凹凸棒石對錦鯉非特異性免疫及抗氧化指標的影響

侯樹旺,楊圓圓,方珍珍,孫學亮,陳成勛

(天津農學院水產學院,天津 300384)

錦鯉(Cyprinuscarpiohaematopterus)近年來深受廣大消費者們的喜愛,被稱為“水中活寶石”“會游泳的藝術品”[1],現在人們對觀賞魚健康以及觀賞性的要求越來越高,但隨著大面積集約化養殖的發展以及抗生素濫用等原因,導致了錦鯉自身免疫能力較差的缺陷,因此通過改善飼料來提高錦鯉的免疫能力顯得尤為重要[2]。凹凸棒石(Attapulgite,APT)又名坡縷石,具有“萬用之土”的美譽[3],目前我國甘肅等地已探明的凹凸棒石儲量達11億噸,占世界總儲量的4/5[4]。凹凸棒石具有諸多優異的生物學功能,且無毒無污染,應用前景十分廣闊[5]。研究證明,凹凸棒石在飼料工業中可作為營養增強劑,同時其優異的吸附性還可以吸附動物腸道內的致病菌等有害物質,對動物疾病的防治具有關鍵作用[6-7]。劉洋等[8]用4 000 mg/kg載鋅凹凸棒石替代飼糧中的抗生素,可顯著增強斷奶仔豬的抗氧化能力和免疫功能;張瑞強等[9]研究證明,在飼料中添加載鋅凹凸棒石可以提高團頭魴的抗氧化狀態和免疫能力,同時還能緩解運輸應激造成的肝臟損傷;王雨雨等[10]報道,在櫻桃谷肉鴨的日常飼料中添加少量的凹凸棒石,能夠增強鴨胸部和腿部肌肉的SOD活性;同時有研究發現,在飼糧中添加適量凹凸棒石也能明顯增加肉雞空腸及回腸的SOD活性,減少MDA含量[11-12]。但目前凹凸棒石在飼料中的應用主要集中在畜牧方面,在水產飼料上的應用還鮮見報道。因此,本文針對凹凸棒石對錦鯉抗氧化能力及非特異性免疫指標的影響等方面做了簡要探討,旨在為凹凸棒石在錦鯉飼料上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗魚與養殖管理

本試驗以錦鯉為研究對象,平均體重為(115.48±3.72)g、平均體長為(12.90±0.54)cm。選用規格一致、健康活潑的錦鯉240尾,隨機分成4個試驗組(其中3組為試驗組,1組為對照組),每組3個重復,每個重復20尾魚,于規格為110 cm×45 cm×50 cm的水族箱中養殖。試驗魚消毒后暫養一周,然后隨機進行分組,基礎飼料馴化1周后,開始正式試驗,養殖周期為4周。飼料投喂時間為每日8:00與16:00,飼料投喂方法為飽食法。

1.2 試驗飼料

基礎飼料組成及營養水平見表1,試驗用凹凸棒石購自天津神力特生物科技有限公司。在基礎飼料的基礎上添加不同濃度的凹凸棒石(0%、3%、5%、8%)制成試驗飼料,分別記為0%(A1組)、3%(A2組)、5%(A3組)、8%(A 4組)。

表1 基礎飼料組成及營養水平(風干基礎) %

1.3 樣本采集及指標測定

1.3.1 樣本采集 養殖試驗結束后停食24 h,取樣,每組取15尾試驗魚,血樣采集方法為尾部采血,解剖后取肝臟、脾臟等組織,血液在冰浴條件下用離心機4 000 r/min離心15 min.,取其上清液,所取樣本于冰箱-80 ℃中冷凍保存。

1.3.2 指標測定 測定總蛋白(TP,考馬斯亮藍法)、超氧化物歧化酶(SOD,羥胺法)、過氧化氫酶(CAT,鉬酸銨法)、酸性磷酸酶(ACP,比色法)、堿性磷酸酶(AKP,比色法)、谷丙轉氨酶(GPT,比色法)、谷草轉氨酶(GOT,比色法)的活性,以及總抗氧化能力(T-AOC,比色法)及丙二醛(MDA,TBA法)的含量。血清室溫融化后直接進行指標測定,指標測定嚴格按照南京建成生物工程研究所的試劑盒說明書進行。

1.4 數據統計分析

試驗數據用Excel 2010及SPSS 16.0進行分析處理,對所有數據進行單因素方差分析(one-way ANOVA),當處理數據間差異顯著(P<0.05)時,進行 Duncan多重比較,試驗結果以平均值和標準差表示。

