枸杞多糖对鲤生长性能和肝胰脏抗氧化能力的影响

Effects of Lycium barbarum polysaccharide on growth performance and hepatopancreatic antioxidant capacity of carp

摘要

为探索枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharide， LBP）对鲤生长性能及肝胰脏抗氧化能力的影响，在试验饲料中分别添加比例为0、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%的枸杞多糖，配制成5种等氮等能试验饲料。以450尾平均初始体质量为（10.57±0.89） g的健康鲤为试验对象，随机分为5组，每组3个重复，每个重复30尾试验鱼，分别投喂5种试验饲料，养殖时间为56 d。结果发现，鲤增重率（weight gain ratio， WGR）、特定生长率（specific growth ratio， SGR）均在枸杞多糖添加量为0.005%时最大，分别为（118.45±23.80）%、（1.39±0.20）%/d，且差异显著（P<0.05）。枸杞多糖添加量大于0.005%后，WGR，SGR则呈微弱下降的趋势，但差异不显著（P>0.05）；饲料系数（feed conversion ratio， FCR）随着枸杞多糖添加量的提高而呈先降低后升的变化趋势，在0.005%时最小，为1.54±0.24 （P<0.05）；添加量大于0.005%后，FCR则呈上升趋势，且差异显著（P>0.05）。随着枸杞多糖添加量的提高，鲤肝胰脏超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）、过氧化氢酶（catalase， CAT）活性均呈现先升高后降低的变化趋势，均在枸杞多糖添加量为0.005%时最高，分别为（110.85±7.51） U/mg、（104.58±4.53） mg/（g·min） （P<0.05）；添加量大于0.005%后，SOD活性呈微弱的下降趋势。CAT则在其添加量大于0.01%后呈微弱的下降趋势 （P>0.05）；丙二醛（malondialdehyde， MDA）含量则呈先降低后升高的趋势，在添加量为0.01%时最低，为（0.73±0.81）nmol/mg，但差异不显著（P>0.05）。研究说明添加一定比例的枸杞多糖可提高鲤对饲料的利用率，促进其生长，提高鲤机体的抗氧化能力，且综合考虑，鲤饲料中枸杞多糖的适宜添加水平为0.005%。

Abstract

To explore the effects of Chinese wolfberry polysaccharide （Lycium barbarum polysaccharide， LBP） on carp growth performance and hepatopancreatic antioxidant capacity， 5 kinds of iso⁃nitrogen feed were prepared by adding 0， 0.005%， 0.01%， 0.015% and 0.02% LBP to the test feed. 450 healthy carps with average initial body mass （10.57±0.89） g were randomly divided into 5 groups with 3 replicates and 30 replicates in each group. The results showed that the WGR （weight gain ratio） and SGR （specific growth ratio） of the carps were the largest when the adding amount of LBP was 0.005%， （118.45±23.80） % and （1.39±0.20） %/d， respectively， with significant differences （P<0.05）. When the adding amount of LBP was greater than 0.005%， WGR and SGR showed a slight trend of decline， but the difference was not significant （P>0.05）. With the increase of LBP， FCR （feed conversion ratio） decreased first and then increased， and was the smallest （1.54±0.24） at 0.005% （P<0.05）. FCR increased when the adding amount was greater than 0.005%， and the difference was significant （P>0.05）. With the increase of LBP， the activities of SOD （superoxide dismutase） and CAT （catalase） in the hepatopancreas showed a trend of increasing and then decreasing， which were the highest when LBP was 0.005%， （110.85±7.51） U/mg and （104.58±4.53）mg/ （g·min） （P<0.05）. After adding more than 0.005%， SOD activity showed a weak decreasing trend. CAT showed a slight downward trend when the addition was greater than 0.01% （P>0.05）. The content of malondialdehyde （MDA） decreased first and then increased， （0.73±0.81） nmol/mg of lowest dosage when LBP was 0.01%， and the difference was not significant （P>0.05）. The study suggests that adding a certain proportion of Chinese wolfberry polysaccharide can improve the utilization rate of feed and promote the growth， improve the antioxidant ability of carp. Considering synthetically， the suitable adding level of LBP in carpfeed is 0.005%.

