不同劑量的 β-胡蘿卜素對仿刺參((Aposti chopus japoni cus)組織和糞便中 β-胡蘿卜素含量的影響

王秋一 姜玉聲 王吉橋

(大連水產學院農業部海洋水產增養殖學與生物技術重點開放實驗室 遼寧 大連 116023)

前 言:動物體內不能合成β-胡蘿卜素,只能由食物中攝取。人們一般認為水產動物金黃的色澤沒有任何營養價值,只是為了滿足人們的審美觀。其實在飼料中合理添加 β-胡蘿卜素對動物和人都有一定的保健功能。單從表面來看,添加色素只是為了水產品表觀色澤鮮艷,以滿足人們的視覺需求。對于商品水產品來說,色素在其內的吸收與其機體健康狀況緊密相關,如果水產品生病或長期處于不良環境的應激下,會極大地影響色素的吸收,所表現的外表色彩與正常健康的產品有著明顯的差異。這樣通過色素在水產品外表上的體現,讓消費者非常容易分辨產品的質量。另外目前飼用著色劑主要是天然和化學合成的β-胡蘿卜素及其衍生物。β-胡蘿卜素具有提高機體抗氧化能力、抗腫瘤、提高免疫力和繁殖力等重要功能,與動物和人類的健康有著密切的關系,在人類疾病預防治療癌癥及慢性病等過程中起到非常重要的作用。

國外對海膽中 β-胡蘿卜素含量,代謝等研究較多[1-6],對海參研究較少,國內更是幾乎空白。

探討投喂含不同水平β-胡蘿卜素飼料對仿刺參各個組織β-胡蘿卜素的吸收和沉積情況,飼料中添加不同劑量的 β-胡蘿卜素,飼養一個周期后對仿刺參腸、體壁、糞便中 β-胡蘿卜素進行測定,為海參 β-胡蘿卜素的代謝及實際生產應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗試劑與儀器

721型可見分光光度計(上海光譜儀器有限公司),電子天平,β-蘿卜素標準品(購于大連精細化工),旋轉蒸發儀,玻璃色譜柱,冷凍離心機,10m l離心管,濾紙,針頭式 0.45μ m微孔濾膜(有機相),研缽,氧化鋁(100-200目),石油醚,丙酮,無水硫酸鈉(以上試劑均為分析純)。

1.2 實驗動物及養殖方式

實驗用仿刺參購于大連市周邊養殖場,規格為 76～145g;使用自制自凈式循環水養殖系統(參考本文第二章)養殖;實驗共用海參 32頭,每 2頭置于一個小格中,使每格海參體重保持在210±10g。

本實驗,飼料中添加 β-胡蘿卜素分別為 30(C組)、60(B組)、90mg/kg(A組)飼料,并設對照組(D組);每組為 8頭海參。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品中 β-胡蘿卜素的提取

實驗方法參考國標及楊式華[7-13]等人的方法,步驟如下:

⑴稱取仿刺參組織,置于研缽中,加入石油醚 +丙酮(1+1)混合液 3m l反復研磨。⑵吸取上清液并置于10m l離心管中,使用冷凍離心機離心(7000r a/min,5min)。⑶離心后吸取上清液,余下液體及沉積物放回研缽中,加入石油醚 +丙酮(1+1)混合液繼續研磨,反復 2、3步驟 3-4次,直到研缽中上清液無色。⑷合并上清液,用濾紙過濾;濾紙中放 2g無水硫酸鈉。⑸過濾液放置于旋轉蒸發儀中蒸干。⑹用少量石油醚溶解旋轉蒸發儀中物質,吸出溶液。⑺氧化鋁濕法填裝玻璃色譜柱,將⑹中溶液倒入色譜柱并用石油醚淋洗。⑻收集最先洗出的橙色物質于 2m l離心管中定容。⑼用分光光度計于 454n m波長處測定。

1.3.2 標準曲線的繪制

精確稱取β-胡蘿卜素標準品 12.5mg于燒杯中,用石油醚溶解并洗滌數次,置于 50m l容量瓶中,用石油醚定容,濃度為 250μ g/m l,-20℃儲存。備用,2個月內穩定。使用時可稀釋至成100μ g/m l。

分別吸取 β-胡蘿卜素使用液配置成濃度梯度 0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0μ g/m l。

