酒糟酵母培養(yǎng)物部分替代飼料對草魚抗應(yīng)激相關(guān)酶活性的影響
摘要:研究旨在探討部分替換飼料對草魚抗應(yīng)激相關(guān)酶活性的影響。試驗(yàn)選用95~105g的草魚450尾,隨機(jī)分成5個(gè)試驗(yàn)組,每組3個(gè)重復(fù),分別飼喂酒糟酵母培養(yǎng)物替換0(對照組)、8%、10%、12%、16%的試驗(yàn)飼料,進(jìn)行為期10周的養(yǎng)殖試驗(yàn)。結(jié)果表明:在肝臟中,各酒糟酵母培養(yǎng)物組的超氧化物歧化酶(SOD)活性顯著低于對照組(P<0.05),12%酒糟酵母培養(yǎng)物組總抗氧化能力(T-AOC)明顯低于其他試驗(yàn)組,谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)的活性在替換量10%、12%時(shí)最高;在血清中,8%、10%酒糟酵母培養(yǎng)物組的SOD活性明顯高于對照組(P<0.05);各試驗(yàn)組草魚在氨氮濃度100mg/L脅迫48h,對照組死亡率最高達(dá)70%,12%替換組死亡率最低僅為36.7%。結(jié)果顯示,酒糟酵母培養(yǎng)物部分替換基礎(chǔ)飼料可以增強(qiáng)血清和肝臟中抗應(yīng)激相關(guān)酶的活性,且12%為最佳替換量。
酵母培養(yǎng)物(yeast culture)為發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的副產(chǎn)物,包含蛋白質(zhì)、氨基酸、多糖、無機(jī)鹽、未知功能等免疫生長因子。純凈的酵母在水產(chǎn)養(yǎng)殖中可以作為微生態(tài)保健品進(jìn)行添加,可以提高養(yǎng)殖品種的生長速度和餌料利用率。酵母已經(jīng)在草魚、團(tuán)頭魴、南美白對蝦、鮰魚、中華鱉、星斑川鰈等水產(chǎn)物種上開展研究。
水生動(dòng)物屬于變溫的低等生物,對環(huán)境的適應(yīng)能力差,由于其不完善的免疫系統(tǒng)當(dāng)遇到不適的外部環(huán)境脅迫時(shí),容易造成不可逆的傷害。通過改善其生存環(huán)境、依靠保健類添加劑是提升養(yǎng)殖成功率的關(guān)鍵。張紅梅等在研究酵母甘露寡糖對鯉魚非特異性免疫時(shí)發(fā)現(xiàn),其可以增加免疫細(xì)胞的數(shù)量。李高鋒對團(tuán)頭魴飼喂含2000mg/kg的酵母培養(yǎng)物的飼料明顯提高體內(nèi) SOD、ALT、AST、LYS 等酶的活性。另外在異育銀鯽、大西洋鮭喂酵母培養(yǎng)物的試驗(yàn)中得到的結(jié)論類似。本研究探索部分基礎(chǔ)飼料被酒糟酵母培養(yǎng)物替換后對草魚抗應(yīng)激相關(guān)免 疫酶活性的影響及抗高氨氮脅迫的能力。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)材料
試驗(yàn)魚購自團(tuán)風(fēng)百容水產(chǎn)基地,經(jīng)過2周暫養(yǎng),達(dá)到生理狀態(tài)穩(wěn)定后,選取體格健壯,體重在95~105g之間的草魚魚種 450 尾,隨機(jī)分成 5 組,每組 3 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù) 30 尾魚。各組試驗(yàn)魚投喂用酒糟酵母培養(yǎng)物分別替換等重量的基礎(chǔ)飼料 0(對照組)、8%、10%、12%、16% 的試驗(yàn)飼料?;A(chǔ)飼料是購自湖北海大飼料有限公司的草魚專用配合飼料,酒糟酵母培養(yǎng)物的營養(yǎng)成分見表1,酒糟酵母培養(yǎng)物部分替換后各試驗(yàn)組飼料的營養(yǎng)水平見表2。
1.2 飼養(yǎng)管理
試驗(yàn)魚飼養(yǎng)在1m3圓形鋼化玻璃缸中,除飼料等外界條件均相同。整個(gè)飼養(yǎng)期間保持水質(zhì)穩(wěn)定,水溫24~28℃,容 氧5.0mg/L以上,pH值6.8~7.5。整個(gè)試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間10周,每天9:00和16:00各投喂一次。
