瓊膠多糖對異育銀鯽生長、體組成和抗氧化能力的影響

郭益紅 ， 宣雄智 ， 趙永志 ， 李文嘉

（1.蘇州農業職業技術學院，江蘇蘇州 215008；2.廣東海納川生物科技股份有限公司，廣東佛山 528500；3. 河南省農業科學院畜牧獸醫研究所，河南鄭州 450002）

瓊膠是一種從紅藻中提取的天然膠體， 是一種鏈狀聚合物， 結構上由 （1-3）-β-D-半乳糖和（1-4）-3、6-內醚-α-L-半乳糖等組成。 瓊膠具有良好的凝膠、增稠和穩定性能，在食品中被廣泛用作膠凝劑、穩定劑、增稠劑、分散懸浮劑，用來增加食品黏度、 使食品黏滑而富有彈韌性 （付曉婷，2008）；在工業上，瓊膠可以進一步制成瓊膠糖，是很好的免疫擴散介質，在臨床診斷、生物化學、微生物學、免疫學研究上發揮重要作用。 在醫學上，可用作腹瀉劑、片劑、油膏劑、魚肝油乳化劑等（王琪琳等，2002）。瓊膠是一種很好的膳食纖維，含有人體必需的多種礦物質元素， 具有排毒和降血糖等保健作用（何坤祥，2016）。紅藻中瓊膠的產量和質量隨環境因素，如溫度、鹽度、光照、營養鹽等的變化而變化（衛燕云等，2020），因此其品質不太穩定。 異育銀鯽（Carassius auratus gibelio）是以興國紅鯉為父本，天然雌核發育的方正銀鯽為母本，經人工授精和異精雌核發育而獲得子代， 其生長迅速，適應能力強，且肉質鮮美，頗受人們喜愛（劉艷輝等，2021）。

水產飼料常用黏合劑為淀粉、纖維素等，海藻多糖替代飼料黏合劑對經濟魚類生長和免疫性能的影響研究鮮有報道（宣雄智，2014），本試驗擬探索瓊膠粉梯度替代淀粉對異育銀鯽生長代謝和免疫性能的影響， 評估瓊膠應用于水產飼料的可行性。

1 材料和方法

1.1 試驗飼料 瓊膠粉購自廣東環凱生物科技有限公司。所有飼料原料經粉碎后過60 目篩后充分混合均勻， 采用逐級擴大的方法添加維生素和礦物質等微量原料，然后加適量蒸餾水，拌勻后用硬顆粒擠壓機制成直徑為1.5 mm 的顆粒飼料，室溫風干后密封于真空包裝袋中， 存放于-20 ℃冰箱中待用。 以不含瓊膠粉的飼料為對照組，另外，分別以1%、3%、5%瓊膠替代基礎飼料中的淀粉，配制 3 組試驗飼料（D1、D2、D3 組），基礎飼料組成及營養水平見表1。

表1 飼料組成及營養水平（干物質） %

1.2 試驗魚與試驗條件 試驗用異育銀鯽幼魚購自江蘇華辰水產實業有限公司，試驗開始前，先將試驗魚在室內養殖箱 （規格70 cm×60 cm，200 L 圓柱型）馴化2 周，馴化期間投喂對照組飼料。養殖試驗設5 組，每組3 個重復。 試驗開始前，試驗魚禁食24 h， 挑選健康且規格一致的幼魚稱重，并放入養殖箱，每箱25 尾。試驗魚初始體質量為（10.32±0.16）g，試驗水溫為（20±2）℃，pH 為 7.5左右；適量連續充氣，使水體溶氧≥5 mg/L；以飽食投喂法每天投喂 2 次（8：30、16：30），準確記錄投飼量， 投喂結束后2 h 用虹吸法去除養殖箱底部的糞便。

1.3 樣品收集 養殖試驗結束后， 試驗魚禁食24 h，麻醉后（40 mg/L 丁香酚）稱重。 每缸隨機挑取12 尾，其中3 尾用作全魚樣本，其余9 尾尾靜脈采血，低溫離心（1500 r/min，15 min，4 ℃）吸取上層血清，經液氮速凍后置于超低溫冰箱（-80 ℃）保存備用。 將上述抽完血的試驗魚 （每處理組共12 尾）用于肝臟、前腸取樣，所取樣品經液氮速凍后保存于超低溫冰箱（-80 ℃）待用。

試驗最后2 周，給試驗魚投喂含1% Cr2O3的消化率試驗飼料，飼喂結束后1 h，用虹吸法收集糞便，測定飼料表觀消化率。

1.4 測定指標

1.4.1 常規生長及血清指標測定 飼料和全魚樣品的水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分含量，肝臟的水分和粗脂肪含量均按國標方法測定。 粗蛋白質用凱氏定氮法，粗脂肪用索氏抽提法，粗灰分用馬弗爐在550 ℃灼燒法， 水分用105 ℃烘干恒重法測定，血清谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、總膽固醇（TC）和甘油三酯（TG）的測定依照南京建成生物工程研究所試劑盒說明書進行。

