還原型谷胱甘肽對大菱鲆生長及血清生化指標的影響

■李曉美 趙曼茜 吳立新 許亞琴 畢錚錚

（大連海洋大學遼寧省水生生物學重點實驗室，遼寧大連116023）

谷胱甘肽是一種由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸通過肽鍵形成的廣泛存在于細胞中發揮重要作用的活性肽，在自然界主要存在于動物肝胰腺、酵母、肌肉及血液中[1-2]。谷胱甘肽有還原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）兩種形式，所稱谷胱甘肽通常指還原型谷胱甘肽[3]，為非蛋白質低分子量的硫醇。在水產動物配合飼料中添加還原型谷胱甘肽已有較多研究，但關于大菱鲆飼料中添加卻鮮有報道。目前，水產動物飼料中添加還原型谷胱甘肽的相關研究表明：谷胱甘肽的添加對吉富羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）、草魚(Ctenopharyngodon idella)、凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）、虹鱒(Oncorhynchus mykiss)等具有促進生長的作用[4-7]；還原型谷胱甘肽作為非酶性的抗氧化劑添加到凡納濱對蝦、牙鲆(Paralichthys oliveaceus)、皺紋盤鮑(Haliotis discus hannailna)飼料中對其抗氧化能力有顯著提高，能夠降低細胞的氧化損傷[8-10]；此外，董桂芳等[12]的研究證實了還原型谷胱甘肽的添加具有解毒和免疫的功能。

大菱鲆（Scophthalmus maximus）是我國北方沿海重要的海水養殖經濟魚類，骨刺少肉質鮮嫩，營養豐富，養殖范圍遍布歐、亞、南美洲等十幾個國家。本研究以大菱鲆為試驗對象，擬查明飼料中添加還原型谷胱甘肽對大菱鲆生長、體成分及血液生化指標的影響，為還原型谷胱甘肽在大菱鲆飼料中的應用及其健康養殖提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗飼料

以魚粉、豆粕為主要蛋白源，以高筋小麥粉為主要糖源，以魚油、大豆磷脂為主要脂肪源配制等氮等能的基礎飼料。基礎飼料配方及營養水平見表1。在基礎飼料中分別添加0、100、200、400、600 mg/kg還原型谷胱甘肽（還原型谷胱甘肽，購于Solarbio 公司，純度＞98%），配制5種試驗飼料。

各原料粉碎后過60 目篩，按試驗配比逐級擴大混合均勻，用制粒機擠壓成粒徑為2 mm的顆粒飼料，自然風干至水分約10%放入自封袋，置于-20 ℃凍存備用。

表1 基礎飼料配方及營養水平（風干基礎，%）

1.2 飼養與管理

大菱鲆幼魚購于大連天正實業有限公司，投喂基礎飼料馴養兩周，待其適應飼料和養殖環境后選用無病害無外傷，初始質量為（23.08±0.09）g 個體隨機分組進行試驗。

試驗使用15個60 cm×45 cm×40 cm水族箱（實際用水量90 L），每個水族箱為1個養殖單位，共設5個處理，每個處理3個重復組，每個重復放養14尾魚，養殖試驗持續56 d。試驗期間采用自然光照，每天投喂2 次（08:00 和18:00），投喂30 min 后收集殘餌。每日換水一次，換水量為1/3～1/2，試驗期間水溫14～18.5 ℃，溶氧＞6 mg/l。

1.3 樣品采集測定

試驗結束前，將大菱鲆禁食24 h，每箱分別稱重計數。每個水族箱隨機取5 尾魚，稱其體重，用2 ml注射器于魚尾部靜脈采集血液，靜置2 h 后置于低溫離心機（3 000 r/min，4 ℃）離心15 min，送至大連市慈銘體檢中心檢測分析。

攝食率(%)=m3/[t×（m1+m2）/2]×100

飼料系數=m3/（m2-m1）

特定生長率(%/d)=（Ln m2-Ln m1）/t×100

蛋白質效率=（m2-m1）/（m3×Cp）

式中：m1——初始質量（g）；

m2——終末質量（g）；

m3——攝入飼料干質量（g）；

Cp——飼料蛋白質含量（%）；

t——養殖天數（d）。

1.4 統計分析

試驗數據均用“平均數±標準差（X±S.D）”表示。采用SPSS21.0軟件進行單因素方差分析（ANOVA）。如差異顯著（P＜0.05）時，用Duncan's 法多重比較檢驗組間差異。

