枯草芽孢桿菌對海南長臀鮠生長性能、血清生化指標和熱休克蛋白HSP70的影響

呂子君 ， 李正光 ，2， 謝 駿 ， 謝少林 ， 王 超 ， 鄒記興 *

（1.華南農業大學動物科學學院，廣東廣州510642；2.清遠市北江水產研究所，廣東清遠 511510；3.中國水產科學研究院淡水漁業研究中心，江蘇無錫 214081）

長臀鮠（Cranoglanis bouderius）是鲇形目中名貴的養殖魚類，屬于長臀鮠科，長臀鮠屬，享有“淡水之王”的美譽，具有重要的開發利用價值，已被列入中國瀕危動物紅皮書（黃衛盛等，2005）。海南長臀鮠（Cranoglanis bouderius multiradiatus）已被海南省列為二級保護動物。在人工養殖條件下，長臀鮠生長發育的適應性一直是難點問題，主要表現在養殖技術不規范，成活率低，飼料系數高，經濟效益差。目前對長臀鮠的研究主要集中在其物種有效性、資源和激素調控方面的內容，關于長臀鮠血液生理生化和免疫方面的研究較少。因此，本試驗研究了枯草芽孢桿菌對海南長臂鮠生長性能、血液生理生化指標及HSP70的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料 參照黃顙魚（DB35T 1054-2010）和長吻鮠（SC/T 1072-2006）的配合飼料標準，以進口魚粉、次粉、豆粕、棉籽粕、α-淀粉等為原料，配制基礎飼料。在基礎飼料中分別加入0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%（活菌數分別為 3×108、6×108、9×108、1.2×109cfu/g）的枯草芽孢桿菌。各種原料充分混勻后，再制成粒徑為1.2 mm的顆粒飼料，50℃烘至水分大約為10%后密封冷藏保存。基礎飼料組成及5組飼料主要營養水平見表1。

表1 基礎飼料原料組成及營養水平 %

1.2 試驗設計與飼養管理 枯草芽孢桿菌由中國水產科學研究院淡水漁業研究中心研制。長臀鮠魚種由清遠市興漁水產有限公司提供。選擇平均尾重為 （5.79±0.02）g的健康試驗魚馴養 7 d后，隨機分為5組，每組3個重復，每個重復50尾魚，以重復為單位分別放入15個循環流水的水族缸內，試驗期為60 d。

長臀鮠投喂量占魚體重的3%，每天投喂3次，在 8∶00、12∶00 和 16∶00 各投喂一次，每天早上進行吸污。整個試驗期間平均水溫（26.5±1.3）℃，溶氧≥6 mg/L，pH為6.8～7.7，氨氮≤0.04 mg/L，亞硝酸鹽≤0.01 mg/L。

1.3 采樣與測定方法 養殖試驗結束后，停飼24 h，對各池魚進行稱重和計數，計算增重率（WGR）、肥滿度 （CF）、特定生長率 （SGR）和餌料系數（FCR）。每個水族缸中隨機抽取10尾長臀鮠采血、量體長等指標。魚體釆血后于冰盤上解剖，每缸魚取50 g左右的背肌用于肉質分析。取約0.1 g肝臟用液氮速凍后于-80℃保存用于熱休克基因70（HSP70）含量測定。

1.3.1 血清生化指標測定 血樣常溫靜置2 h后，4℃、10000 r/min離心5 min制備血清，-20℃凍存，用于測定血清生化指標。血清總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、堿性磷酸酶（AKP）、血糖（GLU）、甘油三酯 （TG）、 丙二醛 （MDA）、 過氧化氫酶（CAT）試劑盒，均購于南京建成生物工程研究所；總膽固醇（T-CHOL），均購于北京北化康泰臨床試劑有限公司，測定方法按試劑盒使用說明操作。