試驗魚的增重率、飼料轉化率、攝食率等指標的計算公式如下：

增重率=（mt×m0）/m0；

飼料轉化率 =（mt×m0+ md）/ I；

攝食率/%= I/[t×（m0（g） + mt（g））/2]×100；

成活率/%=末尾數/初尾數×100。

式中：mt為試驗結束時魚體質量，g；m0為試驗初始魚體質量，g；t 為試驗時間，d；md為死亡魚體質量，g；I 為飼料干物質總投喂量，g。

蛋白質效率/%=（mt-m0）/（I×CP）× 100。

式中：mt為試驗結束時體質量，g；m0為試驗初始體質量，g；t 為試驗時間，d；md為死亡魚體質量，g；CP 為飼料中粗蛋白質含量；I 為飼料干物質總投喂量，g。

1.4.2 表觀消化率測定 表觀消化率的測定參照Cho & Kaushik（1990）所報道的方法，本研究以1% Cr2O3作為指示劑，對所配制的試驗飼料組干物質、 粗蛋白質和粗脂肪的表觀消化率進行了測定。 計算公式如下：

表觀消化率/%＝[1－（A0/A×B/B0）]×100；

式中：A、A0分別為飼料中和糞便中的營養物質含量；B、B0分別為飼料和糞便中的Cr2O3含量。

1.4.3 消化、 免疫及抗氧化酶活性的測定 酶液的制備及異育銀鯽前腸蛋白酶活性的測定參照宋林等（2013）所報道的方法，前腸脂肪酶、淀粉酶、肝臟超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量均采用南京建成生物工程研究所試劑盒測定， 粗酶液中蛋白質濃度測定采用考馬斯亮蘭染色法 （南京建成生物工程研究所試劑盒）。

1.5 數據統計分析 采用SPSS 22.0 軟件對試驗所得數據進行單因素方差分析 （One-way Anova），差異顯著時（P ＜ 0.05），用 Duncan’s 法進行多重比較檢驗。 統計數據均以“平均值±標準誤”表示。

2 結果

2.1 瓊膠對異育銀鯽生長、體成分和飼料利用率的影響 隨著瓊膠添加量的逐漸增加， 異育銀鯽的增重率呈先上升后下降的趨勢， 但各組差異不顯著（P ＞ 0.05）。 隨著瓊膠添加量的增加，異育銀鯽肝臟粗脂肪含量逐漸降低，D3 組肝臟脂肪含量、全魚粗蛋白質含量、干物質表觀消化率分別比對照組顯著下降 7.75%、7.56%和 4.00%（P ＜0.05）（表 2 ~ 表 4）。

表2 養殖8 周后異育銀鯽的生長和飼料利用情況

表3 養殖8 周后異育銀鯽全魚及肝臟成分（鮮質量） %

表4 養殖8 周后異育銀鯽的表觀消化率 %

2.2 瓊膠對異育銀鯽消化酶活力的影響 本試驗中，D2 和D3 組異育銀鯽前腸淀粉酶活性分別比對照組顯著下降19.80%和26.99%（P ＜0.05），但各組前腸蛋白酶和脂肪酶活性無顯著差異（P ＞0.05）（表 5）。

表5 養殖8 周后異育銀鯽前腸消化酶活性 U/mg prot

2.3 瓊膠對異育銀鯽抗氧化酶活力的影響 本試驗中， 隨著瓊膠添加量的增加， 異育銀鯽肝臟SOD 和 CAT 變化趨勢相似，CAT/SOD 比值逐漸下降，D3 組肝臟酸性磷酸酶、 過氧化氫酶的活性及CAT/SOD 比值比對照組顯著下降11.00%、19.61%和16.08%，各組肝臟MDA 含量無明顯差異（表 6）。

2.4 瓊膠對異育銀鯽血清指標的影響 本試驗中，D2 和D3 組異育銀鯽血清總膽固醇含量分別比對照組顯著下降11.00%和8.33%，其他指標各組間無顯著差異（表7）。

3 討論

3.1 瓊膠對異育銀鯽生長、消化及體成分的影響本試驗中，隨著瓊膠添加量的逐漸增加，異育銀鯽的增重率呈先上升后下降的趨勢。 宣雄智等（2014）用含有瓊膠的飼料投喂黑鯛，只有當瓊膠添加量達9%時，黑鯛的增重率才顯著下降。 本試驗中瓊膠替代異育銀鯽飼料中的淀粉量最高為5%，且異育銀鯽是雜食性魚類，食性廣，對瓊膠等多糖可能有較強的耐受性。

隨著瓊膠添加量的增加， 異育銀鯽肝臟粗脂肪含量逐漸降低，當瓊膠添加量為5%時，與對照組相比，試驗魚肝臟脂肪含量、全魚粗蛋白質含量顯著下降。瓊膠具有較強的吸水膨脹能力，可能會導致異育銀鯽腸道內食糜黏度上升， 減少食糜微團與腸道吸收表面的接觸， 抑制腸道黏膜對食糜微團中營養物質的吸收（聶國興等，2007）和飼料干物質表觀消化率的顯著下降， 證實了該組魚對飼料營養物質的消化受到了負面影響。

