范 澤 李靜輝 王安琪 孫金輝 程鎮(zhèn)燕 白東清 喬秀亭

(天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384)

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飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響

范 澤 李靜輝 王安琪 孫金輝 程鎮(zhèn)燕 白東清 喬秀亭*

(天津農(nóng)學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，天津市水產(chǎn)生態(tài)及養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津300384)

在實(shí)用飼料配方的基礎(chǔ)上，添加5%(對照組)、10%與20%的木薯淀粉，配制成3種等脂(粗脂肪含量為6.7%左右)等能(總能為16 MJ/kg左右)飼料，在網(wǎng)箱中飼養(yǎng)平均體重為(55.73±3.55) g的鯉8周，研究飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響，以考察木薯淀粉替代飼料中魚粉的可行性。每種飼料設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)投喂50尾試驗(yàn)魚。結(jié)果顯示：鯉的增重率(WGR)、特定生長率(SGR)、蛋白質(zhì)效率(PER)、肥滿度(CF)均以20%木薯淀粉組為最高，顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)，而肝體比則以20%木薯淀粉組為最低，顯著低于5%木薯淀粉組(P<0.05)。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的腸道蛋白酶活性呈下降趨勢，5%木薯淀粉組顯著高于20%木薯淀粉組(P<0.05)。10%木薯淀粉組的腸道脂肪酶活性顯著高于5%和20%木薯淀粉組(P<0.05)，10%木薯淀粉組的腸道淀粉酶活性顯著高于20%木薯淀粉組(P<0.05)。血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)/谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)及甘油三酯和總膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高均呈下降的趨勢，而血清總蛋白、高密度脂蛋白膽固醇含量均呈上升的趨勢。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的肝胰臟AST及ALT活性均呈上升趨勢，且20%木薯淀粉組肝胰臟AST活性顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)。鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶、丙酮酸激酶活性均隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，且20%木薯淀粉組顯著高于5%木薯淀粉組(P<0.05)。20%木薯淀粉組肝胰臟葡萄糖-6-磷酸酶活性顯著低于5%和10%木薯淀粉組(P<0.05)，10%木薯淀粉組肝胰臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性顯著低于5%和20%木薯淀粉組(P<0.05)。根據(jù)本試驗(yàn)得出的結(jié)果并從飼料配制的成本考慮，鯉飼料中木薯淀粉添加水平為10%～20%時(shí)能夠達(dá)到促進(jìn)魚體生長、維持機(jī)體正常的消化能力、保護(hù)肝功能的營養(yǎng)需求，并且能夠有效調(diào)節(jié)糖酵解和糖異生關(guān)鍵酶活性。

鯉；木薯淀粉；消化能力；肝功能；糖代謝

糖類作為主要的能源物質(zhì)，因其價(jià)格低廉、來源廣泛，同時(shí)可對蛋白質(zhì)起到節(jié)約作用等優(yōu)點(diǎn)近年來被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動物飼料中。但由于魚類胰島素受體數(shù)量不足、缺乏己糖激酶(HK)及葡萄糖激酶(GK)活性較低[1-2]等因素，不能像陸生哺乳動物那樣高效利用飼料中的糖類。已有的研究表明相對于小分子糖類，結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的淀粉的等大分子糖類更利于魚體的吸收利用[3-4]。因此，近些年來，關(guān)于淀粉在水產(chǎn)飼料行業(yè)的應(yīng)用研究比較活躍。

