易建華, 王 欽#, 王 輝, 宋慶洋,敖慧玲, 曹詩宜, 別漢晴, 張 彥, 戴晉軍
(1.農(nóng)業(yè)微生物資源發(fā)掘與利用全國重點實驗室,湖北宜昌 443003;2.湖北省酵母功能湖北省重點實驗室,湖北宜昌 443003)
近年來,隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖密度的增加,魚類病害不斷增多,限制了漁獲產(chǎn)量的提升,嚴重威脅了魚類健康,制約了水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)的發(fā)展。酵母培養(yǎng)物(Yeast Culture)是由發(fā)酵底物、酵母細胞及其代謝物組成的復合發(fā)酵產(chǎn)物,含有核苷酸、肽、β-葡聚糖、 甘露糖低聚糖和其他免疫調節(jié)成分(Jensen等,2008),因此,其常被用作免疫增強劑。 酵母細胞壁中甘露聚糖(MOS)和β-葡聚糖的結構成分有助于促進免疫力。酵母培養(yǎng)物中的β-葡聚糖可以有效降低膽固醇(CHO)并激活巨噬細胞釋放各種免疫球蛋白,例如細胞因子和白細胞介素(Jayachandran 等,2018)。酵母培養(yǎng)物在提高動物生長性能,增強動物消化酶活性、機體免疫力和腸道健康方面具有積極作用(冷向軍,2023)。 研究表明,酵母培養(yǎng)物可以顯著提高草魚、南美白對蝦、和大鱗副泥鰍等的生長性能、消化酶活性、抗氧化能力和免疫力(李佑杰等,2021;李軍濤等,2018;劉明等,2017)。本試驗以鯽魚為試驗對象,在鯽魚基礎飼料中添加不同濃度的酵母培養(yǎng)物, 探討酵母培養(yǎng)物對鯽魚生長性能、血清生化、消化酶、抗氧化和免疫指標的影響, 為其在水產(chǎn)飼料中的應用及水產(chǎn)行業(yè)健康發(fā)展提供理論基礎。
1.1 試驗飼料 酵母培養(yǎng)物為安琪酵母股份有限公司提供(湖北,宜昌)。按照配方設計將飼料分為4 個組, 在基礎飼料中添加不同含量的酵母培養(yǎng)物,分別為對照組(CK)、0.1%酵母培養(yǎng)物添加組(S1)、0.3%酵母培養(yǎng)物添加組(S3)和0.5%酵母培養(yǎng)物添加組(S5)。 將原料粉碎過60 目篩,經(jīng)混合制粒膨化成3.0 mm 粒徑的顆粒飼料,冷藏儲存?zhèn)溆谩?飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(風干基礎)%
1.2 養(yǎng)殖試驗和樣品采集 試驗魚購自湖北省當陽市某養(yǎng)殖場。 在分組前,進行投喂2 周的商品料來馴化鯽魚。 挑選出300 尾健康活潑、規(guī)格均一且初始均質量為(13.00±0.50)g 的試驗鯽魚,設置4個處理,每個處理3 個重復,每個重復25 尾鯽魚。
試驗地點為安琪生物農(nóng)業(yè)科技有限公司水產(chǎn)養(yǎng)殖基地。 在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)進行養(yǎng)殖試驗,試驗鯽魚養(yǎng)殖容器的規(guī)格為200 cm×200 cm×100 cm。 養(yǎng)殖用水為經(jīng)過曝氣處理的自來水,水體24 h不間斷增氧,配有加熱裝置以維持鯽魚生長較適宜的水溫。 養(yǎng)殖周期為8 周,每天投喂2 次(08:00~09:00 和17:00 ~ 18:00),并且定期對養(yǎng)殖用水進行更換。 投餌量為鯽魚體重的1%~3%,之后依據(jù)每個試驗組前一天的實際攝食量進行適當調整。每天察看鯽魚攝食狀況和死亡狀況并記錄,同時記錄每天的水溫。 飼養(yǎng)期間水溫 (26.00±2.00)℃,pH(7.05±0.52),溶解氧(7.78±0.13)mg/L。
