緩解高脂飼料誘導大口黑鱸肝損傷的營養策略

牛 奔， 陳衛軍＊， 高世陽， 孫 平

（河南科技大學， 洛陽 471000）

大口黑鱸（Micropterus salmoides），俗稱加州鱸，是一種原產北美的名貴肉食性魚類（圖1）。 因具有肉質鮮美、生長迅速等特點，大口黑鱸廣受消費者的青睞。 大口黑鱸自1983年引入我國大陸以來，其養殖產業已在我國形成一定規模；2020年，我國大口黑鱸養殖產量就高達62.0萬噸。飼料是集約化水產養殖業高速發展的基礎， 其成本占整個水產養殖成本的40～60%；蛋白質是水產飼料中成本最昂貴的組分。 作為一種典型的肉食性魚類， 大口黑鱸飼料中含有較高的蛋白（蛋白占飼料干重的35%～50%）；其飼料成本占養殖成本的比例高達60%。 為了降低飼料中的蛋白含量和飼料成本， 科學家和飼料企業采取了各種各樣的措施， 如利用碳水化合物和脂肪替代部分蛋白。 然而，受限于魚類對糖類的低利用率，水產養殖生產中常通過提高飼料油脂水平， 通過油脂的蛋白質節約效應，降低飼料蛋白質含量和飼料成本。

圖1 大口黑鱸

高脂飼料在一定程度上降低了飼料成本， 促進了大口黑鱸產業的發展。 然而，現有研究發現，長期攝入高脂肪飼料會干擾大口黑鱸肝臟脂肪代謝、增強肝臟氧化應激、損害肝臟健康、降低魚體生長。 肝臟是魚類重要的代謝和免疫器官，參與糖脂代謝、解毒等重要生理代謝過程， 其損傷或病變將導致魚體代謝機能紊亂和抗病力降低， 造成生長下降和繼發性疾病的暴發， 嚴重威脅集約化水產養殖業的健康發展，因此，水產養殖業迫切需要開展改善養殖魚類高脂日糧脅迫下肝臟健康的研究。 本文總結了緩解高脂飼料誘導大口黑鱸肝臟損傷的營養策略， 以期為水產養殖的健康、綠色發展，提供理論基礎。

1 大口黑鱸的脂肪需求及高脂負面影響

大口黑鱸 （8.7 g） 攝食含4種蛋白水平 （42%，45%，48%和51%）和2種脂肪水平（8%和12%）的飼料；經過8周的養殖實驗，攝食12%脂肪水平實驗魚的生長表現最好。 Guo等[1]設計了五種不同脂肪水平（3.3%，8.2%， 13.2%，18.1%和23.3%）的飼料，研究了脂肪水平對大口黑鱸（21.8 g）生長和脂肪代謝的影響， 發現以增重率為指標，18.42%的脂肪水平最佳；23.3%的脂肪水平會引起肝臟氧化應激，降低魚體生長。 Zhou等[2]比較了三種脂肪水平（5%，10%和20%）對大口黑鱸（13.4 g）生長、肝臟代謝和抗氧化能力的影響， 發現攝食10%脂肪水平飼料實驗魚的生長表現和肝臟抗氧化能力 （如超氧化物歧化酶SOD和過氧化氫酶CAT） 顯著高于其他兩個脂肪水平組。 可見，大口黑鱸的脂肪需求介于10%和18%，但最適脂肪需求量仍有待實驗確定。

目前，有關緩解大口黑鱸高脂負面影響的研究通常將高脂飼料的粗脂肪水平設置為18%，正常脂肪水平組的粗脂肪水平設置為10%[3-5]。相比于正常脂肪水平組，高脂飼料常造成生長和攝食量下降，全魚和肝臟脂肪含量增加，肝臟抗氧化能力下降，肝臟氧化應激升高，肝臟炎癥、凋亡基因上調等[3-5]。這些負面影響嚴重阻礙了大口黑鱸養殖業的健康發展。開展緩解高脂誘導大口黑鱸肝臟損傷的研究已迫在眉睫。