Graphical abstract

关键词

鲤 / 枸杞多糖 / 生长性能 / 抗氧化能力

Key words

carp / Lycium barbarum polysaccharide / growth performance / oxidation resistance

0 引 言

随着无公害可持续化绿色养殖和绿色、高效、无污染鱼药的发展，更多无污染、无残留、无公害的免疫添加剂已经成为目前水产养殖的研究重点之一^［1］。中草药具有来源广，成本低，无污染等优点，可以将中草药或中草药制剂以饲料添加剂的形式添加在基础饲料中，对水产动物进行饲养^［2］。

枸杞 （Lycium barbarum L.）属茄科（Solanaceae）落叶灌木，主要分布在南北美、南非、欧亚大陆和澳大利亚的亚热带地区^［3］。枸杞作为我国传统的名贵中药材，也是民间常见的食品配料 ，具有滋补强壮、益精气、祛风、壮阳、坚筋骨等功效^［4］。我国西北地区是枸杞的主要产地之一，枸杞多糖（Lycium barbarum polysaccharide， LBP）是从枸杞中提取的总含量大约占枸杞重量3.36%的水溶性多糖^［5］。作为来源于枸杞的酸性杂多糖，枸杞多糖具有促生长、免疫调节、改善抗氧化性、消炎活性以及抑菌活性等生物学功能，同时具有绿色高效的优良特性^［6］。有研究发现，在泌乳母兔日粮中添加枸杞多糖可以促进仔兔的生长发育、降低母兔在泌乳期的失重，且对血清生化指标无不良影响^［7］。在对金丝鱼的研究中发现，枸杞多糖能显著提高金丝鱼体内超氧化物歧化酶（superoxide dismutase， SOD）和过氧化氢酶（catalase， CAT）酶活力，显著地降低丙二醛（malondialdehyde， MDA）含量，提高鱼体的抗氧化能力^［8］。目前，枸杞多糖在鱼类养殖中的应用还鲜有报道，本试验旨在通过在鲤基础饲料中加入不同比例的枸杞多糖，研究枸杞多糖对鲤生长性能及抗氧化酶活性等的影响，为枸杞多糖在开发鱼类免疫制剂，促进鱼类健康养殖方面提供可参照的适宜浓度依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本次所使用的鲤（Cyprinus carpio）购买于荣昌区安灵淡水鱼养殖场，选用健康、无伤病的500尾鱼作为试验鱼，购回后用浓度为4%的食盐水消毒后暂养备用。

枸杞多糖（购于陕西新天域生物科技有限公司）为50%纯度。

1.2 试验饲料

基础日粮以鱼粉、豆粕为蛋白质源，以豆油为油脂源。其组成及营养水平见表1和表2。在基础饲料中分别加入比例为0、0.005%、0.01%、0.015%、0.02%的枸杞多糖（浓度梯度设置参考相关文献^［8，17］，并在做预试验基础上确定），配成5种等氮等能的试验饲料，饲料原料全部粉碎后过40目筛，称重后混匀，少量的组分采用逐级扩大法混合均匀，加适量的水，用绞肉机制成直径为1 mm的颗粒，晾干，-20 ℃保存备用。

1.3 试验设计

暂养7 d，暂养期间用商品饲料统一投喂，暂养结束后，挑选大小一致，体质健康，没有伤病的的健康鲤450尾，平均体重为每尾（10.57±0.89） g，平均体长为（11.55±1.30） cm，随机分为5组，设1个对照组（C1组），4个枸杞多糖处理组（C2、C3、C4、C5组，每组10 kg饲料，各组依次添加枸杞多糖比例为0.005%、0.01%、0.015%、0.02%），每个处理组设3个平行。每个处理组投放30尾鱼，随机放入15个试验水泥鱼池（1 m×1 m×1 m）中。试验期间，各个组分别投喂添加了不同比例的枸杞多糖的试验饲料，养殖时间共56 d（7月到8月）。试验期间每天7∶00~8∶00，12∶00~13∶00，18∶00~19∶00按时投喂，每次按鱼体重的3%投喂（饲养期间根据摄食情况适当调整，以当场吃完不再摄食为宜），投喂时定点、定质，待试验鱼摄食结束后，升起食台收集其上的残饵，烘干并称重；试验期间保持微流水（曝气自来水），各试验池水体每天的交换量为30%。水温维持在25~30 ℃，溶解氧高于6.0 mg/L，pH 7.0~7.5。每天按时监测试验鲤的摄食行为，活动状况，伤病和死亡数量等。

