王永芳, 王 敏, 尹 月, 李 響, 張喜聞, 陳佳億, 趙玉蓉
(1.湖南農業大學動物科學技術學院,湖南長沙 410128;2.長沙醫學院院士工作站,湖南長沙 410219)
芙蓉鯉鯽是湖南省水產科學研究所以散鱗鏡鯉、興國紅鯉和紅鯽為雜交原種,采用群體繁殖混合選育技術選育而成的國家農業農村部水產新品種,具有生長速度快、肉質好以及抗逆性強等優點(陳林等,2019)。 相同條件下,芙蓉鯉鯽生長速度比湘鯽、彭澤鯽和銀鯽等相似品種快,且肉質明顯高于普通鯉鯽魚(李傳武等,2010),因此深受廣大養殖戶的喜愛。但隨著水產養殖行業的發展,高密度的集約化養殖模式容易造成魚類肝臟及機體的氧化應激損傷,使魚類生長性能和肉品質降低。因此, 研發新型高效環保飼料添加劑已成為生產者及科研工作者發展綠色健康水產養殖模式極為緊迫的課題。
白藜蘆醇是一種植物多酚化合物, 廣泛存在于虎杖、葡萄等植物中,具有多種生物學活性,包括抗氧化、抗炎、抗菌、免疫調節等(Zheng 等,2020;Cheng 等,2019), 還能影響動物脂質代謝,減少肝臟脂質積累(Alberdi,2013),因此可作為一種理想的新型飼料添加劑應用于水產行業中。 相關研究表明, 白藜蘆醇可通過提高機體抗氧化能力來實現對魚類生長的促進作用 (Simoes 等,2019)。 段平男等(2021)研究發現,飼糧中添加300 mg/kg 白藜蘆醇能顯著提高寧鄉豬肌肉的抗氧化能力,降低屠宰后肌肉的糖酵解速率,一定程度上改善寧鄉豬肉品質。Tan 等(2019)發現,白藜蘆醇可提高大菱鲆肝臟SOD 活性并上調其mRNA 表達,減輕大菱鲆由豆粕誘導的氧化應激。 但白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽生長性能、 肌肉質構特性及其理化指標的影響尚鮮見報道。因此,本試驗旨在探究飼料中添加不同水平的白藜蘆醇對芙蓉鯉卿生長性能、肌肉質構特性及其理化指標的影響,以期為白藜蘆醇在水產飼料中的合理應用提供理論依據。
1.1 試驗材料 白藜蘆醇購自長沙艾康生物技術有限公司,為虎杖提取物,純度為98.5%。 芙蓉鯉鯽由湖南省湘陰縣水產科學研究所提供。
1.2 試驗飼料及配制 參照鯉魚配合飼料營養標準(GB/T36782-2018)和鯽魚配合飼料營養標準(SC/T1076-2004)設計芙蓉鯉鯽基礎飼糧配方。將所有飼料原料用粉碎機進行粉碎并過60 目篩,然后按飼料配方精確稱取原料, 通過逐級擴大的方法將其均勻混合, 然后經SLX-80 型顆粒飼料機制成直徑為2.0 mm 的顆粒飼料,自然風干后置于-20 ℃冰柜中保存備用。 基礎飼料組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼料組成及營養水平(風干基礎) %
1.3 試驗設計及飼養管理 飼養試驗在湖南農業大學耘園基地的網箱 (1.5 m×1.5 m×1.5 m)中進行。 試驗魚購入后,在網箱中暫養2 周,投喂基礎飼料。 在正式試驗開始之前,禁食24 h,再選取健康且規格接近的芙蓉鯉鯽450 尾,隨機分為3 個處理組。試驗魚初始體質量為(24.98±0.05)g。分別投喂白藜蘆醇添加水平為0 (對照)、150、300 mg/kg 的飼料,每個處理5 個重復(網箱),每個重復30 尾。
試驗為期8 周, 每日定時在2 個時間段投喂飼料(08:30、17:30),并記錄投飼量。 日投喂量以芙蓉鯉鯽體重的2% ~5%為標準, 根據水溫、天氣和攝食情況進行調整。 記錄每日攝食和死亡情況。 試驗期間水溫(26.0±2.0)℃,pH 保持在(7.7±0.2),氨氮≤0.2 mg/L,亞硝酸鹽<0.005 mg/L,溶解氧(7.5±1.5)mg/L。
1.4 樣品采集 養殖試驗完成后, 禁食24 h,采用濃度為0.01%的MS-222 麻醉后稱重。 每個網箱中挑選接近平均體重的5 尾魚, 稱重并測量體長, 然后用一次性無菌注射器從尾部靜脈血管采集血液,低溫離心(4 ℃,3000 r/min,10 min),吸取上層血清分裝后保存于-80 ℃冰箱中備用。 采血后,將魚放置在冰盤上解剖,分離出內臟、肝胰臟并稱重。 隨后將肝臟保存于-80 ℃冰箱進行后續指標的測定。 采集側線鱗上方靠近鰓蓋同一部位肌肉,用于肌肉的質構特性和理化指標的測定。每個網箱另取4 尾魚,用于全魚常規營養組成的測定。
1.5 測定指標與方法
1.5.1 生長性能 計算增重率、特定生長率、飼料系數等指標,具體公式如下:
增重率/%=[終末體重 (g)-初始體重(g)]/初始體重(g)×100;
