蔣 明,張志強,文 華,楊長庚,吳 凡,劉 偉,田 娟,周夢馨
(1.中國水產科學研究院長江水產研究所 魚類營養與飼料研究室,武漢 430223;2.上海海洋大學水產與生命科學院,上海201306)
肌醇對胭脂魚生長、體成分和部分血清生化指標的影響
蔣 明1,張志強2,文 華1,楊長庚1,吳 凡1,劉 偉1,田 娟1,周夢馨2
(1.中國水產科學研究院長江水產研究所 魚類營養與飼料研究室,武漢 430223;2.上海海洋大學水產與生命科學院,上海201306)
以酪蛋白、明膠和魚粉為蛋白源配制6組實驗飼料,分別在飼料中添加0、75、150、300、600和1 200 mg/kg的肌醇,每組設3個重復,連續投喂初始體質量(10.01±0.24)g的胭脂魚(Myxocyprinusasiaticus)幼魚8周,考察飼料中添加不同水平的肌醇對胭脂魚幼魚生長性能、全魚以及肌肉營養成分和部分血清生化指標的影響,以確定胭脂魚幼魚飼料中肌醇的適宜添加量。結果顯示:隨著飼料中肌醇含量增加,胭脂魚幼魚增重率、成活率和特定生長率呈先上升后穩定的趨勢,均在300 mg/kg組時達到穩定;飼料肌醇對全魚體成分無顯著性影響,肌肉脂肪含量在300 mg/kg組時顯著低于未添加組;飼料中肌醇對血清總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇和血清甘油三酯均有顯著性影響;飼料中肌醇(<150 mg/kg)不足時,血清中谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活性顯著高于其它實驗組。以特定生長率為評價指標,經折線回歸分析,飼料中補充310.3 mg/kg的肌醇時,胭脂魚幼魚獲得最大生長。
胭脂魚(Myxocyprinusasiaticus);肌醇;生長性能;體成分;生化指標
肌醇(Myo-inositol)是一種具有生物活性的環己六醇,主要以磷脂酰肌醇的形式存在于生物膜上,參與蛋白質合成、脂肪代謝和調控系列細胞生理過程,是一種重要的水溶性維生素[1]。飼料中缺乏肌醇會導致魚類出現食欲不振、貧血、生長不良、鰭條糜爛、皮膚變黑、脂質代謝異常等一種或多種缺乏癥[1];但亦有研究報道雜交條紋鱸 (Moronechrusops×M.saxatilis)[2]和尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)[3]均不需要外源性添加肌醇來維持其正常的生長和生理功能。當前的報道顯示不同的養殖品種對肌醇的需要量存在較大的差異,如草魚(Ctenopharyngodonidella)飼料肌醇最適肌醇添加量166~214 mg/kg[4],鯉(Cyprinuscarpio)為440 mg/kg[5],大西洋鮭[6](Salmonsalar)為200 mg/kg,黑鯛(Sparusmarcocephalus)為2 000 mg/kg[7]。
