不同飼料對大口黑鱸腸道組織結構的影響

歐紅霞，王廣軍,2，李志斐，余德光，龔望寶

( 1.中國水產科學研究院 珠江水產研究所，農業農村部熱帶亞熱帶水產資源利用與養殖重點實驗室，廣東 廣州 510380； 2.廣東省水產養殖污染修復生態工程技術研究中心，廣東 廣州 510380 )

腸道不僅是魚類容納食物、運輸食物、消化食物和吸收營養物質的場所，還是具有物理、化學、生物屏障以及免疫屏障等多功能的最大最復雜的免疫器官[1-2]。然而，有研究表明，一般肉食性魚類的腸道簡單而粗短，所攝取的食物一般易于消化[3]。與冰鮮魚相比，人工配合飼料中某些原料在肉食性魚類的腸道中就難以被充分消化利用，以至可能會對魚類腸道形態結構和功能帶來嚴重影響，甚至引起魚體病變。如宋霖等[4]研究發現，飼喂添加豆粕、菜粕、花生粕和棉粕的4種日糧均會引起黃顙魚(Pelteobagrusfulvidraco)生長的不良反應，使腸道不同程度受損，并且在日糧中加入含量過高的4種原料均使腸道感染炎癥；而Heikkinen等[5]研究發現，飼喂虹鱒(Oncorhynchusmykiss)含有豆粕的飼料，同樣也會引起魚體的腸道形態結構改變，并且豆粕還會引起腸道炎癥并導致細菌性疾病的增多。由此可見，飼料種類、飼料原料組成會對魚類腸道形態、結構造成一定的影響。

大口黑鱸(Micropterussalmoides)是一種名貴肉食性魚類，由于近年來大口黑鱸的養殖效益較好，產業發展較快，因此其飼料與營養方面的研究也發展十分迅速。由傳統的投喂冰鮮野雜魚或“冰鮮魚+配合飼料”混合飼料，發展到目前在養殖過程中均可全程投喂人工配合飼料。雖然目前大口黑鱸營養需求、飼料配方等方面有大量的研究，但關于采用飼喂冰鮮魚和人工配合飼料的大口黑鱸腸道形態特征的研究尚未見報道，因此筆者對不同飼料飼喂的大口黑鱸腸道形態結構進行研究，以期能豐富魚類腸道生理知識，同時為大口黑鱸人工配合飼料的優化提供理論依據和數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗魚均采自佛山市南海區某養殖場，養殖場采用同批孵化的大口黑鱸幼苗進行商品魚養殖。大口黑鱸苗種放養時間為2017年4月10—12日，放養時池塘水深為3 m，水溫為25 ℃；放養規格為1.2～1.3 g/尾，密度為15尾/m2。

養殖時間為8個月，養殖期間分別全程投喂冰鮮魚(簡稱冰鮮組)和大口黑鱸某品牌配合飼料(簡稱飼料組)，配合飼料與冰鮮魚營養成分見表1。

表1 配合飼料和冰鮮魚的主要營養成分Tab.1 Proximate nutrients of formu lated feed and chilled fish

1.2 方法

1.2.1 樣品的采集

在養殖生產結束時分別取冰鮮組和飼料組的試驗魚各3尾(試驗魚均發育成熟，達到商品上市規格)，立即取其腸道，參照文獻[6]的方法進行腸道分段，并分別取其前、中、后腸，用體積分數4%的甲醛溶液固定保存，用于制作組織切片。同時統計2口池塘的存活率、餌料系數，并隨機取30尾魚測量平均體質量，以估算全塘平均體質量。

1.2.2 腸道組織切片制作

取固定好的各組大口黑鱸前腸、中腸、后腸樣本，分別進行常規石蠟包埋切片，厚度約5 μm，進行蘇木素—伊紅染色，然后中性樹膠封片，對腸道進行組織學觀察并拍照。

1.2.3 切片的測量

把處理好的腸切片在10倍光鏡下觀察測量黏膜厚度、絨毛高度，40倍光鏡下測量隱窩深度、肌層厚度；每張切片分別測定10個最高腸絨毛的高度、最深隱窩深度及最厚黏膜厚度和肌層厚度，得到均值作為測定數據進行分析。

