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紫苏子提取物对异育银鲫存活、生长以及体生化组成的影响

  • 分类:动物类产品
  • 作者:吕耀平,成永旭,吴旭干,于智勇
  • 来源:上海水产大学
  • 发布时间:2012-05-02 18:10

紫苏子提取物对异育银鲫存活、生长以及体生化组成的影响

  • 分类:动物类产品
  • 作者:吕耀平,成永旭,吴旭干,于智勇
  • 来源:上海水产大学
  • 发布时间:2012-05-02 18:10
  异育银鲫具有食性广、生长快、病害少等优点,是我国淡水养殖的主要的经济鱼类之一。近年来由于市场竞争加剧,部分养殖户和饲料企业过度追求异育银鲫的生长速度,往往在饲料中大量使用一些违禁添加剂,如:喹乙醇等,以促使异育银鲫快速生长,降低饲料成本[1],但是这种化学合成添加剂往往容易在动物体内残留,影响和恶化产品质量,从而危害人体健康[2-3]。因此,开发利用无污染、低残留、安全、环保的新型促生长添加剂,替代违禁的促生长添加剂,对异育银鲫养殖业的可持续健康发展具有重大的指导价值和现实意义。  
  国内外大量研究表明,许多植物及其提取物可以显著提高鱼类的生长、消化吸收和抗病力[4-5]。紫苏子提取物作为一种天然饲料添加剂,富含亚麻酸、萜类、倍半萜类、黄酮类、β-胡萝卜素和维生素等活性物质[6],具有促进生长、补充营养、增强免疫、改善动物品质等功效。目前国内仅在畜禽养殖方面有所应用[7-10],尚未见有关紫苏子提取物在水产动物中应用的研究报道。鉴于此,本实验研究了饲料中添加不同含量紫苏子提取物对异育银鲫生长、存活和鱼体组成的影响,为紫苏子提取物在水产饲料中的开发利用提供理论参考和实践依据。
  1 材料和方法
  1.1饲料配方及饲料配制
  紫苏子提取物由重庆市优胜科技发展有限公司生产,紫苏子产自云贵高原,采用CO2超临界流体萃取技术等工艺进行紫苏子提取物生产。成分分析保证值(每千克产品中含有):α-亚麻酸≥10g、铁≥200mg、锌≥40mg、钙≥200mg、锰≥50mg。由江苏巴大饲料有限公司提供基础饲料。紫苏子提取物添加量分别为0(A组)、0.01%(B组)、0.03%(C组)、0.05%(D组)、0.08%(E组), 饲料配方组成和一般生化成分见表1。
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  1.2 实验鱼饲养和管理
  饲养实验在上海水产大学生态楼循环流水控温水族箱中进行, 水族箱的规格为60cm×44cm×45cm。实验异育银鲫购自上海市浦东新区孙桥水产养殖场,平均体重为5.73±0.36g/尾(平均值±标准误)。在异育银鲫分箱饲养前用3% 的食盐水浸泡15min,然后选择一定规格且健康的实验鱼300尾,平均分配到15个玻璃缸中开始驯养2周,控温25-28℃。在驯化期间,每天投喂2次基础饲料(A组)。实验开始前停食24h,每个水族箱随机放入15尾鱼,每个处理组设3个平行箱,5个处理共15个水族箱。为防止操作过程中鱼体应激受伤,在操作过程中采用0.33‰的 MS-222的水溶液作为麻醉剂。从剩余鱼中随机取5组(6尾/组)称重,测量体长,解剖后取内脏称重,放在-65℃冰柜中保存, 作为实验初始情况。
  实验进行8周。实验期间每日上午8:00和下午4:00每个水族箱投喂对应的实验饲料, 日投喂量为鱼体重的3-5%,投喂后1h观察鱼的摄食情况,具体以鱼饱食为准。每日及时吸取残饵烘干,以准确计算鱼体的摄食量。
  为减少外界环境对鱼体造成的干扰,实验水族箱四周均用黑色的塑料纸覆盖,日光灯作为光源,光照时间每日12h。实验期间水温为28±0.5℃。水源为曝气36h后的自来水,每天换水20%左右,水质指标 DO为8.23±0.67mg.L-1,pH值为7.52±0.14,氨氮含量为0.28±0.01mg.L-1。