胭脂魚(Myxocyprinusasiaticus)是我國特有的名貴經濟魚類,當前養殖量約1萬噸。目前胭脂魚營養與飼料方面的研究主要集中在其開口餌料、蛋白質、氨基酸[8,9]等方面,維生素方面的研究僅見胭脂魚對維生素C需要量的報道[10]。鑒于不同養殖魚類的飼料中存在需不需要添加肌醇和添加多少的問題,因此本研究在飼料中添加不同水平的肌醇,通過養殖實驗,測定其對胭脂魚生長指標、全魚和肌肉營養成分和部分血清生化指標的影響,以判定胭脂魚幼魚正常生長時,飼料中是否需要額外添加肌醇及其適宜的添加量。
1.1 實驗飼料
以酪蛋白、明膠、白魚粉和糊精等為飼料原料,實驗飼料中的肌醇添加量分別為0(對照組)、75、150、300、600和1 200 mg/kg,添加的肌醇純度為99%(Sigma I5125)。飼料原料(除玉米油和豆油)經粉碎過0.20 mm孔徑分樣篩,按表1配比混合均勻,少量的組分采用逐級擴大法混合。各干性飼料原料混勻后,加玉米油和豆油,繼續充分混合至無油性顆粒,再加約20%的水揉勻,然后用絞肉機制成直徑2.00 mm的條狀飼料,常溫避光用電風扇吹干至水分<10%,破碎成長約0.5 mm的顆粒飼料,過0.90 mm孔徑分樣篩,篩去粉末及細小顆粒飼料,將篩上飼料置于-20 ℃冰柜中冷藏備用。基礎飼料組成及營養指標見表1。
1.2 實驗魚和飼養管理
實驗用胭脂魚幼魚為重慶市萬州水產研究所胭脂魚繁殖場提供的子二代胭脂魚,實驗魚運回消毒后暫養2周,暫養期間投喂對照組飼料,使其適應實驗環境及實驗飼料。正式實驗開始前,實驗魚禁食24 h后,挑選規格一致、體格健壯和采食活躍的幼魚360尾,其平均初始質量為(10.01±0.24)g。將實驗魚隨機分為6組,每組設有3個重復,每個重復放養30尾魚,飼養于長江水產研究所室內循環水養殖系統(RAS)中,分別投喂6組實驗飼料,每日表觀飽食投喂3次(8:00,12:00和16:00各一次)。RAS系統中含18個體積為500 L的養殖桶中(有效水體積為400 L)和水處理及增氧設施。每日8點對過濾沙缸進行反沖洗,同時清除養殖桶內糞便,每日換水量約占總體積1/5(加注曝氣后的城市自來水)。養殖實驗持續8 周,每日記錄水溫、實驗魚攝食及死亡情況,實驗期間水溫為25~28 ℃,pH 6.5~7.0,溶解氧>5 mg/L,氨氮濃度<0.05 mg/L。

表1 基礎飼料的組成及營養成分Tab.1 Composition of the basal experimental diets %,dry matter
注:1.維生素預混料提供每1 000 g飼料中:維生素A,2 000 IU;維生素B1,15 mg;維生素B2,20 mg;維生素B6,10 mg;維生素B12,0.02 mg;葉酸,10 mg;維生素C,400 mg;泛酸鈣,400 mg;生物素,1 mg;煙酰胺,120 mg;維生素E,250 mg;維生素D3,2 000 IU;維生素K3,10 mg.
2.無機鹽預混料提供每1 000 g飼料中:磷酸二氫鈣,16 g;磷酸氫二鉀,12 g;氯化鈉,4 g;無水硫酸鎂,2.4 g;碘酸鉀,4.8 mg;六水氯化鈷,40 mg;五水硫酸銅,40 mg;一水硫酸亞鐵,80 mg;一水硫酸鋅,120 mg;一水硫酸錳,80 mg.
