磷對草魚生長性能及肌肉抗氧化特性的影響

張大軍,王世聯

(湘西民族職業技術學院,湖南吉首 416000)

草魚是我國廣泛養殖的魚種之一，早在10年前，其每年的總產量就超過了420 萬t。集約化水產養殖依賴于人工飼料，配方基于魚的營養需求。磷是魚類必需的重要礦物質元素之一，淡水中這種元素的濃度很低，魚不能從水中吸收足夠的磷。飼糧磷是草魚磷攝入的主要來源。日糧缺磷會導致草魚飼料效率低下，生長緩慢（Xie 等，2011）。目前，對磷需求的研究主要集中在幼魚，如草魚幼魚和劍魚幼魚。但營養需求可能因魚的生長階段不同而不同。魚的肌肉組織是人類主要的食用部分，魚肉中含有豐富的多不飽和脂肪酸和平衡的氨基酸，越來越受到消費者的歡迎（莊海旗等，2018）。眾所周知，水分、蛋白質和脂質含量、系水力、pH、膠原蛋白濃度、羥脯氨酸含量及肌肉的機械性共同構成了最重要的肉質性狀（耿翠竹等，2016）。這些肌肉特征受飼料、遺傳、運動和環境的影響，而在這些因素中，營養是一個重要因素。有報道稱，低鈣日糧可以減少豬的滴水損失。但目前關于磷對魚肉品質影響的研究有限。Zhou等（2004）發現，磷可以提高紅點石斑魚的肌肉鈣含量，表明磷可能影響魚類肌肉的硬度。本研究旨在探討磷對草魚幼魚生長性能、脂質過氧化、蛋白質氧化和抗氧化狀態及肌肉性狀的影響。通過研究磷對肌肉抗氧化性能的影響，揭示抗氧化對肌肉性狀的影響機制。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇平均初始體重為（283.15±3.29）g 的 720 條草魚為試驗動物，隨機分為6 組，每組4 個重復，每個重復30 條。日糧有效磷水平分別為 1.0、2.5、4.0、5.5、7.0、8.5 g/kg，試驗共開展8 周。試驗日糧組成及營養水平見表1。試驗草魚飼養在水溫為（25.8±2）℃，pH 為 7.02±0.51，溶解氧保持在 6.0 mg/L 以上的水族缸中。試驗前和試驗中每天采集水樣進行分析。水體中磷的平均濃度低于0.049 mg/L。為了確定基礎日糧或磷酸氫鈣中磷的有效性，將1.0和4.0 g/kg 有效磷日糧（均含5 g/kg Cr2O3）分別投喂3 次，經過10 d 的喂養期后，于采食后6 h 收集糞便。根據Xie 等（2011）的方法測定磷表觀消化率。

1.2 樣品采集與分析 在飼養試驗開始和結束階段，每個水缸里的魚都被稱重。增重率/%= 日增重/ 初重×100，特定生長率/%=（平均末重-平均初重）/ 試驗天數×100。在采樣之前，將魚禁食12 h，每個處理選出體重接近的20 條魚，從尾靜脈提取血液，置于5 mL 試管中，-4℃保存過夜，3000×g離心 10 min，取血清，-20℃保存至分析。同時選取肌肉樣本儲存在-80℃。肌肉樣品用于測定取樣后0 和24 h 后的pH 及蒸煮損失和剪切力。用常規養分分析方法測定肌肉的水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、鈣和磷含量。血清磷含量和堿性磷酸酶活性、血清生化指標[ 如丙二醛（MDA）和谷胱甘肽（GSH）含量]、蛋白羰基（PC）、滅活超氧陰離子（ASA）、滅活羥基自由基（AHR）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽 -S- 轉移酶（GST）、谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）和谷胱甘肽還原酶（GR）活性采用商品試劑盒測定。

1.3 數據計算與分析 所有數據均采用SPSS 單因素方差分析，數據以“平均數± 標準差”表示，采用Duncan 法進行多重比較，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同有效磷對草魚生長性能的影響 由表2 可知，日糧有效磷水平達到4.0 g/kg 時增長率顯著提高（P＜0.05），且達到平臺水平。日糧有效磷水平≥5.5 g/kg 時，特定生長速率和飼料效率與增長率一致，顯著提高（P＜0.05）。日糧有效磷水平對采食量的影響表現為顯著二次曲線效應，在4.0 g/kg 有效磷水平時達到平臺值。血清磷和堿性磷酸酶數據顯示，日糧有效磷水平達到5.5 g/kg 時，血清磷水平顯著提高（P＜0.05），此后保持不變（P＞0.05）。血清堿性磷酸酶活性隨日糧磷水平升高呈顯著二次曲線效應（P＜ 0.05）。

