劉 金 鳳, 蔡 嘉 銘, 張 坤, 肖 珊, 王 晗, 王 際 輝
( 1.大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 遼寧 大連 116034;2.大連工業(yè)大學(xué) 生物學(xué)院, 遼寧 大連 116034 )
餌料中添加富硒酵母對刺參性能的影響
劉 金 鳳1, 蔡 嘉 銘2, 張 坤1, 肖 珊2, 王 晗2, 王 際 輝2
( 1.大連工業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院, 遼寧 大連 116034;2.大連工業(yè)大學(xué) 生物學(xué)院, 遼寧 大連 116034 )
以幼刺參為研究對象,在刺參基礎(chǔ)餌料中添加富硒酵母以研究其對刺參生長、消化、免疫及抗病力的影響。結(jié)果表明,餌料中添加富硒酵母能顯著提高刺參的生長性能,其中,添加量為107和108CFU/g 的處理組效果最佳。腸道消化酶活性研究發(fā)現(xiàn),富硒酵母添加組淀粉酶活性顯著提高,但對脂肪酶沒有顯著地影響。富硒酵母添加量為107CFU/g,蛋白酶、纖維素酶的活性顯著提高;添加量為108CFU/g,蛋白酶、褐藻酸酶的活性顯著提高。與對照組相比,添加107和108CFU/g富硒酵母組刺參的超氧化物歧化酶、酚氧化酶活性、溶菌酶的活性均顯著提高;餌料中添加108CFU/g富硒酵母對刺參的總一氧化氮合酶和堿性磷酸酶活性也有顯著影響。攻毒實驗結(jié)果表明,添加富硒酵母能顯著減少刺參的累積死亡率。綜上,餌料中添加富硒酵母可以提高刺參的特定生長率、消化酶活性、免疫力與抗病力,其中,107和108CFU/g效果較好。
刺參;富硒酵母;生長性能;消化酶;免疫;抗病力
硒是水產(chǎn)動物必需的微量元素之一,可以協(xié)調(diào)水產(chǎn)動物的營養(yǎng)生理功能,提高動物生長性能,促進(jìn)代謝,增強(qiáng)免疫力[1]。水產(chǎn)動物飼料的硒添加劑分為無機(jī)硒和有機(jī)硒兩種,與無機(jī)硒相比,有機(jī)硒吸收率高、毒性低、污染少。富硒酵母作為一種有機(jī)硒添加劑,具有安全無毒的特點,作為機(jī)體補(bǔ)硒來源被廣泛應(yīng)用于食品與飼料中[2-3]。富硒酵母中的硒蛋白具有良好的抗氧化效果,作為天然抗氧化劑有很好的開發(fā)前景[4]。常仁亮等[5]用富硒酵母替代部分魚粉養(yǎng)殖中國對蝦,發(fā)現(xiàn)富硒酵母有助于中國對蝦的增重;王亭亭等[6]在飼料中添加富硒酵母與花粉投喂中華鱉能促進(jìn)生長,增強(qiáng)鱉的非特異性免疫功能;謝敏等[7]在餌料中添加富硒酵母能顯著促進(jìn)鱤幼魚的生長,降低餌料系數(shù)。在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖方面,富硒酵母作為餌料添加劑在魚類和蝦類等養(yǎng)殖中的應(yīng)用較多,而在刺參養(yǎng)殖中的應(yīng)用研究尚少。
本實驗以幼刺參為研究對象,通過在餌料中添加不同濃度的富硒酵母,探討其對刺參的生長性能、消化酶活性、免疫力以及抗病力的影響,以期為刺參的健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。
1.1 材 料
實驗用幼刺參由大連寶發(fā)海珍品有限公司提供,規(guī)格一致,體質(zhì)量為(0.46±0.035) g?;A(chǔ)餌料主要成分為大葉菜81.9%,海虹干8.2%,蠣殼粉8.2%,酵母粉1.7%,餌料與海泥質(zhì)量比1∶1.5。
酵母為篩自海泥的海洋紅酵母,由實驗室保種,將酵母接種于富有亞硒酸鈉的YPD發(fā)酵培養(yǎng)基中,28 ℃條件下培養(yǎng)至穩(wěn)定前期,用無菌生理鹽水調(diào)整菌液濃度為1×108CFU/mL。
1.2 方 法
1.2.1 實驗設(shè)計與日常管理
實驗在大連寶發(fā)海珍品有限公司的育苗室進(jìn)行,在基礎(chǔ)餌料中添加的富硒酵母,設(shè)3個處理組,分別為高、中、低劑量組,濃度分別為106、107和108CFU/g,同時設(shè)一個空白對照組。將幼參馴養(yǎng)2星期后正式開始實驗。每組設(shè)3個平行,養(yǎng)殖60 d。每個養(yǎng)殖池裝入50 m3的砂濾海水,并隨機(jī)投放15 kg的健康稚參,每日投餌2次。實驗期間,每15 d倒池一次,鹽度2.8%~3.0%,溫度14~16 ℃,室內(nèi)溫度15~22 ℃,增氧泵間隔充氧,充氧20 min,停氧15 min。