黏膜厚度：腸黏膜上皮到黏膜肌層(包括肌層)的垂直距離；

絨毛高度：腸絨毛基部至頂端的垂直距離；

隱窩深度：腸隱窩底部至腸壁固的垂直距離；

肌層厚度：腸的環肌層和縱肌層的厚度，即黏膜下層基部至漿膜層的垂直距離。

1.2.4 腸道切片數據分析

采用SPSS 18.0統計軟件處理數據，所有結果均以平均值±標準差表示，P<0.05為差異顯著，P>0.05為差異不顯著。

2 結 果

2.1 冰鮮魚和配合飼料投喂對大口黑鱸生長的影響

經過8個月的養殖，最終收獲時冰鮮組和飼料組的餌料系數分別為5.0、1.2，冰鮮組和飼料組的成活率分別為88%、90%，冰鮮組和飼料組體質量分別為(361.04±24.75) g、(366.50±13.41) g。

2.2 冰鮮魚和配合飼料投喂對大口黑鱸腸組織結構的影響

飼喂不同飼料8個月大口黑鱸前腸、中腸和后腸組織形態發生了一定程度的改變。觀察不同飼料投喂的大口黑鱸前腸組織切片(圖1)發現，冰鮮組腸道黏膜皺襞完整(圖1a～c)，高度較高，排列緊密，所形成的皺襞面積較大，且黏膜褶中上皮細胞排列有序，表面的紋狀緣光滑(圖1g～i)；飼料組腸絨毛排列疏而短，出現破損脫落(圖1d～f)，黏膜褶中上皮細胞破損嚴重且上皮細胞核明顯上移，核排列紊亂，空泡化嚴重，腸隱窩深度加深(圖1j～l)。

2.3 冰鮮魚與配合飼料投喂對大口黑鱸腸黏膜厚度的影響

冰鮮組前腸和后腸黏膜層厚度顯著高于飼料組(P<0.05)，而飼料組中腸黏膜層厚度則顯著高于冰鮮組(P<0.05)。飼料組前腸和后腸黏膜厚度分別減少了13.71%、22.73%，而中腸黏膜厚度增加了19.07%(表2)。

2.4 冰鮮魚與配合飼料投喂對大口黑鱸腸絨毛高度的影響

攝食冰鮮魚和配合飼料對大口黑鱸腸絨毛高度有較大影響，冰鮮組前腸和后腸絨毛高度顯著高于飼料組(P<0.05)，而飼料組中腸絨毛高度顯著高于冰鮮組(P<0.05)。飼料組前腸和后腸絨毛高度分別降低了22.49%、20.51%，而中腸絨毛高度升高了10.72%(表3)。

2.5 冰鮮魚與配合飼料投喂對大口黑鱸腸隱窩深度的影響

飼料組大口黑鱸前腸、中腸和后腸隱窩深度均顯著高于冰鮮組(P<0.05)，飼料組腸的隱窩深度分別升高了20.49%、19.36%、39.98%(表4)。

2.6 冰鮮魚與配合飼料投喂對大口黑鱸腸肌層厚度的影響

攝食不同飼料對大口黑鱸肌層厚度影響較大，冰鮮組前腸、后腸的肌層厚度顯著高于飼料組(P<0.05)，而兩組中腸肌層厚度無顯著差異(P>0.05)。冰鮮組前腸、中腸和后腸肌層厚度分別增加了47.40%、7.40%、22.66%(表5)。

圖1 不同飼料投喂的大口黑鱸前腸、中腸和后腸的光學顯微結構Fig.1 Light microscopic microstructure of foregut,midgut and hindgut of largemouth bass M. salmoides fed different dietsa.冰鮮組大口黑鱸前腸切片(10×)； b.冰鮮組大口黑鱸中腸切片(10×)； c.冰鮮組大口黑鱸后腸切片(10×)； d.飼料組大口黑鱸前腸切片(10×)； e.飼料組大口黑鱸中腸切片(10×)； f.飼料組大口黑鱸后腸切片(10×)； g.冰鮮組大口黑鱸前腸切片(400×)； h.冰鮮組大口黑鱸中腸切片(400×); i.冰鮮組大口黑鱸后腸切片(400×)； j.飼料組大口黑鱸前腸切片(400×)； k.飼料組大口黑鱸中腸切片(400×)； l.飼料組大口黑鱸后腸切片(400×); M.肌層； SM.黏膜下層； MF.黏膜皺襞(腸絨毛)； S.漿膜層； C.隱窩； LP.皺襞間質； SB.紋狀緣； EC.上皮細胞.a.foregut of largemouth bass in chilled fish group (10×); b.midgut of largemouth bass in chilled fish group (10×); c.hindgut of largemouth bass in chilled fish group (10×); d.foregut of largemouth bass in formulated diet group (10×); e.midgut of largemouth bass in formulated diet group (10×); f.hindgut of largemouth bass in formulated diet group (10×); g.foregut of largemouth bass in chilled fish group (400×); h.midgut of largemouth bass in chilled fish group (400×); i.hindgut of largemouth bass in chilled fish group (400×); j.foregut of largemouth bass in formulated diet group (400×); k.midgut of largemouth bass in formulated diet group (400×); l.hindgut of largemouth bass in formulated diet group (400×); M.muscular layer; SM.submucosa; MF.mucosal fold (intestinal villi); S.serous layer; C.crypt; LP.plica interstitial; SB.striated border; EC.epithelial cell.

