γ-氨基丁酸對烏鱧生長性能、腸道消化酶和抗氧化酶活性的影響

彭思博 陳秀梅 孔雨昕 王桂芹

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長春130118）

烏鱧（Channa argus），屬鱸形目（Perciformes）、鱧科（Channidae）、鱧屬（Channa），又稱黑魚、烏魚、財魚等，廣泛分布于我國南北水域以及亞洲南部、東南部國家，烏鱧、斑鱧及其雜交鱧是主要養(yǎng)殖品種[1]。目前，我國主要烏鱧養(yǎng)殖省份為廣東、山東、江西、湖南、浙江和湖北。因其生長快、生命力強、沒有肌間刺，深受消費者的青睞，被喻為高投入、高產(chǎn)出、高效益的養(yǎng)殖品種[2]。但在水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖的今天，養(yǎng)殖戶在獲得最大經(jīng)濟效益的同時，也造成了各種各樣問題，如環(huán)境污染、水質(zhì)惡化、魚類疾病頻發(fā)等[3]。其中，烏鱧作為兇猛肉食性魚類，因投喂冰鮮野雜魚容易造成環(huán)境污染、浪費飼喂原料等原因，一般采用馴化攝食配合飼料的方法來替代冰鮮野雜魚進行養(yǎng)殖，但是存在攝食率低、抗病力弱等問題[4]?；诖?，尋求一種高效安全的飼料添加劑，通過營養(yǎng)調(diào)控手段提升烏鱧的抗應(yīng)激能力勢在必行。

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，GABA），又稱為4-氨基丁酸，是一種具有生物活性的重要功能性四碳非蛋白質(zhì)氨基酸，于1949 年在馬鈴薯的塊莖中被首次發(fā)現(xiàn)，又于1950 年在哺乳動物的中樞系統(tǒng)中被發(fā)現(xiàn)，其廣泛存在于動植物體及微生物體內(nèi)[5-6]。作為重要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)的一種，大量研究證明其在調(diào)控機體生長、食欲和抗應(yīng)激等方面有獨到的生理功能，在肉仔雞的抗應(yīng)激能力[7]、崇仁麻雞的生長性能[8]、斷奶仔豬的抗氧化能力[9]、三元雜交豬的飼料利用能力[10]、鯰（Clarias sp.）的性腺功能[11]、鱖（Siniperca chuatsi）的攝食能力[12]、高體鳑鲏（Rhodeus ocellatus）的抗缺氧能力[13]和南美白對蝦（Litopenaeus vannamei）的生長性能[14]方面都有相關(guān)報道，但目前尚未有研究報道GA?BA 對烏鱧的影響作用。因此，本試驗通過外源添加GABA，以烏鱧作為研究對象，探討GABA 對烏鱧生長、腸道消化酶和抗氧化酶活性的影響，旨在為GA?BA在烏鱧的健康養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

試驗飼料以魚粉、玉米蛋白粉為蛋白源，在基礎(chǔ)飼料中分別添加0、30、60、90、120 mg/kg 的GABA，配制等氮等能（42% CP、18 MJ/kg）的飼料。將飼料原料粉碎后過孔徑0.246 mm（60 目）的篩，按飼料配方稱取各原料，加工成直徑為2.0 mm 的顆粒，通過晾干后，再置于-20 ℃冰柜中進行保存?zhèn)溆?。根?jù)GB/T 6435—2006、GB/T 6432—1994、GB/T 6438—2007 和GB/T 6433—2006 法分別測定全魚中的水分、粗蛋白質(zhì)、粗灰分和粗脂肪的含量。試驗用基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗設(shè)計

選取健康、體型及規(guī)格一致的烏鱧（[10.13 ±0.51）g/尾]，在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)控溫養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)15 d，飽食投喂基礎(chǔ)飼料，每日投喂2次（9:00、16:00），投喂1 h 后對水族箱內(nèi)殘餌的情況進行檢查，有沉積的殘餌采用虹吸法將其吸出，并根據(jù)殘餌量來對投喂量進行相應(yīng)調(diào)整，暫養(yǎng)期間控制水溫在23～25 ℃，溶解氧大于5.0 mg/l，pH 值7.1±0.1。試驗前禁食24 h，將450 尾烏鱧隨機分成5 組，分別飼喂上述5 組飼料，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)30尾魚，飼養(yǎng)試驗為期56 d，期間日常管理及水質(zhì)條件同暫養(yǎng)期間保持一致。

1.3 樣品的采集

56 d飼養(yǎng)試驗進行完畢后準(zhǔn)備取樣，取樣前停食24 h，稱量每個桶內(nèi)的烏鱧總質(zhì)量，清點并記錄每桶魚的尾數(shù)。然后，每桶隨機取10 尾魚，采用MS-222（Sigma，10 mg/l）麻醉后，在吸干魚體表的水分后，稱質(zhì)量，冰上解剖取腸道組織于-80 ℃冰箱保存待測。