鯉(Cyprinuscarpio)因生長速度快、適應(yīng)性強(qiáng)、食性雜、耐堿、耐缺氧、病害少、肉質(zhì)鮮嫩爽口、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，成為我國主導(dǎo)淡水養(yǎng)殖品種之一。目前，關(guān)于鯉的適宜飼料淀粉來源及添加水平均有研究，例如，鯉在攝食含0～13%玉米淀粉的飼料時(shí)會獲得較好的生長效果[5]；鯉在攝食添加10%小麥淀粉的飼料后生長性能及消化能力最優(yōu)[6]。但上述研究均是以谷類淀粉對鯉生長與消化的影響為出發(fā)點(diǎn)，而薯類淀粉對鯉影響的研究鮮有報(bào)道。相較于谷類淀粉，薯類淀粉的直/支鏈淀粉比相對較低，即含有更多利于魚類消化吸收的支鏈淀粉[7]。素有“淀粉之王”之稱的木薯已成功地在畜禽飼料中得到應(yīng)用，但因其亞麻苦苷含量較高，限制了其在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用[8-10]。木薯加工產(chǎn)物木薯淀粉作為薯類淀粉的重要一類，剔除了上述弊端，在黏度、滲透力、成膜性等方面均優(yōu)于玉米淀粉，且粗蛋白質(zhì)、粗灰分含量比玉米淀粉低，因此木薯淀粉具有其不可替代的理化特性[11]。近幾年來，水產(chǎn)工作者對木薯及木薯淀粉在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用效果進(jìn)行了探索。已有報(bào)道表明，在羅非魚(Oreochromisniloticus)[8]、大口黑鱸(Micropterussalmoides)[9]、草魚(Ctenopharyngodonidella)[10]飼料中添加木薯或木薯淀粉并不會阻礙其生長，相反還能夠改善其對營養(yǎng)成分的吸收，改善肌肉品質(zhì)。迄今，尚未出現(xiàn)將木薯淀粉應(yīng)用在鯉飼料中的研究。

本試驗(yàn)通過在飼料中添加不同水平的木薯淀粉，研究飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能、消化能力及糖代謝的影響，探索鯉飼料中適宜的木薯淀粉添加水平，以期為木薯淀粉在水產(chǎn)飼料中合理化應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐，為優(yōu)化鯉的飼料配方及配制低氮環(huán)保配合飼料奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼料的制備

木薯淀粉購自廣東省東莞東美食品有限公司，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合NY/T 875—2012《食用木薯淀粉》中1級要求，其水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量(干物質(zhì)基礎(chǔ))分別為12.30%(<14.0%)、0.13%(<0.3%)、0.11%(<0.2%)和0.17%(<0.30%)[12]。

試驗(yàn)飼料以魚粉(秘魯魚粉，粗蛋白質(zhì)含量為64.0%)、豆粕(預(yù)壓浸提，粗蛋白質(zhì)含量為43.7%)、菜籽粕(預(yù)壓浸提，粗蛋白質(zhì)含量為36.2%)、棉籽粕(預(yù)壓浸提，粗蛋白質(zhì)含量為43.3%)、花生粕(預(yù)壓浸提，粗蛋白質(zhì)含量為46.2%)為蛋白質(zhì)源，豆油為脂肪源，木薯淀粉為糖源，配制糖水平分別為5%(對照組)、10%和20%的3種等脂(粗脂肪含量為6.7%左右)等能(總能為16 MJ/kg左右)飼料，其組成及營養(yǎng)水平見表1。各飼料原料均通過粉碎機(jī)粉碎全部過60目篩，先將粉狀原料混合均勻，再添加豆油，充分混合后使用天祥水產(chǎn)有限公司提供的江蘇牧羊集團(tuán)牧MUZLM V4型飼料制粒機(jī)制成直徑為3.00 mm的沉性顆粒飼料，自然風(fēng)干，用塑料袋密封保存于-20 ℃冰箱中備用。

試驗(yàn)飼料均在105 ℃烘干至恒重，然后分別采用杜馬斯燃燒法(GB/T 24318—2009)、索氏抽提法(GB/T 5009.6—2010)及GR3500氧彈式熱量計(jì)測定粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量及總能。

1.2 試驗(yàn)魚及養(yǎng)殖管理

試驗(yàn)在天津天祥水產(chǎn)有限責(zé)任公司的養(yǎng)殖池塘進(jìn)行。試驗(yàn)用魚為天津農(nóng)學(xué)院養(yǎng)殖基地提供，試驗(yàn)前進(jìn)行消毒處理，在3 m×3 m×3 m的網(wǎng)箱中暫養(yǎng)1周，期間投喂天津天祥水產(chǎn)有限公司提供的普通淡水魚飼料。