特定生長率/(%/d)=[ln 終末體重(g)-ln 初始體重(g)]/飼養天數×100;
飼料系數=攝食飼料總量(g) /[終末體重(g)-初始體重(g)];
存活率/%=終末尾數/初始尾數×100;
肥滿度/(g/cm3)=體重(g)/體長3(cm3)×100;
臟體比/%=內臟重(g)/體重(g)×100;
肝體比/%=肝胰臟重(g)/體重(g)×100。
1.5.2 魚體組成分析 飼料及全魚中水分、 粗脂肪、粗蛋白質、粗灰分含量測定分別采用105 ℃恒溫干燥法 (GB/T5009.3)、 索氏 抽提法(GB/T5009.6)、凱氏定氮法(GB/T5009.5)和550 ℃馬福爐灰化法(GB/T5009.4)。
1.5.3 肌肉的質構特性 肌肉的質構特性包括硬度、彈性、膠著性、黏性、內聚性和咀嚼性等指標。采用英國SMS 公司的TAXT plus 質構儀進行檢測,待檢測肌肉規格為1 cm×1 cm×1 cm。 采用圓柱形探頭(直徑6 mm)進行質地剖面分析(TPA)測試,壓縮肌肉2 次,探頭測試前速度2 mm/s,測試速度l mm/s,壓縮50%,間隔時間為5 s。
1.5.4 肌肉理化指標 羰基、巰基(-SH)含量,總超氧化物歧化酶 (T-SOD)、 總抗氧化能力 (TAOC)、Ca2+-ATP 酶等酶活性和丙二醛(MDA)、總蛋白(TP)等含量測定均采用南京建成生物工程研究所試劑盒,具體測定方法見試劑盒說明書。
1.6 數據統計與分析 采用SPSS 22.0 對所得數據進行單因素方差分析(one-way ANOVA),若差異達到顯著水平,則進行Duncan 氏法多重比較,顯著性水平為P < 0.05。試驗數據均以“平均值±標準誤”表示。
2.1 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽生長性能的影響 由表2 可知,與對照組相比,150 mg/kg 和300 mg/kg白藜蘆醇添加組的肝體比分別顯著降低了11.36%和16.12%(P <0.05),各組間末均重、增重率、特定生長率、飼料系數、存活率、肥滿度和臟體比均無顯著差異(P >0.05)。

表2 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽生長性能的影響
2.2 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽常規營養成分含量的影響 由表3 可知,150 mg/kg 和300 mg/kg 白藜蘆醇組全魚中粗脂肪含量較對照組分別顯著降低了19.40%和25.52%(P <0.05);300 mg/kg 白藜蘆醇組肝臟粗脂肪含量較對照組顯著降低了48.17%(P <0.05), 各組間全魚水分和粗蛋白質含量無顯著差異(P >0.05)。

表3 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽常規營養成分含量的影響(以濕重計) %
2.3 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽肌肉質構特性的影響由表4 可知,300 mg/kg 白藜蘆醇組與對照組相比,肌肉黏性顯著降低了51.61%(P <0.05);與對照組相比,150 mg/kg 和300 mg/kg 白藜蘆醇組肌肉的內聚性分別顯著提高了9.52%和9.52%(P <0.05);150 mg/kg 白藜蘆醇組肌肉咀嚼性較對照組顯著提高了39.22%(P <0.05)。 各組間肌肉的硬度、彈性和膠著性均無顯著差異(P >0.05)。

表4 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽肌肉質構特性的影響
2.4 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽肌肉理化指標的影響由表5 可知,150 mg/kg 和300 mg/kg 白藜蘆醇組的肌肉Ca2+-ATP 酶較對照組分別顯著提高了338.46% 和369.23% (P < 0.05);150 mg/kg 和300 mg/kg 白藜蘆醇組的肌肉T-AOC 活性較對照組分別顯著提高了65.00%和62.50%;150 mg/kg白藜蘆醇組肌肉中巰基含量較對照組顯著增加了50.00%(P <0.05);各組間肌肉羰基、MDA 含量和T-SOD 活性沒有顯著差異(P >0.05)。

