高 攀,李曉東,焦 飛,張 鈺,劉 晶,時春明,胡建勇
(新疆維吾爾自治區(qū)水產(chǎn)科學(xué)研究所 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北地區(qū)漁業(yè)資源環(huán)境科學(xué)觀測實驗站,烏魯木齊 830000)
額爾齊斯河是新疆三大河流之一,也是中國唯一一條北冰洋水系的國際河流,經(jīng)新疆阿勒泰地區(qū)進入哈薩克斯坦后穿過西伯利亞平原匯入鄂畢河,最后注入北冰洋的喀拉海[1],其獨特的水域生態(tài)環(huán)境孕育了土著魚類23(亞)種(中國境內(nèi))[2]。額爾齊斯河銀鯽(CarassiusauratusgibelioBlock)屬鯉形目(Cypriniformes)、鯉科(Cyprinidae)、鯉亞科(Cyprininae)、鯽屬(Carassius),是一種廣溫、雜食性魚[3]。作為額爾齊斯河流域重要的土著魚類,具有生長速度快[4]、營養(yǎng)價值高[5]等優(yōu)點,且其對各種環(huán)境有廣泛的適應(yīng)性,對不良環(huán)境的耐受力比其他鯽魚品種更強[6-7],是極具開發(fā)價值的優(yōu)質(zhì)土著經(jīng)濟魚類,養(yǎng)殖市場前景廣闊。目前,其產(chǎn)量仍主要依靠額爾齊斯河及其附屬水體的天然漁業(yè)資源,但近年來,人類活動和水利工程嚴(yán)重影響了額爾齊斯河生態(tài)環(huán)境和魚類物種多樣性,額爾齊斯河銀鯽種群資源量呈現(xiàn)逐漸衰退的趨勢,依靠捕撈天然野生資源已無法較穩(wěn)定滿足日益增長的消費市場需求[3,8]。為保護天然水域額爾齊斯河銀鯽的漁業(yè)資源,現(xiàn)需提高其人工養(yǎng)殖產(chǎn)量和規(guī)模,以滿足 市場需求,從而緩解對野生漁業(yè)資源需求的 壓力。
飼料是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。飼料中的脂肪是維持魚類生命活動的重要能量來源,通過氧化和提供必要的成分維持細(xì)胞膜完整性,也是脂溶性維生素的載體[9]。魚類人工配合飼料中的脂肪主要來源于魚油、大豆油、菜籽油、豬油等脂肪源,不同脂肪源中脂肪酸的組成和比例各不相同,對魚類生長發(fā)育、體組成以及脂質(zhì)代謝的影響也有所差異。目前,脂肪源對鯽魚生長性能和生理指標(biāo)的影響研究報道主要集中在異育銀鯽,研究發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量3.53 g異育銀鯽具有轉(zhuǎn)化 18∶2n-6和18∶3n-3為高不飽和脂肪酸的能力,豆油、椰子油、菜籽油是其飼料中良好的脂肪源[10];體質(zhì)量6.04 g±0.05 g異育銀鯽的飼料中添加豆油和豬油替代70%魚油,表現(xiàn)出較好的生長效果[11];體質(zhì)量14.33 g±0.02 g異育銀鯽飼料中添加5.4%的豆油、菜籽油、亞麻油能取得良好的生長效果[12]。由于養(yǎng)殖條件等限制,有關(guān)脂肪源對大規(guī)格鯽魚魚種的影響還未見報道。因此,本試驗以大規(guī)格額爾齊斯河銀鯽52.78 g± 0.10 g為研究對象,研究不同脂肪源對其生長性能、飼料利用、體成分和血清生化指標(biāo)的影響,評價不同脂肪源的利用效果,為其精準(zhǔn)配合飼料的開發(fā)提供參考。
以魚粉、豆粕、菜粕為蛋白質(zhì)源,面粉、次粉為糖源,魚油、大豆油、菜籽油、葵花籽油、花生油、亞麻籽油為脂肪源,設(shè)計配制6種等氮等脂的飼料(記為FO、SO、RO、SFO、PO和LO),其組成和營養(yǎng)成分見表1。飼料原料經(jīng)粉碎(9FZ-15型,四川簡陽城西精工機械有限公司生產(chǎn))后過60目篩,按表1將不同固體飼料原料稱量,少量的組分(<5%)采用逐級預(yù)混法,充分混勻。隨后加入脂肪源,再次混合后,加約30%的自來水,用飼料機(120型,山東章丘宇龍機械有限公司生產(chǎn))制作成直徑2 mm的顆粒飼料,自然風(fēng)干后置于-20 ℃冰箱中保存,備用。試驗飼料的脂肪酸組成如表2所示。