攝食生長試驗結束后, 所有試驗魚空腹24 h,經(jīng)120 mg/L MS-222 麻醉后進行稱重及計數(shù)。 每桶選5 尾魚,用ACD 抗凝劑浸潤過的一次性注射器從尾靜脈中抽血,在4 ℃,用離心機以3500 r/min離心10 min 獲得血清,-70 ℃保存, 用于血清生化指標檢測;取血后的5 尾魚被解剖獲取腸道,用于消化酶活性檢測; 取血后的5 尾魚被解剖獲取肝臟,稱重并計算肝體比,肝臟用于抗氧化酶活性及免疫應答指標檢測。
1.3 生化分析 血清生化指標由宜昌市第一人民醫(yī)院測定:包括血清谷草轉氨酶(AST)、谷丙轉氨酶(ALT)、總蛋白(TP)、血清白蛋白(ALB)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C) 、堿性磷酸酶(ALP)。腸道脂肪酶、胰蛋白酶和α-淀粉酶測定采用商業(yè)試劑盒(南京建成生物工程研究所,南京)。肝臟組織勻漿液蛋白含量(TP)、總超氧化物歧化酶(TSOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、過氧化氫酶(CAT)、總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)及溶菌酶(LZM)等抗氧化及免疫指標,相關試劑盒均來源于南京建成生物工程研究所。
1.4 統(tǒng)計分析 采用Minitab21.3.1.0 軟件對數(shù)據(jù)進行Tukey 檢驗, 結果以 “平均值±標準誤”(mean±SE)表示,P < 0.05 代表顯著差異。 生長性能相關計算公式如下:
式中:Nt為試驗末魚數(shù)量,尾;N0為魚初始數(shù)量, 尾;Wt為試驗終末均體質量,g;Wd為試驗期間死亡魚均體質量,g;W0為試驗初始均體質量,g;t 為試驗天數(shù),d;F 為總攝食量,g;L 為終末平均體長,cm;Wz 為試驗終末平均肝胰臟質量,g;Wv 為試驗終末平均內(nèi)臟團質量,g。
2.1 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚生長性能的影響 56 d 養(yǎng)殖試驗結束后,在基礎飼料中添加酵母培養(yǎng)物組鯽魚幼魚的終末體質量、 增重率和特定生長率顯著提高(P <0.05),其中S3 組終末體質量、增重率和特定生長率最高,分別提高了16.77%、34.67%和23.93%;三個處理組均能降低鯽魚幼魚的飼料系數(shù)(P <0.05),其中S3 組飼料系數(shù)最低,降低了34.72%;與CK 組相比,S5 組鯽魚幼魚的肝體比和肥滿度顯著增加(P <0.05),分別增加31.58%和24.10%,S3 組鯽魚幼魚的肥滿度顯著增加20.51%(P <0.05)。 但各組間存活率和臟體比等差異不顯著(表2)。
表2 酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚生長性能的影響
2.2 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚血清生化的影響 56 d 養(yǎng)殖試驗結束后, 血清中尿素、總蛋白、總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇、血糖含量無顯著性差異。 與對照組相比,S1 組鯽魚的血清谷草轉氨酶顯著升高38.45%(P <0.05) 和堿性磷酸酶顯著升高47.87%(P <0.05),S3 組鯽魚的血清甘油三酯顯著降低24.40%(P <0.05) 和堿性磷酸酶顯著升高90.06%(P <0.05),S5 組鯽魚的血清白蛋白、谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶和堿性磷酸酶顯著升高(P <0.05),分別升高19.17%、56.23%、267.42%和58.48%,S5 組鯽魚的血清低密度脂蛋白膽固醇顯著降低35.25%(P <0.05);S3 組鯽魚的血清甘油三酯也顯著低于S1 組(P <0.05)(表3)。
