蘇州大學(xué) 尹曉靜 葉元土* 蔡春芳 代小芳 邱 燕 張 俊
碳水化合物是水產(chǎn)飼料三大能源中最廉價(jià)的飼料能源,適當(dāng)提高飼料中碳水化合物水平可以提高蛋白質(zhì)的利用率,節(jié)約飼料蛋白質(zhì)和脂肪(李愛杰,1996)。但魚類對(duì)飼料碳水化合物的利用能力有限,長(zhǎng)期攝入高碳水化合物飼料會(huì)導(dǎo)致魚體血糖過高、肝糖原累積、免疫力變化、生長(zhǎng)停滯等癥狀(Kumar等,2005;Deng 等,2001;Nordrum 等,2000;Page 等,1999;Hutchins等,1998)。目前關(guān)于用試驗(yàn)飼料(含玉米、小麥或木薯)長(zhǎng)期馴養(yǎng)后的草魚餐后血糖、血脂的變化研究鮮見報(bào)道。本試驗(yàn)采用富含玉米、小麥、木薯的試驗(yàn)飼料馴養(yǎng)試驗(yàn)草魚76 d后,將試驗(yàn)魚饑餓24 h,投喂各試驗(yàn)組飼料,分別檢測(cè)攝食后不同時(shí)間點(diǎn)各試驗(yàn)組草魚血糖及血脂濃度,旨在探討玉米、小麥、木薯不同添加水平及無油水平下草魚血糖、血脂變化的不同趨勢(shì),以研究草魚對(duì)玉米、小麥、木薯的利用情況的差異。
1.1 試驗(yàn)魚 試驗(yàn)草魚初重(4.62±0.35)g,為江蘇宜興養(yǎng)殖場(chǎng)當(dāng)年池塘繁育魚種。草魚運(yùn)來后用3%的食鹽水浸泡消毒,經(jīng)2周暫養(yǎng)后挑選體格健壯、規(guī)格整齊的魚種隨機(jī)分養(yǎng)于24個(gè)養(yǎng)殖桶中,每桶放養(yǎng)25尾。用試驗(yàn)飼料馴養(yǎng)試驗(yàn)魚76 d后,試驗(yàn)魚平均體重達(dá)到23.72 g。
1.2 試驗(yàn)飼料 選用魚粉、豆粕、菜籽粕、棉籽粕、米糠粕等常用飼料原料,以玉米(粗蛋白質(zhì)9.91%,粗脂肪 4.19%)、小麥 (粗蛋白質(zhì)12.49%,粗脂肪 2.09%)、木薯(粗蛋白質(zhì)2.04%,粗脂肪1.02%)為主要飼料原料,設(shè)計(jì)15%玉米,30%玉米,30%玉米無油(不加豆油),15%小麥,30%小麥,30%小麥無油(不加豆油),15%木薯和20%木薯等共8種試驗(yàn)飼料。養(yǎng)殖試驗(yàn)草魚共設(shè)8個(gè)組,每組3個(gè)平行,8種飼料分別投喂8組試驗(yàn)魚。試驗(yàn)飼料組成及和常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析見表1。
飼料原料由無錫華諾威提供。所有飼料原料經(jīng)粉碎過40目篩,混合均勻,用小型顆粒飼料機(jī)加工成直徑1.5 mm的顆粒飼料,飼料置于-20℃冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆?。飼料制粒溫度?5~70℃,持續(xù)時(shí)間約1 min。
1.3 測(cè)定指標(biāo) 養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每組選取1桶試驗(yàn)魚,共8桶,進(jìn)行試驗(yàn)。將選出的8桶試驗(yàn)魚禁食24 h,然后投喂各試驗(yàn)組飼料,在投喂前(0 h)及投喂后 1、2、3、4、8 h 和 12 h,每桶分別取3尾試驗(yàn)魚尾靜脈取血,自然凝固后,3000 r/min冷凍離心15 min,取上清液即為血清。采用CHEMIX-800全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中血糖、血脂四項(xiàng)(甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白)含量。
2.1 不同日糧對(duì)草魚幼魚血糖的影響 見表2。由表2可以得出,各試驗(yàn)組草魚血糖含量變化趨勢(shì)基本相似,均是在攝食后1 h就開始攀升,升高至最高點(diǎn)時(shí)開始下降,只是升高和下降的速度和幅度不同而已。
2.1.1 玉米、小麥和木薯組草魚血糖含量變化的比較結(jié)果 相同添加水平下的玉米、小麥、木薯組草魚血糖都是在攝食后1 h開始升高,除15%小麥、30%小麥無油組兩組在3 h達(dá)到最高水平外,其余各組均在4 h達(dá)到最高水平。相同添加水平下玉米組、木薯組血糖峰值高于小麥組。
2.1.2 不同添加水平下草魚血糖含量變化的比較結(jié)果 30%玉米組和15%玉米組血糖含量均在攝食后1 h開始攀升,4 h達(dá)到峰值,其中30%玉米組血糖峰值為18.55 mmol/L,高于15%玉米組血糖峰值(14.82 mmol/L);30%小麥組與15%小麥組血糖含量也是在攝食后1 h開始攀升,但達(dá)到峰值的時(shí)間不同,30%小麥組4 h達(dá)到峰值,15%小麥組3 h達(dá)到峰值,且30%小麥組的峰值高于15%小麥組;木薯組的血糖變化規(guī)律與玉米組相似。玉米、小麥、木薯高水平組血糖含量達(dá)峰值后下降速度較低水平組緩慢。