1.4 指標(biāo)的測定

1.4.1 生長指標(biāo)檢測

根據(jù)烏鱧初始體質(zhì)量、終末體質(zhì)量以及攝食量計算平均增重率（AWGR）、特定生長率（SGR）、飼料效率（FER）、蛋白質(zhì)效率（PER）。

式中：m0、mt——分別表示魚初始體質(zhì)量和終末體質(zhì)量(g/尾)；

t——試驗時間（d）；

mI——攝入干飼料質(zhì)量（g/尾）；

mp——飼料粗蛋白質(zhì)含量（%）。

1.4.2 腸道消化酶活性的測定

烏鱧的腸道胰蛋白酶和脂肪酶活性采用購自南京建成生物工程研究所的試劑盒進行相應(yīng)檢測。

1.4.3 腸道抗氧化酶活性的測定

烏鱧的腸道總超氧化物歧化酶（T-SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性采用購自南京建成生物工程研究所的試劑盒進行相應(yīng)檢測。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用SPSS（20.0）軟件對烏鱧的生長性能、腸道消化酶和抗氧化酶相應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進行方差分析，如果方差分析顯著，則進一步進行Duncan's法多重比較分析組間差異顯著性，顯著水平設(shè)定為P＜0.05，試驗數(shù)據(jù)均采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 GABA添加水平對烏鱧生長性能的影響(見表2、圖1～圖2)

表2 GABA對烏鱧生長性能和飼料利用的影響

由表2可知，隨著GABA添加量的增加，烏鱧生長水平逐漸上升，在GABA 添加量為30～120 mg/kg 時，AWGR、SGR 均顯著高于對照組（P＜0.05），但添加GABA 的各組間差異不顯著（P＞0.05）；FER 在添加量為60～120 mg/kg 時顯著高于其他各組（P＜0.05），且在添加量為90 mg/kg 時達(dá)到最高；添加GABA 組的PER 顯著高于對照組（P＜0.05），其中添加量為90、120 mg/kg 組顯著高于30 mg/kg 組（P＜0.05），且在添加量為120 mg/kg 時達(dá)到最高。由圖1 可知，飼料GABA 添加量（x）與平均增重率（y）的回歸方程為y=-0.009 1x2+1.611 5x+302.42(R2=0.946 2)，當(dāng)ymax時，x=88.54。在本試驗條件下，將拋物線回歸分析結(jié)果與方差分析結(jié)果結(jié)合起來可知，烏鱧最大平均增重率時的最適GABA 添加水平為88.54～90 mg/kg。由圖2可知，飼料GABA 添加量（x）與飼料效率（y）的回歸方程為y=-0.001 3x2+0.267 1x+60.621(R2=0.989 8)，當(dāng)ymax時，x=102.73。在本試驗條件下，將拋物線回歸分析結(jié)果與方差分析結(jié)果結(jié)合起來可知，烏鱧最大飼料效率時的最適GABA添加水平為90～102.73 mg/kg。

圖1 飼料GABA添加量（x）與平均增重率（y）的關(guān)系

圖2 飼料GABA添加量（x）與飼料效率（y）的關(guān)系

2.2 GABA對烏鱧腸道消化酶活性的影響(見表3)

由表3可知，隨著GABA添加量的增加，烏鱧消化酶活性逐漸上升，在GABA添加量為60～120 mg/kg時胰蛋白酶活性顯著高于其他各組（P＜0.05），并在添加量為90 mg/kg時胰蛋白酶活性達(dá)到最高；GABA添加量為60～120 mg/kg 時脂肪酶活性顯著高于對照組（P＜0.05），且在添加量為90 mg/kg時脂肪酶活性達(dá)到最高。

表3 GABA對烏鱧腸道消化酶活性的影響

2.3 GABA對烏鱧腸道抗氧化酶活性的影響(見表4)

由表4可知，隨著GABA添加量的增加，烏鱧抗氧化酶活性逐漸上升，在GABA 添加量為60～120 mg/kg時，T-SOD活性顯著高于對照組（P＜0.05），且在GABA添加量為90 mg/kg時達(dá)到最高值；在GABA添加量為60～120 mg/kg 時，CAT 活 性 顯 著 高 于 對 照 組（P＜0.05），同樣在添加量為90 mg/kg 時達(dá)到最高；在GABA 添加量為60～120 mg/kg 時，GSH-Px 活性顯著高于其他各組（P＜0.05），并在添加量為90 mg/kg時達(dá)到最高。

