■孔祎頔 徐 晴 李 民 尹 壯 吳雪芹 趙倩茹 竇曙光 王桂芹
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,動物生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)教育部國際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林長春 130118)
烏鱧(Channa argus)屬鱸形目、鱧科、鱧屬,是一類肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富的經(jīng)濟(jì)型魚類,在我國大部分地區(qū)均有養(yǎng)殖[1-4]。近年來,由于集約化養(yǎng)殖的發(fā)展,烏鱧在養(yǎng)殖過程中易患各類疾病,嚴(yán)重威脅其健康[5-7]。傳統(tǒng)方式是使用化學(xué)藥物或抗生素藥物治療,而抗生素導(dǎo)致的諸多缺點(diǎn)逐漸暴露[8-10],因此,當(dāng)下迫切需要尋求一類有效的替抗添加劑來防控水產(chǎn)動物疾病。乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)是一類具有益生潛力的革蘭氏陽性菌,也是水產(chǎn)動物腸道中的常見菌群之一,具有促生長、降脂、提高機(jī)體免疫功能、調(diào)節(jié)腸道菌群組成及凈化水質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。糞腸球菌(Enterococcusfaecalis,E.faecalis)屬腸球菌科,腸球菌屬,對胃液、腸液及膽鹽具有較強(qiáng)耐受能力,是《飼料添加劑品種目錄(2013)》中規(guī)定的可添加到飼料中的菌種[11-14]。E.faecalis在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的研究仍較少,僅在吉富羅非魚(GIFT O.niloticus)[15]、奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus♂×Oreochromis aureus♀)[16]、尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)[17]、斜帶石斑魚(Epinephelus coioides)[18]、鋸緣青蟹(Scylla paramamosain)[19]等有所報道,而目前關(guān)于E.faecalis的適宜添加水平在烏鱧飼料中的研究未見報道。本研究擬通過在烏鱧飼料中添加不同濃度的E.faecalis,探究其對烏鱧的生長、抗氧化及免疫的影響,明確E.faecalis在烏鱧飼料中的適宜添加濃度,為烏鱧的健康養(yǎng)殖及E.faecalis在實(shí)際生產(chǎn)中的科學(xué)應(yīng)用提供理論依據(jù)。
E.faecalisW24(GenBank:MT102746.1)從健康烏鱧腸道內(nèi)容物中篩選獲得并由本實(shí)驗(yàn)室保存;MRS瓊脂培養(yǎng)基、MRS肉湯培養(yǎng)基,均購自北京索萊寶公司;試驗(yàn)用烏鱧,購自山東臨沂某養(yǎng)殖場,試驗(yàn)前暫養(yǎng)于塑料水族箱中,馴化2周,期間投喂基礎(chǔ)飼料?;A(chǔ)飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。飼料制成1.5 mm的顆粒,將菌懸液均勻噴灑于基礎(chǔ)飼料,配制成6種菌液終濃度為0、1.0×106、1.0×107、1.0×108、1.0×109、1.0×1010CFU/g含E.faecalisW24試驗(yàn)飼料(表2及圖1~圖2分組時分別簡寫為CK、106、107、108、109、1010組),基礎(chǔ)飼料噴灑等體積PBS溶液作為對照組飼料,在25℃空調(diào)房晾干,每3 d制備一批新的飼料并檢測飼料中E.faecalisW24活性,保存在4℃單獨(dú)密封的塑料容器中。
表1 基礎(chǔ)飼料配方及營養(yǎng)水平(%,干物質(zhì)基礎(chǔ))
暫養(yǎng)結(jié)束后,將540尾體質(zhì)健康、大小一致、初始體重為(8.91±0.02)g的烏鱧,隨機(jī)分配到18個塑料水族箱中,6個試驗(yàn)組,每組3個重復(fù),每個重復(fù)30尾。每天9:00和16:00飽食投喂2次,飼養(yǎng)8周。養(yǎng)殖期間水溫(26±2)℃;pH 7.5±0.1;氨氮<0.5 mg/L;亞硝酸鹽<0.05 mg/L;溶解氧>7.0 mg/L。
8周飼養(yǎng)試驗(yàn)后,禁食24 h,計數(shù)并稱重,每桶隨機(jī)取10尾魚,用100 mg/L MS-222將魚麻醉后,于尾靜脈采血,4℃靜置12 h,4 000 r/min離心15 min收集血清,-20℃保存?zhèn)溆谩T诒峡焖偈占c道置于無酶離心管,液氮速凍,-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
