“百草霜”對大刺鰍生長及其酶活性的影響

張 坤，樊海平，袁 帥，薛凌展，林 煜，鐘全福，秦志清，胡 兵，張蕉南

（1福建天馬科技股份集團有限公司，福州350308；2福建省特種水產配合飼料重點實驗室，福州350308；3福建省淡水水產研究所，福州350002；4福建農林大學，福州350002）

“百草霜”對大刺鰍生長及其酶活性的影響

張 坤1,2，樊海平3，袁 帥4，薛凌展3，林 煜3，鐘全福3，秦志清3，胡 兵1,2，張蕉南1,2

（1福建天馬科技股份集團有限公司，福州350308；2福建省特種水產配合飼料重點實驗室，福州350308；3福建省淡水水產研究所，福州350002；4福建農林大學，福州350002）

研究旨在考察飼料中添加不同水平的“百草霜”對大刺鰍生長、消化酶及非特異免疫活性的影響。將野生大刺鰍子一代(Mastacembelus aculeatus)幼魚隨機分成4組，每組3個平行，其中1組為飼喂鰻鱺配合飼料的對照組，另外3組分別為飼喂添加0.1%、0.5%、1.0%“百草霜”鰻鱺配合飼料的試驗組，水溫26～28℃，溶解氧5.0～6.0 mg/L，pH 6.5～7.5，飼養周期為56天。結果表明：與對照組相比，添加0.5%“百草霜”對大刺鰍增重率和特定生長率分別提高了24.76%和16.18%(P＜0.05)，而0.1%組飼料系數降低了30.23%(P＜0.05)。添加“百草霜”未影響大刺鰍成活率(P＞0.05)。胃蛋白酶在0.5%組最高(P＜0.05)；腸道及肝臟淀粉酶活力隨著“百草霜”濃度的增大均呈先上升后下降的趨勢，其中0.1%組效果最好，與對照組差異顯著(P＜0.05)。非特異性免疫指標的測定結果顯示：添加0.1%和0.5%的大刺鰍腸道超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)的活性顯著高于對照組(P＜0.05)，而肝臟過氧化氫酶活性在0.1%組達到最大(P＜0.05)，各組肝臟SOD、AKP、ACP與對照組無顯著差異(P＞0.05)。上述研究表明，飼料中添加劑量為0.1%～0.5%的“百草霜”能顯著提高大刺鰍酶活性，滿足生長需求。

大刺鰍；百草霜；消化酶；非特異免疫活性

0 引言

百草霜又稱植物炭黑，為多種植物經部分或完全炭化活化而成，是一種具有特定物理化學性質的吸附劑，表現為比表面積大，吸附能力以及離子交換能力強等特點[1]。百草霜性溫味辛，具有溫胃消積、收斂止血等作用[2]。因其發達的孔隙結構有利于吸附有害菌以及霉菌毒素等，從而起到改善動物腸道菌群穩定，促進機體生長的目的[3]。目前已有研究表明百草霜對畜禽類的生長、疾病防治具一定作用[4-5]，但作為飼料添加劑針對水產動物的影響研究尚未見報道。

大刺鰍(Mastacembelus aculeatus)屬鱸形目刺鰍科，為底棲魚類，主要分布在中國南方河流及湖泊中[6]。由于過度捕撈及環境污染等因素的影響，野生大刺鰍種質資源日益枯竭，福建省已將其列入重點保護的野生水生動物之一。目前針對大刺鰍的研究主要集中在形態學、分類學、苗種繁育和理化特征等方面[7]。初慶柱等[8]通過組織學研究表明大刺鰍消化系統區別于草食性魚類，表現為食道短、胃發達、腸道短而直，該結構特點制約了大刺鰍的消化能力。由于目前尚未針對大刺鰍食性及生理結構研制的專用人工配合飼料，養殖生產中以鰻鱺配合飼料投喂，但發現轉食鰻鱺配合飼料后，大刺鰍極易出現消化不良而發生腸炎病，特別是苗種培育階段，腸炎病頻繁發生，嚴重影響了苗種培育的成活率。

