羅 琳邢 薇李鐵梁劉 洋馬志宏姜 娜李文通

(1. 北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所, 北京 100068; 2. 北京京朝花園農(nóng)業(yè)發(fā)展中心, 北京 100018)

亞麻油替代魚油對(duì)雜交鱘生長(zhǎng)、脂肪酸組成及脂肪代謝的影響

羅 琳1邢 薇1李鐵梁1劉 洋2馬志宏1姜 娜1李文通1

(1. 北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所, 北京 100068; 2. 北京京朝花園農(nóng)業(yè)發(fā)展中心, 北京 100018)

為研究亞麻油替代不同水平的魚油后對(duì)雜交鱘(Acipenser baeri Brandt♀×A. schrenckii Brandt♂)幼魚[初均重(70.8±0.5) g]生長(zhǎng)、脂肪酸組成、肝臟及肌肉脂肪沉積以及脂肪代謝的影響, 在油脂添加量為8%的飼料中用亞麻油分別替代0(LO0)、25%(LO25)、50%(LO50)、75%(LO75)和100%(LO100)的魚油, 配制5種等氮(38.7%CP)等脂(10%CF)飼料。每組飼料隨機(jī)設(shè)3個(gè)重復(fù), 養(yǎng)殖周期為12周。結(jié)果表明,亞麻油替代100%的魚油對(duì)雜交鱘幼魚的生長(zhǎng)沒有顯著影響, 而且隨著飼料中亞麻油含量的上升, 飼料效率有所提高, 100%魚油替代組的飼料效率明顯高于100%魚油組的(P＜0.05); 但用亞麻油替代魚油后, 肌肉和肝臟的粗脂肪含量以及血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶活性明顯升高(P＜0.05); 肌肉亞麻酸和n-3多不飽和脂肪酸的含量與飼料中相應(yīng)脂肪酸組成呈明顯的線性相關(guān)關(guān)系(R2＞0.69; P＜0.05)。對(duì)于雜交鱘的脂肪代謝而言, 亞麻油的添加對(duì)血清中的游離脂肪酸、甘油三酯、高、低密度脂蛋白膽固醇的變化產(chǎn)生明顯影響, 但亞麻油對(duì)血清總膽固醇和酮體影響不顯著?？紤]到亞麻油完全替代魚油后, 肌肉中的EPA和DHA這兩種長(zhǎng)鏈高不飽和脂肪酸的含量?jī)H下降了不到30%, 因此亞麻油應(yīng)該是一種比較優(yōu)質(zhì)的魚油替代品。

雜交鱘; 魚油替代; 亞麻油; 生長(zhǎng)性能; 餐后脂肪代謝

近年來, 鱘養(yǎng)殖發(fā)展迅速, 已成為鯉科魚和鮭鱒等主要養(yǎng)殖品種的有力補(bǔ)充[1]。由于雜交表現(xiàn)出來的生長(zhǎng)快和抗病力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[2—4], 雜交鱘的養(yǎng)殖近十年來也發(fā)展迅速, 其中西伯利亞雜交鱘(Acipenser baeri♀×A. schrenckii♂)是常見的雜交品種之一[5]。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大, 鱘的市場(chǎng)價(jià)格在1990至2010年間下降了十幾倍[4], 而飼料原料的價(jià)格卻節(jié)節(jié)攀升, 因此在不影響魚體生長(zhǎng)性能的前提下尋找合適的脂肪源, 在降低飼料成本的同時(shí)保證魚肉品質(zhì)已成為目前的研究熱點(diǎn)。

