王書(shū)鳳，高曉平，劉紅星

（1.安陽(yáng)幼兒師范高等?？茖W(xué)校，河南安陽(yáng) 456150；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南鄭州 450002；3.安陽(yáng)縣理工中等專業(yè)學(xué)校，河南安陽(yáng) 455133）

羅非魚(yú)被認(rèn)為是最重要的淡水魚(yú)之一，因?yàn)樗鼈兡苋淌芨鞣N環(huán)境因素和應(yīng)激條件。魚(yú)類能生活在不同的水生生態(tài)系統(tǒng)中，包括金屬污染的生態(tài)系統(tǒng)，其新陳代謝機(jī)制有助于它們適應(yīng)排毒和抗氧化保護(hù)（Wang，2012）。重金屬污染必然影響魚(yú)類健康，進(jìn)而影響人類健康，對(duì)重金屬進(jìn)行解毒可以改善魚(yú)類健康狀況，減少其帶來(lái)的負(fù)面影響。其中一種方法是使用飼料添加劑可以改善魚(yú)的健康，抵抗重金屬的毒性，或可以吸附重金屬，促進(jìn)機(jī)體對(duì)重金屬的排放。木炭是碳的一種結(jié)晶形式，通常是由木材、竹子、纖維素、椰子殼或各種工業(yè)廢料加熱后產(chǎn)生的碳質(zhì)殘留物，含有大約70%～90%的純碳，以及多種礦物質(zhì)，如鈣、鉀、鐵、鈉、銅、鋅、錳、鎂等（Brouwer等，1996）。活性炭具有吸附氣體特別是氮、氨的能力，能活化腸道功能，清除動(dòng)物胃腸道中的毒物和雜質(zhì)，已被應(yīng)用到許多陸生動(dòng)物飼料中（Kutlu等，2001）。同時(shí)活性炭作為一種吸附劑或脫毒劑已廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)行業(yè)和醫(yī)學(xué)，其吸附能力主要取決于其劑量以及消化道中毒素的含量，但目前關(guān)于活性炭對(duì)水產(chǎn)生物的研究報(bào)道較少，因此，本試驗(yàn)以羅非魚(yú)為試驗(yàn)動(dòng)物，通過(guò)模擬重金屬環(huán)境，研究活性炭對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)性能、抗氧化和對(duì)環(huán)境重金屬耐受性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇均重為（14.5±0.55）g的羅非魚(yú)600條，隨機(jī)分為10組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)15條魚(yú)。試驗(yàn)采用5×2多因素方差設(shè)計(jì)，共設(shè)含0、2、4、8和16 g/kg活性炭的5種日糧，環(huán)境分為重金屬（鉛、鎘、銅和鋅）條件和非重金屬條件，試驗(yàn)各組日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1，試驗(yàn)共進(jìn)行8周。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程按照羅非魚(yú)的常規(guī)飼養(yǎng)方法進(jìn)行飼養(yǎng)管理。

1.2 生長(zhǎng)性能 試驗(yàn)期間每?jī)芍芙y(tǒng)計(jì)一次飼料用量，試驗(yàn)結(jié)束后，按照重復(fù)對(duì)各組動(dòng)物進(jìn)行稱重。計(jì)算試驗(yàn)期間羅非魚(yú)的增重、日生長(zhǎng)速度、相對(duì)生長(zhǎng)速度和料比。每天統(tǒng)計(jì)羅非魚(yú)的死淘率，試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算存活率。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 水質(zhì)測(cè)定 每周從每個(gè)魚(yú)缸中采集水樣監(jiān)控不同水質(zhì)參數(shù)，包括水溫，溶解氧、游離氨、硬度、堿度和pH。

