5種酵母源物質對草魚生長性能、肌肉品質和血清指標的影響

■ 彭 凱 孫育平 王國霞 曹俊明 陳 冰 李國立 黃文慶 黃燕華 ，*

（1.廣東省農業(yè)科學院動物科學研究所，廣東廣州510640；2.廣東省畜禽育種與營養(yǎng)研究重點實驗室，廣東廣州510640；3.農業(yè)部華南動物營養(yǎng)與飼料重點實驗室，廣東廣州510640；4.廣州飛禧特生物科技有限公司，廣東廣州510640）

草魚（Ctenopharyngodon idella）又名皖魚，屬鯉形目鯉科，是我國重要的人工淡水養(yǎng)殖經(jīng)濟魚類，年產量近600萬噸，占全國淡水養(yǎng)殖總產量的20%，位居我國淡水魚養(yǎng)殖產量第一位[1]。草魚營養(yǎng)豐富、肉味鮮美，近年來出口暢銷至歐美、東南亞等地區(qū)。隨著人們生活水平的不斷提高，消費者對魚的產量和肉品質提出更高要求。然而，草魚屬低等脊椎動物，其免疫系統(tǒng)低下，抗病力和存活率低，易患出血病、爛鰓病、腸炎病等，嚴重影響草魚生長。在集約化高密度養(yǎng)殖模式下，草魚養(yǎng)殖正面臨著新的嚴峻考驗。

酵母源物質如酵母粉、酵母培養(yǎng)物、酵母提取物、酵母細胞壁等，是一類公認的綠色、安全、健康的工業(yè)產品。酵母源物質能夠有效改善動物消化道微生態(tài)平衡，增強機體抗氧化和免疫力，促進動物健康生長，在飼料工業(yè)中有廣泛的研究和應用[2]。酵母源物質大多含有氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等活性和風味物質，對動物誘食、生長、繁殖、免疫、健康等具有積極作用[3-6]。由于酵母源物質的來源和生產工藝不同，其組成和應用效果存在較大差異。目前，酵母源物質在草魚上的研究主要集中于酵母培養(yǎng)物、酵母水解物或酵母細胞壁對草魚生長和免疫性能的影響，關于不同來源產品對草魚肌肉品質和血清指標影響的研究報道很少。因此，本試驗主要研究飼料中添加啤酒酵母粉、啤酒酵母抽提物、糖蜜酵母粉、糖蜜酵母抽提物和還原型谷胱甘肽對草魚生長性能、肌肉品質和血清指標的影響，以期為酵母源物質在草魚飼料中的合理應用提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

試驗共配制6組飼料，見表1。以魚粉為動物蛋白源，發(fā)酵豆粕、花生麩和菜粕為植物蛋白源，高精面粉為糖源，豆油、魚油為脂肪源配制基礎飼料，記為T0組。在T0組基礎上，分別添加0.01%的啤酒酵母粉（T1組）、啤酒酵母抽提物（T2組）、糖蜜酵母粉（T3組）、糖蜜酵母抽提物（T4組）和0.02%的還原型谷胱甘肽（純度＞98.0%，T5組）配制其余5組飼料。6組試驗飼料等氮（平均粗蛋白質含量為31.5%）、等能（平均總能為17.4 MJ/kg），所有飼料原料均粉碎至過60目篩，維生素和礦物質預混料等微量組分采用逐級擴大法混勻。全部混合后用Valva-60-Ⅰ型膨化機（廣州市維拉維機械設備有限公司）將其制成直徑為2.0 mm的膨化顆粒飼料，50℃烘干，自然冷卻后裝入密封袋中，于-20℃冰箱中保存。

1.2 試驗設計與飼養(yǎng)管理

試驗用草魚購于廣州市中山大學魚類研究室漁場，飼養(yǎng)試驗在廣東省農業(yè)科學院動物科學研究所白云試驗基地魚塘網(wǎng)箱（1.5 m×1.5 m×2.0 m）中進行。魚苗先在網(wǎng)箱中暫養(yǎng)，每天投喂商品飼料2次。選取體格健壯、大小均勻、平均初始體重為(193.30±0.28)g的草魚540尾，隨機分為6組，每組3個重復，每個重復30尾，分別投喂對應的試驗飼料。每日記錄投喂量、死亡情況以及水溫和水質情況。每天在9:30和16:30分2次按體重4%進行定量投喂，飼養(yǎng)周期為56 d。試驗期間水溫為13.0～34.0 ℃，pH值7.5～8.0，氨氮濃度≤0.1 mg/l，亞硝酸鹽≤0.01 mg/l，溶氧濃度＞5 mg/l。