鱘魚肉因富含n-3高不飽和脂肪酸(HUFA)以及較高的n-3/n-6多不飽和脂肪酸(PUFA)比例而具有良好的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1,6]。但大量研究也表明, 魚肉的脂肪酸組成是飼料脂肪酸組成的真實(shí)反映[7]。植物油因來源和價(jià)格穩(wěn)定、沒有二英和其他有機(jī)污染、含有較高的不飽和脂肪酸等優(yōu)點(diǎn), 已成為極具潛力的飼料脂肪源[8]。前期的研究表明, 在白鱘(Acipencer transmontanus)[9]、俄羅斯鱘(A. gueldenstaedtii)[10]、亞得里亞海鱘(A. naccarii)[11]和歐洲鰉(Huso huso)[12]等飼料中用植物油替代大部分或者全部的魚油后, 對(duì)魚體的生長(zhǎng)性能、飼料效率或者繁殖性能沒有明顯的不良影響。由于植物油中缺乏花生四烯酸(C20:4n-6, AA)、二十碳五烯酸(C20:5n-3, EPA)和 二十二碳六烯酸(C22:6n-3, DHA)等長(zhǎng)鏈高不飽和脂肪酸[13], 長(zhǎng)期食用可能會(huì)影響到魚肉的脂肪酸組成及魚類正常的生理活動(dòng)[14]。很明顯, 不論是從鱘本身的生長(zhǎng)性能和健康角度, 還是從鱘的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值角度考慮, 養(yǎng)殖戶和消費(fèi)者都想減少因在飼料中使用植物油對(duì)鱘肉質(zhì)品質(zhì)的影響。但目前的研究已經(jīng)證實(shí), 包括鱘在內(nèi)的許多淡水魚具有將亞油酸(18:2n-6)轉(zhuǎn)化成AA, 以及將α-亞麻酸轉(zhuǎn)化為EPA和DHA的能力[15]。因此, 研究植物油在鱘飼料的使用時(shí), 為了保證鱘的健康和肉質(zhì)品質(zhì), 應(yīng)該考慮到以下幾點(diǎn): (1)避免過高的亞油酸含量以確保魚肉中較高比例的n-3/n-6; (2)具有足夠量的亞麻酸轉(zhuǎn)化成EPA和DHA。亞麻油, 又名胡麻油, 其脂肪酸組成中83%為亞麻酸, 而且亞麻酸與亞油酸的比例接近10:1(表 2), 充分滿足了上述2個(gè)條件, 因此亞麻油成為水產(chǎn)飼料潛在的優(yōu)質(zhì)脂肪源。

有關(guān)亞麻油在鱘飼料中的應(yīng)用研究有少量文獻(xiàn)報(bào)道。Zhu等[16]的研究表明, 從生長(zhǎng)性能來看, 葵花籽油比亞麻油更適合在俄羅斯鱘飼料中替代魚油使用。Li等[17]的研究則表明, 在俄羅斯鱘飼料中用亞麻油、葵花籽油和牛油混合油能讓魚體保持較好的生長(zhǎng)性能和健康狀況。但有關(guān)亞麻油在雜交鱘飼料中的應(yīng)用還未見報(bào)道。本研究的目的是在飼料中以亞麻油分別替代0、25%、50%、75%和100%的魚油, 探究其對(duì)雜交鱘攝食生長(zhǎng)、魚肉脂肪酸組成的影響, 同時(shí)關(guān)注在飼料中使用亞麻油替代不同比例的魚油對(duì)鱘餐后24h內(nèi)脂肪代謝規(guī)律的影響, 為亞麻油在雜交鱘飼料中的使用提供理論基礎(chǔ), 進(jìn)而為實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 飼料配方及制備

以秘魯魚粉為主要蛋白源, 以亞麻油分別替代0(LO0)、25%(LO25)、50%(LO50)、75%(LO75)和100%(LO100)的魚油, 配制成5種等氮(38.7%)等脂(10.0%)和等能(180 MJ/kg)的飼料(表 1)。魚油和亞麻油分別購(gòu)自丹麥TripleNine魚蛋白公司和內(nèi)蒙古錫林郭勒盟紅井源油脂有限責(zé)任公司。飼料中脂肪酸組成見表 2。