1.3 樣品采集與測定方法
養殖實驗結束后,將魚禁食24 h,稱量每桶實驗魚的總質量,同時計數胭脂魚尾數,計算終末體質量、增重率、成活率和飼料系數。每個桶隨機取4尾魚測定全魚的營養成分,另取5條魚測定魚體形體指標和血清生化指標。具體的操作步驟如下:先測量魚體體長和體質量,計算肥滿度,接著從尾部靜脈抽血,靜置2 h后在3 000 r/min離心15 min后吸取上層血清備用;在冰盤進行解剖,分離內臟,剝離肝臟,分別稱量體質量,計算肝體比和臟體比;最后去背部兩側的肌肉,將所有采得的樣品存放于-80 ℃冰箱保存備用。增重率、特定生長率、飼料效率,成活率、肥滿度、肝體比和臟體比的計算公式與文獻[11]中所述相同。
全魚、肌肉及飼料的粗脂肪含量測定采用索氏抽提法(乙醚);粗蛋白含量測定采用凱氏定氮法(GB/T5009.5-2003);灰分含量測定采用550 ℃馬弗爐灰化法(GB/T5009.4-2003);肌肉和全魚水分采用105 ℃恒溫干燥失重法測定;血清生化指標采用CHEMIX-800全自動生化分析儀分析。
1.4 統計分析
所有數據均以樣本平均值±標準偏差(mean±SD)表示,采用SPSS 21.0統計軟件中one-way ANOVA方差分析和Duncan氏均值多重比較對實驗數據進行分析,P<0.05即認為有顯著差異;采用折線(Broken-line)模型確定胭脂魚飼料中肌醇的適宜添加量[12]。
2.1 飼料肌醇對胭脂魚幼魚生長性能和形態學指標的影響
由表2可知,隨飼料肌醇添加水平的增加,胭脂魚幼魚的終末體質量、增重率以及特定生長率呈現出先上升后穩定的趨勢,300 mg/kg實驗組魚的終末體質量、增重率以及特定生長率顯著高于對照組;隨飼料肌醇添加水平的增加,胭脂魚幼魚的成活率呈現出先上升后穩定的趨勢,0、75和150 mg/kg實驗組的成活率顯著低于其它實驗組,而其它各組之間的成活率無顯著差異;飼料系數隨飼料肌醇添加水平的增加而呈現先下降后穩定的趨勢,300 mg/kg實驗組飼料系數最低,為1.19。150 mg/kg實驗組肝體比顯著高于600 mg/kg和1 200 mg/kg組;飼料肌醇添加水平對胭脂魚幼魚的肥滿度無顯著影響。300、600、1 200 mg/kg實驗組的臟體比和0、75 mg/kg實驗組之間存在顯著差異。對肌醇添加水平與胭脂魚特定生長率進行折線回歸分析得出飼料中肌醇添加量為310.3 mg/kg(圖1),胭脂魚幼魚獲得最佳生長性能。

表2 飼料肌醇對胭脂魚幼魚生長性能和形體指標的影響Tab.2 Effects of dietary myo-inositol levels on growth performance and body index of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus
注:同行數據后有一個相同小寫字母者或無上標表示差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法)。
2.2 飼料肌醇對胭脂魚幼魚全魚和肌肉常規組成的影響
由表3可知,飼料中的肌醇添加水平對胭脂魚幼魚全魚水分、粗蛋白、粗脂肪以及灰分含量均無顯著影響。飼料中肌醇添加水平對胭脂魚幼魚肌肉水分和粗蛋白亦無顯著影響,但肌肉粗脂肪含量受飼料肌醇添加水平影響,其中300 mg/kg實驗組粗脂肪含量顯著低于對照組。

表3 飼料肌醇對胭脂魚幼魚全魚和肌肉常規組成的影響Tab.3 Effect of dietary myo-inositol levels on the whole body and muscle composition of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus
注:同行數據后有一個相同小寫字母者或無上標表示差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法)。

圖1 胭脂魚幼魚特定生長率與飼料中肌醇的折線回歸分析Fig.1 Broken-line analysis between specific growth rate of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus and dietary myo-inositol levels
2.3 飼料肌醇對胭脂魚幼魚血清生化指標的影響
表4顯示了飼料中不同添加水平的肌醇對胭脂魚幼魚血清生化指標的影響。對照組的血清總膽固醇(TCHO)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)的含量顯著低于150~600 mg/kg之間的3組;對照組的血清甘油三酯(TG)顯著高于其它各實驗組;0和75 mg/kg 2組的血清谷草轉氨酶(AST)和谷丙轉氨酶(ALT)的活性顯著高于其它4組;飼料肌醇對高密度酯蛋白膽固醇(HDL-C)無顯著影響(P>0.05)。