暫養(yǎng)結(jié)束后挑選健壯、規(guī)格一致的初始體重為(55.73±3.55) g的鯉共450尾，作為試驗(yàn)用魚進(jìn)行分組。將挑選出的試驗(yàn)魚隨機(jī)分為3個(gè)組，每個(gè)組設(shè)置3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)50尾。養(yǎng)殖試驗(yàn)以重復(fù)為單位在1.0 m×1.0 m×1.5 m的沉性網(wǎng)箱中進(jìn)行，試驗(yàn)持續(xù)8周。每天08:00、17:00各投喂1次。試驗(yàn)期間日投喂率為體重的4%。試驗(yàn)期間水溫在28～32 ℃，pH為 7.8±0.2，溶解氧濃度高于6.0 mg/L，氨氮濃度小于0.52 mg/L，亞硝酸鹽氮濃度小于0.08 mg/L。

1.3 樣品制備與分析

1.3.1 樣品制備

試驗(yàn)開始時(shí)，測定試驗(yàn)魚初始體重，試驗(yàn)結(jié)束后，停食24 h，測定各組試驗(yàn)魚的終末體重。每個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取出15尾魚，測定體重、體長后，通過尾靜脈抽血，每3尾魚的全血置于同一離心管中，作為1個(gè)樣本，用肝素鈉抗凝并在4 ℃下以4 500 r/min離心15 min取上層血清，保存于-20 ℃冰箱備用；取血完畢后于冰盤上解剖魚體，取肝胰臟以及腸道，并記錄肝胰臟重量以計(jì)算其肝體比，然后將肝胰臟和腸道保存于-20 ℃冰箱備用。

粗酶液的制備：將保存于-20 ℃冰箱的肝胰臟及腸道用冰0.85%生理鹽水漂洗，后用濾紙拭干，在勻漿器中加入9倍于組織塊質(zhì)量的冰0.85%生理鹽水進(jìn)行勻漿，在4 ℃下4 500 r/min離心15 min，取上層清液保存于-80 ℃冰箱待用。

表1 試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平 (風(fēng)干基礎(chǔ))

預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided the following per kg of diets:VA 1 500 IU,VB14.5 mg，VB25 mg，VB63.75 mg，VB125 mg，VD3500 IU，VE 25 mg，VK32.5 mg，生物素 biotin 0.03 mg，葉酸 folic acid 1 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 5 mg，煙酸 nicotinic acid 25 mg，肌醇 inositol 20 mg，VC 30 mg，抗氧化劑 antioxidant 1 mg，Cu (as copper sulfate) 2.25 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 22.5 mg，Mn (as manganese sulfate) 0.5 mg，Zn (as zinc sulfate) 12.5 mg，I (as potassium iodide) 0.1 mg，Se (as sodium selenite) 0.005 mg，Co (as cobalt chloride) 0.075 mg。

1.3.2 指標(biāo)測定與方法

血清生化指標(biāo)以及肝胰臟、腸道消化酶活性均采用南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行檢測。其中蛋白酶活性的測定采用福林-酚試劑法，淀粉酶活性的測定采用碘-淀粉比色法，脂肪酶活性的測定采用比濁法，谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性的測定均采用賴氏法。用于肝胰臟中糖代謝關(guān)鍵酶活性測定的酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒均為上海酶聯(lián)生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.3.3 計(jì)算公式

增重率(WGR，%)=100×(Wt-W0)/W0；

特定生長率(SGR，%/d)=100×(lnWt-

lnW0)/t；

飼料系數(shù)(FCR)=F/(Wt-W0)；

蛋白質(zhì)效率(PER，%)=100×(Wt-W0)/

(F×P)；

肝體比(HSI，%)=100×Wg/Wt;

式中：W0為試驗(yàn)開始時(shí)魚體重(g)；Wt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體重(g)；F為飼料攝入量干重(g)；P為飼料中粗蛋白質(zhì)含量(%)；Wg為肝胰臟質(zhì)量(g)；Lt為試驗(yàn)結(jié)束時(shí)魚體長(cm)；t為試驗(yàn)天數(shù)(d)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。先對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，若組間差異顯著，再用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，顯著水平為P<0.05。試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié) 果

2.1 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長和形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響