2 結果

2.1 還原型谷胱甘肽對大菱鲆生長及體成分的影響(見表2、表3)

表2 飼料中還原型谷胱甘肽對大菱鲆生長的影響（n=3）

表3 飼料中還原型谷胱甘肽對大菱鲆體成分的影響（n=3，%）

飼料中添加還原型谷胱甘肽能不同程度提高大菱鲆的特定生長率，200 mg/kg 試驗組顯著高于其他組（P＜0.05）。還原型谷胱甘肽的添加對大菱鲆的攝食率、飼料系數、蛋白質無顯著影響（P＞0.05），飼料系數呈現先降后升趨勢，200 mg/kg 和400 mg/kg 試驗組低于其他組，蛋白質效率呈現先升后降趨勢，在200 mg/kg試驗組達到最大值（表2）。

還原型谷胱甘肽添加量為200 mg/kg和400 mg/kg的試驗組全魚粗蛋白質顯著高于其他組（P＜0.05）。飼料中添加還原型谷胱甘肽對大菱鲆全魚水分、粗脂肪、灰分沒有顯著影響（P＞0.05）。其中添加還原型谷胱甘肽的試驗組中全魚水分低于對照組，全魚粗脂肪高于對照組。全魚灰分在還原型谷胱甘肽添加量為200 mg/kg試驗組達到最低值（表3）。

2.2 還原型谷胱甘肽對大菱鲆血清生化指標的影響（見表4）

表4 飼料中還原型谷胱甘肽對大菱鲆血清生化指標的影響（n=3）

由表4 可知，飼料中添加還原型谷胱甘肽，對大菱鲆血清生化指標包括谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、總蛋白、血糖、甘油三酯、總膽固醇各組間均無顯著差異（P＞0.05）。大菱鲆血清中甘油三酯、總膽固醇含量呈先降后升的趨勢，400 mg/kg 和600 mg/kg試驗組中血清總膽固醇水平均高于其他組。

3 討論

3.1 飼料中添加還原型谷胱甘肽對大菱鲆生長性能和體成分的影響

本試驗在基礎飼料配方中添加不同濃度梯度的還原型谷胱甘肽，結果顯示在大菱鲆飼料中添加還原型谷胱甘肽能顯著促進大菱鲆的生長，投喂添加還原型谷胱甘肽飼料的試驗組中大菱鲆的特定生長率高于未添加還原型谷胱甘肽的對照組，并在還原型谷胱甘肽添加量為200 mg/kg時達到顯著水平。部分研究表明飼料中添加谷胱甘肽會對水產動物生長性能產生積極的影響，可促進水產動物的生長[3]，且作用機制為多方面系統協調的結果，這些結論與本研究結論相似，且在吉富羅非魚[4]、草魚[5]、虹鱒[7]、凡納濱對蝦[8]、牙鲆[9]、黃顙魚(Pelteobagrus fulvidraco)[13]和奧尼羅非魚(Oreochromis niloticus×O.aureus)[14]等試驗中得到證實。

還原型谷胱甘肽通過功能基團巰基參與細胞的氧化還原作用，清除自由基，保護某些蛋白質活性巰基不被氧化，維持蛋白質的結構功能。周艷玲等[13]和周婷婷等[15]的研究表明，飼料中添加適量的還原型谷胱甘肽可顯著影響全魚粗蛋白質和粗脂肪含量。趙紅霞等[16]的研究結果則顯示，在日糧中適量添加還原型谷胱甘肽可顯著提高草魚全魚粗蛋白質，對其他體成分無顯著影響。本試驗結果顯示飼料中添加還原型谷胱甘肽影響全魚粗蛋白質，而對水分、粗脂肪、灰分無顯著影響，與趙紅霞等[16]的研究結果相同。而梁春梅[17]在奧尼羅非魚的飼料中添加還原型谷胱甘肽對其體成分沒有影響。關于還原型谷胱甘肽對全魚體成分的影響，可能與魚的種類有關，不同種類造成的影響不同，具體機制還有待繼續研究。