本試驗以白頭翁碳、艾葉碳、馬齒莧碳復合制劑“百草霜”為添加劑，以“天馬牌”鰻鱺配合飼料為餌料，考察添加不同劑量“百草霜”對大刺鰍生長性能、消化酶及免疫功能的影響，旨在為安全有效防控大刺鰍腸炎及該制劑于水產養殖中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗用大刺鰍 順昌縣兆興魚種養殖有限公司利用野生大刺鰍繁育的子一代苗種，健康、活力良好，抽樣檢查無寄生蟲，平均體重和體長分別為(11.28±2.21)g和(15.68±0.910)cm，暫養于直徑1.5 m的玻璃纖維桶中，每天投喂鰻魚配合飼料1次，投喂量為魚體重的2%～2.5%，上午和下午各換水1次，每次換水量40%左右，暫養2周，穩定攝食后用于試驗。試驗于2016年7—9月進行。

1.1.2 百草霜 由福建省順昌碳娃娃生物科技有限公司提供，主要成分為百草霜，白頭翁碳、馬齒莧碳和魚腥草碳等≥90%，植物有機破壁微量營養素≥5%，主要功能為吸附病菌及有毒有害物質，由機體排出體外，改善水產動物胃腸道功能、增加消化力和免疫力、提高飼料轉化率等。

1.1.3 試驗飼料 鰻鱺配合飼料由福建天馬科技股份集團有限公司提供，主要營養成分見表1。百草霜的添加量分別為干飼料重量的0.1%、0.5%和1.0%，先將百草霜用水制成懸濁液，然后按照鰻魚飼料攪拌加工方法，水量為飼料干重1.6倍，將飼料混合成面團狀，現制現用。

表1 鰻鱺配合飼料主要營養成分%

1.1.4 酶檢測試劑 胃蛋白酶(PG)、淀粉酶(AMS)、總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、堿性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)試劑盒，均購自南京建成生物工程研究所。

1.2 試驗方法

1.2.1 分組設計 3組為分別飼喂添加不同水平百草霜的鰻鱺配合飼料試驗組，另1組為飼喂未添加百草霜的鰻鱺配合飼料對照組，每組設3個平行，每個平行放養試驗用大刺鰍20尾。

1.2.2 試驗條件 試驗于150 L玻璃缸中放水135 L，水溫保持在26～28℃之間，溶解氧5.0～6.0 mg/L，pH 6.5～7.5。每天7:00投喂一次，投餌量為魚體總重的2%～2.5%，并分別于9:00及16:00進行虹吸排污和換水，日換水量80%。每隔10天，每缸抽取3尾大刺鰍，稱體重后調整飼料量。每日記錄飼料攝食量和死亡魚尾數，試驗連續8周。

1.2.3 樣品采集與處理 試驗第56天，逐尾稱重魚體重量，每組隨機取9尾魚（每個平行3尾），分別取肝臟、胃和腸道于預冷生理鹽水中沖洗，濾紙吸干后加入9倍體積(V/W)的預冷生理鹽水，冰水浴中勻漿制成10%組織液，3000 r/min離心10 min，取上清于-80℃保持備用，供組織相關酶活力測定。

1.2.4 生長指標測定 增重率(WGR，%)、特定生長率(SGR，%)、飼料系數(FCR)和存活率(SR，%)按照公式(1)～(4)計算。

式中：Wt為試驗結束時魚體質量(g)，W0為試驗開始時魚體質量(g)，t為飼喂天數(d)，F為飼料攝食量(g)，m0為試驗初始尾數(ind.)，mt為試驗末尾數(ind.)。