  实验过程中,每两周称重一次。实验结束时,测定所有鱼的体重、体长,然后解剖所有鱼,分别取出内脏,称取内脏的重量(精确度0.01g),所用样品均保存于-65℃冰柜中待生化测定。
  1.3 样品分析
  水分测定采用干燥法测定水分含量[11]。蛋白质测定采用凯氏定氮法[11]。采用灼烧法测定灰分含量[11]。采用甲醇一氯仿法[12]测定脂肪含量。样品中脂肪的提取采用Folch法[12],采用常温甲脂化法对脂肪进行甲脂化[13],使用Agillent6890系列气相色谱系统进行脂肪酸含量测定,按面积归一化法计算脂肪酸组成[14]。
  1.4 数据计算与统计分析
  特定生长率(SGR)、相对增重率(WGR)、饲料效率(FE)和摄食率(FI)分别按下列公式计算:
  SGR(%•d-1)=100×(lnWt1-lnW01)/T
  WGR (%) =100× (Wt1- W01)/ W01
  FE(%)=100×(Wt+Wd- W0)/C
  FI(%•d-1)=100×C/[T×(Wt+Wd+ W0)/2]
  脏体比(Wv/ Wt%)=鱼内脏重/鱼体重×100
  其中,Wt1和W01分别表示实验鱼的末鱼体均重(g)和初始鱼体均重(g);W0、Wt、Wd 、Wt1和Wv分别表示鱼初始、终体重、死鱼重、试验结束时取样鱼的体重及其内脏重;C表示摄食量(g);T表示称鱼间隔时间(d);P表示食物中的蛋白质含量(%)。
  采用SPSS 11.5软件对实验数据进行统计分析, 用Levene法进行方差齐性检验,必要时对百分比数据进行反正弦或者平方根处理,用ANVOA进行方差分析, P<0.05为差异显著性标准。
  2. 结 果
  2.1 异育银鲫摄食、生长和饲料利用效率
  从表2 中可以看出, 实验结束时, 添加EPS对异育银鲫的成活率没有显著影响,除对照组异育银鲫的成活率为95.6%,其他4个实验组都达到100%,但各处理组之间差异不显著。B组和C组的鱼体增重显著高于其它3 组(P<0.05),尤其以C组增重率最高,为99.50%。5个处理组的脏体比也是C组(12.42%)显著低于其他各组(P<0.05),各试验组的摄食率均未表现出显著差异(P>0.05)。就特定生长率和增重率而言,C组异育银鲫的特定生长率和鱼体增重率都要高于对照组(p<0.05)。C组的饲料效率(42.74%)要显著高于对照组(32.24%)(P<0.05),其他处理组之间差异不显著,但B组和E组的饲料效率要略高于对照组。同样,C组的蛋白质效率也显著高于对照组(P<0.05),添加EPS的各组也不同程度高于对照组,但无显著差异。
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  所以综合以上实验指标,可以明显看出,基础饲料中添加300mg.kg-1的紫苏子提取物的实验C 组对异育银鲫有显著的促生长作用。该组(C组)异育银鲫的不仅增重率最大(99.5%)、饲料效率和蛋白质效率最高(分别为42.74%和118.72%)),而且脏体比最小。
  2.2异育银鲫躯体和内脏生化组成
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  从表3可见,添加EPS各处理组与对照组相比,异育银鲫躯体的水分、粗蛋白和粗脂肪含量差异不显著;其水分含量均在76%左右,蛋白含量在16-17%体湿重(70%左右体干重)脂肪含量在4-5%体湿重, 其中C组的脂肪含量最低,为4.11%, 低于对照组,而其蛋白含量最高,为17.03%, 高于对照组。