1.3 樣品采集與分析

試驗結束前24 h禁食，記錄每個重復中草魚的數(shù)量和總重量，計算增重率。每個重復隨機取15尾魚，用間氨基苯甲酸乙酯甲磺酸鹽（MS-222）麻醉，備用。取3尾魚分離兩側背肌，置于-20℃冰箱中保存，用于肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分分析；取5尾魚，尾靜脈取血，混合后于4℃下靜置2 h，于3 500 r/min下離心10 min，取血清于-80℃冰箱中保存，用于血清指標測定，然后測定每尾魚的體重、體長、肝臟重和腸重；取3尾魚，分離兩側背肌，用于測定肌肉的pH值、滴水損失[7]和揮發(fā)性鹽基總氮含量[8]；取4尾魚，分離背肌，取同側背鰭下方側線上方的1 cm×1 cm×1 cm大小的肌肉，用于鮮肉質構分析（Texture profile analysis，TPA）。質構儀（TA.XTplus，SMS，英國）使用參數(shù)設置為：圓柱狀不銹鋼探頭，直徑5 mm，測試前、中、后速度分別為1、2 mm/s和5 mm/s，應變模式，下壓距離為樣品厚度的75%，每個樣品下壓2次，時間間隔5 s，觸發(fā)模式為自動，觸發(fā)力5 g。

表1 試驗飼料配方及營養(yǎng)水平（干基）

飼料和肌肉樣品中的水分含量采用105℃常壓干燥法（GB/T 6435—1986）測定、粗蛋白質含量采用凱氏定氮法（GB/T 6432—1994）測定、粗脂肪含量采用乙醚抽提法（GB/T 6432—1994）測定、粗灰分含量采用550℃灼燒法（GB/T 6438—1992）測定。飼料中總能采用氧彈量熱儀（IKA-C2000，德國）進行測定。總蛋白（TP）、膽固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、血糖（GLU）、尿素氮（UN）、谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、白蛋白/球蛋白（A/G）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-CH）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-CH）含量采用全自動生化分析儀（日立7600，日本）進行測定。總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和丙二醛（MDA）等血清抗氧化指標采用商業(yè)試劑盒（南京建成生物工程研究所），并依照試劑盒說明書進行測定。

1.4 指標計算

增重率（WGR，%）=100×[終末平均體重（g）-初始平均體重（g）]/初始平均體重（g）

特定生長率（SGR，%/d）=100×[In終末均重（g）-In初始均重（g）]/飼養(yǎng)天數(shù)

存活率（SR，%）=100×終末尾數(shù)/初始尾數(shù)

肥滿度（CF，g/cm3）=100×體重（g）/[體長（cm）]3

肝體比（HSI，%）=100×肝臟重（g）/體質量（g）

腸體比（VSI，%）=100×腸道重（g）/體質量（g）

飼料系數(shù)（FC）=攝入飼料總量（g）/[終末體重（g）-初始體重（g）]

蛋白質效率（PER，%）=100×[終末體重（g）-初始體重（g）]/[攝入飼料總量（g）×飼料粗蛋白質含量（%）]

滴水損失（DL，%）=100×[離心前肌肉的質量（g）-離心后肌肉的質量（g）]/離心前肌肉的質量（g）

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件中單因素方差分析（oneway ANOVA）和Duncan's均值多重比較法對試驗結果的差異顯著性進行分析處理，若不滿足方差齊性則采用Dunnett-T3檢驗法進行多重比較。試驗數(shù)據(jù)用“平均值±標準差（Mean±SD）”表示，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果

2.1 酵母源物質對草魚生長性能的影響(見表2)

表2 酵母源物質對草魚生長性能的影響

由表2可知，T1～T5組草魚的末均重、增重率和特定生長率與T0相比無顯著差異（P＞0.05）。T1組和T2組飼料系數(shù)低于T0組（P＜0.05），而蛋白質效率高于T0組（P＜0.05）。T5組蛋白質效率高于 T0組（P＜0.05）。各組間草魚的成活率、肥滿度、肝體比和腸體比無顯著差異（P＞0.05）。