1.2.2 樣品采集
取樣前24 h停止投喂餌料,并清理殘餌,使腸道內(nèi)容物排空。在60 d養(yǎng)殖實驗結(jié)束時,每個養(yǎng)殖池隨機(jī)選取15頭刺參進(jìn)行解剖。收集的體腔液與等量抗凝劑充分混合后得抗凝體腔液,置于液氮中冷凍保存。取出的腸道用4 ℃的去離子水沖洗,用吸水紙吸干。
1.2.3 消化酶活性測定
將儲存于液氮中的腸道取出,稱取1.00 g的刺參腸道于離心管中,加入10倍的4 ℃的磷酸鹽緩沖液(PBS),在冰浴條件下勻漿10 min后,置于高速冷凍離心機(jī)中,在4 ℃、10 000g離心20 min,移取上清液至干凈離心管中,4 ℃條件下儲存?zhèn)溆谩?/p>
采用福林-酚試劑法測定蛋白酶活性[8];采用碘-淀粉顯色法測定淀粉酶活性[9];采用橄欖油乳化液法測定脂肪酶活性[10];采用3,5-二硝基水楊酸法測定纖維素酶與褐藻酸酶活性[11]。
1.2.4 免疫酶活性測定
超氧化物歧化酶(SOD)、總一氧化氮合酶(T-NOS)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)活性的測定均采用南京建成生物工程研究所的檢測試劑盒。
溶菌酶(LSZ)活性采用溶菌酶裂解溶壁微球菌原理,利用分光光度計進(jìn)行測定[12]。酚氧化酶(PO)活性測定采用Smith等[13]的方法,略加修改,用酶標(biāo)儀測定。
1.2.5 攻毒實驗
60 d 養(yǎng)殖實驗結(jié)束后,每組隨機(jī)取20 頭刺參,采用燦爛弧菌對刺參進(jìn)行攻毒實驗。燦爛弧菌的注射劑量為0.1 mL/頭,繼續(xù)投喂基礎(chǔ)飼料,連續(xù)觀察7 d,統(tǒng)計累積死亡率。
累積死亡率=Dt/D0×100%
式中:D0和Dt分別為攻毒過程中海參初始頭數(shù)和累積死亡頭數(shù)。
1.3 數(shù)據(jù)分析
實驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,并用統(tǒng)計軟件SPSS 22.0進(jìn)行AVONA單因素方差分析,不同處理組之間采用Ducan’ s多重比較,以P<0.05表示有顯著差異。
2 結(jié)果與討論
2.1 生長性能
由表1可知,隨著餌料中富硒酵母濃度的增加,刺參的終末體重與特定生長率均呈現(xiàn)升高趨勢,實驗組與對照組有顯著性差異。其中,餌料中添加富硒酵母濃度為107和108CFU/g時效果最佳。
研究表明,餌料中添加富硒酵母能顯著地提高刺參的特定生長率,這可能是由于海洋紅酵母本身含有蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素和礦物質(zhì)元素,具有豐富的營養(yǎng)功能,除此之外,硒能提高抗氧化能力,增強(qiáng)免疫功能,降低死亡率,從而滿足刺參的生長需求。本實驗的研究結(jié)果與華雪銘等[14]的研究相一致,在飼料中添加0.3%、0.6%、1.2%的富硒酵母都能使異育銀鯽生長加快;魏文志等[15]在異育銀鯽餌料中添加0.2 mg/kg 的富硒酵母也顯著地提高了增重率。
表1 餌料中添加富硒酵母對刺參生長性能的影響
2.2 消化酶活性
從表2可以看出,與對照組相比,餌料中添加富硒酵母顯著提高了淀粉酶活性;餌料中添加富硒酵母對脂肪酶的活性無顯著影響。與對照組相比,餌料中添加富硒酵母濃度為107和108CFU/g時都顯著提高了蛋白酶的活性;中劑量組和高劑量組都顯著提高了纖維素酶和褐藻酸酶的活性,且二者之間無顯著性差異。
表2 餌料中添加富硒酵母對刺參消化酶活性的影響
許友卿等[16]研究表明,投喂添加酵母硒的飼料可顯著增加鳡魚腸淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶活性,提高飼料轉(zhuǎn)化率。而關(guān)于富硒酵母對刺參消化酶活性的影響方面的研究較少,本實驗在餌料中添加107和108CFU/g富硒酵母顯著地提高了刺參的蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶和褐藻酸酶的活性,表明在餌料中添加富硒酵母有利于刺參對蛋白、淀粉、纖維素和褐藻酸的消化吸收。而脂肪酶活性變化不顯著,可能是由于刺參對脂肪的營養(yǎng)需求較少,導(dǎo)致脂肪酶活性變化不大。
2.3 免疫酶活性
