王常安,李晉南,王連生,趙志剛,徐奇友
(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江哈爾濱150070)
L-丙氨酰-L-谷氨酰胺對(duì)雜交鱘體成分、腸道形態(tài)的影響
王常安,李晉南,王連生,趙志剛,徐奇友
(中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所,黑龍江哈爾濱150070)
將初始體質(zhì)量(0.42±0.05)g的雜交鱘(Acipenser schrenckii♀×A.baerii♂)仔魚飼養(yǎng)在室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,投喂添加0(G1)、0.25%(G2)、0.5%(G3)、0.75%(G4)和1.0%(G5)L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-AG)的5種等氮飼料,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1500尾魚,研究L-AG水平對(duì)雜交鱘體成分和十二指腸形態(tài)的影響。56d的養(yǎng)殖結(jié)果表明:飼料中添加0.25%和5.0%L-AG對(duì)全魚粗蛋白含量影響不顯著(P>0.05),但添加0.75%和1.0%L-AG顯著提高了全魚粗蛋白含量(P<0.05)。添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)全魚水分、粗脂肪和灰分含量影響不顯著(P>0.05)。與對(duì)照組相比,添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)腸道絨毛高度、微絨毛高度和肌層厚度均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。結(jié)果表明:外源補(bǔ)充0.75%~1.0%L-AG可顯著提高雜交鱘仔魚粗蛋白含量,但添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)十二指腸形態(tài)不產(chǎn)生顯著影響。
雜交鱘;L-丙氨酰-L-谷氨酰胺;體成分;十二指腸形態(tài)
谷氨酰胺(Gln)是腸道黏膜細(xì)胞各項(xiàng)生理活動(dòng)所需的能量物質(zhì),也是腸黏膜修復(fù)及細(xì)胞分裂活動(dòng)所需核酸合成的氮源[1]。在動(dòng)物發(fā)育早期,腸黏膜細(xì)胞以及快速增殖細(xì)胞對(duì)Gln的需求量大,是該階段的必需氨基酸[2]。當(dāng)Gln的需要量不能滿足時(shí),機(jī)體發(fā)育減緩,體蛋白分解代謝增加[3],免疫受抑制[4]。因此,有必要提高機(jī)體的Gln水平。然而,Gln在低pH和高溫下很不穩(wěn)定,水溶性和胃腸的消化吸收較差。丙氨酰谷氨酰胺(Ala-Gln)則具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和水溶性,進(jìn)入體內(nèi)后迅速分解為Gln而發(fā)揮作用[5]。鱘仔魚開口期是魚類苗種培育過(guò)程中的關(guān)鍵時(shí)期,此時(shí)體質(zhì)弱、易患病、成活率低,因此給開口仔魚提供均衡的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)十分必要。鑒于Gln具有提高動(dòng)物生產(chǎn)性能等作用,本文通過(guò)研究L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-AG)對(duì)雜交鱘(Acipenser schrenckii♀×A.baerii♂)仔魚的營(yíng)養(yǎng)作用,以期為配制鱘開口飼料提供參考。
1.1 材料
試驗(yàn)用雜交鱘為7日齡仔魚,初始體質(zhì)量為(0.42±0.05)g,購(gòu)于中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鱘魚繁育技術(shù)工程中心;L-丙氨酰-L-谷氨酰胺(L-AG)(純度>98%),購(gòu)于上海旭新化工科技有限公司。
1.2 方法
1.2.1 投喂試驗(yàn)
5種等氮飼料添加L-AG的水平分別為:0(G1)、0.25%(G2)、0.5%(G3)、0.75%(G4)和1.0%(G5),養(yǎng)殖周期56d。每處理組3個(gè)重復(fù),每重復(fù)中放養(yǎng)1 500尾試驗(yàn)魚。飼料配方和營(yíng)養(yǎng)組成見表1。飼料蛋白源主要有魚粉、大豆分離蛋白和血粉,脂肪源為魚油。飼料原料經(jīng)過(guò)60目粉碎后,混合、制粒(顆粒直徑為3.0mm),然后破碎成微顆粒飼料,篩選。微顆粒飼料置于封口袋,保存于-20℃冰箱中。
試驗(yàn)鱘養(yǎng)殖在220L水族箱中,水為曝氣自來(lái)水,水溫22.5~23.5℃,溶氧>6.0mg/L,pH7.8~8.0,氨氮<0.02mg/L,日換水量為1/3。養(yǎng)殖試驗(yàn)共進(jìn)行56d,前30d期間,每2h飽食投喂1次,后期日飽食投喂4次。
1.2.2 體成分測(cè)定
養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束時(shí),魚饑餓24h,每處理組每重復(fù)隨機(jī)取12尾,全魚用于體成分分析。飼料和體成分測(cè)定方法為:粗蛋白以凱氏定氮法(總氮×6.25);粗脂肪為索氏乙醚抽提法;灰分用茂福爐灼燒法(550℃);水分用105℃烘箱干燥恒重法。
1.2.3 腸道組織形態(tài)學(xué)觀察
