料、肝胰腺和肌肉中硒含量,測(cè)定儀器為原子熒光光譜儀(型號(hào):北分瑞利AFS-2200)。
實(shí)驗(yàn)正式開始前和飼養(yǎng)結(jié)束后,測(cè)定各組蟹的體質(zhì)量和長度。將中華絨螯蟹擦干,用電子天平稱量其體質(zhì)量(精確到0.01 g),用游標(biāo)卡尺測(cè)量其體長(精確到0.01 cm)。計(jì)算存活率(SR)、特定生長率(SGR)、肥滿度(CF)和餌料系數(shù)(FC)。
SR(%)=Nt/N0×100;
SGR(%/d)=(LnWt-LnW0)/t×100;
CF(g/cm3)=Wt/L3;
FC=F/(Wt-W0)。
式中:N0——初始時(shí)蟹的數(shù)量(只);
Nt——試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蟹的數(shù)量(只);
W0——初始平均體質(zhì)量(g);
Wt——終末平均體質(zhì)量(g);
t——養(yǎng)殖天數(shù)(d);
F——消耗飼料質(zhì)量(g);
L——蟹的體長(cm)。
飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組隨機(jī)選取6只,擦干體表后全蟹放于粉碎機(jī)中攪碎,取出后放于105℃烘干,研磨成粉,過60目的篩子后用于粗蛋白、粗脂肪、灰分的測(cè)定。
全蟹營養(yǎng)組成的測(cè)定按照國標(biāo)法進(jìn)行,水分測(cè)定按照GB/T 6435—86,105℃烘干,失水法測(cè)定水分;粗蛋白測(cè)定按照GB/T 6432—94,凱氏定氮法測(cè)總氮;粗脂肪測(cè)定按照GB/T 6433—94,索氏抽提法測(cè)粗脂肪含量;灰分測(cè)定按照GB/T 6438—2007,用馬弗爐550℃灼燒法測(cè)灰分。
飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每組隨機(jī)選取4只,擦干體表后全蟹放于粉碎機(jī)中攪碎,冷凍干燥后用于氨基酸、脂肪酸的測(cè)定。
氨基酸測(cè)定:利用液相色譜法(HPLC)OPA FMOC柱前衍生法,于安捷倫液相色譜儀(型號(hào):Ag-1100)上測(cè)定和分析氨基酸的種類和含量。
液相色譜條件:色譜柱為ODS HYPERSIL(250 mm×4.6 mm,5 μm);柱溫:40 ℃;流速:1.0 ml/min;載氣流量:2.5 L/min;進(jìn)樣量:10 μl。
脂肪酸測(cè)定:利用氣相色譜法于日本島津(型號(hào):GC-2010)儀器上檢測(cè),測(cè)定方法:GC/FID,按峰面積歸一化法確定各種脂肪酸占總含量的百分比。
氣相色譜條件:色譜柱為CP-WAX 30 M I.D.0.32 mm;進(jìn)樣口溫度:250℃;檢測(cè)器溫度:250℃;程序升溫:100℃(3 min)→(10℃/min)→240℃(9 min);載氣(N2)流量:3 ml/min;燃?xì)猓℉2)流量:47 ml/min;助燃?xì)猓ˋir)流量:400 ml/min;分流比:1∶15;進(jìn)樣量:0.5 μl。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。所有數(shù)據(jù)均使用Excel和SPSS 18.0經(jīng)one-way ANOVA分析后進(jìn)行Duncan's多重比較法分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的差異顯著性,P<0.05為差異顯著。
表2 飼料中納米硒添加量對(duì)中華絨螯蟹生長指標(biāo)的影響(n=30)