  添加EPS各处理组与对照组相比,异育银鲫内脏的水分、粗蛋白含量都没有显著差异( P >0.05), 水分含量在67-70%之间, 粗蛋白含量在8-10%内脏湿重; 但粗脂肪含量差异显著(P<0.05), 其中C组的内脏脂肪含量最低,为5.23%内脏湿重,其次是D组。其内脏脂肪含量的变化与饲料中添加EPS量没有相关性。从本试验看,添加在300-500 mg.kg-1EPS量,与对照组相比,能显著降低内脏的脂肪含量。
  2.3 异育银鲫躯体和内脏脂肪酸组成
  从表4可以看出,就躯体的脂肪酸组成而言,各组实验鱼的饱和脂肪酸(SFA)百分含量没有显著差异;单不饱和脂肪酸(MUFA)含量A组最高达60.17%,而C组最低为53.16%其他添加EPS组间不存在显著差异(P<0.05),各组多不饱和脂肪酸(PUFA)和HUFA 百分含量,尤其HUFA的含量随着EPS的添加量的提高有显著增加的趋势。E组最高为13.37%,c组为12.42%。A组最低为11.84%。n3/n6,C 组最高。
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  从表5可以看出,内脏的脂肪酸组成而言,各组实验鱼的饱和脂肪酸(SFA)百分含量没有显著差异;单不饱和脂肪酸(MUFA)含量各组不存在较显著差异;各组多不饱和脂肪酸(PUFA)百分含量A组最高为16.77%,C组次之为16.74%,E组最低为12.14%,A、C组与E组存在显著差异(P< 0.05)。总的来看,C组内脏的PUFA 和 HUFA 的含量相对其它添加EPS组要高,而n3/n6的比值与躯体值比较都小。
  3. 讨 论
  3.1 添加紫苏子提取物对异育银鲫摄食、生长和食物利用的影响
  本试验证实,基础饲料中添加300mg.kg-1的紫苏子提取物的实验C 组对异育银鲫有显著的促生长作用。该组(C组)异育银鲫的不仅增重率最大(99.5%)、饲料效率和蛋白质效率最高(分别为42.74%),而且脏体比最小。摄食率各实验组没有显著差异。这说明C组鱼体的快速生长并不是通过增加摄食量而实现的,而是通过提高饲料效率和饲料转化效率(转化为躯体蛋白)而实现的。
  这种添加一定量紫苏子提取物对异育银鲫的促生长作用( 主要提高饲料的利用率),还不甚清楚,因为紫苏子的成分比较复杂,含有挥发油(主要成分是萜类化合物:单萜类和倍半萜类)[15]、类脂(α-亚麻酸、亚油酸及甾醇类)[16]、黄酮类、甙类化合物、金属元素(Ca、Mg、Cu、Zn、Na、Mn等)及多种氨基酸[17];此外,在紫苏中还分离出干扰素诱导素[18]和紫色素等[19-20]。这些都是具有一定生物活性的物质,其对异育银鲫的促生长作用可能是这些物质与饲料营养素综合作用的结果。由于紫苏子提取物成分复杂,其成分中也必然含有不利于饲料中营养素吸收和利用的成分,而且很多活性物质在一定量范围表现出积极的作用,超越一定范围则对生命活动有抑制作用。刘峰等[21]研究表明以0%-25%的鱼肉水解蛋白替代鱼粉蛋白,将显著提高大黄鱼稚鱼存活率,可能有利于其生长,而高于25%的替代水平则起到阻碍作用,这与本试验的研究结果相似。或者紫苏子提取物中某种物质与饲料原料的某种物质存在拮抗作用[22], 正如本试验中当紫苏子提取物添加量为100 mg.kg-1和300 mg.kg-1时,这种抑制或拮抗还没有明显的表现出来,而突现促生长的效果。当添加量为500 mg.kg-1时,这种拮抗达到最大,紫苏子提取物中的某种物质与饲料原料的某种物质相互抑制,从而不能改善异育银鲫的生长和食物利用;当添加量为800 mg.kg-1时,因为紫苏子提取物中可能与饲料原料产生拮抗物质的量已经足够多,所以对异育银鲫的生长和食物利用又产生促进作用。
  3.2 添加紫苏子提取物对异育银鲫体生化组成的影响