表1 飼料組成及營養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))
表2 試驗飼料主要脂肪酸組成
試驗用額爾齊斯河銀鯽取自新疆水生野生動物救護中心,為野生親本經(jīng)人工繁育獲得的池塘養(yǎng)殖馴化1齡魚種。在正式試驗前4周,捕撈放入室內(nèi)圓形水泥池中用FO組飼料馴養(yǎng),使其適應(yīng)試驗飼料和養(yǎng)殖環(huán)境。試驗魚在正式試驗前停食24 h,隨后挑選180尾體質(zhì)健壯、規(guī)格整齊的試驗魚,放入同一套循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的18個養(yǎng)殖玻璃缸(長0.6 m×寬0.4 m×高0.7 m)中,每缸放魚10尾。隨機分為6組,每組設(shè)3個重復(fù),分別投喂“1.1”中的6種試驗飼料。養(yǎng)殖試驗持續(xù)8周,每天飽食投喂 3次(10:00、14:00和18:00),保證無殘餌剩余。
試驗用水為充分曝氣后的深井水。每個養(yǎng)殖缸的循環(huán)水量為100~120 L/h,連續(xù)充氣。試驗期間自然光照,水溫為21~23 ℃,pH為8.0~8.6,溶氧質(zhì)量濃度≥6.0 mg/L,氨氮質(zhì)量濃度< 0.15 mg/L,亞硝酸鹽質(zhì)量濃度<0.05 mg/L。
飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,停食24 h,每缸隨機選取2尾試驗魚麻醉(苯氧乙醇,300 μL/L),測定體長、體質(zhì)量后,用1 mL無菌注射器于尾靜脈取血,在4 ℃下1 000 r/min離心(3K15型,德國希格瑪實驗室離心機公司生產(chǎn))10 min后,取血清用于測定血清生化指標(biāo),解剖取肝臟、內(nèi)臟并稱量,隨后取背部肌肉,置于-20 ℃保存,用于檢測肌肉營養(yǎng)成分。另每缸隨機選取3尾試驗魚稱量后置于-20 ℃保存,用于檢測全魚常規(guī)營養(yǎng)成分。最后,對每缸試驗魚進行計數(shù)和稱量。
1.4.1 生長性能 根據(jù)下列公式,計算試驗魚的成活率(Survival rate,SR)、增重率(Weight gain rate,WGR)、特定生長率(Special growth ratio,SGR)、飼料效率(Feed efficiency,FE)、蛋白質(zhì)效率(Protein efficiency rate,PER)、攝食量(Feed intake,FI)、肥滿度(Condition factor,CF)、臟體比(Viscerosomatic index,VSI)和肝體比(Hepatosomatic index,HSI)。
SR=(S1/S0)×100%
WGR=[(W1-W0)/W0]×100%
SGR=[lnW1-lnW0]×100/t
FE=100×(Wf-Wi)/FT
PER= 100 ×(W1-W0)/(FT×P)
FI=FT×2/[(W0+W1)×t]
CF=(W1/L3)×100%
VSI=(Vw/W1)×100%
HSI=(Hw/W1)×100%
式中:S1、S0為試驗魚終末尾數(shù)(尾)和初始尾數(shù)(尾);W1、W0為試驗魚平均末體質(zhì)量(g)和初始體質(zhì)量(g);t為養(yǎng)殖時間;Wf、Wi分別為試驗魚末總質(zhì)量和初總質(zhì)量(g);FT為試驗期間投喂飼料總質(zhì)量(g);P為飼料中粗蛋白質(zhì)含量(%);L為試驗魚的體長(cm);VW為試驗魚內(nèi)臟質(zhì)量(g);HW為試驗魚肝臟質(zhì)量(g)。