氨氮脅迫:將經(jīng)過飼喂10周的試驗(yàn)魚轉(zhuǎn)移到氨氮濃度100mg/L的1m3圓形鋼化玻璃缸中,每缸30尾魚,其他試驗(yàn)條件不變,以氯化銨為氨氮來源,進(jìn)行48h的脅迫試驗(yàn),統(tǒng)計(jì)死亡率。
1.3 樣品采集
每個(gè)試驗(yàn)組的 3 個(gè)重復(fù)缸中隨機(jī)選取 5 尾魚,取 3 份新鮮肝臟,每份2~5g,立即放入液氮罐中。從魚體的尾部靜(動(dòng))脈取血,自然凝固后,4℃冰箱中放置2h,然后3000r/min冷凍離心10min,取上清液。所有樣品采集后,在-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/span>
1.4 酶活性測定
相關(guān)抗應(yīng)激免疫酶活性選用南京建成生物工程研究所的試 劑盒測定。分別測定超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化能力(T-AOC)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)。
1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
數(shù)據(jù)處理采用SPSS 17.0和Origin 8.0軟件。運(yùn)用 SPSS 軟件進(jìn)行單因素方差分析,Origin軟件做柱狀圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚肝臟和血清中 SOD 活性影響
由圖1可知,在肝臟中,各酒糟酵母培養(yǎng)物組草魚SOD活性顯著低于對照組(P<0.05),各酒糟酵母培養(yǎng)物組間差異不顯著(P>0.05)血清中,各試驗(yàn)組草魚SOD活性沒有呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性,其中,16%酒糟酵母培養(yǎng)物組草魚血清SOD活與8%、10%及12%的酒糟酵母培養(yǎng)物組間差異顯著(P<0.05),對照組與8%和12%的替換組間差異顯著(P<0.05)。
2.3 酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚肝臟和血清中 AST 活性的影響
由圖3可知,在肝臟中,16%、8%、10%的酵母酒糟培養(yǎng)物組間差異顯著(P<0.05),10%替換組與12%和16%的替換組間差異顯著(P<0.05)。其中10%酵母酒糟培養(yǎng)物組達(dá)到最大。在血清中,各個(gè)試驗(yàn)組的 AST 沒有出現(xiàn)顯著差異(P>0.05)。AST活性的高低反應(yīng)草魚肝臟的健康程度,其升高的程度與肝細(xì)胞受損的程度相一致,因此,添加12%和16%的酵母酒糟培養(yǎng)物較為適宜。
2.4 酵母酒糟培養(yǎng)物對草魚肝臟和血清中 ALT 活性的影響
由圖4可知,在肝臟中,16%酒糟酵母培養(yǎng)物組草魚ALT活性與對照組、10%酒糟酵母培養(yǎng)物組差異顯著(P<0.05),其他試驗(yàn)組差異不顯著(P>0.05)。ALT升高的程度與肝細(xì)胞受損的程度相一致,可用來指示魚體的健康程度。肝臟中12%和16%酒糟酵母培養(yǎng)物組ALT活性較低,說明替換量較為適宜。在血清中,各試驗(yàn)組沒有出現(xiàn)顯著性差異(P>0.05)。12%酒糟酵母培養(yǎng)物組ALT活性最低。因此,本研究結(jié)果表明,在12%的替換量較合適。
2.5 高氨氮脅迫下酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚的死亡率的影響
由表3可知,各組草魚在高氨氮12 h開始出現(xiàn)死亡;隨著脅迫時(shí)間的增加,各組試驗(yàn)魚的死亡率呈逐漸增長的趨勢。對照組的死亡率是最大,在48h達(dá)到70%;12%酒糟酵母培養(yǎng)物組死亡率最低僅為36.7%。說明在高氨氮的脅迫下,草魚機(jī)體自身的抵抗制止逐漸失去功能,酒糟酵母培養(yǎng)物能夠在一定程度上減緩死亡率。