1.2.5 酶指標測定 按照試劑盒說明書。

1.2.6 數據處理 試驗數據采用SPSS 17.0軟件進行Duncan法多重比較，P＜0.05表示各組間差異顯著。

2 結果與分析

2.1 百草霜對大刺鰍生長性能的影響

百草霜添加量為0.1%和0.5%試驗組的增重率、特定生長率均明顯提高，飼料系數明顯降低(P＜0.05)。0.5%組大刺鰍增重率和特定生長率較對照組分別提高24.76%和16.18%，為各組的最大值；0.1%組飼料系數較對照組降低了30.23%，為各組最小值。1.0%組的增重率和特定生長率與對照組差異不顯著(P＞0.05)，但飼料系數降低了8.53%，與對照組顯著差異(P＜0.05)。各組試驗期間存活率均為100%，詳細情況見表2。

2.2 百草霜對大刺鰍消化酶活性的影響

2.2.1 百草霜對大刺鰍胃蛋白酶活性的影響 胃蛋白酶活性隨著百草霜添加量的提高呈先上升后下降的趨勢。添加量為0.5%組較對照組顯著提高91.0%(P＜0.05)；0.1%組較對照組提高71.31%(P＜0.05)；1.0%組與對照組差異不顯著(P＞0.05)，詳細結果見圖1。

2.2.2 百草霜對大刺鰍淀粉酶活性的影響 腸道及肝臟淀粉酶活性較對照組均有一定提高，且隨百草霜添加量的提高呈先上升后下降的趨勢。其中添加量0.1%組腸道及肝臟淀粉酶活性較對照組分別提高了104.03%、48.07%，與對照組顯著差異(P＜0.05)。0.5%組腸道淀粉酶活性顯著高于對照組(P＜0.05)，而其余組淀粉酶活性與對照組差異不顯著(P＞0.05)，詳細結果見圖2。

2.3 百草霜對大刺鰍非特異免疫活活性的影響

2.3.1 百草霜對大刺鰍總超氧化物歧化酶(T-SOD)的影響 百草霜對大刺鰍總超氧化物歧化酶(T-SOD)的影響結果如圖3所示，大刺鰍腸道SOD活性隨百草霜濃度增大呈現先上升后下降的趨勢，其中0.1%、0.5%組SOD活力顯著高于對照組，較對照組分別提高了29.69%、42.70%(P＜0.05)，而1.0%組腸道SOD活力與對照組無顯著差異(P＜0.05)。大刺鰍肝臟SOD活力隨百草霜添加量增大呈現先上升后下降的趨勢，其中0.1%和0.5%添加組SOD活力高于對照組，但無顯著差異(P＞0.05)。

表2 百草霜對大刺鰍生長性能的影響

2.3.2 百草霜對大刺鰍過氧化氫酶(CAT)的影響 百草霜對大刺鰍過氧化氫酶(CAT)的影響結果如圖4所示，各試驗組過氧化氫酶活力均高于對照組。大刺鰍腸道及肝臟過氧化氫酶含量隨百草霜濃度增大呈現先上升后下降的趨勢，其中腸道CAT活力在0.5%組達到最大，較對照組顯著提高了61.87%(P＜0.05)；而肝臟的CAT活力在0.1%組達到最大，較對照組顯著提高了54.93%。

2.3.3 百草霜對大刺鰍酸性磷酸酶(ACP)的影響 百草霜對大刺鰍ACP的影響結果如圖5所示。大刺鰍腸道及肝臟ACP含量均隨百草霜濃度增大呈現先上升后下降的趨勢，其中試驗組腸道ACP活性均高于對照組，于0.1%添加組達到最大，較對照組顯著提高29.54%(P＜0.05)；而0.1%和0.5%組的肝臟ACP活性高于對照組，但差異不顯著(P＞0.05)。

