我国水产养殖正处于高速发展阶段,为提高产量,养殖密度逐年增高,同时抗生素被大规模应用于水产养殖中,导致养殖环境恶化,水产动物耐药性增加。为了倡导绿色健康养殖,多数国家禁止在水产养殖中使用抗生素
[1]。因此,开发抗生素的优良替代品,是目前水产养殖业亟需解决的问题。中草药作为饲料添加剂因其原料天然、毒副作用小、无污染等优点,被广泛应用于水产养殖。
尼罗罗非鱼(
Oreochromis niloticus),又称罗非鱼、非洲鲫鱼、尼罗丽鲷,原产于非洲的尼罗河水系,是一种热带鱼类,隶属于鲈形目、慈鲷科、罗非鱼属。尼罗罗非鱼具有味道鲜美、养殖周期短等优点,在全球各地均已实现人工养殖
[2]。
黄芪(
Astragalus)为豆科多年生草本植物,含多糖、皂甙、黄酮、氨基酸等多种有效成分,有促进抗体生成和免疫反应的作用,其中以黄芪多糖(
Astragalus polysacharin,APS)的研究报道为多
[3]。黄芪多糖是黄芪的主要活性成分之一,由己糖醛酸、葡萄糖、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等组成,可作为免疫促进剂或调节剂,同时具有抗病毒、抗衰老、抗应激、抗氧化等作用
[4]。目前黄芪多糖已广泛应用于水产养殖中。研究发现,黄芪多糖可较好地促进齐口裂腹鱼的生长和免疫力
[5]。刘家桃等
[6]将黄芪多糖添加到饲料中,能够显著提高凡纳滨对虾的免疫功能和抗氧化能力。与此同时,杨政高等
[7]的研究表明,黄芪多糖的添加可以提高吉富罗非鱼生长性能、免疫能力并提高其对无乳链球菌攻击下的抗病力。虽然黄芪作为传统中药在水产养殖领域的应用已有一定研究基础,但是在尼罗罗非鱼的饲料应用方面尚未得到充分探讨。本研究以黄芪多糖作为饲料添加剂,探究黄芪多糖对尼罗罗非鱼生长、肠道消化和形态以及在氨氮攻毒后抗氧化能力的影响,旨在为黄芪多糖在罗非鱼养殖中的应用提供多维度的数据支持。
1 材料与方法
1.1 试验饲料
饲料用黄芪多糖(含量60%)为驻马店华中正大有限公司提供。试验饲料是在基础饲粮中额外添加0.5 g/kg黄芪多糖。基础饲粮参考文献[
7]配制,其组成见
表1。
1.2 试验用鱼和饲养管理
试验用于购自罗非鱼养殖场,暂养14 d后,每组挑选60尾平均体质量接近的罗非鱼,随机分配至3个缸中,每个缸放20尾鱼。养殖期间,每天投喂2次(09:00和16:00),投喂量为鱼体质量的5%,并根据天气和摄食行为进行调整。记录采食量、成活率;每周换水1次,每次换水70%,并检测水质,水温27~32 ℃,溶解氧>5 mg/L,pH值 7.2~7.5,氨氮<0.2 mg/L,亚硝酸盐<0.1 mg/L。养殖试验期56 d。
1.3 样品采集
养殖56天后,禁食24 h后捞出称质量并计数。每缸鱼随机选取3尾进行解剖,取内脏团称质量,并分离肠道,用生理盐水冲去内容物,液氮保存于-80 ℃冰箱,用于测定肠道消化酶活性;取肝脏和前肠1~2 cm,固定在4%多聚甲醛溶液,用于组织切片;同时,采集背部肌肉于-20 ℃保存,用于常规组成分析。
1.4 生长性能与形体指标测定
增质量率、饲料系数、特定生长率、脏体指数、肝体指数、肥满度计算公式如下:
增质量率(WGR)=(终末体质量 ‒ 初始体质量)/初始体质量×100%
饵料系数=摄入饲料量/(终末体质量 ‒ 初始体质量)×100%
特定生长率(SGR)=100×(ln末质量 ‒ ln初始质量)/养殖时间×100%
脏体比(VSI)=100(内脏质量/体质量)×100%
肝体比(HSI)=100×(肝脏质量/体质量)×100%
肥满度=(体质量/体长3)×100%
1.5 肌肉常规组分测定
根据AOAC的方法
[8]测定肌肉的常规组分。水分和粗灰分分别采用105 ℃干燥法和550 ℃高温灼烧法测定;粗蛋白质采用凯氏定氮法测定(2300 Auto analyzer, FOSSTecator, AB, Hoganas, Sweden);采用Bligh和Dyer(1959)的方法提取总脂肪。
1.6 组织切片
肠道组织学(肠绒毛高度、宽度、肌层厚度)切片由武汉某生物科技有限公司制作,采用OLYMPUS CX-41型光学显微镜拍照,使用Image J 1.8 软件进行数据测量。
1.7 消化酶活性测定
前肠组织4 ℃解冻,称取0.1 g,用9倍体积的冰冷生理盐水匀浆,在4 ℃下3 000 r/min离心15 min,取上清液测定酶活性。淀粉酶(货号:C016-1-2)、脂肪酶(货号:A054-2-1)测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。蛋白酶采用福林-酚试剂法测定。