使用以下公式計算成活率(SR)、平均增重率(WG)、飼料效率(FER)、特定生長率(SGR)及蛋白質(zhì)效率(PER)。
成活率(SR,%)=100×(試驗(yàn)?zāi)┐婊铘~總數(shù)/試驗(yàn)初存活魚總數(shù))
平均增重率(WG,%)=100×(Wt-W0)/W0
飼料效率(FER,%)=100×(Wt-W0)/I
特定生長率(SGR,%/d)=100×(lnWt-lnW0)/t
蛋白質(zhì)效率(PER)=(Wt-W0)/(I×C)
式中:I——攝入飼料的重量(g);
t——試驗(yàn)時間(d);
W0——試驗(yàn)初始時烏鱧的總重量(g);
Wt——試驗(yàn)結(jié)束時烏鱧的總重量(g);
C——飼料蛋白質(zhì)的含量(%)。
肝臟和腸道中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量,血清中酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、溶菌酶(LZM)活性及免疫球蛋白M(IgM)、補(bǔ)體3(C3)、補(bǔ)體4(C4)含量,均通過南京建成生物工程研究所試劑盒測定[20-22]。
采用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,用Duncan's法多重比較分析組間差異顯著性程度,數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)”表示,P<0.05表示顯著差異。
表2 E.faecalis W24對烏鱧生長和飼料利用的影響
由表2可知,8周試驗(yàn)結(jié)束后,添加1.0×107、1.0×108CFU/g組和1.0×109CFU/g組烏鱧的終末體重(FBW)、WG及SGR均顯著高于對照組(P<0.05),但組間差異不顯著(P>0.05);添加1.0×107、1.0×108、1.0×109CFU/g組烏鱧的FER顯著高于對照組(P<0.05),但組間的差異不顯著(P>0.05);添加1.0×107、1.0×108CFU/g組烏鱧的PER顯著高于對照組(P<0.05),但組間差異不顯著(P>0.05);其中,添加1.0×108CFU/g組各指標(biāo)值達(dá)到最高。而與對照組相比,添加1.0×106CFU/g組的FBW、WG、SGR、FER及PER均無顯著差異(P>0.05)。
由圖1A可知,8周試驗(yàn)結(jié)束后,添加1.0×107、1.0×108、1.0×109CFU/g組烏鱧肝臟和腸道中的SOD活性均顯著高于對照組(P<0.05),但組間差異不顯著(P>0.05);由圖1B和圖1C可知,添加1.0×107、1.0×108、1.0×109CFU/g組烏鱧肝臟和腸道中的CAT活性及腸道中的GSH-Px活性均顯著高于對照組(P<0.05),而與對照組相比,1.0×106、1.0×1010CFU/g組差異不顯著(P>0.05),此外,與對照組相比,僅1.0×108CFU/g組肝臟中的GSH-Px活性顯著升高(P<0.05),其余各組均差異不顯著(P>0.05)。由圖1D可知,與對照組相比,添加1.0×107、1.0×108、1.0×109CFU/g組和1.0×1010CFU/g組烏鱧肝臟和腸道中的MDA含量均顯著下降(P<0.05),其中,添加1.0×108CFU/g組達(dá)到最低值,而添加1.0×109CFU/g組和1.0×1010CFU/g組的MDA含量逐漸上升。
圖1 E.faecalis W24對烏鱧肝臟和腸道抗氧化指標(biāo)的影響
由圖2A、C和F可知,8周試驗(yàn)結(jié)束后,添加1.0×107、1.0×108CFU/g和1.0×109CFU/g組烏鱧血清中的IgM含量及ACP和LZM活性均顯著高于對照組(P<0.05),但1.0×106、1.0×1010CFU/g組與對照組相比差異不顯著(P>0.05);由圖2B、D可知,與對照組相比,添加1.0×107、1.0×108、1.0×109CFU/g和1.0×1010CFU/gE.faecalisW24組烏鱧血清中的C4含量及AKP活性均顯著升高(P<0.05),但組間差異不顯著(P>0.05);由圖2E可知,僅添加1.0×107CFU/g和1.0×108CFU/g組烏鱧血清中的C3含量顯著高于對照組(P<0.05),而1.0×106、1.0×109、1.0×1010CFU/g組與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)。
圖2 E.faecalis W24對烏鱧血清非特性免疫指標(biāo)的影響