表1 試驗基礎日糧組成及營養水平 %

2.2 不同有效磷對草魚體成分及肉質的影響 由表3 可知，8.5 g/kg 有效磷組肌肉水分含量最高，4.0 g/kg 有效磷組肌肉水分含量最低（P＜0.05）。日糧有效磷水平為4.0 g/kg 和5.5 g/kg 時，草魚肌肉粗蛋白質含量顯著高于其他組（P＜0.05）。日糧有效磷水平為5.5 ～8.5 g/kg 時，肌肉粗脂肪含量顯著低于 1.0 ～ 4.0 g/kg 組（P＜ 0.05）。5.5 g/kg 有效磷組草魚肌肉灰分、鈣和磷含量最低（P＜0.05）。日糧中有效磷水平為2.5 g/kg 時，草魚屠宰后 0 和 24 h pH 最低（P＜ 0.05），其余各組無顯著差異（P＞0.05）。日糧有效磷水平分別為4.0 g/kg 和5.5 g/kg 時，肌肉蒸煮損失顯著降低，之后增加（P＜0.05）。不同有效磷水平飼養的6個處理組間肌肉剪切值和羥脯氨酸含量無顯著差異（P＞ 0.05）。

2.3 不同有效磷對草魚肌肉生化指標的影響由表4 可知，日糧有效磷水平達到4.0 g/kg 時，肌肉細胞丙二醛含量顯著降低，之后升高（P＜0.05）。當日糧有效磷水平達到5.5 g/kg 時，蛋白羰基最低（P＜0.05）。無磷添加處理組滅活

羥基自由基水平顯著低于磷添加組（P＜0.05）。與其他組相比，不添加磷組的魚肌肉滅活超氧陰離子含量較高（P＜0.05）。日糧有效磷水平達到4.0 g/kg 后，堿性磷酸酶、超氧化物歧化酶和谷胱甘肽水平均心臟提高（P＜0.05），隨后又下降（P＜0.05）。相反，日糧有效磷水平達到5.5 g/kg后，谷胱甘肽還原酶水平顯著下降（P＜0.05），隨后趨于穩定。未補充有效磷日糧處理組谷胱甘肽-S- 轉移酶水平低于其他處理組。有效磷在1.0 ～4.0 g/kg 處理組谷胱甘肽過氧化物水平顯著高于其他處理組（P＜0.05）。

表2 飼料有效磷水平對草魚生長性能的影響

表3 飼料不同有效磷水平對草魚體成分及肉質的影響

表4 飼料不同有效磷水平對草魚肌肉生化指標的影響

3 討論

研究表明，日糧有效磷水平對草魚生長性能有顯著影響，缺磷日糧組增長率較差，通過最佳補磷得到改善。在本研究中，隨著日糧有效磷添加水平的升高，采食量和飼料效率被提高到最佳水平。此外，補充有效磷可顯著提高血清磷和堿性磷酸酶活性，說明改善了其營養狀況，這與（Ye等，2006）的研究結果一致。在大多數硬骨魚中，肌肉質量占身體質量的60%以上（Alami-Durante等，2010）。本研究表明，隨著飼糧中磷水平的增加，肌肉蛋白含量增加。肌肉蛋白磷含量的增加可能與氨基酸脫氨和氨排泄減少有關。日糧蛋白代謝的主要最終產物是硬骨魚體內的氨，Yang 等（2011）也發現，磷可以降低銀鱸幼魚氨基酸脫氨和氨排泄。而缺磷處理組魚肌肉脂質含量增加。缺磷導致更高的肌肉脂質積累，可能是由于抑制了β- 氧化的脂肪酸。

魚的肌肉組織是人們主要食用部分，在本研究中，我們考察了不同磷水平對肉品質的影響，如肉的pH、羥脯氨酸含量、剪切力和系水力。以2.5 g/kg 有效磷飼糧喂養的草魚肉pH 低于其他各組。由于豬肉pH 受乳酸和緩沖能力的影響，當ATP 耗盡時，由于乳酸的產生，豬肌肉pH 開始下降，說明磷化合物在調節肉類pH 方面具有緩沖作用（Kyla-Puhju 等，2004）。

丙二醛和蛋白羰基是脂質氧化損傷最容易檢測的生物標志物（Dalle-Donne 等，2003）。在本研究中，草魚肌肉中的丙二醛和蛋白羰基含量在最佳日糧有效磷補充的情況下下降，這表明磷可以降低魚的肌肉脂質和蛋白質氧化。脂質過氧化通常是由活性氧引起的，而本結果暗示，日糧補充適宜水平的有效磷可以清除和 OH-的能力。磷參與 NADPH 的組成，Yang 等（2011）提出NADPH 可能保護淡水貽貝中的過氧化氫酶活性，同時谷胱甘肽作為主要的抗氧化物可以降低活性氧。本研究表明，日糧中有效磷水平越高，谷胱甘肽活性越高。本研究結果發現，隨著日糧有效磷水平的提高，谷胱甘肽還原酶活性下降，由于谷胱甘肽的穩態是通過細胞內的合成或其氧化形式谷胱甘肽二硫的再生來維持，本試驗結果可能是由于在降低谷胱甘肽二硫過程中消耗了谷胱甘肽還原酶（Fang 等，2002）。

4 結論

本研究結果表明，日糧有效磷的補充能顯著提高草魚生長性能和肌肉系水力，通過提高自由基清除能力和抗氧化酶活力，如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、谷胱甘肽-S- 轉移酶活性和谷胱甘肽含量，防止肌肉脂質、蛋白氧化。