3.1 飼料肌醇對胭脂魚幼魚生長性能的影響
本實驗中,對照組除出現增重率和成活率降低和飼料系數升高外,沒有觀察到肉眼可見的諸于表皮破損、體表出血以及鰭腐爛等在其它魚類上發現的肌醇缺乏癥狀。在一些魚類如雜交條紋鱸幼魚[2]、團頭魴(Megalobramaamblycephala)[13]、斑點叉尾鮰(Ictaluruspunctacus)[14]以及亞洲黑鱸(Dicentracrchuslabrax)[15]等肌醇的營養研究實驗中,也未觀察到肉眼可見的缺乏癥狀。這可能是幼魚自身能夠合成滿足其基礎生長代謝需要的肌醇,而不需要在飼料中額外添加肌醇[2,3]。此外,本實驗中對照組飼料可能含有少量的肌醇,因此胭脂魚幼魚可能本身具有合成肌醇的能力或者是對照組飼料含有少量的肌醇能夠滿足其維持正常的生理代謝功能。

表4 飼料肌醇對胭脂魚幼魚部分血清生化指標的影響Tab.4 Effect of dietary myo-inositol levels on some serum biochemical indexes of juvenile Chinese sucker,M.asiaticus
注:同行數據后凡有一個相同小寫字母者或無上標表示差異不顯著(P>0.05,Duncan’s法)。
多數實驗證明,魚類需要在飼料中補充適宜的肌醇來促進魚類快速生長,并且由于魚類種類和規格的不同,其需要量也各有差異。如當飼料中肌醇添加水平為400 mg/kg時,奧尼羅非魚(Oreochromisnilotics×O.aureus)[16]幼魚生長性能顯著增高;當飼料中肌醇添加水平為300 mg/kg時,大西洋鮭[6]生長速度顯著加快;當飼料中肌醇添加水平為550~900 mg/kg時,真鯛(Pagrosomusmajor)[17]增重率也顯著增高。本次實驗結果顯示,300 mg/kg 肌醇實驗組的增重率和特定增長率顯著高于對照組,表明飼料中添加適量的肌醇對胭脂魚幼魚的生長具有明顯的促進作用。
本實驗中,對照組的成活率要顯著低于實驗組,類似的結果如在黑鯛[7]幼魚、卵形娼鰺(Trachinotusovatus)[18]和幼建鯉(CyprinuscarpiovarJian)[19]飼料中添加適宜的肌醇時,死亡率明顯降低,說明肌醇可提高魚類的成活率。
3.2 飼料肌醇含量對胭脂魚幼魚全魚和肌肉體成分的影響
本研究顯示,飼料中肌醇對全魚體成分無顯著性影響,這和草魚[4]、大西洋鮭[6]、哲羅鮭(Huchotaimen)[20]的研究結果基本吻合。然而,本研究中300 mg/kg實驗組的肌肉中的脂肪含量顯著低于對照組,這與團頭魴[13]和草魚[4]的研究結果相似。其原因可能是肌醇作為一種親脂性維生素,其在體內與某些脂類的代謝過程相關,能夠促進肌肉組織中的脂肪代謝,阻止脂肪在肌肉中過多沉積[21,22]。
3.3 飼料肌醇對胭脂魚幼魚部分血清生化指標的影響
飼料肌醇對魚類的血清脂質指標有顯著影響。飼料中適量的肌醇能顯著提高草魚[4]、團頭魴[13]和奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus×O.aureus)[16]血清中的TCHO和LDL-C含量。在本實驗中,飼料中添加適量的肌醇亦顯著提高了胭脂魚幼魚血清中TCHO和LDL-C。其原因可能是肌醇促進了魚類肝臟中的脂肪分解,提高了肝臟中飽和脂肪酸含量,而飽和脂肪酸被認為可升高TCHO,從而使肝臟TCHO水平增加[23]。LDC-L主要功能是轉運體內的TCHO,將肝臟內的TCHO經血液轉運到各個組織進行利用,因此肝臟TCHO水平的增加可能促使LDC-L加快對肝臟TCHO的轉運,從而使血清中TCHO和LDC-L水平同時升高。本實驗中,胭脂魚幼魚血清中TG水平隨著飼料肌醇含量的增加顯著降低,其原因可能是肌醇促進胭脂魚幼魚體內脂肪的分解,產生較多的n-3脂肪酸,它們阻礙TG滲入到肝的極低密度脂蛋白顆粒中,這導致分泌到血循環中的TG減少,從而降低了血清中TG的含量[24]。
近年來血清中轉氨酶活性常被用作評估水產動物肝臟健康程度的重要生化指標[25,26],因為當肝細胞遭受破壞或細胞膜通透性增加時,AST和ALT滲入血液,致使血液中轉氨酶活性顯著升高[27]。在本實驗中,飼料中缺乏肌醇時,胭脂魚幼魚血清中AST和ALT水平升高,可能是由于胭脂魚攝入肌醇不足時,導致肝臟脂肪代謝異常,從而引起肝細胞損傷,繼而引起血清中AST和ALT活性升高。
[1]National Research Council (NRC).Nutrient requirements of fish and shrimp [M].Washington,D.C.: National Academy Press,2011: 206-207.