2.1.3 玉米和小麥在30%無油和正常30%水平下血糖含量變化的比較結(jié)果 30%無油和正常30%水平下血糖含量變化趨勢(shì)相同,均在1 h開始升高,4 h達(dá)到峰值,然后開始下降。30%無油水平的峰值較正常30%水平稍低。
2.2 不同日糧對(duì)草魚幼魚血脂的影響 結(jié)果見表3~表6。各組草魚血脂四項(xiàng)指標(biāo)(甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白)含量變化趨勢(shì)基本一致,均在1 h內(nèi)迅速升高至峰值,在隨后的1~2 h內(nèi)迅速降低,在2~4 h內(nèi)有回升趨勢(shì)。
2.2.1 玉米、小麥和木薯組草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量變化的比較結(jié)果 相同添加水平下的玉米、小麥、木薯組草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白都是在攝食后1 h升高至峰值,然后開始下降。相同添加水平下木薯組血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白峰值最高,小麥組其次,玉米組最低。
表1 試驗(yàn)日糧及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
表2 8種飼料對(duì)草魚血糖含量的影響 mmol/L
2.2.2 不同添加水平下草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量變化的比較結(jié)果 隨著玉米、小麥、木薯添加水平的提高(15%~30%、15% ~20%),各時(shí)間點(diǎn)草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量均有升高趨勢(shì),峰值升高。
表3 8種飼料對(duì)草魚血清甘油三酯含量的影響 mmol/L
2.2.3 玉米和小麥在30%無油和正常30%水平下草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量變化的比較結(jié)果 30%無油和正常30%水平下草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量變化趨勢(shì)相同,都是在攝食后1 h升高至峰值,然后開始下降,2 h后依然有下降趨勢(shì)。與30%正常水平相比,無油組草魚血清甘油三酯、膽固醇、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白峰值含量降低。
表4 8種飼料對(duì)草魚血清膽固醇含量的影響 mmol/L
表5 8種飼料對(duì)草魚血高密度脂蛋白含量的影響 mmol/L
表6 8種飼料對(duì)草魚血低密度脂蛋白含量的影響 mmol/L
大量的糖耐量試驗(yàn)結(jié)果表明,幾乎所有魚類葡萄糖負(fù)荷后血糖均迅速升高且出現(xiàn)持久的高血糖(Wilson,1994)。魚類在糖耐量試驗(yàn)中表現(xiàn)出來的持久的高血糖癥狀曾一度被認(rèn)為是內(nèi)生胰島素分泌不足(Wilson 等,1987;Furuichi等,1982),但隨著放射免疫技術(shù)的發(fā)展,發(fā)現(xiàn)魚類胰島素水平相似于甚至高于哺乳類(Plisetskaya,1990),從而否定了原來的推測(cè)。在本試驗(yàn)中,給8組試驗(yàn)草魚投喂含有玉米、小麥、木薯三種原料的試驗(yàn)飼料,各組魚也同樣表現(xiàn)出持續(xù)的高血糖癥狀,且在12 h內(nèi)的血糖含量都高出禁食水平。這說明草魚吸收至體內(nèi)的糖未能被及時(shí)利用,因此,魚類對(duì)葡萄糖利用的有限性可能不是胰島素分泌絕對(duì)量不足引起,而是胰島素分泌速度跟不上魚類對(duì)糖的吸收速度,使吸收的葡萄糖不能被很好地利用。
本試驗(yàn)各組草魚血糖含量均在3~4 h時(shí)達(dá)到峰值。林小植(2006)研究表明,南方鲇攝食富含玉米淀粉飼料后血糖峰值出現(xiàn)在攝食后12 h,蔡春芳和陳立僑(2002)在異育銀鯽口服葡萄糖后血糖、血脂和肝糖原的變化的研究中,發(fā)現(xiàn)口服劑量為167 mg/100 g體重的葡萄糖時(shí),異育銀鯽血糖峰值出現(xiàn)在3 h。飼料碳水化合物構(gòu)型不同導(dǎo)致峰值出現(xiàn)的時(shí)間也不同,這是因?yàn)榈矸鄣却蠓肿犹妓衔镄枰M(jìn)行消化降解成葡萄糖后才能進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),而葡萄糖是小分子糖,可以直接被吸收,所以血糖升高的速度要快一些。但本試驗(yàn)血糖峰值出現(xiàn)的時(shí)間較早,這可能是試驗(yàn)草魚馴養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)(兩個(gè)月)的原因,林小植(2006)研究發(fā)現(xiàn)在一定的飼料糖水平下,馴養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),魚體血糖峰值出現(xiàn)的時(shí)間將會(huì)提前。