2.2 酵母源物質對草魚肌肉成分的影響(見表3)

由表3可知，各組間草魚肌肉的粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、水分含量以及滴水損失、pH值和揮發(fā)性鹽基總氮的含量均無顯著性差異（P＞0.05）。

表3 酵母源物質對草魚肌肉成分、滴水損失、pH值和揮發(fā)性鹽基總氮的影響

2.3 酵母源物質對草魚肌肉質構特性的影響(見表4)

由表4可知，T5組草魚肌肉的膠粘性和咀嚼性均高于其它組（P＜0.05）。與T0組相比，T1、T2、T3組和T4組草魚肌肉的膠粘性和咀嚼性均無顯著差異（P＞0.05）。各組間草魚肌肉的硬度、彈性、粘著性、回復性和內聚性均無顯著差異（P＞0.05）。

表4 酵母源物質對草魚肌肉質構特性的影響

2.4 酵母源物質對草魚血清指標的影響(見表5)

由表5可知，各組間草魚血清中總蛋白、膽固醇、甘油三酯、血糖、尿素氮、白蛋白、球蛋白、白蛋白/球蛋白、高密度脂蛋白膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇含量以及谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活性均無顯著差異（P＞0.05）。T1～T5組草魚血清谷胱甘肽過氧化物酶活性高于T0組（P＜0.05）。T1、T2、T4組和T5組草魚血清超氧化物歧化酶活性均高于T0組（P＜0.05），T4組草魚血清過氧化氫酶高于T0組（P＜0.05）。各組間草魚血清總抗氧化能力和丙二醛含量均無顯著差異（P＞0.05）。

表5 酵母源物質對草魚血清指標的影響

3 討論

3.1 酵母源物質對草魚生長性能的影響

酵母源物質在水產動物中的應用研究多集中于凡納濱對蝦[9-10]、斑點叉尾鮰[11-12]、加州鱸[13]、大菱鲆[14]、異育銀鯽[15]、中華鱉[16]等特種水產養(yǎng)殖品種上，而對占有全國淡水養(yǎng)殖量最大的草魚的研究卻很少。據(jù)報道，適量添加酵母源物質，如酵母培養(yǎng)物[17-18]、酵母水解物[19]、酵母細胞壁[20]、谷胱甘肽[21]，可顯著提高草魚的生長性能。本試驗結果表明，5種酵母源物質對草魚的增重率和特定生長率均無顯著影響，這可能與飼料成分、酵母源物質的組成和添加量、生長階段、養(yǎng)殖環(huán)境等因素有關，具體原因有待進一步分析。本試驗中，添加啤酒酵母粉和啤酒酵母抽提物顯著提高了草魚的蛋白質效率，并降低了飼料系數(shù)，說明酵母源物質可改善草魚的飼料轉化利用率。啤酒酵母粉和啤酒酵母抽提物可提供β-葡聚糖、甘露寡糖、核苷酸、谷胱甘肽等活性物質，對于增強動物自身免疫，促進消化吸收，改善飼料利用率有很大的幫助[22]。本試驗表明，飼料中添加0.02%還原型谷胱甘肽對草魚生長性能沒有顯著影響，這與趙紅霞等（2007）[21]報道一致。

本試驗中，啤酒酵母抽提物對草魚的促生長作用優(yōu)于啤酒酵母粉、糖蜜酵母粉和糖蜜酵母抽提物，這與不同酵母源物質的組成差異有關。由于產品來源和生產工藝不同，酵母源物質中活性物質的含量存在較大差異。與酵母粉相比，酵母抽提物相當于不含酵母細胞壁的內容物，其核苷酸、谷胱甘肽等活性物質含量更高。核苷酸已被證實對草魚[23]、凡納濱對蝦[24]、團頭魴[25]、錦鯉[26]、異育銀鯽[27]、梭鱸[28]、斑點叉尾鮰[29]等水產動物具有促生長作用。谷胱甘肽亦能參與機體自由基清除、解毒、物質吸收、細胞生長和免疫、DNA生物合成等，對促進魚類生長、增強抗氧化應激有重要作用[30]。