表5 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽肌肉理化指標的影響
3.1 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽生長性能和體組成的影響 日糧中添加白藜蘆醇可改善動物機體抗氧化狀態以及對營養物質的利用率,從而對動物生長性能有促進作用 (馬玉靜等,2019)。 Wilson 等(2015)報道,飼料添加600 mg/kg 白藜蘆醇可促進漠斑牙鲆生長,使其體長增長9%,體重增加33%。Rohmah 等(2022)研究發現,飼料添加300 mg/kg白藜蘆醇可促進鯉魚生長, 顯著增加末均重和增重量,顯著降低飼料系數。 Valenzano 等(2006)發現, 在綠松石魚飼料中添加白藜蘆醇對生長沒有顯著影響。趙志祥等(2018)發現,在基礎飼料中添加0.025%、0.05%和0.1%的白藜蘆醇顯著降低了吉富羅非魚的WGR、SGR 和FCR。 本試驗結果表明, 飼料添加150、300 mg/kg 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽的生長性能無顯著影響, 與Valenzano 等(2006)研究結果相似。綜上,關于白藜蘆醇對魚類生長性能的影響可能與動物品種、 白藜蘆醇添加水平、魚類生長階段等有關,且水產動物生長發育也與周圍環境、飼料組成及營養水平、水溫及水質等因素息息相關,具體原因尚有待進一步探究。
本試驗結果表明, 飼料添加150、300 mg/kg白藜蘆醇可顯著降低芙蓉鯉鯽的肝體比和全魚粗脂肪含量, 添加300 mg/kg 白藜蘆醇可顯著降低其肝臟粗脂肪含量, 與在團頭魴 (閆亞楠等,2017)、虹鱒魚(Torno 等,2019)等水產動物上的研究結果相似。 Wu 等(2022)也研究報道,白藜蘆醇可通過促進脂肪酸β 氧化,抑制脂肪酸及脂肪合成從而減少肝臟脂肪聚集。 這說明水產飼料中白藜蘆醇的適宜添加能調控機體的脂肪代謝、減少脂肪在機體和肝臟中過度沉積。
3.2 白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽肌肉質構特性及其理化指標的影響 質構特性是評價魚肉品質高低的重要指標,主要包括硬度、彈性、黏附性、黏性、內聚性、咀嚼性和膠黏性等,反映肉制品的物理性質和組織結構(Rodrigues 等,2020),其中硬度、彈性和咀嚼性是影響魚肉品質的主要因素。 硬度的變化可能與水分含量(郝紅濤等,2009)、蛋白質變性有關(陳瑤君等,2022)。 而咀嚼性與硬度、內聚性和彈性緊密相關 (Jannat 等,2019)。 韋玲靜等(2020)已證實,肌肉的硬度和咀嚼性越大,肌肉更結實,口感更有嚼勁。肌肉的內聚性可用于反映肌肉細胞組織間的結合力大小。本試驗結果發現,飼料添加150 mg/kg 白藜蘆醇可顯著提高芙蓉鯉鯽肌肉咀嚼性和內聚性, 飼料添加300 mg/kg 白藜蘆醇顯著降低肌肉黏性。 這說明白藜蘆醇能增強芙蓉鯉鯽肌肉細胞間的結合力, 使肌肉更加緊密結實,口感更有嚼勁,且對肌肉的硬度、彈性不會產生負面影響,可改善芙蓉鯉鯽的肌肉質構特性。
當魚類受到內源性或外源性刺激時, 會產生大量的自由基,引起機體脂類、蛋白質、和DNA 的氧化,導致肉品質下降(儲蓄等,2021)。 魚肉組織中含有大量蛋白質,易被活性氧(ROS)攻擊從而導致蛋白質發生氧化, 其氧化程度與羰基化合物的形成和巰基基團的丟失密切相關 (李慧芝等,2020)。巰基作為肌肉蛋白質中最具反應活性的功能性基團, 對于維持穩定的蛋白質空間結構至關重要,其含量越低,蛋白質氧化越嚴重,抗氧化作用越弱(Van 等,2003)。Ca2+-ATP 酶的活性可反映肌原纖維蛋白分子的完整性,其活性越高,蛋白質變性程度越低,而巰基的氧化會導致Ca2+-ATP 酶活性降低(Kong 等,2013)。 白藜蘆醇作為核因子E2 相關因子2(Nrf2)的激活劑,可通過Nrf2 信號通路調節其下游SOD、谷氨酸半胱氨酸連接酶等抗氧化基因的轉錄,抑制機體的氧化應激(Csiszar等,2015)。 本試驗中添加150 mg/kg 白藜蘆醇可顯著提高肌肉中的巰基含量、T-AOC 和Ca2+-ATP酶活性, 這說明白藜蘆醇提高了肌肉的抗氧化能力、減少了巰基的暴露,使芙蓉鯉鯽肌肉的蛋白質空間結構更加穩定, 能一定程度地預防肌肉中蛋白質的變性,防止蛋白質氧化。
在本試驗條件下, 飼料添加白藜蘆醇對芙蓉鯉鯽生長性能無顯著影響, 但添加150 mg/kg 白藜蘆醇可減少芙蓉鯉鯽體內脂肪沉積, 并提高肌肉抗氧化能力,改善肌肉質構特性。