汪 波,李文芬,楊宏華,葉宇陽
(北京師范大學(xué)珠海分校,廣東珠海519085)
硒作為人體的生命保護劑[1-2],可以清除人體內(nèi)有害自由基,保護人體防止氧化損傷,其抗氧化性是維生素E 的500 倍[3]。由于無機硒毒性較大,且中毒量與需要量之間范圍小,而有機硒安全性高,無毒副作用,易被人體吸收利用,補硒效率高,因此,近年來國內(nèi)外研究都集中于富硒產(chǎn)品的開發(fā)研制,包括硒元素對動、植物產(chǎn)品質(zhì)量的影響,無機硒轉(zhuǎn)化效能等。
硒元素轉(zhuǎn)化至微生物方面,鄭蕾等[4]將產(chǎn)朊假絲酵母放入發(fā)酵罐進行富硒培育,細胞內(nèi)的谷胱甘肽過氧化物酶含量大幅度提升,最高達值到860 mg/L,產(chǎn)朊假絲酵母對硒元素的轉(zhuǎn)化率提高了86%。楊鶴[5]對保加利亞乳酸桿菌、嗜熱乳酸桿菌等7 種單體益生菌和復(fù)合益生菌進行富硒培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)單體益生菌嗜酸乳桿菌的富硒能力最強,富硒培養(yǎng)36 h后轉(zhuǎn)化率最高達66.37%。
硒元素轉(zhuǎn)化至植物方面,硒元素的添加可以有效地促進白菜[6]、番茄[7]、花生[8]、牛角椒[9]的種子萌發(fā),500 mg/L濃度的硒每天葉面施肥,可以有效提高蘋果植株果實內(nèi)有機硒和總糖含量[10],葉面噴硒還可以有效降低果實內(nèi)重金屬的含量,且有機硒含量與對照組相比提高了386%[11]。
硒元素轉(zhuǎn)化至動物體方面,段穎等[12]發(fā)現(xiàn),添加有機硒飼料蛋雞體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶活性得到顯著提升,腸道有益菌群數(shù)量大幅增加,總蛋白酶活性得到顯著提升。梁叢叢等[13]也證實了富硒益生菌對雞蛋硒含量的影響,添加富硒益生菌飼料的蛋雞產(chǎn)出的雞蛋內(nèi)硒含量大幅度提升,最高可達63.27%。
現(xiàn)有資料表明,有機硒飼料可以有效提高脊椎動物包括哺乳類、禽類、魚類等動物體內(nèi)的生長性能和免疫活性,有效提高血清硒的含量,但是對甲殼類動物實驗卻少有研究。因此筆者選用富硒酵母作為有機硒來源,研究有機硒添加飼料對南美白對蝦生長性能(包括體長和體重)、免疫活性(包括谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等酶活力和濃度)的影響,旨在為富硒水產(chǎn)品的開發(fā),有機硒飼料對甲殼動物生理活性和免疫活性的影響提供參考。
1.1.1 實驗動物 南美白對蝦幼苗,體長1.0~1.5 cm,體重0.08~0.10 g。實驗組分為4 個實驗濃度和1 個對照濃度,每個濃度梯度有3組平行,每個飼養(yǎng)箱飼養(yǎng)80尾對蝦幼苗。飼養(yǎng)期間每天更換總體積1/3 的水,每日早晚2次吸污,確保水質(zhì)良好。
1.1.2 實驗飼料 以基礎(chǔ)飼料作為對照組飼料,在基礎(chǔ)飼料中添加不同量的富硒酵母,配置成硒濃度為0.4、0.6、0.8、1.0μg/g的有機硒飼料。喂養(yǎng)量為幼蝦體重的2%,每天投喂2次,早10:00投喂1/3,晚17:00投喂2/3,暫養(yǎng)7天后開始實驗。
實驗周期為 28 天,在7、14、28 天測量實驗數(shù)據(jù)。過氧化氫酶采用過氧化氫紫外風(fēng)光光度法檢測。谷胱甘肽過氧化物酶采用試劑盒檢測。堿性磷酸酶采用磷酸苯二鈉法測定。
采用SPSS軟件對實驗所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2.1.1 體重指標(biāo)動態(tài)變化 由表1可知,對照組和4個實驗組的南美白對蝦體重均有生長,且實驗組的平均體重均顯著高于對照組(P<0.05)。0.6 μg/g 富硒組的體重最高,是不添加有機硒組的1.47倍。各實驗組之間0.4μg/g與0.6、0.8μg/g之間均無顯著性差異(P>0.05),1.0 μg/g 組與空白對照組之間不具備顯著性差異(P>0.05)。