由表2可知,各納米硒添加量組中華絨螯蟹的特定生長率、存活率分別在1.41%~1.93%與41.33%~59.34%之間。隨著納米硒添加量的增加,中華絨螯蟹特定生長率、存活率均呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì),其中0.2 mg/kg添加組的特定生長率為最高,顯著高于其他各納米硒添加組(P<0.05),與1.0 mg/kg酵母硒組相比差異不顯著(P>0.05);0.2 mg/kg添加組存活率顯著高于0對(duì)照組和1.6 mg/kg組(P<0.05),與其他組之間差異不顯著(P>0.05)。0.2 mg/kg組的餌料系數(shù)最低,各組間差異不顯著(P>0.05)。隨著納米硒含量的增加,肥滿度同樣呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),0.2 mg/kg組最大,各組間差異不顯著(P>0.05)。
表3 飼料中納米硒添加量對(duì)中華絨螯蟹肝胰腺及肌肉中硒含量的影響(n=3,mg/kg)
由表3可知,添加硒飼料組的中華絨螯蟹肝胰腺中硒含量均顯著高于0對(duì)照組(P<0.05)。其中0.1、0.2 mg/kg和0.4 mg/kg組間差異不顯著(P>0.05),0.2、0.4、0.8、1.6 mg/kg納米硒和1.0 mg/kg(酵母硒)組組間差異不顯著(P>0.05)。肌肉中的硒含量低于肝胰腺中硒的含量,且組間差異不顯著(P>0.05)。
由表4可知,添加0.2 mg/kg納米硒組的全蟹粗蛋白含量顯著高于其他各組(P<0.05),1.6 mg/kg組含量最低,顯著低于0.2、0.4、0.8 mg/kg納米硒組以及1.0 mg/kg酵母硒組(P<0.05),其他各組間差異不顯著(P>0.05)。粗脂肪含量各添加硒組間差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于0對(duì)照組(P<0.05)。全蟹水分和灰分各組間差異不顯著(P>0.05)。
本研究共檢測(cè)到中華絨螯蟹的17種游離氨基酸,總含量在27.82~33.84 g/100 g(冷凍干燥后的物質(zhì))之間,0.2 mg/kg組顯著高于0對(duì)照組(P<0.05),但與1.0 mg/kg酵母硒組差異不顯著(P>0.05)。必需氨基酸7種:賴氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸,總量在10.15~12.15 g/100 g之間,占總游離氨基酸的35.61%~36.48%,其中0.2 mg/kg組最高,且顯著高于0對(duì)照組(P<0.05)與其它組差異不顯著。鮮味氨基酸總量在10.15~16.81 g/100 g之間,占總游離氨基酸的36.48%~49.67%,添加納米硒后各組鮮味氨基酸均顯著高于0對(duì)照組(P<0.05),其中0.2 mg/kg組最高,但與1.0 mg/kg酵母硒組差異不顯著(P>0.05)。
表4 飼料中納米硒添加量對(duì)全蟹營養(yǎng)成分的影響(n=6,%)
表5 全蟹游離氨基酸組成(n=4,g/100 g)
中華絨螯蟹全蟹脂肪酸組成中,飽和脂肪酸(C12∶0、C14∶0、C15∶0、C16∶0、C17∶0、C18∶0、C20∶0、C22∶0)所占比例為23.07%~25.29%,單不飽和脂肪酸(C16∶1、C18∶1、C20∶1、C22∶1)所占比例最高,占脂肪酸總和的一半以上,為58.02%~59.11%,0 mg/kg和1.6 mg/kg組顯著低于其他各組(P<0.05),多不飽和脂肪酸(C18∶2、C18∶3、C20∶4、C20∶5、C22∶5、C22∶6)所占比例為15.58%~16.43%,以0.2 mg/kg最大,與1.0 mg/kg酵母硒組相比差異不顯著(P>0.05),其中高不飽和脂肪酸(C20∶5、C22∶5、C22∶6)含量在2.87%~3.29%之間。