由表2可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的增重率、特定生長率、蛋白質(zhì)效率及肥滿度呈逐漸上升趨勢，而飼料系數(shù)及肝體比則呈逐漸降低的趨勢。增重率、特定生長率、蛋白質(zhì)效率及肥滿度均以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)最大，且均顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)；而飼料系數(shù)及肝體比均以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)最小，且均顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。

表2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長和形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

Values in the same row with different small letter superscripts indicated significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉腸道消化酶活性的影響

由表3可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的腸道蛋白酶活性呈下降趨勢，以木薯淀粉添加水平為5%時(shí)為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(shí)(P<0.05)。鯉的腸道淀粉酶及脂肪酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈先上升后下降的趨勢，均以木薯淀粉添加水平為10%時(shí)為最高，其中腸道淀粉酶活性顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(shí)(P<0.05)，腸道脂肪酶活性顯著高于木薯淀粉添加水平為5%和20%時(shí)(P<0.05)。

表3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉腸道消化酶活性的影響

2.3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清及肝胰臟轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

由表4可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清AST活性呈先上升后下降的趨勢，以木薯淀粉添加水平為10%時(shí)為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為20%時(shí)(P<0.05)。鯉的血清ALT活性隨著木薯淀粉添加水平的升高呈逐漸上升的趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清AST/ALT呈下降的趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。

由表5可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的肝胰臟AST及ALT活性均呈上升趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最高，且其肝胰臟AST活性顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。

表4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

表5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝胰臟轉(zhuǎn)氨酶活性的影響

2.4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標(biāo)的影響

由表6可知，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉的血清總蛋白、葡萄糖及高密度脂蛋白膽固醇含量呈升高趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最高，除葡萄糖外，均顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。鯉的血清甘油三酯及總膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高呈下降趨勢，均以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。飼料中木薯淀粉添加水平未對鯉血清尿素氮及低密度脂蛋白膽固醇含量產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。

表6 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標(biāo)的影響

2.5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝胰臟糖代謝關(guān)鍵酶活性的影響

由表7可知，鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶、丙酮酸激酶活性均隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最高，且顯著高于木薯淀粉添加水平為5%時(shí)(P<0.05)。

由表8可知，鯉肝胰臟葡萄糖-6-磷酸酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈下降趨勢，以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%和10%時(shí)(P<0.05)。鯉肝胰臟磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈先下降后上升的趨勢，以木薯淀粉添加水平為10%時(shí)為最低，且顯著低于木薯淀粉添加水平為5%和20%時(shí)(P<0.05)。

表7 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖酵解關(guān)鍵酶活性的影響

表8 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖異生關(guān)鍵酶活性的影響

3 討 論

3.1 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉生長性能的影響

從本試驗(yàn)結(jié)果可以看出，飼料中添加木薯淀粉對鯉生長性能不僅未產(chǎn)生負(fù)面影響，而且隨著木薯淀粉水平升高，鯉展現(xiàn)了良好的增重趨勢和飼料利用效果，上述結(jié)果從生長性能方面印證了木薯淀粉可以被應(yīng)用在水產(chǎn)動物飼料中，節(jié)約飼料中魚粉用量，從而實(shí)現(xiàn)飼料魚粉用量至最小化和魚類生長效果至最優(yōu)化。上述結(jié)果與田雪等[13]在木薯粉對羅非魚生長、飼料利用和魚體營養(yǎng)成分影響的研究及Olurin等[14]在木薯粉對非洲鲇(Cluriusguriepiuu)生長性能影響的研究中所得結(jié)果一致，說明飼料中添加木薯粉或木薯淀粉對不同食性的魚類均可達(dá)到促進(jìn)生長的效果。但從馬霞等[15]對烏鱧(Channaargus)的研究來看，隨著飼料中木薯粉添加比例的增大，生長性能隨之呈下降趨勢，但影響并不顯著，這一結(jié)果是與本試驗(yàn)結(jié)果存在差異的，主要原因可能是由于在本研究及田雪等[13]對羅非魚的研究中所采用的木薯淀粉或木薯粉經(jīng)生物技術(shù)處理，降低了某些抗?fàn)I養(yǎng)因子(如濃縮丹寧、亞麻苦苷等)的含量。