E.faecalis在維持腸道微生態(tài)平衡、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)吸收等方面發(fā)揮重要作用[11]。在本研究中,在飼料中添加適量E.faecalisW24(1.0×107、1.0×108CFU/g)后顯著提高了烏鱧的FBW、WG、FER、PER及SGR,有效促進(jìn)烏鱧的生長并提高其對飼料的利用效率。飼料中添加1.5×107CFU/gE.faecalis可顯著提高吉富羅非魚SGR、WG及FER[15]。添加3.47×108CFU/gE.faecalis的飼料飼喂羅非魚8周后,顯著增加了其WG和SGR,顯著降低了其飼料系數(shù)(Feed coefficient ratio,F(xiàn)CR)[16]。林艾影等[23]將添加不同濃度E.faecalis的飼料飼喂給軍曹魚10周后,發(fā)現(xiàn)添加1.0×108CFU/g和3.0×108CFU/gE.faecalis顯著降低了FCR,添加1.0×108、3.0×108、5.0×108CFU/gE.faecalis顯著提高了其WG和SGR。Yang等[19]發(fā)現(xiàn)飼料中添加1.0×109CFU/gE.faecalisY17能夠提高鋸緣青蟹(Scylla paramamosain)的FBW、WG及SGR等生長指標(biāo),但差異不顯著。Liu等[24]研究表明,飼料中添加1.0×109CFU/gE.faecalis能夠顯著提高仔豬的WG。朱孟玲等[25]在飼料中添加1.0×109CFU/gE.faecalis,發(fā)現(xiàn)乳豬的生長性能得到顯著提高。以上結(jié)果均表明,飼料中添加適量的E.faecalis能夠促進(jìn)動物的生長,與本研究結(jié)果相似,但最適添加量與動物的種類、規(guī)格、E.faecalis菌株以及飼喂周期相關(guān)。
動物機(jī)體的抗氧化能力是保護(hù)機(jī)體免受氧化應(yīng)激損傷的防御系統(tǒng),SOD、CAT、T-AOC及GSH-Px是反映機(jī)體抗氧化能力的四個關(guān)鍵指標(biāo),MDA是脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物之一,反映機(jī)體氧化損傷程度的關(guān)鍵指標(biāo)[26]。在本試驗(yàn)條件下,添加1.0×107、1.0×108CFU/g和1.0×109CFU/gE.faecalisW24顯著提高了烏鱧肝臟和腸道中的SOD、CAT活性并顯著降低了MDA含量。用發(fā)酵乳桿菌飼喂的鯉血清中SOD、CAT和GSH-Px的含量均有所提升[27]。飼料中添加3.0×107CFU/g瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)CD6能 顯 著 提 高 金 魚(Carassius auratus)腸道中的抗氧化能力[28],與本試驗(yàn)結(jié)果一致。經(jīng)以上結(jié)果對比,我們發(fā)現(xiàn)飼料中適量添加量LAB可有效清除機(jī)體內(nèi)過多的自由基,在一定程度上增強(qiáng)抗氧化能力,保護(hù)動物機(jī)體健康。
糞腸球菌在提高機(jī)體免疫力抵抗病原侵襲等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用[11,14]。ACP、AKP、LZM、lgM、C3及C4等指標(biāo)常用作檢測魚類的免疫功能[29-30]。在本試驗(yàn)條下,8周養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后,飼喂1.0×107、1.0×108CFU/g組血清中IgM、C3、C4含量及ACP、AKP和LZM活性顯著提升,結(jié)果表明飼料中添加1.0×107、1.0×108CFU/gE.faecalisW24能夠增強(qiáng)烏鱧的免疫功能。Liu等[24]在飼料中添加1.0×109CFU/gE.faecalis,發(fā)現(xiàn)仔豬血漿中的IgA和IgG水平顯著提高,飼喂E.faecalis能夠增強(qiáng)免疫功能。朱孟玲等[25]研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加1.0×109CFU/gE.faecalis可顯著提高乳豬血清中的IgA、IgG、IgM水平。此外,將添加1.0×109CFU/gE.faecalisY17的飼料飼喂鋸緣青蟹6周后,血清中LZM和SOD活性顯著升高[19]。以上研究結(jié)果均表明,雖然不同E.faecalis菌株在飼料中的適宜添加量不同,但均能增強(qiáng)免疫功能,促進(jìn)動物機(jī)體健康。
綜上所述,飼料中添加適量E.faecalisW24在一定程度上可有效促進(jìn)烏鱧生長、飼料利用,增強(qiáng)抗氧化能力和免疫功能。在本試驗(yàn)條件下,烏鱧飼料中E.faecalisW24的最適添加量為1.0×107~1.0×108CFU/g。