2 結果

2.1 不同凹凸棒石水平對錦鯉抗氧化指標的影響

由表2可以得知,錦鯉血清中SOD活性在A3組達到最高,且顯著高于其他試驗組(P<0.05)。錦鯉肝臟中SOD活性在A2組達到最高,且顯著高于A4組(P<0.05),但與對照組差異不顯著(P>0.05)。錦鯉血清中CAT活性在A2組達到最高,且顯著高于其他試驗組(P<0.05)。錦鯉肝臟中CAT活性在A3組達到最高,且顯著高于A1、A4組(P<0.05),與A2組差異不顯著(P>0.05)。錦鯉血清中MDA含量在A3組達到最低,在與對照組的比較中,A2組與A3組的MDA含量均出現了顯著性降低(P<0.05),但A4組的MDA含量未出現顯著變化(P>0.05)。錦鯉肝臟中A2組、A3組與A4組的MDA含量均顯著低于對照組(P<0.05),在A3組達到最佳。錦鯉血清中T-AOC在A2組達到最佳,且顯著高于其他試驗組(P<0.05)。錦鯉肝臟中T-AOC在A3組達到最佳,且各試驗組T-AOC均顯著高于對照組(P<0.05)。

表2 不同凹凸棒石水平對錦鯉抗氧化指標的影響

2.2 不同凹凸棒石水平對錦鯉非特異性免疫指標的影響

由表3可以得知,錦鯉血清中ACP活性在A2組達到最高,顯著高于其他試驗組(P<0.05)。錦鯉肝臟中ACP活性在A3組達到最高,且顯著高于A1、A4組(P<0.05),與A2組差異不顯著(P>0.05)。錦鯉血清中的AKP活性在A3組達到最高,且各試驗組AKP活性均顯著高于對照組(P<0.05),在各試驗組之間的對比中,A3與A2組差異不顯著(P>0.05)。錦鯉肝臟中的AKP活性在A3組達到最高,且與A2組差異不顯著,但顯著高于A1、A4組。在試驗組與對照組的比對中,血清中不同水平凹凸棒石試驗組GPT的活性均出現了顯著性下降(P<0.05),各試驗組之間,血清中的GPT活性均未出現顯著變化(P>0.05)。肝臟中A3組和A4組的GPT活性顯著低于A1組(P<0.05);在各試驗組之間的對比中,肝臟中A2組與A1組之間GPT活力無顯著差異(P>0.05)。在試驗組與對照組的比對中,錦鯉血清中各凹凸棒石試驗組GOT的活性均顯著低于A1組(P<0.05);各試驗組之間,血清中GOT活性沒有出現顯著性差異(P>0.05)。錦鯉肝臟中各試驗組的GOT活性顯均著低于A1組(P<0.05);各試驗組之間肝臟GOT活性在A3試驗組達到最低;還可以看出,隨著凹凸棒石水平的不斷提升,血清和肝臟中GOT的活力也在不斷下降,但當達到凹凸棒石作用的峰值時,開始出現緩慢上升。