2 緩解高脂飼料誘導大口黑鱸肝臟損傷的營養策略

2.1 膽汁酸

膽汁酸是膽汁中一類具有兩親性的烷膽酸，在調節免疫、 糖脂代謝和促進動物生長方面發揮關鍵作用。 按照化學性質的不同，膽汁酸可分為結合型膽汁酸和游離型膽汁酸。 結合型膽汁酸主要包括牛磺膽酸、牛磺鵝脫氧膽酸、甘氨膽酸和甘氨鵝脫氧膽酸等；游離型膽汁酸包括鵝脫氧膽酸、膽酸、石膽酸、脫氧膽酸和微量熊脫氧膽酸等。2014年7月，飼料級膽汁酸經國家農業部正式批準為新飼料添加劑，2020年農業部第257號公告《飼料添加劑品種目錄》將膽汁酸的使用范圍拓展至淡水魚。 研究表明： 飼料中添加300-900 mg/kg 鵝脫氧膽酸降低了大口黑鱸血漿和肝臟丙二醛(MDA) 含量、提高了肝臟總超氧化物歧化酶(TSOD)活性、降低了肝臟脂肪蓄積、減輕了高脂日糧對肝臟健康的負面影響，但對增重率、特定生長率、攝食量和存活率等生長表現指標無顯著性影響（表1）[3]。

2.2 綠原酸

綠原酸（Chlorogenic acid, CGA）是由咖啡酸和奎尼酸組成的羧酚酸， 是許多中藥材以及水果蔬菜中的主要有效成分。 它廣泛存在于金銀花、咖啡豆、小麥等食品中。綠原酸具抗氧化、抗病毒和心血管保護等作用。飼料中添加300 mg/kg或600 mg/kg的綠原酸降低了肝臟游離脂肪酸的含量、 降低了肝臟促炎基因 （如腫瘤壞死因子TNF-α， 白細胞介素IL-8和IL-15）的mRNA表達，增加了肝臟抗氧化酶（如谷胱甘肽過氧化物酶GPx） 的mRNA表達， 降低了肝臟MDA含量；此外，飼料中添加600 mg/kg的綠原酸增加了肝臟脂肪分解基因 （如脂肪甘油三酯脂肪酶ATGL和載脂蛋白APOA1）的mRNA表達；大口黑鱸攝食含300 mg/kg或600綠原酸的飼料9周后，增重率和攝食量與雖有所增加， 但與高脂組相比無顯著性差異（P>0.05）（表1）[4]。

2.3 蝦青素

蝦青素（Astaxanthin）是一種紅色的酮類葫蘆卜素， 化學名稱為3, 3’-二羥基-4, 4’-二酮基-β, β’-胡羅卜素-4, 4’-二酮，分子式為C40H52O4，廣泛存在于蝦、蟹、和藻類中。蝦青素屬于非維生素A原的氧化性類胡羅卜素， 具有超強的抗氧化、 抗炎等生物活性，其可能對高脂日糧引起的氧化應激具緩解作用。蝦青素在水產養殖中常作為著色劑， 用于觀賞魚皮膚和鮭鱒魚類肌肉的著色， 鮮有研究報道其對水產動物高脂日糧脅迫下的影響。 Xie 等[5]研究了高脂飼料中添加蝦青素（75 mg/kg和150 mg/kg）對大口黑鱸生長表現、抗氧化能力和免疫的影響，發現飼料中添加75 mg/kg蝦青素顯著增加了魚體增重率、特定生長率和蛋白質效率比；150 mg/kg蝦青素增加了肝臟過氧化物酶體增殖激活受體PPARα和3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR）的mRNA表達，顯著降低了肝臟半胱天冬氨酸蛋白酶Caspase 3和Caspase 9 mRNA的表達和血漿MDA含量（表1）。

表1 緩解大口黑鱸高脂飼料負面影響的營養策略

2.4 其他潛在營養策略

目前，有關緩解大口黑鱸高脂負面影響的營養策略僅限于蝦青素、 綠原酸和膽汁酸。 然而在其他魚類中，許多研究表明，一些其他潛在藥物也可減輕高脂引起的肝臟損傷和生長遲緩， 如乙氧基喹啉（Ethoxyquin）、黃連素（Berberine）、非諾貝特（Fenofibrate）、膽 堿（Choline）、肉 毒 堿（Carnitine）、維 生 素E（Vitamin E）、甜菜堿（Betaine）、茶多酚（Tea polyphenols）、姜黃素（Curcumin）、α-硫辛酸（α‐lipoic acid）、丙酮酸鈣（Calcium pyruvate）、 羥基酪醇（Hydroxytyrosol）和低聚木糖（Xylooligosaccharides）。 現簡單介紹下乙氧基喹啉、α-硫辛酸、甜菜堿、姜黃素和丙酮酸鈣。

