■翟少偉 史慶超 王 楠 陸 鵬 郭清雄
(1.集美大學水產(chǎn)學院,福建廈門361021;2.福建正源飼料有限公司,福建莆田351111)
?
飼料中添加抗菌脂肽對中華鱉稚鱉生長性能及腸道消化酶活性的影響
■翟少偉1史慶超1王楠1陸鵬2郭清雄2
(1.集美大學水產(chǎn)學院,福建廈門361021;2.福建正源飼料有限公司,福建莆田351111)
摘要:為研究飼料中不同水平抗菌脂肽Surfactin對中華鱉(Pelodiscussinensis)稚鱉生長性能及腸道消化酶活性的影響。試驗選取平均體重為(14.55±0.28)g的中華鱉稚鱉240只,隨機分為4組,投喂基礎飼料中抗菌脂肽添加水平為0(對照組)、5、10 mg/kg和20 mg/kg的試驗飼料;每組3個重復,每個重復20只鱉,試驗期為6周。試驗結果表明:與對照組相比,20 mg/kg抗菌脂肽添加組中華鱉稚鱉終末體重顯著提高(P<0.05),飼料系數(shù)顯著降低(P<0.05),10 mg/kg和20 mg/kg抗菌脂肽添加組的增重率顯著提高(P<0.05),其他添加組上述指標無顯著變化(P>0.05);各抗菌脂肽添加組的日攝食量和成活率無顯著變化(P>0.05)。抗菌脂肽添加組的脂肪酶活性顯著高于對照組(P<0.05),各添加組間無顯著差異(P>0.05);抗菌脂肽添加組(除5 mg/kg添加組外)的蛋白酶活性顯著高于對照組(P< 0.05);各處理組間的淀粉酶活性無顯著差異(P>0.05)。飼料中添加抗菌脂肽可以提高中華鱉稚鱉的生長性能和腸道消化酶活性,本試驗條件下的適宜添加水平為20 mg/kg。
關鍵詞:抗菌脂肽;中華鱉稚鱉;生長性能;消化酶活性
抗菌肽作為動物促長劑的研究是近年來飼料添加劑領域的熱點之一。目前,在水產(chǎn)動物飼料中報道的抗菌肽(如天蠶素抗菌肽)多為基因工程重組技術異源表達所得[1-3],而微生物自然分泌的抗菌肽研究較少[4-5]??莶菅挎邨U菌的次級代謝產(chǎn)物Surfactin具有廣譜高效的抗菌活性,不僅對革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、霉菌等多種細菌或真菌具有抗菌作用,而且對病毒、支原體和原蟲等也具有顯著的抑制效果[6],其逐漸成為微生物分泌型抗菌肽的研究重點;其化學結構上由七個α-氨基酸和一個帶有β-羥基的脂肪酸組成的大內酯環(huán)組成,常被稱為抗菌脂肽[5-9]。研究表明,吉富羅非魚[2,7]、點帶石斑魚[8]、凡納濱對蝦[9]等水產(chǎn)動物的飼料中適量添加抗菌脂肽Surfactin可促進動物的生長,但還鮮見其在中華鱉飼料中應用的報道。本試驗以中華鱉稚鱉(Pelodiscus sinensis)為研究對象,探討抗菌脂肽對中華鱉稚鱉的生長性能及腸道消化酶活性的影響,為抗菌脂肽在中華鱉飼料中的應用提供依據(jù)。
1.1試驗動物與試驗設計
中華鱉稚鱉購于福建省南平市天源養(yǎng)殖場。暫養(yǎng)3周后,選擇健康無病、活力強,均重為(14.55± 0.28)g的稚鱉240只,隨機分成4組,分別飼喂基礎飼料中添加0(對照組)、5、10 mg/kg和20 mg/kg抗菌脂肽Surfactin的試驗飼料,每組3個重復,每個重復20只鱉。試驗期為6周。
1.2試驗飼料
基礎飼料選用福建正源飼料有限公司生產(chǎn)的稚鱉配合飼料,飼料配方為:進口魚粉60%、發(fā)酵豆粕3%、淀粉23%、魚油2%、酵母粉2%、復合預混料10%;主要營養(yǎng)水平為:粗蛋白43%、粗脂肪6%、粗灰分17%、粗纖維2.8%,總鈣4%、總磷2%、水分9%。飼料原料粉碎過60目篩,原料混合均勻后,分別逐級添加不同水平的抗菌脂肽(由福建正源飼料有限公司提供,Surfactin有效含量為80%)配制試驗飼料,混合均勻后待用。
1.3飼養(yǎng)管理