孫金輝等[5]在鯉飼料中添加玉米淀粉的研究中發(fā)現(xiàn)，隨玉米淀粉水平的升高，鯉飼料利用率隨之降低，而蛋白質(zhì)效率呈升高趨勢，說明在有限的飼料利用率條件下，玉米淀粉仍能夠促進(jìn)魚體高效地吸收利用飼料中蛋白質(zhì)，這與本試驗(yàn)中呈現(xiàn)的結(jié)果一致，但吸收后的蛋白質(zhì)利用去向存在差異。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，增重率、特定生長率及肥滿度均隨木薯淀粉添加水平的升高而升高，肝體比呈現(xiàn)下降的趨勢。魚類肝體比被視為對長期和短期營養(yǎng)方式均很敏感的指標(biāo)，一般作為肝臟或者內(nèi)臟中脂肪或者糖原蓄積的表觀指標(biāo)，而肥滿度被視為魚類生物學(xué)研究中衡量生長和攝食強(qiáng)度等健康狀況的指標(biāo)[16]，綜合分析肝體比與肥滿度變化情況可以看出，魚體獲得良好的肥滿度并不是因?yàn)轱暳系鞍踪|(zhì)或糖轉(zhuǎn)變?yōu)橹净蛘咛窃罘e在肝臟或內(nèi)臟中，而是因?yàn)樘撬降倪m宜升高提升了鯉充分吸收利用高糖飼料的能力，進(jìn)而提高飼料轉(zhuǎn)化率，也從側(cè)而印證了飼料糖對蛋白質(zhì)的節(jié)約作用，而鯉飼料中添加玉米淀粉后所呈現(xiàn)的結(jié)果與之相反，主要原因是由于2種淀粉的直鏈與支鏈淀粉比例不同，這與楊偉[17]的研究結(jié)果一致。

相比于陸生動物，魚類對糖的利用程度相對較低，海水魚類及淡水魚類飼料糖水平分別不宜超過20%和40%。本試驗(yàn)中，以木薯淀粉添加水平為20%時(shí)鯉的生長性能及飼料利用效果為最好，未涉及高于20%的木薯淀粉添加水平，因此需要今后進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3.2 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉消化能力的影響

消化是影響淀粉用于魚體生長的第一限制因素。作為與淀粉消化關(guān)系最為密切的酶類，淀粉酶活性的高低反映了機(jī)體利用飼料中淀粉的能力。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉腸道淀粉酶的活性呈先上升后下降的變化趨勢，這一變化趨勢與孫金輝等[5]對鯉研究中所得結(jié)果一致，說明本研究中添加適宜水平的木薯淀粉能夠提升腸道分泌淀粉酶的能力，增強(qiáng)淀粉酶的活性。但需要注意的是在2個(gè)研究中淀粉酶活性最高時(shí)的淀粉添加水平并不相同，木薯淀粉為10%時(shí)，而玉米淀粉為6.5%時(shí)，說明鯉對于2種淀粉的利用能力存在差異。對于同一種魚類，淀粉的顆粒大小和直鏈與支鏈淀粉比例是影響其消化淀粉的主要因素[18]。已有研究表明，支鏈淀粉易被酶水解，因此直鏈與支鏈淀粉比例小的淀粉利于魚體利用[19-20]。相較于玉米淀粉，木薯淀粉中支鏈淀粉含量較多，直鏈淀粉∶支鏈淀粉可達(dá)到20∶80[21]，因此本研究發(fā)現(xiàn)鯉在一定程度上表現(xiàn)出對木薯淀粉的消化能力強(qiáng)于玉米淀粉。

本試驗(yàn)表明，隨著飼料中木薯淀粉添加水平在一定程度上的上升，鯉對糖的攝入量增加，腸道內(nèi)脂肪酶活性呈先上升后下降趨勢，蛋白酶活性則處于下降趨勢。強(qiáng)俊等[22]研究得出，隨著奧尼羅非魚(Oreochromisniloticus×O.aureus)對糖攝入量的增加，腸道淀粉酶和蛋白酶活性顯著上升。這與本研究結(jié)果存在一定的差異，可能是因?yàn)轱暳咸撬交蚴囚~種、投喂頻率、生長階段等存在一定差異。