1.4 生化指標(biāo)和體成分 隨機(jī)選擇8條魚(yú)/重復(fù)尾靜脈采血，3000 g離心15 min收集血漿。血漿用于分析葡萄糖、總蛋白、總脂肪、尿酸、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）和肌酸酐含量，以及抗氧化指標(biāo)超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（CAT）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSH-Px）活性以及丙二醛（MDA）含量。所有指標(biāo)均采用商品試劑盒測(cè)定。采血后屠宰羅非魚(yú)，屠體用常規(guī)養(yǎng)分分析法測(cè)定粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、水分和灰分含量。

1.5 重金屬含量分析 水樣和屠體成分中的鉛、鎘、鋅和銅含量用石墨原子吸收光度法進(jìn)行分析。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件多因素方差分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，組間差異用Ducan’s法進(jìn)行多重比較，同時(shí)分析日糧活性炭添加水平和重金屬環(huán)境條件對(duì)各指標(biāo)影響的交互效應(yīng)，試驗(yàn)結(jié)果用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05判定為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧活性炭水平對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)水環(huán)境理化指標(biāo)的影響 由表2可知，日糧活性炭顯著影響水中游離氨含量，其中16 g/kg活性炭組水中游離氨水平最低（P＜0.05）。日糧活性炭水平對(duì)水的其他理化指標(biāo)無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表2 日糧活性炭水平對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)水環(huán)境理化指標(biāo)的影響

2.2 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)環(huán)境重金屬含量的影響 由表3可知，日糧活性炭對(duì)環(huán)境重金屬含量無(wú)顯著影響（P＞0.05），但環(huán)境重金屬誘導(dǎo)顯著影響環(huán)境重金屬水平（P＜ 0.05）。

表3 日糧活性炭水平對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)水環(huán)境重金屬含量的影響

2.3 日糧活性炭水平對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響由表4可知，隨著日糧活性炭添加水平的升高，羅非魚(yú)生長(zhǎng)和采食量顯著升高（P＜0.05），但超過(guò)8 g/kg時(shí)表現(xiàn)為降低。各組對(duì)羅非魚(yú)的存活率無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

表4 日糧活性炭水平對(duì)羅非魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響

2.4 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)生化指標(biāo)的影響 由表5可知，在環(huán)境重金屬條件前，16 g/kg活性炭組顯著提高了血漿葡萄糖水平（P＜0.05），顯著降低了總蛋白和總脂肪含量（P＜0.05）。日糧添加活性炭顯著降低了血漿ALT和AST酶活性（P＜0.05），但對(duì)尿素和肌酸酐含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）。環(huán)境重金屬條件下，對(duì)照組提高了血漿ALT和AST酶活力以及尿素和肌酸酐含量（P＜0.05），顯著降低了蛋白和脂肪含量（P＜0.05）。

表5 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)生化指標(biāo)的影響

2.5 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)抗氧化指標(biāo)的影響 由表6可知，在環(huán)境重金屬條件前，日糧添加活性炭對(duì)血漿MDA含量、SOD和CAT活力無(wú)顯著影響（P＞0.05），但16 g/kg活性炭組顯著提高了血漿GSH-Px活力（P＜0.05）。羅非魚(yú)暴露在重金屬環(huán)境條件下，對(duì)照組顯著提高了血漿SOD、CAT和GSH-Px活力，同時(shí)顯著降低了MDA含量（P＜0.05）。

表6 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)抗氧化指標(biāo)的影響

2.6 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)體成分的影響 由表7可知，羅非魚(yú)在暴露于重金屬環(huán)境前，各組對(duì)其體成分無(wú)顯著影響（P＞0.05），除了活性炭組顯著提高了粗蛋白質(zhì)外（P＜0.05）。暴露在重金屬條件后，對(duì)照組顯著提高了機(jī)體灰分含量，同時(shí)顯著降低了蛋白質(zhì)和脂肪含量（P ＜ 0.05）。

2.7 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)機(jī)體重金屬沉積量的影響 由表8可知，羅非魚(yú)暴露于環(huán)境重金屬前，各組對(duì)機(jī)體鉛、鎘、銅和鋅含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）；暴露后，對(duì)照組顯著提高了各元素在機(jī)體的沉積量（P＜0.05），且隨著日糧活性炭添加水平的升高，機(jī)體重金屬含量顯著降低（P＜0.05）。