暫養(yǎng)期間稚鱉置于容積為2 m×1.5 m×1.5 m的水池中,水深約30 cm,每缸隨機投放100只。試驗開始后放入直徑為1.2 m,高度為1.5 m的圓柱形養(yǎng)殖缸中。水溫(31.0±0.7)℃,光照為自然光照加室內日光燈,光照時間每天10 h,視具體水質情況換水,每次換水均使用等溫曝氣自來水。每天投喂2次,08:00和16:00各一次。配合飼料用溫水和成團,再揉成約2 cm的長條于水缸中多點投喂,以保證每只鱉都能吃到飼料。投喂1 h后吸出糞便和收集殘料。
1.4測定指標及方法
1.4.1生長性能指標的測定
飼養(yǎng)試驗結束后將稚鱉饑餓24 h,稱取每個缸中鱉的重量,按下列公式計算生長性能指標。
增重率(WGR,%)=100×(Wt-W0)/W0;
飼料系數(shù)(FCR)=Wd/(Wt-W0);
日攝食量(DFI,g/尾)=Wd/t;
存活率(SR,%)=100×Nf/Ni。
式中:Wt——終末體重(FBW,g/只);
W0——初始體重(IBW,g/只);
t——飼喂天數(shù)(d);
Wd——攝食飼料總重(g);
Ni——初始鱉只數(shù)(只);
Nf——終末鱉只數(shù)(只)。
1.4.2腸道消化酶活性
飼養(yǎng)試驗結束后,稚鱉禁食24 h,隨機取規(guī)格相近6只鱉,用60 mg/l丁香酚進行麻醉處理,解剖后分離出腸道,保存于-80℃冰箱,待測。組織勻漿液制備時,參考盧俊姣等[10]的方法進行。腸道蛋白酶活力采用福林-酚試劑法測定。腸道脂肪酶和淀粉酶活力測定分別采用化學比濁法和碘-淀粉比色法,具體操作步驟參照試劑盒說明書,試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。
1.5數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析
所有試驗結果均以“平均值±標準差(Mean±SD)”表示。原始數(shù)據(jù)用Excel 2010整理后,采用SPSS 19.0進行單因素方差分析(one-way ANOVA),若組間存在顯著差異,則采用LSD法進行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1飼料中添加不同水平抗菌脂肽Surfactin對中華鱉稚鱉生長性能的影響(見表1)
表1 飼料中添加不同水平抗菌脂肽Surfactin對中華鱉稚鱉生長性能的影響
如表1所示,與對照組相比,僅20 mg/kg抗菌脂肽添加組稚鱉試驗期末體重顯著提高(P<0.05),10 mg/kg 和20 mg/kg抗菌脂肽添加組增重率顯著提高(P<0.05),僅20 mg/kg抗菌脂肽添加組飼料系數(shù)顯著降低(P< 0.05),其他組間上述指標無顯著差異(P>0.05)??咕牡奶砑訉θ諗z食量和成活率無顯著影響(P>0.05)。
2.2飼料中添加不同水平抗菌脂肽Surfactin對中華鱉稚鱉腸道消化酶活性的影響(見表2)
表2 飼料中添加不同水平抗菌脂肽Surfactin對中華鱉稚鱉腸道消化酶活性的影響
如表2所示,各處理組間淀粉酶活性無顯著差異(P>0.05);各抗菌脂肽添加組脂肪酶活性顯著高于對照組(P<0.05),且各添加組間無顯著差異(P>0.05);10 mg/kg和20 mg/kg抗菌脂肽添加組蛋白酶活性顯著高于對照組和5 mg/kg添加組(P<0.05),對照組和5 mg/kg添加組無顯著差異(P>0.05)。
由本試驗中,20 mg/kg抗菌脂肽添加組中華鱉稚鱉的增重率最高,飼料利用率最高。這與史慶超等[7]在吉富羅非魚飼料中添加12.5 mg/kg抗菌脂肽即可顯著提高增重率,林逸朋[8]在點帶石斑魚飼料中添加20 mg/kg的抗菌脂肽可顯著提高增重率,以及石廣舉等[9]在凡納濱對蝦飼料中添加100 mg/kg的含抗菌脂肽的添加劑(活性成分為Surfactin、Fengycin和Iturin同系物)提高增重率和特定生長率的結果接近。