1.4.2 常規(guī)營養(yǎng)成分 試驗樣品的水分含量采用103 ℃恒溫干燥失重法測定(GB/T 5009.3-2003)測定,粗蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2003)測定,粗脂肪含量采用索氏抽提法(GB/T 5009.6-2003)測定,灰分含量采用馬福爐灰化法(GB/T 5009.4-2003)測定。
1.4.3 血清生化指標(biāo) 血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總蛋白(TP)、球蛋白(GLO)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL-C)和低密度脂蛋白(LDL-C)均采用全自動生化分析儀(7180型,日本株式會社日立制作所生產(chǎn))測定。
1.4.4 飼料及肌肉脂肪酸組成 總脂肪酸測定參照GB/T 9695.2-2008的方法,在譜尼測試集團測定。采用氯仿-甲醇提取法抽提總脂肪,分別用0.5 mol/L NaOH-甲醇和含量14%三氟化硼甲醇溶液使脂肪酸皂化,再用異辛烷和飽和NaCL溶液制備脂肪酸甲酯。樣品皂化甲酯化后,加無水硫酸鈉脫水,用氣相色譜儀(GC-2010型,日本島津制作所生產(chǎn))進行分析。氣相色譜色譜柱:SP2560,100 m×0.25 mm×0.20 μm。氣相色譜操作條件:氣化室溫度250 ℃;傳輸線溫度280 ℃。色譜柱升溫程序:130 ℃,5 min;130~230 ℃,4 ℃/min;230 ℃,30 min。進樣方式:分流進樣,分流比為10∶1。進樣量:1.0 μL。載氣為氮氣0.90 mL/min,氫氣40 mL/min,空氣400 mL/min。檢測器為氫火焰離子化檢測器,各脂肪酸相對含量采用面積歸一化法計算。
根據(jù)肌肉與飼料中各類脂肪酸占總脂肪酸的質(zhì)量百分比通過CORREL函數(shù)計算皮爾森相關(guān)系數(shù)(Pearson correlation coefficient,Pearson’s r),分析肌肉脂肪酸組成與飼料脂肪酸組成的相關(guān)性[13]。同時,根據(jù)下列公式分析不同脂肪酸在肌肉與飼料中的比例關(guān)系(relevance,R)[14]。
R=log2(CM/CD)
式中:CM為肌肉中某脂肪酸占總脂肪酸的質(zhì)量百分比;CD為飼料中對應(yīng)脂肪酸占總脂肪酸的質(zhì)量百分比。
試驗結(jié)果采用SPSS 22.0的one-way ANOVA和Turkey均值多重比較法進行差異顯著性分析,所有結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05為差異顯著。
由表3可知,飼料脂肪源對試驗魚的末體質(zhì)量、增重率、特定生長率、飼料效率、蛋白質(zhì)效率和攝食量產(chǎn)生顯著影響(P<0.05),對成活率無影響(P>0.05)。增重率、特定生長率、蛋白質(zhì)效率均為FO組顯著高于其他組(P<0.05),LO組顯著低于其他組(P<0.05),SO組、RO組、SFO組、PO組間無顯著差異(P>0.05)。但飼料效率為FO組顯著高于其他組(P<0.05);LO與PO組無顯著差異(P>0.05),顯著低于其他組(P< 0.05)。PO組攝食量顯著高于SO組和LO組(P<0.05),與其余各組無顯著差異(P>0.05)。
表3 不同飼料脂肪源額爾齊斯河銀鯽的生長性能和飼料利用效率
由表4可知,飼料脂肪源對各組試驗魚的肥滿度、臟體比和肝體比無顯著影響(P>0.05)。
表4 不同飼料脂肪源額爾齊斯河銀鯽的形體指標(biāo)
由表5可知,飼料脂肪源對全魚和肌肉中的水分、粗蛋白質(zhì)和灰分含量無顯著影響(P> 0.05)。全魚中粗脂肪含量LO組顯著高于其他組(P<0.05);肌肉中粗脂肪含量LO組顯著高于FO組和SO組(P<0.05),與其他組無顯著差異(P>0.05)。
表5 不同飼料脂肪源額爾齊斯河銀鯽的全魚和肌肉成分
圖1顯示,各試驗組魚體肌肉各脂肪酸占總脂肪酸的質(zhì)量百分比中,C17∶0、C16∶1n-7、C20∶4n-6、C22∶6n-3高于飼料,C18∶0、C18∶3n-3、C20∶5n-3低于飼料。植物脂肪源(SO、RO、SFO、PO和LO)各脂肪酸轉(zhuǎn)化率中,C22∶6n-3、C20∶2n-6、C20∶4n-6高于FO組,C18∶2n-6低于FO組。