1.4 取样方法及样品的制备

试验结束后，停食24 h，测定每个试验组鲤尾数以及体重体长。测量后，每个重复组中随机抽取3尾幼鲤用50 mg/L的MS⁃222 溶液麻醉，在冰盘上解剖，取出肝胰脏，用预冷的磷酸钠缓冲液冲洗，并用滤纸吸干，准确称取鲤肝胰脏的质量，加入相当于其重20倍的磷酸钠缓冲液，迅速研磨后用离心机（4 ℃，3 500 r/min）离心20 min，取上清液作为粗酶提取液，用液氮速冻后转入-80℃冰箱中保存备用，用于测定鱼体肝胰脏抗氧化指标。

1.5 测定指标和方法

1.5.1 生长指标的测定

根据测定的数据计算试验鱼的增重率（weight gain rate，WGR）、特定生长率（specific growth rate，SGR）、饲料系数（feed conversion ratio， FCR），根据统计的试验鱼死亡情况计算成活率（survival rate，SR），计算公式如下：

增重率（WGR， %）=（W_t -W₀）/ W₀×100%

特定生长率（SGR， %/d）=（lnW_t -lnW₀）/t×100%

饲料系数（FCR）=F/（W_t -W₀）%

成活率（SR， %）=N_f /N_i ×100%

式中，W₀、W_t 分别为试验鱼的初始体质量和终末体质量（g）；F为饲料摄入量（g）；N_f 、N_i 分别为试验开始和结束时试验鱼的尾数；t为养殖天数（d）。

1.5.2 肝脏抗氧化指标的测定

动物机体防御体系包括酶促与非酶促2个体系，一般通过分解过氧化物、消除自由基防止引发脂质过氧化和去除可催化反应的金属离子的途径来发挥免疫防护^［9］。SOD、CAT是生物体内参与机体免疫防护作用的重要抗氧化酶，在抗氧化和细胞损伤等方面起重要作用，其活性的强弱直接反映了动物机体清除体内活性氧自由基的能力。SOD的主要功能是清除体内有氧代谢产生的超氧阴离子^［10］。CAT主要在过氧化物酶体、乙醛酸循环体以及细胞质中发挥作用，参与体内防御应答反应以及细胞内氧化还原平衡的控制^［11］。氧在代谢的过程中可以产生多种性质活泼的自由基，生物膜的多元不饱和脂肪酸可通过这些自由基发生脂质过氧化，并生成脂质过氧化物，脂质过氧化物可以分解产生MDA，MDA的含量常常可反映出机体内脂质过氧化的程度，并间接反映出细胞损伤的程度^［12］。

SOD活性采用连苯三酚自氧化法^［13］测定。SOD活性单位定义为：1 g肝组织反应液中SOD抑制率达到50%时所对应的SOD量。CAT活性测定采用高锰酸钾滴定法^［14］。CAT活性单位定义为：1 g肝组织每分钟分解过氧化氢（H₂O₂）的量。MDA含量测定采用TBA比色法^［15］。

1.6 数据统计与分析

采用SPSS 20.0软件对试验数据进行单因素方差分析（one⁃way ANOVA），数据差异显著时，采用LSD检验法进行多重比较，差异水平定为0.05。试验结果均保留2位小数，并以“平均值±标准差”表示。以多项式来拟合WGR、SGR、FCR与枸杞多糖添加水平的关系。

2 试验结果

2.1 枸杞多糖对鲤生长性能的影响

由表3可知，随着饲料中枸杞多糖添加量的升高，鲤的WGR、SGR均呈现先升高后下降的趋势，均在枸杞多糖添加量为0.005%时最大，WGR为（118.45±23.80）%、SGR为（1.39±0.20）%/d，且差异显著（P<0.05）。枸杞多糖添加量大于0.005%后，WGR，SGR则呈下降微弱的趋势，但差异不显著（P>0.05）；FCR随着枸杞多糖添加量的提高而呈先降低后升的变化趋势，在0.005%时最小，为（1.54±0.24）（P<0.05）；添加量大于0.005%后，FCR则呈上升趋势，且差异显著（P<0.05）。通过抛物线回归，在抛物线的最高点分别获得鲤WGR、SGR的最大值，此时对应的枸杞多糖添加水平为0.005%，FCR最小时对应的枸杞多糖添加水平为0.005%（图1）。从生长性能的角度看，枸杞多糖的添加水平为0.005%为宜。