表3 酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚血清生化的影響
2.3 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚腸道消化酶活性的影響 56 d 養(yǎng)殖試驗結束后,與對照組相比,S3 組鯽魚幼魚的腸道脂肪酶和胰蛋白酶顯 著 升 高 (P <0.05), 分 別 提 高398.46%和307.40%, 并具有提高鯽魚幼魚腸道α-淀粉酶的趨勢,但差異不顯著(P >0.05),S5 組鯽魚腸道脂肪酶顯著升高267.70%(P <0.05);S3 組鯽魚幼魚的腸道脂肪酶和胰蛋白酶顯著高于S1 組和S2組(P <0.05);S5 組鯽魚的腸道脂肪酶顯著高于S1 組(P <0.05)(表4)。
表4 酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚腸道消化酶活性的影響
2.4 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚肝臟抗氧化能力及免疫力的影響 56 d 養(yǎng)殖試驗結束后,丙二醛含量無顯著性差異。 與對照組相比,S3組鯽魚幼魚的肝臟總抗氧化能力、過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化酶顯著升高(P <0.05), 分別提高12.5%、35.77%和11.92%,并具有提高鯽魚幼魚肝臟溶菌酶含量的趨勢 (P >0.05),S1 組鯽魚的肝臟過氧化氫酶顯著升高17.06%(P <0.05); S3 組鯽魚的肝臟過氧化氫酶顯著高于S1 組 (P <0.05),S5 組肝臟谷胱甘肽過氧化物酶顯著低于S1 組(P <0.05)(表5)。
表5 酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚肝臟抗氧化能力及免疫力的影響
3.1 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚生長性能的影響 在飼料中添加酵母培養(yǎng)物可促進水產(chǎn)動物生長,在建鯉、虹鱒、團頭魴和南美白對蝦等魚類上均證明谷胱甘肽的促生長作用(周婷婷等,2013;Barnes 等,2007; 劉 哲 等,2003)。 劉 哲 等(2003)報道,在飼料中添加0.5%的酵母培養(yǎng)物能使建鯉的增重率提高32.8%, 餌料系數(shù)降低19.34%。 Barnes 等(2007) 研究發(fā)現(xiàn),添加0.025%的酵母培養(yǎng)物能顯著提高虹鱒的生長性能, 增重率提高45.76%。 李高鋒等(2009)發(fā)現(xiàn),在團頭魴飼料中添加0.2%的酵母培養(yǎng)物團頭魴特定生長率提高12.95%, 餌料系數(shù)降低9.87%。 劉明等(2017)研究表明,在南美白對蝦飼料中添加0.5%酵母培養(yǎng)物能顯著提高南美白對蝦的生長性能,增重率提高了16.74%, 飼料系數(shù)降低了9.79%。李佑杰等(2021)報道,添加1%的酵母培養(yǎng)物能對大鱗副泥鰍的生長有促進作用, 飼料系數(shù)降低了19.29%。 在本研究中,飼料中添加0.1%、0.3%和0.5%酵母培養(yǎng)物均能促進鯽魚生長,增重率分別提高了16.56%、34.67%和19.98%, 餌料系數(shù)分別降低了15.09%、34.72%和19.25%,最佳添加量為0.3%。酵母培養(yǎng)物能提高水產(chǎn)動物的生長性能和飼料利用率, 可能與其含有豐富的B 族維生素、小肽、核苷酸等活性成分有關。