表4 GABA對烏鱧腸道抗氧化酶活性的影響

3 討論

3.1 GABA對烏鱧生長性能的影響

作為飼料添加劑，GABA 對水生動物具有明顯的促生長作用。Kim 等[15]研究表明，當(dāng)GABA 添加量在1%時可以有效促進日本比目魚（Paralichthys oliva?ceus）的食欲，同時增強機體生長。徐賀等[16]研究表明，在飼料中添加54 mg/kg 的GABA 時可提高建鯉（Cyprinus carpio var.Jian）的飼料效率和蛋白質(zhì)效率，說明添加GABA 可以提高建鯉對飼料和蛋白質(zhì)的利用率，進而促進其機體生長。Fan 等[17]研究表明，當(dāng)GABA添加量為87.5 mg/kg時飼料效率和特定生長率顯著增加，說明GABA 可調(diào)節(jié)食欲，促進草魚（Cteno?pharyngodon idellus）攝食使其加速生長。Xie 等[14]研究表明，飼料中添加150 mg/kg 的GABA 時可增加南美白對蝦的采食量和飼料效率，說明GABA對其生長具有促進作用。同樣在對錦鯉（Cyprinus carpio）[18]和翹嘴鱖[19]等魚類以及肉仔雞[7]和三元雜交豬[10]等哺乳動物上的研究結(jié)果也證明，GABA 在機體營養(yǎng)和健康方面有積極的調(diào)控作用。陳秀梅等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在飼料中添加90 mg/kg 的GABA 一定程度上促進了建鯉的生長，但當(dāng)添加量在60 mg/kg 時對建鯉生長無影響，不能顯著提高建鯉的生長率?？赡茉蚴怯捎陲暳现刑砑覩ABA 的量不足而導(dǎo)致促生長作用未能表現(xiàn)。GABA 對不同魚類生長效果的影響具有一定的差異性，可能與魚的自身種類、機體體質(zhì)和其飼料組成以及其生存環(huán)境等各種方面都具有一定關(guān)系[21]；魚的體質(zhì)以及其生存環(huán)境不同會導(dǎo)致魚體對需求GA?BA 的量產(chǎn)生一定差異[20]；不同飼料原料配比對內(nèi)源GABA 的合成會產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致魚對飼料中GA?BA 的需求量也發(fā)生相應(yīng)改變[22]。這暗示著GABA 的促生長作用可能存在劑量依賴性，具體調(diào)控機制需深入研究。

3.2 GABA對烏鱧腸道消化酶活性的影響

腸道作為一種重要的消化器官，在消化食物、吸收營養(yǎng)方面發(fā)揮重要的功能[23]，同時這一功能的發(fā)揮與分泌的胃酸（有胃魚）、黏液、黏蛋白、膽汁、糖蛋白、黏多糖、各種消化酶等化學(xué)物質(zhì)密切相關(guān)，尤其是消化酶活性[24]。消化酶活性是決定某種食物在促進生長、攝食和利用等方面的有效參數(shù)，在一定程度上魚類的消化吸收能力與攝食飼料中營養(yǎng)組分的能力是由其消化酶活性的強弱來體現(xiàn)的，從而對魚類機體的生長發(fā)育產(chǎn)生影響[25-26]。胰蛋白酶作為一種重要的消化酶，是一種動物來源的蛋白水解酶，使蛋白質(zhì)生成小分子的氨基酸[27]。脂肪酶是一組特異性較低的脂肪水解酶類，能水解多種含長鏈脂肪酸的甘油酯[28]。本試驗條件下，在GABA添加量為60～120 mg/kg時胰蛋白酶和脂肪酶活性顯著高于對照組。這表明飼料中外源添加GABA 能一定程度上改善烏鱧腸道的消化能力。但目前尚未有關(guān)于GABA 調(diào)控魚類消化能力的其他報道。

3.3 GABA對烏鱧腸道抗氧化酶活性的影響

魚類生活在水中，因水中環(huán)境的復(fù)雜多變而易受到氧化應(yīng)激。腸道作為機體與外部環(huán)境進行交流的場所之一，因腸黏膜與腸腔內(nèi)大量的細(xì)菌、病毒、生物毒素及化學(xué)毒素廣泛接觸，極易成為機體遭受威脅的部位[29]。T-SOD、CAT及GSH-Px作為機體抗氧化酶類，其活性的高低可以直接反映出機體的抗氧化水平[30]。SOD作用于超氧自由基，將體內(nèi)的超氧自由基經(jīng)催化歧化作用轉(zhuǎn)化為氧與過氧化氫[31]，CAT 則負(fù)責(zé)催化組織器官中的H2O2[32]，GSH-Px為含硒半胱氨酸，至少有4 種同工酶，催化還原H2O2和有機氫過氧化物[33]。本試驗條件下，在GABA 添加量為60～120 mg/kg 時TSOD、CAT 及GSH-Px 活性顯著高于對照組。這表明GABA 可以對烏鱧腸道的抗氧化能力具有一定的改善作用。類似的報道有很多，F(xiàn)an 等[17]對草魚的研究結(jié)果表明GABA 可顯著提高其機體內(nèi)SOD 活性。王斌等[34]對櫛孔扇貝（Chlamys Farreri）上的研究也證明GABA 能顯著提高其機體內(nèi)CAT 的活性。而且還有研究報道GABA 對魚類抗缺氧[13，35-36]、運輸應(yīng)激[37]、急性低溫應(yīng)激[38]等能力也有一定的改善作用。以上研究均表明GABA 對提高魚類的抗應(yīng)激能力有重要的作用，但其具體機制尚未深入研究。

4 結(jié)論

綜上所述，當(dāng)飼料中添加88.54～102.73 mg/kg 的GABA 時在一定程度上能夠有效提高烏鱧生長、腸道消化酶和抗氧化酶活性。