試驗(yàn)在4周末和8周末時(shí),魚饑餓24h后,每處理組每重復(fù)隨機(jī)取4尾全魚固定于Bouin’s液固定中48h,常規(guī)石蠟包埋,用KD1508型切片機(jī)進(jìn)行橫方向連續(xù)切片,切片厚度為6μm,蘇木精-伊紅染色法(H.E.)染色,中性樹膠封片。Motic光學(xué)顯微鏡下測(cè)定十二指腸的絨毛高度、微絨毛高度和肌層厚度。每張切片測(cè)定10個(gè)絨毛高度、微絨毛高度和肌層厚度。
表1 飼料配方和營(yíng)養(yǎng)組成(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab.1Ingredients and nutrient levels of the basal diets(air-dry basis,%)
1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值標(biāo)準(zhǔn)差(±SD)表示。用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析和Duncan’s多重比較,顯著性水平P=0.05。
2.1 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺對(duì)雜交鱘體成分的影響
由表2可知,飼料中添加0.25%和0.5%L-AG對(duì)全魚粗蛋白含量影響不顯著(P>0.05),但添加0.75%和1.0%L-AG顯著提高了全魚粗蛋白含量(P<0.05),兩者間差異不顯著(P>0.05)。飼料中添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)全魚水分、粗脂肪和灰分含量影響不顯著(P>0.05)。
2.2 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺對(duì)雜交鱘腸道形態(tài)的影響
表3和圖版I表明,與對(duì)照組相比,在4周末和8周末時(shí),添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)十二指腸道絨毛高度、微絨毛高度和肌層厚度均未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。
表2 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺含量對(duì)雜交鱘體成分的影響Tab.2Effects of L-AG on body composition of hybrid sturgeon(Acipenser schrenckii×A.baerii)
表3 L-丙氨酰-L-谷氨酰胺對(duì)雜交鱘腸道形態(tài)的影響Tab.3Effects of L-AG on intestinal morphology of hybrid sturgeon(Acipenser schrenckii×A.baerii)
3.1 L-AG對(duì)鱘蛋白質(zhì)合成的影響
本試驗(yàn)結(jié)果顯示:飼料中添加0.25%~1.0% L-AG對(duì)雜交鱘仔魚粗脂肪、水分、粗灰分水平均無(wú)顯著性影響(P>0.05),然而,飼料中添加0.75%~1.0%L-AG明顯提高了雜交鱘仔魚全魚粗蛋白水平,而低水平添加組(0.25%~5.0%L-AG)則效果不明顯,結(jié)果與鏡鯉[6]、建鯉[7]等研究結(jié)果類似,表明飼料中添加0.75%~1.0%L-AG可以彌補(bǔ)雜交鱘仔魚快速生長(zhǎng)期蛋白質(zhì)合成不足的問(wèn)題??梢?,補(bǔ)充適宜水平的外源性L-AG有促進(jìn)雜交鱘仔魚蛋白質(zhì)合成的作用,對(duì)鱘早期發(fā)育具有積極的意義。目前關(guān)于L-AG對(duì)魚類營(yíng)養(yǎng)作用的研究有限,推測(cè)L-AG促進(jìn)鱘蛋白質(zhì)合成的原因主要有以下3個(gè)方面:(1)L-AG進(jìn)入體內(nèi)后能夠迅速分解為Gln,其可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成[8],其在體內(nèi)可轉(zhuǎn)化為精氨酸,隨著精氨酸濃度的上升,促進(jìn)了生長(zhǎng)激素(GH)的分泌;GH通過(guò)增強(qiáng)DNA聚合酶活性,促進(jìn)mRNA轉(zhuǎn)錄水平,加速了機(jī)體蛋白質(zhì)的表達(dá)[9]。(2)Gln也可能通過(guò)脫氨基和轉(zhuǎn)氨基過(guò)程合成多種氨基酸來(lái)促進(jìn)魚體合成蛋白質(zhì)[6,10]。前期研究表明,L-AG對(duì)促進(jìn)雜交鱘仔魚生長(zhǎng)有明顯效果,且機(jī)體內(nèi)的Gln水平明顯升高[11];對(duì)松浦鏡鯉的研究表明,其飼料中添加Gln后,血清總蛋白(TP)、谷氨酸(Glu)含量明顯升高[10]。(3)Gln還可能通過(guò)促進(jìn)胰島素生長(zhǎng)因子(IGF-I)和甲狀腺的分泌,促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)的合成。對(duì)斷奶仔豬的研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加Gln后,機(jī)體內(nèi)游離三碘甲腺原氨酸(FT3)、游離甲狀腺素(FT4)水平提高,小腸黏膜細(xì)胞IGF-I mRNA表達(dá)量上調(diào),IGF-I自分泌和旁分泌增加[12]。
3.2 L-AG對(duì)鱘腸道形態(tài)的影響