3.2 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚血清生化的影響 血清生化指標一般可以反饋出水產(chǎn)動物的健康狀況,血清中的白蛋白、甘油三酯、低密度脂蛋白膽固醇可以反映機體對蛋白的利用率及脂類代謝; 谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶活性可以反映肝功能狀態(tài);堿性磷酸酶可以反映機體免疫力。本試驗中,在鯽魚飼料中添加0.5%酵母培養(yǎng)物可以顯著提高血清中白蛋白含量, 表明酵母培養(yǎng)物提高了機體對蛋白質的利用率。 與陳坤海(2023)在加州鱸上的研究結果相似。 本試驗中, 添加0.5%酵母培養(yǎng)物鯽魚血清LDL-C 含量降低35.25%,添加0.3%酵母培養(yǎng)物鯽魚血清TG 含量降低24.40%,表明酵母培養(yǎng)物對機體脂質代謝起到重要作用。 與桂良超等(2019)在凡納濱對蝦的研究結果類似。 可能是酵母培養(yǎng)物使脂肪酶活性的提高,加速了脂質代謝(Castillo 等,2014)。 本試驗中, 添加0.1%、0.5%酵母培養(yǎng)物增加了血清AST 含量, 添加0.5%酵母培養(yǎng)物增加了ALT 含量, 但0.3%酵母培養(yǎng)物對AST 和ALT 卻沒有影響,表明在飼料中0.3%酵母培養(yǎng)物對肝臟健康無影響。 Liu 等(2018)在草魚上也有類似的研究結果。 本試驗中,添加0.1%、0.3%、0.5%酵母培養(yǎng)物可以顯著提高血清中堿性磷酸酶含量, 分別提高47.87%、90.56%和58.48%, 表明酵母培養(yǎng)物可以提高機體免疫力。 與劉泓宇等(2021)在珍珠龍膽石斑魚的結果類似。
3.3 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚腸道消化酶活性的影響 水產(chǎn)動物中腸道脂肪酶、蛋白酶活性能夠影響機體對營養(yǎng)物質的吸收利用,從而影響水產(chǎn)動物的生長(唐黎等,2007)。 本研究中,添加0.3%酵母培養(yǎng)物能顯著提高鯽魚脂肪酶活性(398.46%)和胰蛋白酶活性(307.40%),添加0.5%酵母培養(yǎng)物能顯著提高鯽魚脂肪酶活性(267.69%),這與Wang 等(2022)在南美白對蝦上的研究結果相似。酵母培養(yǎng)物提高了鯽魚腸道消化酶活性,可能是與其含有豐富的小肽和氨基酸等強化了消化酶,同時含有的乳酸等酸性物質也降低了消化道的pH 有關,相關機理有待進一步研究。
3.4 飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚肝臟抗氧化能力和免疫力的影響 研究表明,酵母培養(yǎng)物可調節(jié)人類(Possemiers 等,2013)、豬(Shen 等,2009)和魚類(Berto 等,2016)的免疫反應,通過減少病原菌和改善腸道健康來維持健康和改善生長性能。TAOC、CAT、GSH-PX 和LZM 等指標常用來表征水產(chǎn)動物的抗氧化能力和免疫力。 本試驗中, 添加0.1%酵母培養(yǎng)物可提高鯽魚肝臟CAT 活力(17.06%); 添加0.3%酵母培養(yǎng)物可顯著提高鯽魚肝臟T-AOC、CAT 和GSH-PX 活力, 分別提高了12.5%、35.77%和11.92%, 具有提高鯽魚幼魚肝臟溶菌酶含量的趨勢; 添加0.5%酵母培養(yǎng)物可提高鯽魚肝臟GSH-PX 活力(12.59%),這與雷宇杰等(2020)在斑點叉尾鮰和陳潯等(2024)在加州鱸上的研究結果相似。本研究表明酵母培養(yǎng)物可以增強鯽魚抗氧化和免疫力, 可能與其含有的甘露寡糖、β-葡聚糖、小肽、核苷酸等多種活性成分有關。
綜上所述, 在飼料中添加酵母培養(yǎng)物對鯽魚幼魚的生長性能有促進作用, 并且提高了鯽魚消化酶活性、抗氧化能力及免疫力,其中0.3%酵母培養(yǎng)物添加組效果最佳。