[2]Deng D,Hemre G,Wilson R P.Juvenile sunshine bass (Moronechrysops♀×Moronesaxatilis♂) do not require dietary myo-inositol [J].Aquaculture,2002,213(1-4): 387-393.
[3]Peres H,Lim C,Klesius P H.Growth,chemical composition and resistance toStreptococcusiniaechallenge of juvenile Nile tilapia (Oreochromisniloticus) fed graded levels of dietary inositol [J].Aquaculture,2004,235(1-4): 423-432.
[4]文 華,趙智勇,蔣 明,等.草魚幼魚肌醇營養需要量的研究[J].中國水產科學,2007,14(5): 794-800.
[5]Aoe H,Masuda I.Water-soluble vitamin requirements of carp.II .Requirement for β-aminobenzoic acid and inositol [J].Bull Jap Soc Sci Fish.1967,33: 674-680.
[6]Waagbr R,Sandnes K,Lie.Effects of inositol supplementation on growth,chemical composition and blood chemistry in Atlantic salmon,SalmosalarL.,fry [J].Aqua Nut,1998,4: 53-59.
[7]陳四清,季文娟,呂用琦,等.肌醇對黑鯛幼魚營養作用的研究[J].海洋科學,1995,5: 13-15.
[8]張 頌,文 華,蔣 明.胭脂魚仔魚餌料及蛋白質和脂肪需求量的研究進展[J].中國飼料,2013,(10): 27-29.
[9]張 頌,蔣 明,文 華 ,等.飼料碳、脂比例對胭脂魚幼魚生長及糖代謝的影響[J].華南農業大學學報,2014,(3): 1-7,23.
[10]Huang F,Wu F,Zhang S,et al.Dietary vitamin C requirement of juvenile Chinese sucker (Myxocyprinusasiaticus) [J].Aqua Res,2017,48(1): 37-46.
[11]蔣 明,武文一,文 華,等.吉富羅非魚對飼料中苯丙氨酸的需要量[J].中國水產科學,2016,23(5):1173-1184.
[12]Robbins K R,Saxton A M,Southern L L.Estimation of nutrient requirements using broken-line regression analysis.[J].J Anim Sci,2006,84 Suppl(13_suppl): E155-65.
[13]崔紅紅,劉 波,戈賢平,等.肌醇對團頭魴幼魚生長、血清生化及組織成分含量的影響[J].上海海洋大學學報,2013,22(6): 868-875.
[14]Burtle G J,Lovell R T.Lack of Response of Channel Catfish (Ictaluruspunctatus) to Dietary myo-inositol [J].Can J Fish Aquat Sci,2011,46(2): 218-222.
[15]Boonyaratpalin M,Wanakowat J.Effects of thiamin,riboflavin,pantothenic acid and inositol on growth,feed efficiency and mortality of juvenile sea bass.In: Kaushik S J,Luquet P.Fish Nutrition in Practice [J].Colloques De Linra,1993,61: 819-828.
[16]Shiau S Y,Su Shu-lin.Juvenile tilapia (Oreochromisniloticus×Oreochromisaureus) requires dietary myo-inositol for maximal growth [J].Aquaculture,2005,243: 273-277.