1.3.2 生長性能指標測定 分別按下式計算增重率、特定生長率、餌料系數、肥滿度：

增重率/%=（Wt-Wo）/Wo×100；

特定生長率/（%/d）=（Ln Wt-Ln Wo）/t×100；

餌料系數=FI/（Wt-Wo）；

肥滿度/%=Wt/L3×100；

式中：Wo為試驗初魚體均重，g；Wt為試驗末魚體均重，g；t為飼喂天數，d；FI每尾魚平均攝食總量（風干樣重），g；L為試驗末平均魚體長，cm。

1.3.3 HSP70引物設計 應用Primer 5.0，根據NCBI上已有鲇形目HSP70序列 （斑點胡子鯰HM044876.1、胡子鯰LC013677.1、斑點叉尾鮰U22460.1）設計引物 PHSP70F、PHSP70R，擴增得到保守序列后設計熒光定量引物PHSP70RF、PHSP70RR，內參基因選擇β-actin，根據已有鲇形目β-actin序列 （黃顙魚 EU161065.2、克林雷氏KC195970.1、長吻鮠 JN833583.1、革胡子鯰KJ722166.1、胡子鯰 EU527190.2）設計長臀鮠內參定量引物 Pβ-actinRF、Pβ-actinRR，所有引物均由上海捷瑞生物工程有限公司合成，擴增的序列片段的大小為100～150 bp。引物具體見表2。

表2 基因表達的引物

1.3.4 SYBR熒光定量RT-PCR的步驟 每0.05 g肝臟組織加入1mL Trizol，提取總RNA后反轉錄cDNA，參照慈麗寧（2011）的方法。本試驗采用相對定量的方法，以對照組為基準，選擇p-actin為內標，以校正所加的cDNA量。擴增反應釆用了SYBR GreenⅡ嵌合突光法，cDNA稀釋20倍，反應程序為：（1）95 ℃、30 s；（2）95℃、5 s；（3）60 ℃、30 s；（4）95 ℃、15 s；（5）60 ℃、1min；（6）95 °C、15 s。

其中第二到第三步共進行40個循環，四五步制作溶解曲線。

反應體系為 20 μL，其中 SYBR GreenⅡ 10 μL、PrimerF 0.8 μL、PrimerR 0.8 μL、Rox Dye 0.4 μL、H2O 4 μL、cDNA 4 μL。

1.4 數據處理 采用SPSS 16.0統計軟件中one-way ANOVA分析數據，選用Duncan’s法進行多重比較，試驗結果以“平均數±標準差”表示（置信區間為0.95）。熒光定量PCR檢測結果導出后，采用用 2-△△Ct法，用 SPSS 16.0 來計算 HSP 70的表達量。

2 結果與分析

2.1 枯草芽孢桿菌對長臀鮠生長性能的影響由表3可知，添加枯草芽孢桿菌對長臀鮠的存活率無顯著影響（P＞0.05）。當枯草芽孢桿菌的添加量超過0.6%時，終末體重顯著提高，其中0.9%組和1.2%組分別比對照組提高了21.97%和23.14%（P＜0.05）。增重率和特定生長率也以0.9%組、1.2%組最高，分別較對照組提高36.62%、39.24%（P ＜ 0.05）和 20.92%、22.88%（P ＜ 0.05）。隨著枯草芽孢桿菌添加水平的提高，各組的餌料系數分別比對照組下降了 16.67%（P＞0.05）、16.67%（P ＞ 0.05）、23.91%（P ＜ 0.05）、26.81%（P ＜ 0.05），肥滿度則出現先上升后下降的趨勢，但各試驗組與對照組差異均不顯著（P＞0.05）。

表3 枯草芽孢桿菌對長臀鮠生長性能的影響

2.2 枯草芽孢桿菌對長臀鮠血清生化指標的影響 由表4可知，本試驗是否添加枯草芽孢桿菌對長臀鮠血清葡萄糖的影響不顯著 （P＞0.05）。各試驗組血清總蛋白比對照組分別顯著提高了7.90%、7.61%、4.83%和 12.69%（P＜0.05）。 添加芽孢桿菌對白蛋白有提高的作用，其中以0.3%組和0.6%組最高（P＜0.05）。堿性磷酸酶有提高的趨勢，但組間差異不顯著（P＞0.05）。1.2%組甘油三酯和總膽固醇均顯著降低（P＜0.05），但0.3%組的甘油三酯含量更低 （P＜0.05）。試驗組丙二醛含量與對照組差異不顯著（P＜0.05），血清過氧化氫含量以0.9%組的活性最高，比對照組提高了41.89%（P ＜ 0.05）。