由表6可知,各試驗組魚體肌肉中的 C16∶0、C18∶1n-9和C18∶2n-6分別在SFA、MUFA、PUFA中占較大比例。各脂肪酸占總脂肪酸的質(zhì)量百分比中,F(xiàn)O組C14∶0、C16∶0等飽和脂肪酸和C20∶1n-9、C20∶3n-3、C20∶5n-3、C20∶2n-6、C22∶2n-6等不飽和脂肪酸顯著高于其他組(P<0.05),F(xiàn)O組C22∶6n-3與SFO、PO組無顯著差異(P>0.05),顯著高于其余各組(P<0.05);SO組C18∶0與SFO組無顯著差異(P>0.05),顯著高于其他組(P<0.05);RO組C18∶1n-9、C22∶1n-9顯著高于其他組(P< 0.05);SFO組C18∶2n-6、C22∶6n-3、C20∶3n-6、C20∶4n-6顯著高于其他組(P<0.05);LO組C18∶3n-3、C18∶3n-6顯著高于其他組(P< 0.05)。肌肉中各脂肪酸組成與飼料脂肪酸組成呈明顯正相關(guān),相關(guān)系數(shù)0.93~0.97,F(xiàn)O組與RO組相關(guān)系數(shù)顯著高于其他組(P<0.05)。
表6 不同飼料脂肪源額爾齊斯河銀鯽的背肌脂肪酸組成
由表7可知,飼料脂肪源對血清ALT、AST活性及TP、GLO、ALB、TG、HDL-C含量無顯著影響(P>0.05)。試驗魚的血清TC、LDL-C含量FO組顯著高于其他組(P<0.05)),其他各組之間無顯著性差異(P>0.05)。LDL-C/HDL-C比值FO組最高、SO組最低,其他各組無顯著性差異(P>0.05)。
表7 不同飼料脂肪源額爾齊斯河銀鯽的血清生化指標(biāo)
魚油因富含不飽和脂肪酸且易被魚類吸收利用,被視為漁用飼料的優(yōu)質(zhì)脂肪源[15-16]。本試驗中,F(xiàn)O組WG、SGR和FE均明顯高于其他脂肪源組,表明魚油在促生長和飼料利用方面具有明顯的優(yōu)勢,這與異育銀鯽幼魚的研究結(jié)果存在一定差異性。研究發(fā)現(xiàn),體質(zhì)量6.04 g±0.05 g異育銀鯽SO組、PO組與FO組表現(xiàn)出相似的生長性能、表觀消化率[11];體質(zhì)量14.33 g±0.02 g異育銀鯽在增重率、特定生長率方面SO組、RO組顯著高于FO組[12]。這可能與試驗中FO組的芥酸含量有關(guān),本試驗中芥酸(C22∶1n-9)含量為0.78%,上述試驗飼料芥酸含量為3.11%~3.29%,F(xiàn)O組飼料中高含量芥酸抑制魚體生長,從而導(dǎo)致未表現(xiàn)出相應(yīng)的生長效力[17]。
針對異育銀鯽幼魚的研究發(fā)現(xiàn),其不需要太多HUFA,過多的 HUFA 會使其處在不自然或不正常的應(yīng)激狀態(tài),需要通過一些生理代謝反應(yīng)來緩解這種不良情況[10]。本試驗未表現(xiàn)出類似結(jié)果,這可能與不同品種鯽魚對脂肪利用方式和能力存在差異有關(guān)。因為額爾齊斯河流域緯度較高,具有氣溫低、冬季漫長等氣候特點,長期寒溫帶氣候條件導(dǎo)致土著魚類額爾齊斯河銀鯽需要較高的不飽和脂肪酸以滿足其生長需求[18],從而導(dǎo)致魚油有更優(yōu)的促生長表現(xiàn)。
形體指標(biāo)CF、VSI、HIS作為衡量動物體身體狀況的特征值,可反映出魚類個體生理及營養(yǎng)狀況[19],不同脂肪源飼料可引起組織脂肪沉積差異,從而導(dǎo)致形體指標(biāo)變化。從試驗魚體成分分析,全魚和肌肉中脂肪含量LO組最高,F(xiàn)O組最低,這表明亞麻籽油對肌肉中脂肪沉積的能力高于魚油,F(xiàn)O組因富含n-3 HUFA,抑制了脂肪合成,繼而降低了脂肪沉積量[20-21]。本試驗中全魚和肌肉的脂肪含量差異未表現(xiàn)在魚體形體指標(biāo)上,這可能與飼料投喂時間有關(guān),表明形體指標(biāo)CF、VSI、HIS在額爾齊斯河銀鯽的飼料脂肪源研究中不是敏感指標(biāo)。