本試驗結果表明,高劑量抗菌脂肽添加組的腸道脂肪酶和蛋白酶活性顯著改善。這與史慶超等[7]在羅非魚中添加12.5 mg/kg抗菌脂肽提高腸道消化酶的結果類似。研究表明,飼料中添加抗菌脂肽Surfactin可增加水產(chǎn)動物腸道絨毛高度,小腸絨毛高度越高,腸道成熟細胞數(shù)量增加,而提高消化酶活性[7,11-12];還可以促進腸道有益菌群增殖,抑制有害菌群的增殖,有益菌產(chǎn)生的消化酶數(shù)量增多[7,13]??咕奶岣吣c道消化酶活性,促進營養(yǎng)物質的消化吸收,是促進中華鱉稚鱉生長的主要原因之一。
抗菌脂肽促生長的原因還可能與其高效的廣譜抗菌活性,調節(jié)水產(chǎn)動物的腸道菌群,促進腸道健康有關。研究表明,抗菌脂肽抑菌的主要途徑為:攻擊病原菌細胞膜,造成病原微生物膜崩解或滲透壓失衡;抑制蛋白質合成,干擾病原菌繁殖;抑制酶的活性,影響細胞正常代謝[5-6]??咕膬?yōu)良的表面活性作用在促生長過程中也不容忽視。研究表明,抗菌脂肽Surfctin由一個手性序列為L-L-D-L-L-D-L的七肽和一個含13~15個碳原子的β-羥基脂肪酸構成的混合物,其長脂肪酸鏈及肽鏈上的L-亮氨酸2、D-亮氨酸3、L-纈氨酸4、D-亮氨酸6和L-亮氨酸7構成了親油基團,環(huán)鏈骨架與L-谷氨酸1和L-天冬氨酸5兩個酸性氨基酸殘基構成親水基團,又被稱作“表面活性素”[14-15]。其表面活性優(yōu)于常見的化學合成和動植物提取的表面活性物質[16-17],可發(fā)揮表面活性提高魚類腸道脂肪酶活性,促進脂肪的消化吸收;降低血脂水平,促進體內脂肪分解,減少肝臟脂肪沉積[17]。研究表明,水產(chǎn)動物飼料中添加抗菌脂肽還可以提高機體非特異性免疫力,增加對病原的抵抗能力;提高主要臟器(如肝胰臟)超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性,減少丙二醛的水平而提高抗氧化能力,減少自由基的危害等[4,17]。這些也與促進水產(chǎn)動物的生長有關。目前,抗菌脂肽在中華鱉中的研究較少,上述有關方面的內容還需要進一步研究。
飼料中添加20 mg/kg抗菌脂肽可提高腸道脂肪酶和蛋白酶活性,促進中華鱉稚鱉的生長。
參考文獻
[1]王自蕊,譙仕彥,李波,等.飼料中添加天蠶素抗菌肽對湘云鯽生長性能、非特異性免疫功能及抗病力的影響[J].動物營養(yǎng)學報, 2014,26(7):1856-1863.
[2]黃滄海,李波,王冬冬,等.抗菌肽對羅非魚幼魚生長性能的影響[J].中國畜牧雜志,2009(23): 53-56.
[3]姜珊,王寶杰,劉梅,等.飼料中添加重組抗菌肽對吉富羅非魚生長性能及免疫力的影響[J].中國水產(chǎn)科學,2011(6):1308-1314.
[4]史慶超.抗菌肽Surfactin對吉富羅非魚生長及腸道健康的影響[D].廈門:集美大學,2015.
[5]翟少偉,李劍,史慶超.抗菌脂肽Surfactin的抗菌活性及應用[J].動物營養(yǎng)學報,2015,27(5):1333-1340.
[6] Seydlova G,Svobodova J. Review of surfactin chemical properties and the potential biomedical applications[J].Central European Journal of Medicine,2008,3(2):123-133.
[7]史慶超,盧俊姣,陸鵬,等.飼料中添加抗菌脂肽對吉富羅非魚生長性能和腸道消化酶活性的影響[J].飼料工業(yè),2014,35(12):6-10.
[8]林逸朋.以半固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)表面素最適條件之探討與作為飼料添加劑之研究[D].基隆:國立臺灣海洋大學,2013.
[9]石廣舉,孫力軍,王雅玲,等.NT-6抗菌脂肽對凡納濱對蝦生長性能及養(yǎng)殖源頭弧菌數(shù)的影響[J].廣東農(nóng)業(yè)科學,2014(12):119-122.