表1 有機硒飼料對體重的影響g
2.1.2 體長指標(biāo)動態(tài)變化 分析表2 發(fā)現(xiàn),實驗組較對照組有明顯的增長,差異顯著(P<0.05),其中實驗組最大值2.50 cm比對照組2.12 cm平均體長增加0.38 cm,增長率達到17%。0.4 μg/g 組與 0.6 μg/g 組無顯著性差異(P>0.05),0.8 μg/g 組與1.0 μg/g 組之間也不存在顯著性差異(P>0.05)。

表2 有機硒飼料對體長的影響cm
2.2.1 谷胱甘肽過氧化物酶含量動態(tài)變化 由表3 得,蝦體內(nèi)酶含量總體呈上升趨勢,酶活最高均值為165.591 U/g,相比于對照組56.874 U/g 增幅191%,1.0 μg/g 與 對 照 組 之 間 無 明 顯 差 異(P>0.05),0.4、0.8 μg/g之間無顯著性差異(P>0.05)。

表3 有機硒飼料對谷胱甘肽過氧化物酶活性的影響U/g
2.2.2 過氧化氫酶含量動態(tài)變化 分析表4 可知,實驗組個體隨著富硒酵母添加量的增加酶活力也呈現(xiàn)上升趨勢,最大值相較于最小值增幅達到79%,其中0μg/g與1.0 μg/g之間的差異不明顯(P>0.05),0.8、1.0不具備顯著性差異(P>0.05),0.4 μg/g 與 0.6 μg/g 之間不存在顯著性差異(P>0.05)。

表4 有機硒飼料對過氧化氫酶活性的影響U/g
2.2.3 堿性磷酸酶含量動態(tài)變化 由表5 可知,有機硒實驗組的堿性磷酸酶活相較于對照組有顯著提升。最佳組0.6 μg/g 與對照組相比增幅最大,0.6 μg/g 與0.4、0.8、1.0 μg/g之間具有顯著性差異(P<0.05)。

表5 有機硒飼料對堿性磷酸酶活性的影響U/g
飼養(yǎng)28天后實驗組平均體重增長明顯,顯著高于對照組。各實驗組的體長指標(biāo)相比于對照組也有增加,效果最好的是0.6μg/g組。Yoon等發(fā)現(xiàn),飼料中硒水平的提高可以顯著影響幼齡肉仔雞[14]、烏骨雞[15]、仔鵝[16]等動物的生長性能。本研究的最佳富硒酵母加水平與黃顙幼魚(0.23 μg/g)[17]、軍草魚(0.788 μg/g)[18]、皺紋盤鮑魚幼魚(1.408μg/g)[19]、華絨鰲蟹幼蟹(0.6μg/g)[20]結(jié)果相似。
谷胱甘肽過氧化物酶是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶之一,它的活性中心含有一個硒代半胱氨酸,可以消除機體內(nèi)的活性氧類,阻斷其對機體的損傷,與體內(nèi)的超氧化物歧化酶和過氧化氫酶一起構(gòu)成了機體的抗氧化防御體系[21-22]。飼養(yǎng)28天后各實驗組的谷胱甘肽過氧化物酶含量較對照組都有一定的增長,其中0.6 μg/g組的效果最明顯,其酶活力的提升是空白對照的191%。過氧化氫酶檢測效果最佳的是0.4、0.6 μg/g組,這2 組對過氧化氫酶活相似,差異不明顯(P>0.05)。蝦在發(fā)育過程中,添加適量的硒(0.4、0.6 μg/g)會提高堿性磷酸酶活性,從而提高蝦的免疫調(diào)節(jié)能力和存活率。
有機硒添加實驗在動物實驗中已被廣泛應(yīng)用,且很多研究也證明有機硒確實可以提高實驗動物的抗氧化活性體系,充分體現(xiàn)硒元素對生物體內(nèi)谷胱甘肽過氧化物酶的重要性。隨著飼料中硒元素水平的提高,石斑魚[23]、皺紋鮑魚[19]、黃顙魚[17]等動物體內(nèi)GPX活性升高,表明在基礎(chǔ)餌料中添加有機硒可大幅提高動物體內(nèi)抗氧化物質(zhì)的含量[21]。
本研究通過在對蝦日常餌料中添加富硒酵母,使硒轉(zhuǎn)化為有機硒易于被人和動物吸收利用,發(fā)揮有機硒和酵母菌的雙重作用,促進對蝦的生長,提高蝦體內(nèi)硒含量,增強對蝦免疫力,在大力推廣健康養(yǎng)殖模式的今天有著廣闊的應(yīng)用前景,然而,目前對于富硒酵母如何提高生長效率和免疫力尚不明確,隨著分子生物技術(shù)的發(fā)展,可結(jié)合基因組技術(shù)探明相關(guān)酶基因的表達水平,進行深入分析,明確其機理,為更好地開發(fā)富硒產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。