Gln是動(dòng)物腸道黏膜細(xì)胞各項(xiàng)生理活動(dòng)所需的能量物質(zhì),具有減少腸絨毛萎縮,改善機(jī)體腸道黏膜組織結(jié)構(gòu)和促進(jìn)腸道吸收等多種積極作用[1]。仔兔飼料中添加0.05%Ala-Gln后,小腸絨毛高度、腸壁厚度、隱窩的深度與絨毛高度/隱窩深度比值均顯著高于對(duì)照組[13]。飼料中添加1.2%的谷氨酰胺,也可促進(jìn)斷奶仔豬腸道的發(fā)育[14,15]。補(bǔ)充外源Gln使建鯉腸道皺璧高度顯著升高(P<0.05)[16]。當(dāng)機(jī)體缺乏Gln時(shí),機(jī)體腸道損傷明顯;腸黏膜萎縮,絨毛變矮而稀疏,黏膜上皮屏障受損;腸黏膜杯狀細(xì)胞黏液分泌減少,使腸黏膜表面的黏液層變薄、黏液屏障受損;腸黏膜免疫系統(tǒng)的細(xì)胞增生、分化、激活發(fā)生異常,腸黏膜免疫屏障功能下降[17]。本研究表明:飼料中添加0.25%~1.0%L-AG對(duì)雜交鱘十二指腸未產(chǎn)生不良影響。這可能由于不同種類的魚組織中Gln代謝機(jī)制與哺乳動(dòng)物有所差異[18]。硬骨魚的胃和腸道中存在Gln合成酶,其在胃和腸道中分布不同,多數(shù)在腸道中的活性最強(qiáng)[19,20]。與陸生動(dòng)物飼料(添加魚粉的量很少或者不添加)不同的是,本試驗(yàn)飼料中含有50%魚粉,其中的Gln可能已滿足了鱘仔魚腸道發(fā)育的需要,因此其腸道未產(chǎn)生明顯損傷。
圖版Ⅰ不同水平L-丙氨酰-L-谷氨酰胺對(duì)雜交鱘腸道形態(tài)的影響Plate IEffects of dietary L-AG on the intestinal morphology of hybrid sturgeon(Acipenser×A.baerii)
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Effects of Dietary L-Alanyl-L-Glutamine Supplementation on Body Composition and Intestinal Morphology of Hybrid Sturgeon Acipenser schrenckii♀×A.baerii♂
WANG Chang-an,LI Jin-nan,WANG Lian-sheng,ZHAO Zhi-gang,XU Qi-you
(Heilongjiang River Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Harbin 150070,China)
Juvenile hybrid sturgeon(Acipenser schrenckii♀×A.baerii♂)with initial body weight of(0.42±0.05)g were reared in a recirculation system and fed five isonitrogenous and isocaloric diets supplemented with L-Alanyl-L-Glutamine(L-AG)at a dose of 0%(G1),0.25%(G2),0.5%(G3),0.75%(G4)or 1.0%for 56 days with triplication to evaluate the effects of(L-AG)on body composition and duodenal morphology of the fish.The results showed that there were no significant differences in body crude protein content in the fish fed the diets containing 0.25%and 5.0%of L-AG(P>0.05).However,the fish fed the diets containing 0.75%and 1.0%of L-AG had increased in body crude protein content(P<0.05),without significant differences in body moisture,crude lipid and ash among the groups(P>0.05).No significant differences in intestinal villus height,microvillus height and muscle thickness were observed in the fish among the groups(P>0.05).In conclusion,body crude protein was significantly affected by 0.75%~1.0%L-AG supplementation,however,duodenal morphology was not changed by 0.25%~1.0%L-AG supplementation.
hybrid sturgeon;L-Alanyl-L-Glutamine;body composition;duodenal morphology
S963.73文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1005-3832(2017)02-0012-05
2016-10-27
黑龍江水產(chǎn)研究所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)(HSY201512);黑龍江省自然科學(xué)基金(QC2015041);國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31302204).
王常安(1981-),男,助理研究員,博士,從事水產(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料學(xué)研究.E-mail:gordoncase@126.com