自1817年瑞典化學(xué)家Berzelus發(fā)現(xiàn)元素硒后,硒的生物學(xué)功能越來越深入地被人類所認(rèn)識(shí)。作為人體和動(dòng)物必需的微量元素,硒具有促進(jìn)生物體的生長發(fā)育、延緩衰老以及提高機(jī)體免疫力等作用,缺乏或過量均會(huì)對(duì)生物體產(chǎn)生影響,缺乏硒影響含硒酶的活性進(jìn)而影響機(jī)體穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致免疫力下降,誘發(fā)機(jī)體心肌壞死和大骨節(jié)病等疾病的發(fā)生;過量則會(huì)引起硒中毒,如呼吸窘迫、運(yùn)動(dòng)失調(diào)甚至死亡,且不同硒源吸收情況存在差異。郝小鳳在泥鰍飼料中添加0.2 mg/kg亞硒酸氫鈉對(duì)泥鰍粗蛋白含量沒有影響;鄧岳松等在飼料中分別添加0.3 mg/kg的亞硒酸鈉和蛋氨酸硒對(duì)尼羅羅非魚生長均無促進(jìn)作用,而0.3 mg/kg的納米硒可極顯著促進(jìn)羅非魚的生長;田文靜等在飼料中添加0.4~0.6 mg/kg酵母硒后才能顯著改善中華絨螯蟹的生長狀況和抗氧化能力。本研究發(fā)現(xiàn)在中華絨螯蟹飼料中添加0.2 mg/kg納米硒時(shí),特定生長率、存活率顯著增加(P<0.05),餌料系數(shù)達(dá)到最低,而且0.2 mg/kg納米硒組與1.0 mg/kg酵母硒組的養(yǎng)殖效果相近,這充分說明低劑量納米硒即可起到提高動(dòng)物生長性能的作用??梢酝茰y(cè),導(dǎo)致這一效果的原因可能為納米硒的比表面積大,中華絨螯蟹體對(duì)納米硒的吸收及利用效率高。
表6 全蟹脂肪酸組成(n=4,%)
蘇傳福研究表明,草魚肝中硒含量隨著飼料中亞硒酸鈉濃度從0.04 mg/kg上升到1.29 mg/kg而顯著上升,但高于1.29 mg/kg后肝胰腺中硒含量差異不顯著。本研究結(jié)果表明,飼料中添加硒后蟹的肝胰腺中硒含量均顯著高于0對(duì)照組(P<0.05);在0~0.8 mg/kg之間,隨著硒添加量的提高,肝胰腺中硒含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì);但添加到1.6 mg/kg時(shí),肝胰腺中硒含量不再上升,說明肝胰腺對(duì)硒的吸收能力有限。肌肉中硒含量遠(yuǎn)低于肝胰腺,且各組間差異不顯著(P>0.05),這與肝胰腺對(duì)硒的轉(zhuǎn)化生物硒的能力有關(guān)。這與Zhang Y X研究的飼料中硒含量與海洋魚肌肉中硒含量不呈線性關(guān)系的結(jié)論相一致。
硒可以清除體內(nèi)過多的自由基,從而保護(hù)生物體免受自由基過多導(dǎo)致的核酸斷裂和不飽和脂肪酸的過氧化等危害,有利于機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)的積累。本研究結(jié)果顯示,飼料中添加一定量的納米硒后,有助于改善中華絨螯蟹的生長性能,促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成,增加了不飽和脂肪酸的積累量。與0對(duì)照組相比,添加0.2 mg/kg納米硒組能顯著提高中華絨螯蟹的粗蛋白含量及必需氨基酸含量,粗脂肪和不飽和脂肪酸含量也有所提高。
納米硒能夠提高中華絨螯蟹的生長性能,促進(jìn)蛋白質(zhì)和脂肪酸的合成和沉積,其生物學(xué)作用優(yōu)于有機(jī)酵母硒,在中華絨螯蟹飼料中最適宜添加量為0.2 mg/kg。
(參考文獻(xiàn)20篇,刊略,需者可函索)