3.3 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉肝功能的影響

三大營養(yǎng)物質(zhì)蛋白質(zhì)、脂肪及糖三者相互轉(zhuǎn)化過程中轉(zhuǎn)氨酶起著極其重要的作用，轉(zhuǎn)氨酶是催化酮酸和氨基酸之間的氨基酸轉(zhuǎn)移的一類酶，種類多樣，其中最重要的是AST和ALT[23]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著木薯淀粉添加水平的升高，估計(jì)肝臟損傷程度的血清AST/ALT有下降的趨勢，即鯉肝臟的受損傷程度減弱，說明木薯淀粉在一定程度上有護(hù)肝功效。張偉濤等[24]以添加5種發(fā)酵木薯渣的飼料飼喂羅非魚后得到與本試驗(yàn)一致的結(jié)果。而馬霞等[15]在對烏鱧的研究中發(fā)現(xiàn)木薯粉高比例添加可能會損傷魚體的肝臟，與本研究結(jié)果不符的原因可能是由于本試驗(yàn)所采用的木薯淀粉經(jīng)過生物技術(shù)處理，降低了抗?fàn)I養(yǎng)因子的含量。此外，本研究也發(fā)現(xiàn)，隨著木薯淀粉添加水平的升高，肝胰臟中AST和ALT活性隨之提升，再次說明鯉肝臟受損傷程度在減弱，在一定程度上促進(jìn)了體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝活動，提高了機(jī)體的蛋白質(zhì)和氨基酸利用率。

3.4 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉血清生化指標(biāo)的影響

魚類的血清生化指標(biāo)與機(jī)體的代謝和健康營養(yǎng)狀況有關(guān)，因此通常用血清生化指標(biāo)來表示魚類營養(yǎng)物質(zhì)代謝的情況[25]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在鯉配合飼料中，隨著木薯淀粉添加水平的升高，鯉血清葡萄糖含量呈上升趨勢，這與在花鱸(Lateolabraxjaponicus)[26]、大黃魚(LarimichthyscroceaRichardson)[27]等的研究中所得結(jié)果相符，說明魚體血清葡萄糖含量與飼料中淀粉水平呈正相關(guān)。而在烏鱧的研究中發(fā)現(xiàn)，木薯粉添加水平的升高并未顯著影響烏鱧血清葡萄糖含量[15]，這可能與試驗(yàn)魚的種類及木薯粉添加水平等不同有關(guān)。

血脂包括血液中的甘油三酯、磷脂、總膽固醇及其酯和游離脂肪酸等脂類，這些脂類在血液中以脂蛋白的形式存在并且運(yùn)輸。魚類和其他脊椎動物一樣，可以自身合成膽固醇，血液里的膽固醇70%～80%來自肝臟。如果肝細(xì)胞功能障礙，血液里的膽固醇含量快速升高[28]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，鯉血清總膽固醇及甘油三酯含量隨木薯淀粉添加水平的升高而下降，說明飼料中添加木薯淀粉可以降低鯉的血脂含量，同時(shí)從側(cè)面反映了木薯淀粉的添加對于鯉有一定的護(hù)肝功能。而在總膽固醇中，高密度脂蛋白膽固醇被視為“好”膽固醇，主要是作為脂質(zhì)的清道夫，而低密度脂蛋白膽固醇，尤其是經(jīng)氧化修飾的低密度脂蛋白膽固醇(Ox-LDL-C)則被視為“壞”膽固醇[29]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鯉血清高密度脂蛋白膽固醇含量隨木薯淀粉添加水平的升高呈升高趨勢，而血清低密度脂蛋白膽固醇含量則相反，因此可以推測木薯淀粉可能通過調(diào)節(jié)體內(nèi)“好”膽固醇和“壞”膽固醇的相對含量來抑制血脂含量升高。但關(guān)于木薯淀粉降低魚類血脂的分子機(jī)理需進(jìn)一步研究。