2.3.4 百草霜對大刺鰍堿性磷酸酶(AKP)的影響 百草霜對大刺鰍AKP的影響結果如圖6所示，3組“百草霜”添加量均能提高大刺鰍腸道AKP活性，隨著添加濃度的提高AKP活性呈現先升后降的趨勢，于0.1%組達到最大值，較對照組提高116.85%，且與對照組顯著差異(P＜0.05)。而百草霜對肝臟AKP活性未有顯著影響，僅0.1%組略高于對照組(P＞0.05)。

圖1 百草霜對大刺鰍胃蛋白酶活力的影響

圖2 百草霜對大刺鰍腸道及肝臟淀粉酶活力的影響

圖3 百草霜對大刺鰍腸道及肝臟超氧化物歧化酶活力的影響

圖4 百草霜對大刺鰍腸道及肝臟過氧化氫酶活力的影響

圖6 百草霜對大刺鰍腸道及肝臟堿性磷酸酶活力的影響

圖5 百草霜對大刺鰍腸道及肝臟酸性磷酸酶活力的影響

3 結論

在大刺鰍養殖過程中，腸炎病時有發生。腸炎又分為急性腸炎與慢性腸炎，其中急性腸炎常伴隨細菌感染而導致較高的致死率，引起養殖魚類急劇大量死亡。而慢性腸炎具有條件致病性、致死率低、持續時間長等特點，導致魚類生長緩慢，飼料系數增加。當外界環境惡化或魚體免疫力弱時，慢性腸炎會轉為急性腸炎，造成養殖業嚴重損失，因此正視腸炎，做好預防工作并及早治療，有利于降低養殖風險。本試驗結果表明，“百草霜”能顯著提高大刺鰍生長性能及酶活性，通過促進消化酶的分泌，提高機體非特異免疫活力，從而增強魚體消化吸收能力，達到有效預防腸炎及其他細菌性疾病的目的。從效果來看，“百草霜”在大刺鰍飼料中的最適添加量為0.1%～0.5%。

4 討論

4.1 “百草霜”對大刺鰍生長性能及消化酶活力的影響

魚類腸道菌群作為細菌的資源庫含有多種不同特性的細菌，其中部分細菌能分泌各種活性物質滿足機體生長需求。消化道菌群的數量及組成對魚體消化、免疫能力、抗外來菌群及寄生蟲等起著決定作用[9]。目前眾多研究表明優良的腸道菌群結構對機體生長具有促進作用：孫盛明等[10]通過在飼料中添加枯草芽孢桿菌改善團頭魴腸道內微生物平衡，從而達到刺激魚體免疫，促進生長的目的；郭軍等[11]發現在飼料中添加具獨特吸附性的沸石，能有效維護魚蝦腸道健康，提高腸道的消化吸收功能，促進機體生長；肖曼等[12]研究不同水平酵母培養物對肉仔雞生長性能、腸黏膜結構及腸道菌群的影響，結果顯示酵母培養物通過促進有益菌生長、抑制有害菌增殖，進而提高生長性能。本試驗結果表明，在基礎飼料中添加0.1%、0.5%“百草霜”能顯著提高大刺鰍增重率和特定增長率，降低飼料系數。這是由于商品“百草霜”以白頭翁、馬齒莧、魚腥草、艾葉等天然植物為原料，經碳化活化后制得，其中有效組分為碳元素。因其比表面積大、空隙結構發達而具有優良的吸附性能。通過第三方檢測表明“百草霜”碘吸附值≥600，對霉毒素、大腸桿菌、沙門氏菌等有害菌的吸附率均超過95%，通過改善腸道菌群，促進腸絨毛膜發育，提高消化吸收能力，從而促進養殖動物生長性能的提高。