餌料中添加不同濃度的富硒酵母對刺參免疫酶活性的影響如圖1所示。圖1(a)表明,與對照組相比,中劑量組和高劑量組顯著提高了SOD活性,且二者之間無顯著性差異;圖1(b)表明,高劑量組顯著高于對照組,而低劑量組和中劑量組與對照組無顯著性差異;圖1(c)表明,餌料中添加富硒酵母對ACP活性沒有顯著影響。在圖1(d)中,與對照組相比,高劑量組顯著提高了AKP活性,而低劑量組和中劑量組與對照組無顯著差異。圖1(e)和圖的結(jié)果表明,富硒酵母添加組刺參的LSZ活性和PO活性顯著高于對照組,且二者之間無顯著性差異。
(a) SOD
(b) T-NOS
(c) ACP
(d) AKP
(e) LSZ
(f) PO
對照,不添加富硒酵母組;1,106CFU/g處理組;2,107CFU/g處理組;3,108CFU/g處理組;數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=3),同一行數(shù)據(jù)標(biāo)有不同字母代表差異顯著(P<0.05),標(biāo)有相同字母代表差異不顯著(P>0.05)
圖1 餌料中添加富硒酵母對刺參免疫酶活性的影響
Fig.1 Effects of dietary addition of Se-enriched yeast on immune enzyme activity ofApostichopusjaponicus
超氧化物歧化酶(SOD)廣泛分布于生物界,它能催化生物體內(nèi)自由基的歧化反應(yīng),從而消除自由基對生物的毒性[17]。王宏偉等[8],研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加微量元素硒對中華米蝦體內(nèi)SOD的激活作用顯著,能增強(qiáng)蝦體的抗病力和免疫功能。本實驗結(jié)果表明,添加適量的富硒酵母能夠提高刺參的SOD活性,增強(qiáng)抗氧化能力。
一氧化氮合酶(T-NOS)在無脊椎動物的免疫應(yīng)答中發(fā)揮重要作用[19]。本研究中,餌料中添加108CFU/g富硒酵母顯著提高了T-NOS的活性,表明餌料中添加一定量的富硒酵母能增加T-NOS 的活性,進(jìn)而提高刺參的免疫力。
免疫酶中的酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)是參與免疫活動的重要水解酶[20]。本實驗中,餌料中添加富硒酵母對ACP的活性與對照組無顯著差異,說明攝食106~108CFU/g的富硒酵母不能通過影響ACP的活性來提高刺參的免疫力。與對照組相比,高劑量組顯著提高了刺參的AKP活性,表明攝食108CFU/g富硒酵母能提高AKP活性,從而提高刺參的免疫力。
溶菌酶(LSZ)在抵御外來致病微生物中起重要作用[21]。餌料中添加107和108CFU/g的富硒酵母能顯著提高LSZ的活性,表明攝食高濃度的富硒酵母可增強(qiáng)LSZ的活性,通過防御病害而增強(qiáng)免疫力。
酚氧化酶(PO)是海洋無脊椎動物抵御外來病原感染的酚氧化酶原激活系統(tǒng)中的主要組成部分,在非特異性免疫系統(tǒng)中起著關(guān)鍵性作用[22]。與對照組相比,餌料中添加107和108CFU/g的富硒酵母顯著提高了PO的活性。中劑量組的PO活性最高,說明富硒酵母的添加濃度并不是越高越好,富硒酵母添加過量,PO活性可能會下降。
2.4 攻毒實驗
對照組、106、107和108CFU/g處理組的累積死亡率分別為53.33%、6.67%、5.00%和3.33%。與對照組相比,各添加組累積死亡率均顯著降低。其中,餌料中添加富硒酵母濃度為107和108CFU/g的實驗組,刺參的抗病力最強(qiáng)。
燦爛弧菌是導(dǎo)致刺參患腐皮綜合征的致病菌的一種,嚴(yán)重危害刺參的健康養(yǎng)殖。餌料中添加富硒酵母均降低了刺參的累積死亡率,提高刺參的抗病能力。說明攝食富硒酵母影響了刺參免疫因子的活性,增強(qiáng)了其抗病的能力。
餌料中添加不同濃度的富硒酵母可以提高刺參的生長性能,餌料中添加107和108CFU/g的富硒酵母可以在一定程度上提高刺參的消化酶和免疫酶的活性,增強(qiáng)抗病力。
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Effects of dietary addition of Se-enriched yeast on the performance ofApostichopusjaponicus
LIU Jinfeng1, CAI Jiaming2, ZHANG Kun1, XIAO Shan2, WANG Han2, WANG Jihui2