  本试验表明,添加EPS对各异育银鲫躯体的水分、粗蛋白和粗脂肪含量没有显著影响(表3), 不过C组与其他各组相比,脂肪含量最低,为4.11%, 低于对照组,而其蛋白含量最高,为17.03%, 高于对照组,而且C组的内脏脂肪含量最低。这说明饲料中添加300mg.kg-1EPS能促进外源吸收脂肪的利用,增加吸收脂肪的消耗,提供机体的能量代谢和生长的能量需求,从而起到节约蛋白质的效果,促使吸收蛋白的转化。这不仅表现在显著地体重增加方面,而且表现在其躯体蛋白含量较高,C组较小的脏体比,也充分说明鱼体的显著增重主要是躯体方面的增重,而且主要是蛋白质的增加。所以C组的蛋白质效率也最高。添加一定量的EPS 不仅促进饲料脂肪的吸收和利用,脂肪在脏体的积累减少,而内脏脂肪减少,能防止脂肪肝发生的可能。从这一点来看,添加一定量的EPS可能与添加L-肉碱的功效等同[23]。
  添加一定量的EPS, 对脂肪酸的利用而言,可能促使鱼类摄取的PUFA 和转化为躯体的PUFA。因为从表4 和表5中可以看出,对内脏而言,添加EPS 其内脏脂肪酸的PUFA和HUFA含量相对提高,其中C组内脏的PUFA 和 HUFA 的含量相对其它添加EPS组要高, 这说明添加300 mg.kg-1更能促进外源PUFA的吸收和在内脏中的积累,对躯体而言,添加了紫苏子提取物的实验组多不饱和脂肪酸(PUFA)含量均有所提高,以C、E组提高较为显著;而且C组的 n3/n6最高。 说明添加EPS能促使外源的PUFA和HUFA通过内脏转化到躯体。综合上述两种作用,仍然添加300 mg.kg-1的C组对促进饲料长链多不饱和脂肪酸的吸收和利用的效果最好。
  此外,紫苏子提取物,含有丰富的亚麻酸[24],α-亚麻酸衍生的前列腺素PGE1能抑制胆固醇的生物合成,增加胰脂肪酶等与代谢相关酶的合成,改善饲料养分的吸收和代谢,减少脂肪的合成,增加瘦肉率;提高蛋中多不饱和脂肪酸的含量,改善畜产品的品质。Bogut[25,34]等研究表明亚麻酸可以显著地降低鲇鱼肉质中的饱和脂肪酸含量,而增加不饱和脂肪酸含量。而且富含的α-亚麻酸不仅是EPA 和DHA 的前体物质, 还是细胞膜、线粒体膜和质膜等生物膜脂质的主要成分。它能调节鱼体内脂肪酸的组成,促进动物的生长,提高生产性能和改善肉质[26-34],同时又具有免疫调节功能[35]。但在本实验中,亚麻酸是否能起到类似作用还需进一步探讨,因为尽管EPS中含有较高含量的亚麻酸,但由于EPS的饲料添加量比较少,所以饲料中通过EPS添加的的亚麻酸的量非常少。
  3.3 在异育银鲫饲料中添加紫苏子提取物的适宜水平
  本实验结果表明,C组饲料(基础饲料+ 300mg.kg-1紫苏子提取物)不仅鱼体增重率(99.5%)最大,而且饲料效率、蛋白质效率最高(分别为42.74%,118.72%), 与对照组相比(A组)表现出明显的生长优势,因此,本实验证实异育银鲫实用饲料中紫苏子提取物的合适添加量为300mg.kg-1。
  刘国华等[36]研究,肉鸡饲料中添加250 mg.kg-1的紫苏子提取物能显著改善肉鸡的生产性能和饲养效益;西南农业大学[37]在蛋鸡的开产日龄研究中,发现日粮中添加200 mg.kg-1和400 mg.kg-1的紫苏子提取物对蛋鸡的产蛋率、蛋重、破蛋率、死亡率、料蛋比等生产性能均有显著的提高。这说明不同动物中最适紫苏子提取物添加量存在一定差异,添加紫苏子提取物对于这两种经济动物的生长性能均具有一定促进作用,并且添加剂量都在200mg.kg-1到400mg.kg-1之间。对于其他动物的适宜紫苏子提取物的添加量还需进一步研究。
  参考文献 (略)
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