3.2 飼料中添加還原型谷胱甘肽對大菱鲆血清生化指標的影響

血液生化指標（包括血清、血漿生化指標）是魚類重要的生理生化指標[18]，正常的血液指標值可以反映物種的屬性和其魚體的正常生理狀態，魚類的健康狀況、營養狀況及對環境的適應狀況都可通過血液指標間接反映出來[19]。

血清生化指標可以通過指示值的變化來反映魚體蛋白質、糖類和脂類等物質代謝功能[20]。本試驗飼料中添加還原型谷胱甘肽的試驗組大菱鲆血清總蛋白均高于對照組，但無顯著差異。吉富羅非魚[15]、草魚[16]的相關研究表明，血液中總蛋白值的變化反映了魚體蛋白質吸收代謝，總蛋白水平升高表明魚體蛋白質合成效率增強，另外其研究中利用血清中尿膽素含量的降低進一步證明了飼料中還原型谷胱甘肽的添加促進了魚體的蛋白質合成效率，減弱了蛋白質的分解。本試驗雖未對尿膽素進行測定，但表2的蛋白質效率也直接證實了這一點，還原型谷胱甘肽添加組的蛋白質效率高于未添加還原型谷胱甘肽的對照組。碳水化合物是支持魚體代謝供能的重要物質[21]，碳水化合物經魚體消化吸收進入血液以葡萄糖的形式（血糖）經血液循環被運送到各組織器官進行利用，為全身供能[22]。本試驗中添加還原型谷胱甘肽的試驗組血清中血糖含量與對照組無顯著差異，這一試驗結果與黃顙魚[13]、草魚[16]相同。本試驗還原型谷胱甘肽添加組血清中的甘油三酯與對照組無顯著差異，可能是由于谷胱甘肽通過半胱胺對魚體內的脂質代謝進行了調節，這與李永杰[23]的研究結果相似，其研究結果顯示在高脂飼料的喂養下半胱胺在維持血清甘油三酯穩態、降低總膽固醇具有良好的效果。本研究中血清的總膽固醇含量呈現先降后升的趨勢，400 mg/kg和600 mg/kg 還原型谷胱甘肽添加組高于對照組，可能由于還原型谷胱甘肽雖然作為機體內清除自由基的重要物質，過多積累也會具有促氧化劑的作用[24-25]，增強脂肪酸的氧化，使血清中膽固醇的含量升高，這一結果與趙紅霞等[16]的研究結果相似。

堿性磷酸酶通常作為免疫指標，本研究中各試驗組的堿性磷酸酶無顯著差異，這與曹俊明等[11]和周婷婷等[15]研究結果略有不同，這可能與物種不同有關，還原型谷胱甘肽提高機體的抗氧化能力與激發機體的非特性免疫能力是否有相關聯系還需要進一步研究。血清中的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶是反映肝臟損傷重要指標[26]。正常情況下，谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶存在于肝臟細胞中，血液中含量很少，當肝臟受到損傷時，由于細胞膜通透性的改變，谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶進入血液中，導致血清中的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶含量升高[27-29]。本研究中還原型谷胱甘肽添加組血清中的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶與對照組無顯著差異，且均低于對照組，說明大菱鲆飼料中適當添加還原型谷胱甘肽對肝臟并無損傷。本試驗結果與周艷玲等[13]的研究結果類似，與趙紅霞等[16]的研究結果略有不同，其在飼料中添加還原型谷胱甘肽，草魚血清中的谷丙轉氨酶升高，這可能與不同魚的種類還原型谷胱甘肽適合的添加量不同有關。所以，還原型谷胱甘肽在水產動物飼料中的安全使用還需要繼續深入研究。

4 結論

大菱鲆飼料中添加適量的還原型谷胱甘肽能促進大菱鲆的生長，提高全魚蛋白質含量，對大菱鲆的健康和營養水平無負面影響。