表7 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)體成分的影響

表8 日糧活性炭水平和環(huán)境重金屬對(duì)羅非魚(yú)機(jī)體重金屬沉積的影響

3 討論

3.1 活性炭對(duì)水質(zhì)和羅非魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧添加活性炭可以降低水中游離氨含量，但活性炭的吸附效應(yīng)取決于其添加劑量及需要吸附物質(zhì)的含量（Banner等，2000），這與Thu等（2009）的研究結(jié)果一致，其發(fā)現(xiàn)日糧添加竹炭可以降低水中氨氮的含量。本研究結(jié)果表明，飼糧添加活性炭可作為一種潛在的飼料添加劑提高魚(yú)的生長(zhǎng)性能。雖然本文沒(méi)有研究活性炭在羅非魚(yú)體內(nèi)的消化作用機(jī)制，但作者推斷其對(duì)羅非魚(yú)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收具有促進(jìn)作用。羅非魚(yú)其生長(zhǎng)速度和采食量的增加可能是由于活性炭具有吸附腸道內(nèi)有害氣體和雜質(zhì)的能力，從而改善飼料消化和代謝（Kutlu等，2001）。

3.2 活性炭對(duì)羅非魚(yú)血漿生化指標(biāo)和抗氧化性能的影響 血液化學(xué)指標(biāo)可作為一種重要的生理毒理學(xué)指標(biāo)，廣泛應(yīng)用于魚(yú)類營(yíng)養(yǎng)狀況、健康狀況和適應(yīng)外界環(huán)境能力的評(píng)價(jià)（Gingerich等，2010）。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，環(huán)境重金屬條件下，對(duì)照組提高了血漿ALT和AST酶活力以及尿素和肌酸酐含量，顯著降低了蛋白和脂肪含量，這與Yoo等（2005）的研究結(jié)果一致，這些結(jié)果表明，日糧添加高水平活性炭可以改善魚(yú)的整體健康狀況，促進(jìn)蛋白質(zhì)的分泌和脂質(zhì)代謝。ALT、AST、尿酸和肌酸酐的濃度通常是用來(lái)評(píng)判臨床上器官損傷的指標(biāo)，如肝臟、肌肉、鰓，而且尿酸、肌酐是篩選腎功能和腎結(jié)構(gòu)完整性的指標(biāo)（Chen等，2004）。羅非魚(yú)暴露在重金屬環(huán)境下，對(duì)照組顯著提高了血漿SOD、CAT和GSH-Px活力，顯著降低了MDA含量。SOD、CAT和GSH-Px是機(jī)體重要的抗氧化酶，其酶活的改變對(duì)重金屬誘導(dǎo)產(chǎn)生的脂質(zhì)過(guò)氧化應(yīng)激具有防御作用（Farombi等，2007）。

3.3 活性炭對(duì)羅非魚(yú)體成分和重金屬沉積的影響 暴露在重金屬條件后，對(duì)照組顯著提高了機(jī)體灰分含量，顯著降低了蛋白和脂肪含量。暴露后，對(duì)照組顯著提高了各元素在機(jī)體的沉積量，且隨著日糧活性炭添加水平的升高，機(jī)體重金屬含量顯著降低，這與Thu等（2009）的結(jié)果一致。在重金屬條件下，魚(yú)體內(nèi)總灰分含量升高，粗蛋白質(zhì)和總脂類含量降低，在這種情況下，總蛋白和總脂含量的降低可能是由于它們作為了為能量源來(lái)應(yīng)付重金屬的毒理環(huán)境。

4 結(jié)論

日糧添加活性炭可以提高羅非魚(yú)的生長(zhǎng)性能和飼料利用率，其中活性炭的適宜添加水平為8 g/kg，同時(shí)活性炭可以提高羅非魚(yú)的抗氧化性能，降低機(jī)體重金屬的沉積。