表4 枯草芽孢桿菌對長臀鮠血清生化指標的影響

2.3 枯草芽孢桿菌對長臀鮠HSP70表達量的影響 由圖1可知，在本研究的添加量范圍內，枯草芽孢桿菌的添加量越大，對HSP70表達量的影響越大。各組長臀鮠檢出的HSP70表達量分別為1.09、1.21、1.43、1.53、2.41， 試驗組比對照組分別提 高 了 11.01% （P ＞ 0.05）、31.19% （P ＜ 0.05）、40.37%（P ＜ 0.05）和 121.10%（P ＜ 0.05）。

3 討論

研究表明，枯草芽孢桿菌能降低中華絨螯蟹餌料系數，提高增重率，增強免疫力和抗病力（陳文典等，2009）。沈斌乾等（2013）研究表明，是否添加枯草芽孢桿菌對青魚的存活率影響不顯著。胡凡光等（2014）和沈文英等（2011）對草魚分別添加1‰、2‰枯草芽孢桿菌的研究結果顯示，增重率和特定生長率比對照組有顯著提高。胡凡光等（2014）在大菱鲆飼料中添加5‰的芽孢桿菌飼養40 d，顯著降低了飼料系數。本試驗在0.9%和1.2%添加量時，對長臀鮠的研究與上述結果相似。但有研究表明，在網箱養殖鯉時添加2‰的芽孢桿，對增重率和餌料利用率有所下降（江萍等，1997）。

一般情況下，魚類的血液指標是相對穩定的，并且可以反映魚體生理和營養狀況 （林浩然，1999）。血脂水平可反映全身脂類物質的代謝狀況（Hiraoka等，1979）。已有研究表明，芽孢桿菌具有緩解脂質過氧化的作用，還能清除機體羥自由基及提高CAT活性 （程遠等，2014；沈文英等，2009）。血漿中的AKP與脂肪、糖類和蛋白質的吸收與運輸關系密切（洪寧等，2007）。CAT可以分解氫氧自由基和過氧化氫，在調節細胞免于活性氧的氧化損傷過程中起著重要的作用（瞿建宏等，2006；魯雙慶等，2002）。MDA能一定程度上反映脂質的過氧化程度和細胞損傷程度，在血清中的含量往往與SOD活性相對立。本試驗結果顯示，飼料中添加芽孢桿菌能提高TP、ALB和CAT水平，維持血糖水平，降低TG、T-CHOL水平。在本試驗的添加范圍內，AKP有一定的提高，MDA有下降的趨勢，但與對照組相比差異不顯著，這與沈文英（2011）對草魚研究的結果有所不同。這可能與添加的菌株、添加量、養殖對象和養殖周期有關。

熱休克蛋白（HSPs），又稱熱應激蛋白，是機體抗逆能力的表現（Basu等，2002）。HSP70s是其中最保守和最重要的一族，主要與抗應激、提高細胞生存能力和提高對環境的耐受性有關（Ming等，2012）。利用添加劑來調控機體HSP70水平來實現提高抗應激能力已成為研究熱點。有研究表明HSP70可通過反饋抑制作用減少氧自由基的產生，提高內源性過氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）水平，從而加快氧自由基的清除（張紅波等，2009）。研究發現，大黃等中草藥能提高水生動物HSP70的合成（崔素麗等，2013；雷愛瑩和曾地剛，2008）。本研究結果說明枯草芽孢桿菌對長臀鮠HSP70的合成起促進作用。

4 結論

本研究結果表明，枯草芽孢桿菌可提高長臀鮠增重率和特定生長率，降低餌料系數，提高血液蛋白水平，降血脂，增強抗應激能力。枯草芽孢桿菌作為飼料添加劑對水生動物的作用效果已逐漸被證實。目前對枯草芽孢桿菌的研究主要是圍繞生長性能、免疫、消化酶和抗氧化能力開展的，對于抗應激方面的研究甚少。如果能結合熱休克蛋白和其他性能進行研究，則會進一步揭示枯草芽孢桿菌的作用機理，從而大大推進枯草芽孢桿菌在水產上的應用。本研究建議枯草芽孢桿菌添加量為0.9%～1.2%。

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