3.2 瓊膠對異育銀鯽消化酶活力的影響 魚類淀粉酶是一種碳水化合物水解酶， 主要是由肝胰臟生成和分泌， 淀粉酶活性的高低會影響到魚類對食物的消化吸收（關瑩等，2021）。 有研究表明，木聚糖、 果膠等非淀粉多糖對水產動物部分消化酶活性具有較強的抑制作用（張振龍，2014）。本試驗中，當瓊膠添加量為3%和6%時，異育銀鯽前腸淀粉酶活性顯著下降， 但蛋白酶和脂肪酶活性卻不受影響。魚類對碳水化合物的利用率較低，且淀粉酶活性與飼料淀粉含量有關， 隨著瓊膠添加量的線性增加， 飼料淀粉含量逐漸降低可能是淀粉酶活性下降的原因之一， 然而淀粉酶活性并非線性下降， 可能是飼料瓊膠含量的升高不利于食糜與消化液的充分混合， 食糜黏度增加使淀粉酶與底物不能充分接觸， 而底物數量的減少間接抑制了淀粉酶的活性。 瓊膠粉黏性大，吸附性強，也可能對酶蛋白有吸附作用， 鈍化了消化酶的活性基團（陳亞非等，2005）。

3.3 瓊膠對異育銀鯽抗氧化能力的影響 海藻多糖在冷凍后可分為膠體部分和非膠體部分，非膠體部分的免疫活性要遠高于膠體部分， 本試驗所用的是商業瓊膠產品， 其所含有的生物活性物質很少， 對異育銀鯽生理生化的影響主要是基于其物理特性， 如黏度和吸水膨脹性能等 （宣雄智等，2018），因此本試驗中，在飼料中添加不同水平的瓊膠并沒有增強肝臟抗氧化酶和血清溶菌酶，這與宣雄智等（2014）對黑鯛的研究結果一致。 在魚類抗氧化系統中，SOD 和CAT 酶在機體清除活性氧自由基中起著關鍵作用， 這兩種酶活性的變化能有效反映機體抗氧化防御的變化特征， 基于SOD 和CAT 的作用機理，兩者的變化趨勢是類似的， 且一定程度上，CAT/SOD 比值與機體所承受的氧化壓力成正比（Avanzo 等，2001）；丙二醛含量則可敏銳的反映機體內脂質過氧化強弱（Mu等，2002）。本試驗中，SOD 和 CAT 變化趨勢相似，且隨著瓊膠含量的增加，CAT/SOD 比值逐漸下降， 當飼料中瓊膠含量達5%時， 異育銀鯽肝臟CAT 的活性及CAT/SOD 比值顯著下降，而肝臟丙二醛含量并無明顯變化， 表明飼料中添加5%的瓊膠可能并非損害了異育銀鯽機體的抗氧化能力，而是降低了異育銀鯽的抗氧化壓力，具體機制有待進一步研究。

3.4 瓊膠對異育銀鯽血清生化指標的影響 本試驗中，3%和5%瓊膠組異育銀鯽血清總膽固醇含量顯著低于對照組。 研究表明，海藻所含的可溶性膳食纖維有利于降低機體膽固醇 （虞燕華等，2021）， 其作用機理主要是通過改變消化道內容物的黏度、pH 及對消化道內容物的吸附性來影響肝胰臟和腸道的生理功能， 膳食纖維的黏度越大， 對膽固醇的吸附性越強 （Isabel 等，1998）。 瓊膠是一種具有良好黏性和凝膠性的膳食纖維， 這些膳食纖維可能提高了消化道內容物的黏度，減少了異育銀鯽對膽固醇的吸收。

酸性磷酸酶是巨噬細胞溶酶體的標志酶，在酸性環境中，可水解表面帶有磷酸酯的異物，并可修飾或改變外來異物的表面分子組成， 增強免疫細胞對異物的識別， 從而加速免疫細胞對異物的吞噬和降解（Meng 等，2003）。 本試驗中，當瓊膠添加量達5%時，異育銀鯽肝臟酸性磷酸酶活性顯著下降， 表明魚體免疫力可能受到一定的損害。 有研究表明， 當魚體處于健康狀態時， 血清膽固醇含量與魚體抗病能力呈正相關（Nakagawa 等，2007），因此血清總膽固醇含量的下降也從側面證實了魚體免疫力受到一定的負面影響。

4 小結

瓊膠粉替代淀粉對異育銀鯽的生長性能無明顯影響。 本試驗條件下，當瓊膠粉添加量達5%時， 有助于降低異育銀鯽肝臟粗脂肪和血清膽固醇含量，在一定程度上減輕了魚體的抗氧化壓力，但魚體免疫力也會受到一定的負面影響。