表2 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸黏膜厚度的影響 μmTab.2 Effects of chilled fish and formulated diet on intestinalmucosal thickness of largemouth bass M. salmoides

表3 冰鮮魚和配合飼料對大口黑鱸腸絨毛長度的影響 μmTab.3 Effects of chilled fish and formulated diet on intestinalvillus height of largemouth bass M. salmoides

表4 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸隱窩深度的影響 μmTab.4 Effects of chilled fish and formulated diet on intestinalcrypt depth of largemouth bass M. salmoides

表5 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸肌層厚度的影響 μmTab.5 Effects of chilled fish and formulated diet on intestinalmucosa thickness of largemouth bass M. salmoides

2.7 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸絨毛高度與隱窩深度比值的影響

冰鮮組和飼料組大口黑鱸腸絨毛高度與隱窩深度比值之間存在顯著差異(P<0.05)，均表現出冰鮮組顯著高于飼料組，飼料組前、中和后腸絨毛高度與隱窩深度比值分別降低了42.7%、8.7%、56.5%(表6)。

表6 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸絨毛高度與隱窩深度比值的影響Tab.6 Effects of chilled fish and formulated diet on ratio of thevillus height to crypt depth of largemouth bass M. salmoides

3 討 論

腸道是營養物質消化吸收的主要場所，腸道的健康是動物正常生長的重要保障。腸道是由腸黏膜、黏膜下層、肌層(包括橫肌和縱肌)、漿膜層4部分組成[7-9]。其中腸道的黏膜厚度、絨毛高度、隱窩深度、肌層厚度、絨毛高度與隱窩深度比值均可直接反映出腸道消化吸收能力[9-11]。

3.1 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸黏膜厚度和絨毛高度的影響

腸黏膜包括腸皺襞、腸絨毛、微絨毛和腸腺，它們增大了腸黏膜的表面積，為營養物質提供理想的消化吸收場所，腸黏膜的厚度體現了腸的消化吸收能力[12-13]。而腸黏膜消化吸收主要依靠腸黏膜下層和黏膜層向腸腔內形成的突起——長350～1000 μm的腸絨毛[14]，從而進一步擴大了腸腔的面積；腸絨毛發揮消化吸收作用是通過它表面的絨毛上皮細胞進行營養物質代謝來實現的，而腸絨毛上皮細胞是由腸腺細胞從腸腺向絨毛頂端不斷成熟分裂形成的，頂端微絨毛高度的增加便是一種體現[14-15]。因此，絨毛高度與細胞數量表現出顯著相關，腸絨毛形態可以直觀反映出動物腸道的健康狀況，絨毛高度作為一項判斷腸消化吸收能力重要指標，表現為腸絨毛高度增高時，腸道的吸收能力增強[16]。