3.2 酵母源物質對草魚肌肉成分和質構特性的影響

酵母源物質含有豐富的氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等活性成分，對水產動物營養(yǎng)平衡及肌肉營養(yǎng)品質有積極作用。曾本和等（2015）[19]研究表明，飼料中添加適量的酵母水解物對草魚胴體中粗灰分和水分無顯著影響，但可顯著提高草魚胴體中粗蛋白質含量并降低粗脂肪含量，說明酵母水解物可改善草魚肌肉品質。酵母水解物對加州鱸[13]以及酵母核苷酸對鯉[31]的試驗得到相似結論。這可能與酵母水解物含有豐富的氨基酸和小肽有關，因為氨基酸可促進魚體蛋白質合成，小肽能阻礙脂肪吸收，促進脂質代謝消耗。本試驗表明，5種酵母源物質對草魚肌肉成分均無顯著影響，這與曾本和等（2015）[19]對草魚的報道有一定的差異，可能與魚的生長階段、飼料成分、酵母源物質的來源與組成等多種因素有關。本試驗與周興華等（2009）[26]對錦鯉、孫圣蘭（2004）[32]對對蝦的試驗結論一致。

質構分析又稱二次咀嚼測試，主要通過模擬人口腔的咀嚼運動對樣品進行二次壓縮，根據(jù)樣品壓縮變形所需要的力、壓縮后恢復的程度及壓縮峰面積進行運算，通過電腦輸出測試曲線，從中分析質構特性參數(shù)如硬度、膠粘性、彈性、內聚性、粘著性、咀嚼性、回復性[33-34]。肌肉的質構特性是評價魚類肌肉品質好壞的重要依據(jù)之一。目前，質構分析在草魚鮮肉上的報道較少，關于酵母源物質對草魚肌肉質構特性影響的研究尚無報道。本試驗表明，酵母粉和酵母抽提物對草魚肌肉質構特性均無顯著影響，但添加0.02%谷胱甘肽顯著增加了草魚鮮肉的膠粘性和咀嚼性。已有研究表明，草魚背部肌肉質構特征的變化主要由肌漿蛋白、肌原纖維蛋白、基質蛋白、肌纖維粗細等肌肉微觀結構的變化引起的[35]。谷胱甘肽是否通過改變草魚肌肉微觀結構從而提高肌肉品質，仍需進一步深入探討。

3.3 酵母源物質對草魚血清指標的影響

研究證實，酵母源物質可顯著提高陸生動物如奶牛[36]、絨山羊[37]、肉仔雞[38-39]、生長育肥豬[40]的血清總抗氧化能力、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽過氧化物酶活力。然而，關于酵母源物質對魚蝦抗氧化能力的影響報道較少。徐磊等（2010）[41]研究表明，異育銀鯽攝食酵母培養(yǎng)物后血清超氧化物歧化酶活性增加，魚體抗氧化能力增強。粟雄高等（2012）[42]報道，適量添加酵母培養(yǎng)物顯著提高了凡納濱對蝦血清中超氧化物歧化酶活性。本試驗表明，酵母源物質如酵母粉和酵母抽提物顯著提高了草魚血清中谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性，表明酵母源物質有激活谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性的作用。動物在正常生命活動中，機體通過酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)產生氧化自由基。超氧化物歧化酶是抗氧化酶系統(tǒng)的主要成員，機體內氧自由基在超氧化物歧化酶的作用下生成氧分子和過氧化氫，從而清除自由基，保護細胞膜免受損傷。谷胱甘肽過氧化物酶可保護機體組織的大分子成分，使其免受氧自由基的侵襲[37]。谷胱甘肽可作為還原劑促進過氧化氫、有機氫過氧化物和脂質氫過氧化物的還原，減輕細胞氧化損傷，在飼料中添加酵母源物質或直接添加谷胱甘肽能在一定程度上提高動物機體內谷胱甘肽的濃度，進而提高動物機體的抗氧化能力[37]。酵母源物質發(fā)揮抗氧化作用可能與其富含多種營養(yǎng)活性物質有關，如氨基酸、小肽、谷胱甘肽、核苷酸、β-葡聚糖、甘露寡糖等，對促進水產動物健康、提高機體抗氧化和免疫力有重要意義。

4 結論

飼料中添加一定量的5種酵母源物質對草魚增重率、特定生長率、肌肉成分和血清生化指標無顯著影響，但顯著提高了血清谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶活性。以生長性能為評價指標，啤酒酵母抽取物對草魚的應用效果優(yōu)于其它酵母源物質。