血清總蛋白含量可在一定程度上能夠反映飼料中蛋白質(zhì)的供給水平、動物機(jī)體自身對蛋白質(zhì)的消化吸收能力及機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝情況。在本試驗(yàn)中，鯉血清總蛋白含量隨木薯淀粉添加水平的升高即飼料蛋白質(zhì)水平降低呈升高趨勢，這說明在飼料蛋白質(zhì)供給水平有限的情況下，血清總蛋白的沉積率并未降低，說明木薯淀粉能有效促進(jìn)魚體吸收飼料中的蛋白質(zhì)，也再次印證了飼料糖對蛋白質(zhì)的節(jié)約作用。此外，本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)能夠較準(zhǔn)確反映機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝情況的血清尿素氮含量隨木薯淀粉添加水平的升高亦呈降低趨勢，說明飼料蛋白質(zhì)水平的降低減輕了鯉蛋白質(zhì)代謝的負(fù)擔(dān)，同時(shí)未影響鯉的生長狀況。以上研究結(jié)果與李彬等[30]在草魚及Bibiano等[31]在克林雷氏鯰(Rhamdiaquelen)上的研究結(jié)果一致。

3.5 飼料中木薯淀粉添加水平對鯉糖代謝的影響

和其他動物一樣，糖酵解也是魚類最主要的葡萄糖代謝途徑。1分子的葡萄糖經(jīng)過一系列連續(xù)的氧化反應(yīng)形成2分子的丙酮酸。在這個(gè)過程中存在3個(gè)關(guān)鍵限速酶對糖酵解過程進(jìn)行調(diào)控，即己糖激酶、6-磷酸果糖-1-激酶及丙酮酸激酶。已有研究證明，同哺乳動物一樣，攝食高糖低蛋白質(zhì)飼料的虹鱒魚肝臟中6-磷酸果糖-1-激酶的活性高于攝食高蛋白質(zhì)低糖飼料的虹鱒[32]，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)高木薯淀粉低蛋白質(zhì)飼料也顯著提高了鯉肝胰臟6-磷酸果糖-1-激酶活性，這在金頭鯛(Sprusaurata)[33]的研究中所得結(jié)果一致。目前的研究結(jié)果表明，飼料中糖水平對丙酮酸激酶活性的調(diào)控存在差異。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鯉肝胰臟丙酮酸激酶活性隨木薯淀粉添加水平的升高呈上升趨勢，與在草魚[34]的研究中所得結(jié)果相一致，但在大黃魚的研究中發(fā)現(xiàn)小麥粉淀粉水平的升高對肝胰臟丙酮酸激酶活性并無顯著影響[27]，產(chǎn)生這種差異的原因可能與試驗(yàn)魚種類、淀粉種類及試驗(yàn)魚自身對淀粉代謝能力的差異性有關(guān)。

糖異生是由簡單的非糖前體(乳酸、甘油、生糖氨基酸等)轉(zhuǎn)變?yōu)樘?葡萄糖或糖原)的過程。但糖異生并不是糖酵解的簡單逆轉(zhuǎn)。葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1，6-二磷酸酶、磷酸烯醇式丙酮酸激酶是控制糖異生的關(guān)鍵限速酶。本研究發(fā)現(xiàn)，升高木薯淀粉添加水平會鯉肝臟葡萄糖-6-磷酸酶及磷酸烯醇式丙酮酸激酶活性的下降，這與Panserat等[35]之前關(guān)于鯉的研究結(jié)果一致，但在大黃魚[29]的研究中發(fā)現(xiàn)飼料中高小麥淀粉水平并未顯著抑制肝臟中葡萄糖-6-磷酸酶及磷酸烯醇式丙酮酸激酶活性，導(dǎo)致這種差異的原因可能是所選試驗(yàn)魚種類、淀粉種類及試驗(yàn)魚食性不同。從上述結(jié)果可以看出，在本試驗(yàn)條件下，鯉在攝食高木薯淀粉低蛋白質(zhì)飼料后糖酵解能力會出現(xiàn)適應(yīng)性的增強(qiáng)，糖異生途徑出現(xiàn)調(diào)節(jié)性的減弱，但需注意的是鯉血清葡萄糖含量卻呈升高趨勢，說明鯉通過糖代謝途徑調(diào)節(jié)血糖水平處于動態(tài)平衡的能力仍需加強(qiáng)。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，木薯淀粉添加水平為10%～20%時(shí)對鯉的促生長效果較好，能夠在一定程度上提升鯉對淀粉和脂肪的消化能力，保護(hù)肝臟健康，改善糖代謝能力，提升糖酵解能力，實(shí)現(xiàn)木薯淀粉對飼料中魚粉的節(jié)約作用。