對異育銀鯽[11-12]、吉富羅非魚[22]、草魚[23]、鱘魚[24]等研究均發(fā)現(xiàn),魚類肌肉脂肪酸的組成基本反映了飼料脂肪酸的組成。本試驗也顯示,額爾齊斯河銀鯽肌肉脂肪酸組成與飼料脂肪酸含量具有高度相關(guān)性。飼料脂肪酸含量中,F(xiàn)O組SFA、C20∶5n-3、C22∶6n-3,RO組C18∶1n-9,SFO組C18∶2n-6,LO組C18∶3n-3、C18∶3n-6含量較高,在魚體肌肉脂肪酸中均表現(xiàn)出相似性。
比較不同脂肪酸在肌肉與飼料中的比例關(guān)系發(fā)現(xiàn),植物脂肪源組(SO、RO、SFO、PO和LO)對C22∶6n-3、C20∶2n-6、C20∶4n-6轉(zhuǎn)化高于FO組,且肌肉中含量高于飼料,而C18∶2n-6,C18∶3n-3含量降低,這與草魚[25]、異育銀鯽[10]的研究結(jié)果類似,表明額爾齊斯河銀鯽具有利用18碳脂肪酸合成20碳或22碳多不飽和脂肪酸的能力。
魚類血液指標(biāo)與機體的代謝有密切關(guān)系,被廣泛用于評價魚類的營養(yǎng)狀況、健康狀況及對環(huán)境的適應(yīng)狀況[26]。ALT、AST分別來源于肝細(xì)胞的細(xì)胞漿、線粒體中,轉(zhuǎn)氨酶尤其是ALT在肝細(xì)胞內(nèi)的濃度大約是血清中的1 100~5 000倍,機體在正常狀態(tài)下血液中ALT活性極低,若有1%的肝細(xì)胞受到損害,就會使血清中ALT的水平顯著增高,因此,轉(zhuǎn)氨酶水平是判斷肝功能損傷的比較敏感指標(biāo)[27]。本試驗結(jié)果顯示,飼料脂肪源對額爾齊斯河銀鯽血清中ALT、AST活性沒有顯著影響,這與異育銀鯽[17]、黃顙魚[28]的結(jié)果一致。
TP和ALB是檢測肝臟健康的重要指標(biāo),肝臟損傷會造成血清TP、ALB含量下降[29];同時,它們也與機體營養(yǎng)狀況呈正相關(guān)[30];GLO能與特異性抗原起免疫反應(yīng),是評價機體體液免疫水平的一個重要指標(biāo)。本試驗中,各組的TP和ALB、GLO含量沒有顯著差異,這與異育銀鯽[12]的試驗結(jié)果相同,說明不同脂肪源對額爾齊斯河銀鯽蛋白質(zhì)的吸收代謝水平、免疫水平均無顯著影響。
血漿中TG和TC包括外源和內(nèi)源性的,外源性的為飼料中獲取并經(jīng)消化道進入血液,內(nèi)源性的為肝臟、脂肪組織等部位合成進入血液[31],試驗中發(fā)現(xiàn),F(xiàn)O組TG、TC高于其他組,表明FO組魚體的脂代謝水平較高。LDL主要作用是將肝臟合成的內(nèi)源性膽固醇轉(zhuǎn)運到全身其他器官和組織中,過量LDL易引發(fā)動脈硬化;HDL的主要功能是將膽固醇從肝外組織移出并轉(zhuǎn)運回肝臟以進一步代謝,防止膽固醇在血管壁的沉積,有利于預(yù)防心血管疾病[32],LDL-C/HDL-C比值可作為評估魚體心血管健康的指標(biāo)[33]。本試驗中,LDL-C/HDL-C比值FO組最高,SO組最低,表明飼料中添加豆油比魚油更有利于魚體心血管健康;FO組魚體未表現(xiàn)出肝功能損傷,可能是因為LDL-C/HDL-C比值仍在正常范圍內(nèi),也可能與飼料中HUFA,特別是DHA含量較高,提高了魚體肝臟的抗氧化能力有關(guān)[34-35],具體原因還有待進一步研究。采用魚油和大豆油混合添加作為額爾齊斯河銀鯽飼料脂肪源,可在利于心血管健康的同時,降低因HUFA高含量而發(fā)生飼料脂質(zhì)過氧化的風(fēng)險[12,36]。
魚油作為飼料脂肪源能顯著提高大規(guī)格額爾齊斯河銀鯽的生長性能,亞麻籽油不利于額爾齊斯河銀鯽生長。額爾齊斯河銀鯽肌肉中脂肪酸組成與飼料脂肪酸含量呈明顯正相關(guān),其具有利用18碳脂肪酸合成20碳或22碳多不飽和脂肪酸的能力。魚油作為飼料脂肪源提高機體的脂代謝水平,飼料中添加豆油有利于魚體心血管健康。