表3 不同凹凸棒石水平對錦鯉非特異性免疫指標的影響

3 討論

3.1 不同凹凸棒石水平對錦鯉抗氧化指標的影響

在植物和動物的生物體中,存在著SOD、CAT、MDA、T-AOC等抗氧化酶系統,它們都是評價生物體抗氧化能力的重要指標?？寡趸赶到y如SOD、CAT等,在增強吞噬細胞防御等方面發揮著重要作用[13-14]。其中,SOD和CAT作為生物體內十分重要的抗氧化酶,可以通過酶促反應清除自由基,使活性基團的生成與清除處于動態平衡,在生物體的自我保護系統中發揮著十分重要的作用[15]。而MDA是脂質過氧化的主要產物,其在生物體內含量的高低反映了氧化損傷的程度[16]。祝溢鍇[17]研究發現,凹土可以通過吸附仔豬消化道大腸桿菌等來緩解病原菌對機體抗氧化功能造成的損傷。本試驗結果表明,在錦鯉飼料中添加凹凸棒石顯著提高了錦鯉的抗氧化能力,但隨著凹凸棒石含量的增加,各抗氧化指標均在活力達到峰值后開始下降。諸學肸[18]通過研究發現,在快大型黃羽肉雞后期飼糧中添加凹凸棒石負載植物精油復合物,對血清中抗氧化指標無顯著影響,這與本試驗結果不同,推測可能與養殖品種不同有關。Chen等[19]研究證明, 在日常飼料中添加10 g·kg-1的凹凸棒石可以提高肉雞空腸和回腸的SOD活性;簡誼龍等[20]研究證明,在飼糧中添加改性凹凸棒石,可以顯著提高開產前海蘭褐蛋雞血清和肝臟中的SOD活性,同時降低血清中MDA的含量;羅友文等[21]在犬的飼糧中添加了適量的載鋅凹凸棒石,試驗結果表明,載鋅凹凸棒石可以顯著提高犬血清中T-AOC和SOD的活性,同時降低了血清中MDA的含量;王世祺等[22]通過研究發現,在肉雞飼糧中添加適量晶精束解離凹凸棒石,可以顯著降低肉雞胸肌中MDA含量;Zhou等[23]使用凹凸棒石含量為1%的飼料飼喂肉雞,結果顯示肉雞空腸黏膜CAT的活性顯著增加,同時MDA含量也有明顯降低;熊小偉[24]研究發現,在肉雞飼糧中添加不同水平的凹凸棒石基抗菌劑可以顯著提高血液中T-AOC、SOD和CAT的活性。以上結果均與本試驗結論相似,證明了在錦鯉飼料中添加適量的凹凸棒石,能夠提高錦鯉的抗氧化能力。

3.2 不同凹凸棒石水平對錦鯉非特異性免疫指標的影響

魚類屬于低等脊椎動物,但也有非特異性免疫,只是與高等脊椎動物不同的地方在于,因其較低的免疫進化程度,魚類主要依靠非特異性免疫來發揮其在免疫應答過程中的作用[25-26]。在細胞分化、溶解的過程中,磷酸酶發揮著關鍵作用,同時ACP還是巨噬細胞溶酶體酶的標志酶,具有重要的免疫和防御功能。張瑞強[9]研究證明,在團頭魴的飼料中加入載鋅凹凸棒石,能夠顯著提高團頭魴血漿中ACP的活性,緩解運輸對其造成的應激反應。程浩[27]研究發現,在肉雞飼糧中添加不同水平的凹凸棒石負載植物精油復合物,可以提高肉雞血漿中AKP的活性,但活力隨著凹凸棒石負載植物精油復合物的增加達到峰值后開始下降。本試驗研究表明,非特異性免疫指標與凹凸棒石添加水平有一定的相關性,想要提高錦鯉AKP及ACP活性,可以在飼料中添加適量凹凸棒石,但當凹凸棒石添加水平超過最適范圍,各指標活性均從峰值開始下降,這與前人的研究結果相似,說明在飼料中添加適量的凹凸棒石可以增強錦鯉的非特異性免疫能力。

GOT和GPT是動物體內兩種重要的轉氨酶,它們可作為評價肝細胞損傷或壞死的最可靠指標,GOT和GPT通常存在于許多器官或組織中,如肝臟、心臟和血液,特別是在肝中的含量最高[28]。血清中GOT和GPT活性通常很低,它們在非必需氨基酸的合成以及蛋白質的代謝中起著十分重要的中介作用[29]。但是當肝臟受損時,細胞膜的通透性增加,轉氨酶釋放到血清中的速率加快,從而使得血清轉氨酶活性提高,這是由于細胞膜的屏障作用,所以當GPT和GOT活性出現升高時,則表明動物肝臟受損[30]。Lv等[31]報道,在日常飼料中添加2 000 mg/kg的凹凸棒石,可以顯著降低仔豬血清GPT活性,根據研究人員推測,這可能是由于凹凸棒石的添加導致減少了對肝臟的損害,該結果表明凹凸棒石對幼豬的肝臟有保護作用;張瑞強等[9]研究發現,在飼料中加入載鋅凹凸棒石,運輸應激后團頭魴血漿中GPT活性顯著低于對照組,減少了運輸應激對于團頭魴的肝臟損傷。本試驗研究表明,與對照組相比,試驗組血清和肝臟中的GOT和GPT活性均有所降低,但過量添加凹凸棒石則會產生一定的負面影響,這與以上結果相似,證明添加適量凹凸棒石可以有效保護錦鯉的肝功能,減少肝臟的損傷。

4 結論

本試驗條件下,由試驗結果可以得出以下結論:在飼料中添加3%～5%的凹凸棒石能夠增強錦鯉的抗氧化能力及免疫能力;在飼料中添加5%的凹凸棒石可保護錦鯉肝功能不受損傷。綜上所述,在本試驗條件下,凹凸棒石的最適添加量為3%～5%。