消化酶是消化系統和消化腺分泌的具有消化作用的酶類。魚體消化酶主要包括蛋白質分解酶、脂肪分解酶和糖類分解酶，其中主要糖類分解酶為淀粉酶。蛋白酶主要由胃和胰腺分泌，糖類分解酶主要分布在消化道中，且在消化道不同部位的活力不同[13]。消化酶活性是反映魚類消化機能的重要生理指標，其含量的高低決定魚類對營養物質的消化吸收能力，進而決定了魚類生長發育的速度。本試驗結果表明，飼料中添加“百草霜”后，大刺鰍的胃蛋白酶及腸道、肝臟淀粉酶活性均有所提高，其中添加量為0.5%時，胃蛋白酶活性顯著高于對照組(P＜0.05)；添加量為0.1%時，腸道及肝臟淀粉酶顯著高于對照組(P＜0.05)。一般認為，活性炭對消化酶有以下作用。一是活性炭的靜電作用及離子交換性能可改變胃腸道離子組成包括微量元素，這些微量元素有催酶和促酶作用[14-15]；二是為消化酶提供適宜的pH值，消化酶活性受消化道pH值的影響很大，而活性炭對酸堿度的緩沖作用使消化酶具有更高的穩定性；另外，消化酶活性的提高還與活性炭巨大的表面積以及發達的內部微孔結構有關。由于微孔尺寸小，具有大量可供與食糜有效接觸的界面，從而改善了消化道食糜的物理和化學特性，以利于消化酶與食糜的充分混合，使單位面積內消化酶有效接觸底物的概率增加，從而反饋性刺激消化酶的分泌。

4.2 “百草霜”對大刺鰍非特異性免疫的影響

魚類的免疫系統包括特異性及非特異性免疫，相較于哺乳動物，其特異性系統機制不完善。因此在抵御病害的入侵過程中，非特異性免疫發揮著更重要作用。超氧化酶歧化物(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)可作為非特異性免疫功能強弱的評價指標，反映出機體的抗逆能力。其中T-SOD與CAT為主要的抗氧化酶，存在于體液及細胞內。前者通過與體內O2-發生歧化反應，達到消除自由基作用從而保護機體細胞免受損傷，后者通過促進H2O2分解，阻止羥基自由基形成，從而避免細胞遭受H2O2侵蝕，二者含量直接反映機體消除自由基的能力，關系著機體抗氧化能力的強弱。AKP及ACP是重要的生物體內功能調節酶。AKP通過催化磷酸單酯及基團的水解、轉移，達到對鈣質吸收、磷酸鈣沉淀等作用，其含量大小關系到DNA、蛋白質及脂的代謝。ACP作為溶酶體標志酶，在細菌等異物的消化降解及轉化能量、信號傳導等方面發揮重要作用[16-18]。本試驗結果表明飼料中添加“百草霜”可以提高大刺鰍腸道及肝臟中非特異免疫酶活性。其中添加量為0.5%時，大刺鰍腸道SOD、CAT活性最高，而二者在肝臟中的活性于0.1%組達到最大，添加量為0.1%時，腸道ACP及AKP活性均顯著高于對照組，而肝臟中活性雖高于對照組，但差異不顯著。筆者認為，“百草霜”對大刺鰍非特異性免疫的提高作用其機理主要是通過改善微生態環境以調節魚體生理狀態，進而影響了機體的免疫機能。正常菌群與宿主免疫系統之間的關系十分復雜，Wostmann[19]認為當無菌動物的腸道內缺乏細菌時，腸道形態被破壞導致免疫系統發育不良。其免疫細胞的結構較正常動物相比，表現為集合淋巴結發育不良，腸系膜淋巴結缺乏生發中心和漿細胞，細胞內的殺死致病菌的能力下降。而當無菌動物轉變為常規的喂養或喂食益生菌后，它們的腸道的形態和免疫系統迅速發展，并開始產生大量的不同的抗體表型。這表明細菌可刺激腸道免疫系統的發展，與免疫系統相互協作進而影響機體免疫能力。另外由結果可知，隨著“百草霜”添加量的增大，大刺鰍腸道及肝臟中4種非特異免疫酶活性均呈現先升高后下降的趨勢，這表明持續投喂添加“百草霜”的鰻鱺配合飼料可能造成魚體產生負反饋，導致肝臟過度負荷而受損，造成副作用，產生免疫疲勞。