飼喂冰鮮魚的大口黑鱸腸絨毛高而密；而飼喂配合飼料的大口黑鱸的腸絨毛短而疏，破損嚴重(圖1)。曹崇海[17]研究了配合飼料對烏鱧(Channaargus)腸道結構的影響，結果表明，飼喂冰鮮魚組的烏鱧腸絨毛密而長，飼喂配合飼料的烏鱧腸絨毛疏而短，且與飼喂冰鮮魚相比，飼喂配合飼料的烏鱧中腸和后腸皺襞高度顯著下降。牟明明等[18]研究了投喂冰鮮鰱魚(Hypophthalmichthysmolitrix)與配合飼料對大口黑鱸前腸、中腸的腸道形態結構的影響，研究發現，投喂配合飼料的大口黑鱸前腸絨毛短且稀疏，而投喂冰鮮鰱魚的大口黑鱸前腸絨毛長而緊密，中腸絨毛高度和寬度較配合飼料均有所增加，且投喂配合飼料的大口黑鱸空泡化明顯多于飼喂冰鮮鰱魚的大口黑鱸。本試驗結果與上述報道基本一致，冰鮮組前、后腸黏膜層厚度、絨毛高度均顯著高于飼料組(P<0.05)，但中腸黏膜層厚度和絨毛高度均為飼料組顯著高于冰鮮組(P<0.05)，這與上述報道存在一定差異。推測原因可能是配合飼料相比冰鮮魚難以消化，在前腸不能消化的食物進入中腸后，引起結構的被動性變化來提高對食物的消化率。至于其中的機理有待進一步深入研究。

3.2 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸肌層厚度的影響

腸肌層由環肌和縱肌構成，但是魚類的環肌遠比縱肌發達，而腸道的蠕動主要依靠環肌的收縮作用，它波紋狀收縮使食物成團向后推送，所以肌層的增厚能一定程度促進腸道蠕動，增強營養物質的吸收利用[6]。李晉南等[19]研究日糧中添加谷氨酰胺對松浦鏡鯉(Cynipuscarpio)腸道形態的影響，結果表明，適量添加谷氨酰胺使腸道肌層厚度增加，從而增強了腸道蠕動，促進了營養物質消化吸收。張榮斌等[20]研究低聚糖對奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus♀×O.aureus♂)腸道形態的影響認為，適量的低聚糖可以改善腸道形態，使皺襞完整，絨毛高度增高，肌層增厚，魚體消化吸收功能增強。因此可以認為肌層厚度在一定程度體現了魚類腸道消化能力。試驗結果表明，冰鮮組前、后腸肌層厚度均顯著高于飼料組(P<0.05)，中腸肌層厚度則無顯著性差異(P>0.05)。由此可以推斷，冰鮮組對營養物質消化吸收能力高于飼料組。宋霖等[4]認為，植物蛋白中非淀粉多糖等大量不消化成分會導致腸道充盈度提高，使肌層變薄。也有大量研究表明，增加日糧中纖維的含量，會影響腸道發育，改變腸道結構形態，致使腸道肥大[21-24]。故可以推斷，配合飼料中非淀粉多糖等不消化成分可能會導致大口黑鱸腸肌層變薄。也從側面說明了目前大口黑鱸配合飼料配方尚不完善，還需進一步提升優化。

3.3 冰鮮魚與配合飼料對大口黑鱸腸絨毛高度與隱窩深度比值的影響

隱窩深度反映了隱窩基部的腸絨毛細胞分裂分化成新的腸絨毛上皮細胞的效率，更替已正常脫落的腸上皮[14]。所以，隱窩深度深淺可以體現出腸發育情況，體現為隱窩深度變淺，腸道的消化吸收能力增強。而對于絨毛高度與隱窩深度比值，家畜營養生理學研究表明，它是腸道綜合功能的評價指標，體現為比值上升，腸道黏膜消化吸收功能增強，有助于改善腸道腹瀉，機體生長加快；反之，比值降低，腸黏膜出現破損，其消化吸收能力減弱，機體表現出生長緩慢[25-26]。Goodlad等[27]認為，絨毛高度與隱窩深度之比能反映腸絨毛的變化情況。王子旭等[16]給肉雞日糧添加高鋅或低鋅，小腸絨毛有明顯脫落，固有膜裸露，絨毛短且變細，絨毛高度與隱窩深度比值下降。本試驗結果中，絨毛高度與隱窩深度比值表現出冰鮮組前腸、中腸和后腸均顯著高于飼料組(P<0.05)，而絨毛高度與隱窩深度比值是腸道綜合功能的體現，因此可以認為冰鮮魚的營養成分更利于大口黑鱸腸道消化吸收。

4 結 論

綜上所述，大口黑鱸飼喂人工配合飼料，與冰鮮魚相比，其腸道整體黏膜厚度、絨毛高度呈下降趨勢，前腸、中腸和后腸絨毛表現出不同程度的破損、脫落，后腸最為嚴重；隱窩深度變深，腸絨毛細胞成熟下降；說明投喂配合飼料后大口黑鱸腸道分泌功能降低，消化吸收功能降低，對腸道有一定的損傷。