2.2 枸杞多糖对鲤肝胰脏抗氧化能力的影响

从表4可知， 随枸杞多糖添加量的增加，鲤的SOD、CAT活性均而呈现先升高后下降的变化趋势。均在枸杞多糖添加量为0.005%最高，SOD最高值为（110.85±7.51）U/mg、CAT最高值为（104.58±4.53）mg/（g·min）（P<0.05）；添加量大于0.005%后，SOD活性呈微弱的下降趋势。CAT则在其添加量大于0.01%后呈微弱的下降趋势（P<0.05）；丙二醛MDA含量则呈先降低后升高的趋势。在添加量为0.01%最低，为（0.73±0.81）nmol/mg。总体低于对照组，但差异不显著（P>0.05）。

3 结论与讨论

3.1 枸杞多糖对鲤生长性能的影响

在大量对枸杞多糖的研究中发现，枸杞多糖具有促进生长，提高消化利用率的作用。张民^［16］研究认为，枸杞多糖的生物学功能一方面是其本身可参与多种功能的调节，另一方面是其可促进机体对于多种微量元素的吸收从而间接进行调节作用。在黄颡鱼（Pelteobagrus fulvidrac）饲养中，在其饲料中添加一定量的枸杞多糖， 投喂8周后发现可以提高黄颡鱼的增重率， 并降低饲料系数^［17］。刘亚娟等^［18］在肉兔的饲粮中添加1%的枸杞多糖，发现可以有助于提高肉兔的生长性能。李宇敏等^［19］发现枸杞多糖可提高獭兔的表观消化率和氮代谢能力。在本试验中， 在一定范围内，随着枸杞多糖添加量的提高，鲤的WGR、SGR均呈先升后降的趋势， 而FCR则呈先下降后升的趋势。说明添加一定比例的枸杞多糖能促进鲤的生长，改善饲料转化利用率。与上述研究结果一致，推测是枸杞多糖能促进动物机体相关蛋白质的合成，加快机体消化吸收能力，促进生长发育。

3.2 枸杞多糖对鲤抗氧化能力的影响

大量研究表明， 枸杞多糖可以有效增强机体的抗氧化能力。高春燕等^［20］在做枸杞多糖体外抗氧化性能研究中发现， 枸杞多糖对超氧阴离子、烷基自由基、羟基自由基、DPPH自由基均有清除作用。王建华等^［21］在对小鼠灌服枸杞多糖后，发现能显著或极显著提高小鼠血清及肝脏等脏器中的SOD活性， 极显著降低MDA含量。谭连节等^［22］在枸杞多糖对卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）幼鱼肝脏抗氧化能力的影响中发现，枸杞多糖组肝脏超氧化物歧化酶活性显著高于对照组。本试验中鲤的 SOD、CAT活性随着枸杞多糖添加量的升高呈现先升高后下降的趋势。添加量大于0.005%后，SOD活性呈微弱的下降趋势。CAT则在其添加量大于0.01%后呈微弱的下降趋势，但差异均不显著（P>0.05），在鲤的MDA含量均随枸杞多糖添加水平的增加而呈现先降低后升高的趋势，总体各试验组均低于对照组，且差异不显著（P>0.05）。与上述研究结果一致，说明枸杞多糖能消除自由基，起到提高动物的免疫力的作用。

本试验结果表明，饲料中添加一定比例的枸杞多糖，能提高鲤的增重率，特定生长率，显著改善饲料转化利用率，同时提高鲤机体的抗氧化能力。鲤的WGR，SGR，FCR与枸杞多糖添加水平的关系，经回归分析可知，鲤饲料中枸杞多糖的适宜添加水平为0.005%。对于枸杞多糖在其他水生动物上的应用还有待进一步深入研究。

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