本試驗(yàn)中相同的添加水平下玉米組、木薯組血糖峰值高于小麥組。玉米含無氮浸出物高達(dá)72%,其中主要是容易消化的淀粉;木薯含無氮浸出物高達(dá)79%,但木薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比玉米和小麥差,且含有部分有毒物質(zhì)和生長(zhǎng)抑制因子;小麥含有較多的、對(duì)陸生動(dòng)物消化不利的非淀粉多糖,因此,與小麥相比,玉米、木薯含有更多的可消化淀粉,這也導(dǎo)致其具有更高的血糖峰值。
本試驗(yàn)中,隨著玉米、小麥、木薯添加水平的提高(15% ~30%、15% ~20%),草魚血糖峰值也增高,且高水平組血糖含量達(dá)峰值后下降速度較低水平組緩慢。這與蔡春芳和劉影(2003)用葡萄糖灌喂異育銀鯽時(shí)所出現(xiàn)的反應(yīng)相一致。但與蔡春芳和劉影(2003)的研究結(jié)果比較,本研究中的血糖峰值較低,這可能是由于淀粉屬于高分子糖類,其吸收進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)之前的消化吸收過程較為緩慢而漫長(zhǎng),從而可以避免大量的葡萄糖直接進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)引起血糖過高,造成代謝負(fù)擔(dān)。這與譚青松(2005)對(duì)異育銀鯽的研究結(jié)果一致。
胰島素可以促進(jìn)合成代謝,刺激氨基酸和葡萄糖的吸收,降低血漿脂肪酸,促進(jìn)糖原的合成(Plisetskaya 等,1984),而胰高血糖素作用與胰島素作用相反(Plisetskaya,1989),與生長(zhǎng)抑素協(xié)同。這三種激素相互協(xié)作以調(diào)節(jié)血糖、血脂水平,保證魚類正常生理活動(dòng)。眾多的研究結(jié)果表明,魚類在禁食后口服不同劑量的碳水化合物,其血清中甘油三酯含量在口服后的短時(shí)間內(nèi)上升,隨后顯著降低至灌注前水平(蔡春芳和劉影,2003;Deng等,2001)。本試驗(yàn)血糖在1 h迅速升高,3~4 h達(dá)到峰值,血脂四項(xiàng)指標(biāo)均在攝食后1 h內(nèi)迅速升高至峰值,在隨后的1~2 h內(nèi)迅速降低,在2~4 h內(nèi)有回升趨勢(shì)。這種異常反應(yīng)與斑點(diǎn)叉尾和虹鱒相似。Ronner和Scarpa(1984)報(bào)道,斑點(diǎn)叉尾胰島D細(xì)胞對(duì)葡萄糖濃度變化比B細(xì)胞敏感,葡萄糖濃度的升高首先刺激胰島D細(xì)胞分泌生長(zhǎng)抑素,生長(zhǎng)抑素的大量分泌抑制了胰島素的分泌。Harmon等(1991)直接測(cè)定了腹腔注射葡萄糖后24 h內(nèi)虹鱒血漿中各種胰島激素的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)血糖在1 h內(nèi)顯著升高,而胰島素在1 h內(nèi)顯著降低,3 h才達(dá)最高水平,生長(zhǎng)抑素也是先升高,3 h后才開始降低。這些報(bào)道支持了本試驗(yàn)結(jié)果,草魚在攝食初因?qū)Ω咛菙z入的生理不適而發(fā)生了代謝通量轉(zhuǎn)移,血漿胰高血糖素和生長(zhǎng)抑素水平較高,胰島素的分泌受到了抑制,從而分解代謝被促進(jìn),合成代謝受抑制,故血糖、血脂水平在1 h內(nèi)均升高。胰島素水平升高后,血脂水平才開始降低(1~2 h)。蔡春芳和劉影(2003)對(duì)異育銀鯽口服不同劑量葡萄糖后的代謝反應(yīng)研究中血脂水平下降至6 h后才開始回升,本試驗(yàn)血脂水平在3~4 h即開始回升,這可能是試驗(yàn)草魚馴養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng)(兩個(gè)月),魚體對(duì)飼料糖適應(yīng)的表現(xiàn)。
本試驗(yàn)條件下,結(jié)果表明:(1)草魚幼魚對(duì)玉米、小麥、木薯的利用是有限的,更適于利用低水平的玉米、小麥、木薯組飼料。(2)飼料碳水化合物一定的條件下,馴養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng),魚體血糖峰值出現(xiàn)的時(shí)間將會(huì)提前。(3)草魚攝食初由于對(duì)碳水化合物攝入的生理不適而發(fā)生了代謝通量轉(zhuǎn)移,分解代謝被促進(jìn),合成代謝受抑制。(4)草魚對(duì)木薯的利用能力不如玉米、小麥。
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