[10]盧俊姣,翟少偉.飼料中添加葡多酚對吉富羅非魚生長性能、腸道消化酶活性、血脂水平和肝胰臟抗氧化能力的影響[J].動物營養(yǎng)學報, 2014, 26(4): 1095-1102.
[11] Caspary W F. Physiology and pathophysiology of intestinal ab?sorption[J].The American Journal of Clinical Nutrition,1992,55(1): 299-308.
[12]李晉南,徐奇友,王常安,等.谷氨酰胺及其前體物對松浦鏡鯉腸道消化酶活性及腸道形態(tài)的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2014,26(5): 1347-1352.
[13]周曉波,黃燕華,曹俊明,等.5種乳酸菌對羅非魚生長性能、體成分、血清生化指標及腸道菌群的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2014,26 (7):2009-2017.
[14] Kakinuma A, Hori M, Isono M, et al. Determination of amino ac?id sequence in surfactin, a crystalline peptidolipid surfactant pro?duced by Bacillus Subtilis[J]. Agricultural and Biological Chemis?try, 1969(33):991-997.
[15] Kakinuma A, Sugino H, Isono M, et al. Determination of fatty ac?id in surfactin and elucidation of the total structure of surfactin [J]. Agricultural and Biological Chemistry, 1969(33):973-976.
[16] Seydlova G, Svobodova J. Review of surfactin chemical proper?ties and the potential biomedical applications [J]. Central Europe?an Journal of Medicine, 2008, 3(2):123-133.
[17]李劍.表面活性素在吉富羅非魚飼料中的應用研究[D].廈門:集美大學,2015.
(編輯:沈桂宇,guiyush@126.com)
Effects of antimicrobial lipopeptides surfactin supplementation on growth performance and intestinal digestive enzyme activities of Juvenile Chinese soft-shelled turtle (Pelodiscussinensis)
Zhai Shaowei, Shi Qingchao, Wang Nan, Lu Peng, Guo Qingxiong
Abstract:A 6-week feeding trial was conducted to evaluate the effects of antimicrobial lipopep?tides surfactin supplementation on growth perfor?mance and intestinal digestive enzyme activities of juvenile Chinese soft-shelled turtle (Pelodis?cus sinensis). Two hundred and forty juvenile Chinese soft- shelled turtles with an averagebook=30,ebook=34body weight of(14.55±0.28) g were randomly divided into 4 groups with 3 replicates per group and 20 turtles per replicate. Chinese soft-shelled turtles of four treatment groups were fed the basal diet sup?plemented with 0(control group), 5,10 and 20 mg/kg antimicrobial lipopeptides Surfactin, respectively. Compared with control group, the final body weight and feed conversion ratio of 20 mg/kg antimicrobial lipopeptides supplementation group were significantly improved(P<0.05), weight gain rate of 10 mg/kg and 20 mg/kg antimicrobial lipopeptides supplementation groups were significantly increased (P<0.05), while there were no significant differences of the above parameters among other treatment groups (P> 0.05). The lipase activities of antimicrobial lipopeptides supplementation groups were significantly high?er than that of control group (P<0.05), there were no significant differences of lipase activities among antimicrobial lipopeptides supplementation groups (P>0.05); the protease activities of antimicrobial li?popeptides supplementation groups (except 5 mg/kg supplementation group) were significantly higher than that of control group (P<0.05). The amylase activities were similar among all treatment groups (P> 0.05). In conclusion, antimicrobial lipopeptides supplementation in diet of Chinese soft-shelled turtle could promote the growth performance and intestinal digestive enzyme activities, and the recommended level of antimicrobial lipopeptides supplementation in Chinese soft-shelled turtle diet is 20 mg/kg un?der this experimental condition.
Key words:antimicrobial lipopeptides;Chinese soft-shelled turtle;growth performance;digestive en?zymes activities
基金項目:“十二五”農(nóng)村領域國家科技計劃項目“功能性肽產(chǎn)品的創(chuàng)制與應用[2013BAD10B03]”
收稿日期:2015-09-08
作者簡介:翟少偉,博士,副教授,碩士生導師,研究方向為動物營養(yǎng)與飼料資源開發(fā)。
中圖分類號:S963.73
文獻標識碼:A
文章編號:1001-991X(2016)02-0029-04
doi:10.13302/j.cnki.fi.2016.02.006