[17]Yone Y,Furuichi M,Shitanda K.Vitamin requirement of the red sea bream: Relationship between inositol requirements and glucose levels in diet [J].Bull Jap Soc Sci Fish,1971,37: 149-155.
[18]黃 忠,林黑著,牛 津,等.肌醇對卵形鯧鲹生長、飼料利用和血液指標的影響[J].南方水產科學,2011,7(3): 39-44.
[19]馮 琳,李 江,周小秋,等.肌醇缺乏對幼建鯉消化功能和免疫功能的影響[J].動物營養學報,2009,21(6): 878-883.
[20]張美彥,王常安,徐奇友.肌醇對哲羅鮭生長性能、體成分及消化酶活性的影響[J].中國水產科學,2014,21(3): 560-566.
[21]yvind Lie,Lied E,Lambertsen G.Feed optimization in Atlantic cod (Gadusmorhua):Fat versus protein content in the feed [J].Aquaculture,1988,69(3-4): 333-341.
[22]林建斌.魚類脂肪肝的形成原因及抗脂肪肝因子[J].江西水產科技,2006(2): 41-42.
[23]吳宏玉,唐瞻楊,楊鴻昆,等.肌醇對奧尼羅非魚生長、肝臟和肌肉脂肪含量及血清生化指標的影響[J].南方農業學報,2011,42(11): 1415-1419.
[24]聞芝梅,君 石.現代營養學[M].北京:人民衛生出版社,1998: 45-53.
[25]吳 凡,蔣 明,文 華 ,等.吉富羅非魚對飼料中鋅的需要量[J].淡水漁業,2015,45(4):63-69.
[26]張 磊,危起偉,張書環,等.飼料蛋白水平對達氏鱘幼魚生長性能、體組成、消化酶活性以及血液生化指標的影響[J].淡水漁業,2016,46(6): 79-85.
[27]楊小云,溫帆淵,吳靜黎,等.慢性乙型肝炎患者血清病毒標志和丙氨酸轉氨酶與肝組織病理的相關性[J].南方醫科大學學報,2006,26(6): 892-893.
(責任編輯:鄧 薇)
Effects of dietary myo-inositol on growth performance,body composition and some serum biochemical indexes of Chinese sucker,Myxocyprinusasiaticus
JIANG Ming1,ZHANG Zhi-qiang2,WEN Hua1,YANG Chang-geng1,WU Fan1,LIU Wei1,TIAN Juan1,ZHOU Meng-xin2
(1.FishNutritionandFeedDivision,YangtzeRiverFisheriesResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Wuhan,China430223;2.CollegeofFisheriesandLifeScience,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China)
A growth trial was conducted to investigate the effects of dietary myo-inositol on growth performance,body composition and some serum biochemical indexes of Chinese sucker,Myxocyprinusasiaticus.Semi-purified diets supplemented with six levels of myo-inositol (0,75,150,300,600,and 1 200 mg/kg diet,respectively) were fed to triplicate groups of Chinese sucker (initial mean weight: 10.01±0.24 g ) for 8 weeks.The results showed that,weight gain rate,survival rate and special growth rate increased at first and then remained stable with the increasing dietary myo-inositol content,and all of them reached the maximum values at 300 mg/kg diet.The crude lipid in muscle at 300 mg/kg diet was lower than the control group,while there were no significant differences in whole body composition.Serum total cholesterol,low density lipoprotein cholesterol content,the triiglyceride,aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase were all significantly influenced by dietary myo-inositol supplementation.Broken-line regression analysis based on SGR showed that juvenile Chinese sucker could obtain optimal growth when dietary myo-inositol supplementation was 310.3mg/kg diet.
juvenile Chinese sucker;myo-inositol;growth performance;body composition;serum biochemical indexes
2017-02-27;
2017-03-27
2012年公益性行業(農業)科研專項經費 (201203086-06)
蔣 明(1979-),副研究員,從事水產動物營養與飼料研究。E-mail:jiangming@yfi.ac.cn
文 華。E-mail:wenhua.hb@163.com
S963.16
A
1000-6907-(2017)04-0063-06