2.4.1 乙氧基喹啉

乙氧基喹啉，又稱抗氧喹、乙氧喹和虎皮靈，分子式為C14H19NO，是一種化學合成的抗氧化劑。 乙氧基喹啉對過氧化脂質自由基具有超強的清除作用，被廣泛應用于飼料生產中。飼料中添加乙氧基喹啉具有增強抗氧化能力和降低丙二醛含量的功效， 且300 mg/kg的劑量可顯著提高大口黑鱸的存活率和抗氧化能力。 最近，乙氧基喹啉在攝食高脂的烏鱧中表明具有減輕肝臟氧化應激、降低炎癥反應和凋亡的功效。

2.4.2 α-硫辛酸

α-硫辛酸， 化學名為1, 2-二硫戊環-3-戊酸，分子式為C8H4S2O2，廣泛存在于植物（如菠菜、番茄和甘藍）和動物體內臟中，是一種強力抗氧化劑。α-硫辛酸在體內還可轉化為還原型的二氫硫辛酸。 近年來，α-硫辛酸和二氫硫辛酸作為抗氧化劑已在國際上得到廣泛認可，被廣泛應用于肝臟炎癥、糖尿病等多種疾病的治療。 在草魚的研究中發現，飼料中添加硫辛酸可通過促進脂質水解和β-氧化，降低脂肪細胞脂質含量。高脂飼料中添加300 mg/kg的硫辛酸顯著增加了羅非魚的生長表現，增強了肝臟和血液的抗氧化能力。

2.4.3 甜菜堿

甜菜堿，又稱三甲基甘氨酸，是甜菜提取蔗糖過程中的一種天然副產品。在水產養殖中，甜菜堿多作為一種誘食劑，提高魚體攝食率和攝食量。 近年來，甜菜堿被證明在腎臟中可作為滲透保護劑， 在肝臟代謝中可作為DNA和蛋白質甲基化的甲基供體；日糧中添加甜菜堿也有助于緩解動物機體遭受的各種應激（如溫度、鹽度）反應，降低心血管疾病和中風的風險。 高脂飼料中添加1.2%的甜菜堿可顯著改善團頭魴的生長表現、抗氧化能力、降低脂肪合成、促進脂肪分解，保護魚體肝臟健康。

2.4.4 姜黃素

姜黃素是姜黃（姜科植物的根莖）的主要成分，也是咖喱、芥末中的主要色素，屬于天然酚類抗氧化劑。姜黃素具抗氧化、抗癌、抗炎、抗膽固醇和抗高血壓等功效。 近年來，小鼠中的研究表明，姜黃素具有治療非酒精性脂肪肝病、修復高脂飲食導致的小鼠腎損傷、調控肥胖模型小鼠糖脂代謝的作用。相比于高脂組，高脂飼料中添加0.04%姜黃素顯著提高了大黃魚的生長，高降低了肝臟氧化應激，提高了肝臟抗氧化能力。

2.4.5 丙酮酸鈣

丙酮酸鈣是丙酮酸的鈣鹽，是一種性質穩定、無味、微溶于水的白色結晶粉末。丙酮酸鈣對體重減輕和體脂率降低具顯著效果。 作為一種新型營養補充劑，丙酮酸鈣引起了醫學專家的廣泛關注，受到了市場的熱烈歡迎。 目前，丙酮酸鈣多用于控制體重、降血脂和膽固醇、保護心肌、增強耐力、清除自由基等。高脂飼料中添加0.75%的丙酮酸鈣顯著改善了金鯧魚的生長表現，降低了肝臟脂肪蓄積。

然而，這些營養策略是否對大口黑鱸高脂飼料引起的負面影響存在類似改善效果，還需實驗進一步驗證。

3 總結與展望

高脂飼料在一定程度上降低了飼料成本，促進了水產養殖業的發展。 然而，長期攝入高脂飼料會降低大口黑鱸生長、危害魚體肝臟健康、降低魚體疾病抵抗力，嚴重威脅水產養殖業的健康、可持續發展。飼料中添加綠原酸、蝦青素和膽汁酸可以緩解大口黑鱸高脂飼料引起的負面影響。 一些潛在營養策略（如甜菜堿、硫辛酸）可能對大口黑鱸高脂飼料引起的負面影響也具改善作用，但仍需實驗進行進一步驗證。