1.8 血清生化指标
根据文献[
9],攻毒试验选择氯化铵(NH
4Cl,纯度≥99.5%,购自国药集团),在试验组中投入氯化铵5.42 mg/mL,加入氯化铵后的养殖水体pH值为6.97。分别在攻毒试验开始的1、3、5、7 d取样,每个鱼缸取3条鱼、尾静脉采血,3 000 r/min 离心30 min(4 ℃),分离出血清并保存在-80 ℃中,用于测定超氧化物歧化酶(T-SOD,货号:A001-3-2)、过氧化氢酶(CAT,货号:A007-2-1)活性,测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.9 数据分析
所有数据按“平均值±标准差”表示,用SPSS 26.0 软件进行统计分析,采用独立样本t检验对数据进行多重比较,P<0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 生长性能和形体指标
如
表1所示,与对照组相比,添加黄芪多糖组末质量、增质量率、特定生长率显著高于对照组,饵料系数显著低于对照组(
P<0.05)。与此同时,黄芪多糖组显著增加罗非鱼的肝体比(
P<0.05),但肥满度和脏体比无显著性差异(
P>0.05)。
2.2 肌肉常规组分
由
表2可知,各试验组肌肉水分、灰分和粗蛋白质含量均无显著差异(
P>0.05),但黄芪多糖组肌肉中粗脂肪含量显著高于对照组(
P<0.05)。
2.3 肠道组织切片
由
图1和
表3可知,与对照组相比,添加黄芪试验组的肠道肠绒毛宽度无显著性差异(
P>0.05),但黄芪多糖的添加可以显著提高罗非鱼肠道绒毛高度和肌层厚度(
P<0.05)。综合结果表明黄芪多糖在罗非鱼饲粮中可促进肠道绒毛的生长。
2.4 肠道消化酶的活性对比
由
表4可以看出,黄芪试验组肠道中脂肪酶、淀粉酶活性均显著高于对照组(
P<0.05)。
2.5 血清抗氧化能力对比
由
表5可见,与对照相比,黄芪多糖试验组受氨氮攻毒后,在第1天、第3天,相较对照组,血清SOD活性显著提高(
P<0.05),其中对照组SOD酶活呈现先下降后升高的趋势,黄芪多糖试验组呈现下降趋势。由
表6可见,在氨氮攻毒下,血清CAT活性没有显著差异,但在第1天和第5天时,黄芪多糖组的血清CAT活性均高于对照组。综合氨氮攻毒后血清的结果,表明罗非鱼饲粮中补充黄芪多糖可有效缓解氨氮胁迫的应激。
3 讨 论
黄芪多糖能够促进动物机体的生长发育,并可以作为膳食补充剂开发应用
[10]。与此同时,较多研究发现添加黄芪多糖能显著提高水产动物的增质量率、特定生长率,同时降低饲料转化率
[11-13]。同样,本试验在罗非鱼饲料中添加黄芪多糖后显著提高了罗非鱼的增质量率和特定生长率,降低饲料系数,表明黄芪多糖在促进尼罗罗非鱼的生长性能及降低养殖成本方面具有很好的优势。
消化酶可以消化食物并吸收营养,其中淀粉酶可以将淀粉水解成单糖,而脂肪酶有助于催化脂肪进行水解,帮助宿主更好吸收利用营养
[14]。研究表明饲料中黄芪多糖能显著提高鱼类消化酶的活性。Wei等
[15]的研究结果也与本研究的一致,同样证明了黄芪多糖的添加可显著提高亚洲海鲈的消化酶活性。
肠道形态的完整性可以维持正常的肠屏障功能以及消化吸收能力,而肠道的形态主要由长绒毛和肠道壁决定,提高绒毛高度和肠壁厚度可以增加肠道与食物的接触面积,增加机体对营养物质的吸收利用率。且肠道微绒毛还具有阻挡有害菌入侵的功能,保护肠道健康
[16]。本研究在饲料中添加黄芪多糖后显著提高了肠道微绒毛的高度,并可以增加肠道肌层的厚度,对罗非鱼肠道形态健康具有积极的影响,这与消化酶的变化结果一致。
血液是机体的重要组成成分,机体的生理与病理变化通常会引起血液相关指标的改变,因此血液的生化指标与机体免疫能力有着密不可分的关系
[17]。超氧化物歧化酶(SOD)具有较强的抗氧化能力,能够维持机体的氧化与抗氧化平衡,保护细胞免受损伤,过氧化氢酶(CAT)同SOD一样代表机体抗氧化能力,可以分解氢氧自由基,对细胞及内环境具有保护作用
[18]。本研究表明饲粮中补充黄芪多糖可以提高罗非鱼在氨氮攻毒下的血清抗氧化能力,这也与黄芪多糖本身具有的抗氧化活性有关
[19]。
综上所述,黄芪多糖的添加能够显著促进罗非鱼的生长,提高其体质量和生长速率。同时,黄芪多糖显著增强了尼罗罗非鱼的抗氧化能力,降低了体内过氧化物的水平,改善了生理健康状态。结果证明黄芪多糖不仅有助于改善水生动物的生长和健康状况,还可为养殖管理优化提供重要的理论依据和实践指导。