標準曲線:y=0.1848x+0.0107,R 2=0.9975

1.3.3 數據處理

所有測定數據經Excel和SPSS16.0軟件進行計算分析進行相關性檢驗、方差分析和L S D多重比較,以 P＜0.01為差異極顯著,P＜0.05為差異顯著。

2 結果

2.1 樣品中 β-胡蘿卜素定性

用紫外 -可見分光光度計在 350n m～600n m波長范圍內進行掃描,結果如圖 1、2所示?？煽闯?β-胡蘿卜素在 350n m～600n m波長范圍內有兩個特征吸收高峰,分別為 454n m波長處(最大)和 478n m波長處(次之)。

比較圖 1、圖 2,兩圖形狀相同,可以認為提取的樣品為 β-胡蘿卜素。

2.2 回收率實驗

分別取各濃度標樣溶液各 5m l稀釋至 10m l,分別其吸收度,再測定按體積比為 1:1的標準溶液與混合液的吸收度,結果列入表 1。平均回收率 97.0%,R S D為 0.90%。

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2.3 添加不同劑量的 β-胡蘿卜素對仿刺參各組織及糞便中 β-胡蘿卜素含量影響

飼料中分別添加30(C組)、60(B組)、90(A組)mg/kg,仿刺參腸中 β-胡蘿卜素含量如圖 3。A組仿刺參性腺中 β-胡蘿卜素含量最高(42.67μ g/g),B組次之(12.07μ g/g),對照組第三(11.76μ g/g),C組最低(10.45μ g/g),A組極顯著高于其他組(P＜0.010),其他 3組相差不明顯(P＞0.050)。

四組仿刺參體壁中β-胡蘿卜素含量如圖4。B組仿刺參體壁中 β-胡蘿卜素含量最高(1.61μ g/g),A組次之(1.58μ g/g),對照組第三(1.55μ g/g),C組最低(1.54μ g/g),四組差異均不顯著((P＞0.050)。

四組仿刺參糞便中 β-胡蘿卜素含量如圖 5。A組仿刺參糞便中 β-胡蘿卜素含量最高(16.37μ g/g),B組次之(13.50μ g/g),C照組第三 (7.48μ g/g),D組最低 (4.37μ g/g),而高劑量β-胡蘿卜素添加組極顯著高于對照組(P＜0.010);并且四組仿刺參糞便中 β-胡蘿卜素含量與飼料中添加 β-胡蘿卜素劑量有良好的相關性,R 2=0.9795。

3 討論

β-胡蘿卜素作為維生素 A原,動物體只能通過攝食來取得。對水產動物的生理功能主要有:①抗紫外輻射的保護作用;②作為受精激素,改善卵質;③提高免疫,促進生長和成熟;④增強對高氨和低氧的耐受性;⑤作為維生素 A的前體;⑥水生動物的強抗氧化劑和脂質過氧化的抑制劑;⑦在魚的肌肉生長和皮膚中沉積作為著色劑,在繁殖季節成熟的雄魚將類胡蘿卜素集中到皮膚上形成第二性征—婚姻色,而雌魚則將類胡蘿卜素集中在卵巢形成幼體的保護色。

國外對同為棘皮動物的海膽在 β-胡蘿卜素作用方面做了很多研究[14-16],但國內外鮮有對 β-胡蘿卜素對海參生理、生化及代謝等方面的報道。本文對攝食不同劑量 β-胡蘿卜素的仿刺參性腺、腸、體壁及糞便分別進行了取樣、測定 β-胡蘿卜素的含量。

本實驗飼料中分別添加 30(C組)、60(B組)、90(A組)mg/kg的 β-胡蘿卜素。A組仿刺參腸中β-胡蘿卜素含量最高(42.67μ g/g),B組次之(12.07μ g/g),對照組第三(11.76μ g/g),C組最低(10.45μ g/g),A組極顯著高于其他組(P＜0.010),其他 3組相差不明顯(P＞0.050),可以看出高劑量 β-胡蘿卜素添加時仿刺參腸中可大量儲存 β-胡蘿卜素。體壁中,B組仿刺參 β-胡蘿卜素含量最高(1.61μ g/g),A組次之(1.58μ g/g),對照組第三(1.55μ g/g),C組最低(1.54μ g/g),四組差異均不顯著((P＞0.050),可知 β-胡蘿卜素對仿刺參體壁中 β-胡蘿卜素沒有顯著性影響。糞便中 β-胡蘿卜素含量:A組 ＞B組 ＞C組 ＞D組,且與飼料中 β-胡蘿卜素添加量有良好的相關性,說明仿刺參的 β-胡蘿卜素攝入量與排泄量正相關,即攝入多,排泄多;攝入少,排泄少,這有可能是海參對 β-胡蘿卜素吸收效率較低造成。

略)