( 1.School of Food Science and Technology, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China;2.School of Biological Engineering, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034, China )
The effects of dietary addition of Se-enriched yeast on the growth, digestive enzyme activity immunity and disease resistance ofApostichopusjaponicuswere studied. The results showed that Se-enriched yeast could significantly improve the specific growth rates ofA.japonicus, among which of 107and 108CFU/g showed better effects. The amylase activities were significantly improved, whereas adding Se-enriched yeast had no significant effects on lipase activities. The protease activities and cellulase activities were increased significantly in the group of 107CFU/g, and the protease activities and alginase activities were increased significantly in the group of 108CFU/g. The superoxide dismutase, phenoloxidase and lysozyme activities ofA.japonicusincreased significantly in groups of 107and 108CFU/g, while the total nitric oxide synthase and alkaline phosphatase activities were increased significantly in the group of 108CFU/g. It was shown that adding Se-enriched could significantly decrease the cumulative mortality ofA.japonicus. The results indicated that dietary addition of Se-enriched yeast could improve the growth performance, digestive enzyme activity, immunity and disease resistance ofA.japonicus, of which better levels were 107and 108CFU/g.
Apostichopusjaponicus; Se-enriched yeast; growth performance; digestive enzyme; immunity; disease resistance
2015-05-10.
國家星火計劃項目(2015GA651002);國家海洋公益性行業(yè)科研專項(201405003);遼寧省教育廳一般項目(2016J016);大連市高層次人才創(chuàng)新支持計劃項目(2016RQ060).
劉金鳳(1990-),女,碩士研究生;通信作者:王際輝(1970-),男,教授.
TS254.9
A
1674-1404(2017)02-0084-05
劉金鳳,蔡嘉銘,張坤,肖珊,王晗,王際輝.餌料中添加富硒酵母對刺參性能的影響[J].大連工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2017,36(2):84-88.
LIU Jinfeng, CAI Jiaming, ZHANG Kun, XIAO Shan, WANG Han, WANG Jihui. Effects of dietary addition of Se-enriched yeast on the performance of \%Apostichopus japonicus\%[J]. Journal of Dalian Polytechnic University, 2017, 36(2): 84-88.