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Feeding Vegetable Carbon Black Affecting Growth Performance and Enzyme Activities in Mastacembelus aculeatus

Zhang Kun1,2,Fan Haiping3,Yuan Shuai4,Xue Lingzhan3,Lin Yu3,Zhong Quanfu3,Qin Zhiqing3,Hu Bing1,2,Zhang Jiaonan1,2
(1Fujian Tianma Science and Technology Group Co.,Ltd,Fuzhou 350308,Fujian,China;2Fujian Key Laboratory of Special Aquatic Formula Feed,Fuzhou 350308,Fujian,China;3Freshwater Fisheries Research Institute of Fujian Province,Fuzhou 350002,Fujian,China;4Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,Fujian,China)

We aim to analyze the effects of vegetable carbon black at different levels on growth performance,digestive enzymes and non-specific immune activities of wild F1juvenile Mastacembelus aculeatus.A basal diet without adding vegetable carbon black and three test diets containing 0.1%,0.5%and 1.0%vegetable carbon black were prepared to feed four groups of M.aculeatus in triplicate respectively.The feeding experiment was conducted in 12 tank systems(150 L each)at a controlled water temperature of 26-28℃,dissolved oxygen of 5.0-6.0 mg/L and pH 6.5-7.5 for eight weeks.The results showed that compared with thecontrol group,the weight gain rate and specific growth rate of 0.5%vegetable carbon black group significantly increased by 24.76%and 16.18%respectively(P＜0.05),and feed conversion rate of 0.1%vegetable carbon black group significantly reduced by 30.23%(P＜0.05).Survival rate was not affected by vegetable carbon black(P＞0.05).The activity of pepsin was the highest in the group of 0.5%vegetable carbon black(P＜0.05).The activities of amylase in both intestine and liver first increased and then decreased with the increase of vegetable carbon black,with the highest value in the group of 0.1%vegetable carbon black(P＜0.05).In the respect of non-specific immunity,the addition of 0.1%and 0.5%vegetable carbon black in diet had significant effect on activities of SOD,CAT,ACP,AKP in intestine(P＜0.05).And the CAT activity in liver was the highest in the group of 0.1%vegetable carbon black(P＜0.05).But SOD,AKP,ACP activities in liver were no affected in all the tested groups(P＞0.05).It can be concluded that the growth performance and the activities of enzymes inM.aculeatuscould be improved by adding 0.1%-0.5%vegetable carbon black.

Mastacembelus aculeatus;Vegetable Carbon Black;Digestive Enzymes;Non-specific Immunity

S963.73

A論文編號：cjas16120017

福建省農業生物資源保存中心項目“福建省大刺鰍種質資源保護與開發應用”(FJZZZY-1501)；福建省公益類科研院所基本科研專項“大刺鰍養殖主要病害調查與防控技術研究”(2016R1002-1)；福建省屬公益類科研院所基本科研專項“大刺鰍苗種批量人工培育技術研究”(2015R1002-1)；福建省公益類科研院所基本科研專項“大刺鰍配合飼料的研制”(2017R1002-2)；福建省省屬公益類科研院所基本科研專項“大刺鰍循環水生態養殖技術研究”(2017R1002-1)。

張坤，男，1990年出生，碩士，研究方向：水產病害防治技術。通信地址：350308福建省福清市上逕鎮排邊工業園、福建天馬科技集團股份有限公司，Tel：0591-85628337，E-mail：249916058@qq.com。

樊海平，男，1967年出生，碩士，研究員，主要從事水產養殖動物病害研究。通信地址：350002福州市西洪路555號福建省淡水水產研究所，Tel：0591-83732003，E-mail：fanhaiping16@163.com。

2016-12-18，

2017-05-02。