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*Corresponding author, professor, E-mail: qxt65@sohu.com

(責(zé)任編輯 菅景穎)

Effects of Dietary Cassava Starch Supplemental Level on Growth Performance, Digestive Ability and Glycometabolism of Common Carp

FAN Ze LI Jinghui WANG Anqi SUN Jinhui CHENG Zhenyan BAI Dongqing QIAO Xiuting*

(TianjinKeyLabofAqua-EcologyandAquaculture,CollegeofFisheries,TianjinAgriculturalUniversity,Tianjin300384,China)

An 8-week feeding experiment was conducted to study the effects of dietary cassava starch supplemental level on growth performance, digestive ability and glycometabolism of common carp, in order to investigate the feasibility of replacement of fish meal with cassava starch in diets for common carp. Three isolipidic (crude lipid content was about 6.7%) and isoenergetic (gross energy was about 16 MJ/kg) experimental diets were formulated with 5%, 10% and 20% cassava starch on basis of practical diet formulation, respectively. Common carp with the average body weight of (55.73±3.55) g were randomly allocated to 3 groups with 3 replicates per group and 50 fish per replicate, and the fish in the 3 groups were randomly fed one of three diets. The results showed as follows: the highest values of weight gain rate (WGR), specific growth rate (SGR), protein efficient ratio (PER) and condition factor (CF) were observed in the 20% cassava starch group and they were significantly higher than those in the 5% cassava starch group (P<0.05); the lowest value of hepatosomatic index (HSI) was observed in the 20% cassava starch group and it was significantly lower than that in the 5% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, the intestinal protease activity showed a decrease trend, and 5% cassava starch group was significantly higher than 20% cassava starch group (P<0.05). The intestinal lipase activity in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 20% cassava starch groups (P<0.05). The intestinal amylase activity in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 20% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, serum aspartate aminotransferase (AST)/alanine aminotransferase (ALT) and the contents of triglyceride and total cholesterol all showed a decrease tend, while the contents of serum total protein and high density lipoprotein cholesferol all showed an increase trend. The activities of hepatopancreas AST and ALT were increased with the cassava starch supplemental level increasing, and the hepatopancreas AST activity in 20% cassava starch group was significantly higher than that in 5% cassava starch group (P<0.05). With the cassava starch supplemental level increasing, the activities of hepatopancreas phosphofructokinase-1 (PFK-1) and pyruvatekinase (PK) all showed an increase trend, and 20% cassava starch group was significantly higher than 5% cassava starch group (P<0.05). The activity of hepatopancreas glucose-6-phosphatase (G6Pase) in 20% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 10% cassava starch groups (P<0.05), while the activity of hepatopancreas phosphoenolpyruvate (PEPCK) in 10% cassava starch group was significantly higher than that in 5% and 20% cassava starch groups (P<0.05). Combined the results of this study and the cost of feed production, supplementing 10% to 20% cassava starch in the diet can meet the requirements for growth, hepatic function and digestive capacity of common carp, and can effectively adjust the glycolysis and gluconeogenic key enzyme activities.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(12)：4044-4053]

common carp; cassava starch; digestive ability; hepatic function; glycometabolism

10.3969/j.issn.1006-267x.2016.12.040

2016-06-14

天津市科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(13ZCZDNC00900)；天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(14JCQNJC15100)

范 澤(1992—)，男，內(nèi)蒙古扎蘭屯人，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料。E-mail: dankey1534417945@163.com

*通信作者：喬秀亭，教授，碩士生導(dǎo)師，E-mail： qxt65@sohu.com

S963.1

A

1006-267X(2016)12-4044-10