3 討論
3.1 酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚抗應(yīng)激性能的影響
AST主要存在于肝細(xì)胞的線粒體和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。ALT主要存在肝細(xì)胞漿,肝組織受到破壞時(shí),進(jìn)入血液內(nèi),相應(yīng)的酶活性增強(qiáng)。ALT和AST升高的程度與肝細(xì)胞受損的程度相一致,可反映魚體的健康程度。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),酒糟酵母培養(yǎng)物試驗(yàn)組草魚血清中AST、ALT均沒有出現(xiàn)顯著性的差異(P>0.05),其中12%組ALT活性最低。說明添加12%酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚的機(jī)體抗應(yīng)激性能提高最明顯,可能由于該培養(yǎng)物中含有氨基酸、小肽、未知的功能的活性因子等起到改善機(jī)體的作用。
3.2 酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚抗氧化功能的影響
生物體不僅在正常的生理代謝過程中產(chǎn)生活性氧,自然環(huán)境的一些因子也會(huì)使活性氧增加,活性氧增加能破壞機(jī)體的組成成分,造成傷害。機(jī)體為了保持健康的狀態(tài),需要體內(nèi)的SOD、T-AOC維持自由氧的含量。總抗氧化酶能對機(jī)體內(nèi)的自由氧等進(jìn)行降解。機(jī)體中的總抗氧化能力下降時(shí),容易引發(fā)炎癥及免疫系統(tǒng)等疾病。本試驗(yàn)中,血清中T-AOC的活性無顯著性差異(P>0.05),12%酒糟酵母培養(yǎng)物組草魚血清中活性最高;另外8%和12%酒糟酵母培養(yǎng)物組的草魚血清中SOD活性較高,并與對照組差異顯著(P<0.05)。說明酒糟酵母培養(yǎng)物可提高草魚的抗氧化性,可能的原因是酒糟酵母培養(yǎng)物所含菌群種類豐富,能改善動(dòng)物腸道健康,增強(qiáng)動(dòng)物免疫力和抗病力。
3.3 酒糟酵母培養(yǎng)物對草魚抗高氨氮死亡率的影響
養(yǎng)殖水體中的氨氮是判斷水質(zhì)的重要標(biāo)準(zhǔn),是水體中最常見的毒性物質(zhì)。當(dāng)養(yǎng)殖水體中氨氮含量過高時(shí),可以通過血液進(jìn)入水產(chǎn)動(dòng)物的腦部,致使氨中毒,出現(xiàn)昏迷,長時(shí)間暴露在高氨氮環(huán)境下甚至死亡。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),在100mg/L的氨氮濃度下,各試驗(yàn)組草魚開始出現(xiàn)死亡。隨著時(shí)間的延長,各組草魚的死亡率出現(xiàn)明顯差異。陳智威等研究長蛸的氨氮急性脅迫試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在相同的氨氮濃度脅迫下,長蛸的死亡率隨著時(shí)間延長,逐漸升高;氨氮濃度逐漸增大,死亡率逐漸增加,與本試驗(yàn)結(jié)果類似。涂嬌等研究羅非魚飼喂 6 種藥物后對80mg/L氨氮濃度脅迫下的死亡率,發(fā)現(xiàn)不同的藥物幫助羅非魚抗氨氮脅迫的差異顯著。本試驗(yàn)中,對照組48h草魚的死亡率明顯高于各酒糟酵母培養(yǎng)物組,可能是酒糟酵母培養(yǎng)物中的未知功能因子發(fā) 揮了微生態(tài)制劑的功效,在一定程度上起到藥物的效果。酒糟酵母培養(yǎng)物可以替換一部分基礎(chǔ)飼料,一方面參與草魚生長的營養(yǎng)供給,另一方面還能起到抗外界因素脅迫的作用。
4 結(jié)論
酒糟酵母培養(yǎng)物可以增強(qiáng)草魚血清和肝臟中抗應(yīng)激相關(guān)酶的活性,并對高氨氮脅迫具有一定的抗性,且添加量12%較為適宜。
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