根據(jù)魚生長(zhǎng)過程中大小的變化, 飼料通過膨化擠壓工藝制成直徑3.0和4.0 mm兩種不同粒徑的沉性膨化顆粒料(膨化機(jī)型號(hào)MY56X2A, 牧羊集團(tuán),江蘇, 中國(guó))。所有飼料陰干后用雙層塑料袋包裝后貯存于–20℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 實(shí)驗(yàn)魚及養(yǎng)殖條件

養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)在北京京朝花園農(nóng)業(yè)發(fā)展中心的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)用魚為該中心自行繁育的同批次的統(tǒng)一規(guī)格西伯利亞雜交鱘。在停食24h后, 初始體重(70.8±0.5) g的實(shí)驗(yàn)魚被隨機(jī)分到15個(gè)桶(700 L, 40尾/桶), 每種飼料設(shè)3個(gè)重復(fù)。每天飽食投喂3次(09:30、13:30和17:30), 養(yǎng)殖周期為12周。在養(yǎng)殖過程中, 水溫為(20±1)℃, 溶氧在7 mg/L左右; 氨氮和亞硝酸鹽含量均低于100.0 μg/L。

1.3 樣品采集

在12周的投喂實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 所有魚都饑餓48h以確保血清的脂肪水平維持在基準(zhǔn)線上, 然后再飽食投喂一次。在這次飽食投喂后的0、4h、8h、12h、16h、20h和24h進(jìn)行血液樣本的采集。在每1個(gè)采血時(shí)間點(diǎn), 迅速?gòu)拿總€(gè)養(yǎng)殖桶中隨機(jī)取3尾魚用0.30 mL/L的三氯叔丁醇麻醉, 分別稱重后用2 mL的一次性注射器從尾靜脈采血, 采集的血樣放在2.5 mL離心管里, 1500 r/min離心5min后取1—1.5 mL血清保存于–80℃下用于后續(xù)指標(biāo)的檢測(cè)分析。在餐后24h取樣點(diǎn)的每個(gè)桶中的3尾魚采完血后分別取20 g左右背部肌肉和整個(gè)肝臟樣品,分裝并存于–80℃下用于后續(xù)指標(biāo)的檢測(cè)分析。

表 1 實(shí)驗(yàn)飼料配方和成分組成*Tab. 1 Formulation and proximate composition of experimental diets*

表 2 油源及飼料脂肪酸組成Tab. 2 Fatty acid composition of lipid source and diets (%)

1.4 飼料、肌肉、肝臟樣品成分分析

體成分分析 飼料和肌肉均測(cè)定水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量, 肝臟檢測(cè)粗脂肪含量。樣品在105℃烘干至恒重后求得水分含量, 然后進(jìn)行生化組分分析[18]。粗蛋白采用凱氏定氮法、粗脂肪采用索氏抽提法、灰分采用馬弗爐法。每份樣品均重復(fù)測(cè)定3次。

飼料和肌肉的脂肪酸的測(cè)定參照Fontagné等[19]的方法進(jìn)行。

血清成分分析 餐后0、4h、8h、12h、16h、20h和24h的血清用于檢測(cè)甘油三酯(TG)、總膽固醇(T-Chol)、游離脂肪酸(NEFA)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-Chol)、低密度脂蛋白膽固醇(LDLChol)以及酮體。血清TG采用酶比色法、T-Chol采用比色法、HDL-Chol和LDL-Chol濃度采用均相酶比色法檢測(cè), 所有試劑均由德國(guó)羅氏診斷有限公司提供, 使用羅氏ROCHE/E601全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。血清酮體和游離脂肪酸用南京建成生物工程研究所(中國(guó), 南京)提供的商用試劑盒, 采用日立HITACHI7160自動(dòng)生化分析儀進(jìn)行檢測(cè)。餐后24h的血清還用于檢測(cè)乳酸脫氫酶(LDH)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT), 這3項(xiàng)所用試劑盒均由德國(guó)羅氏診斷有限公司提供, 其中LDH和AST采用比色法, ALT采用IFCC法, 均用羅氏ROCHE/E601全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。

1.5 計(jì)算方法和統(tǒng)計(jì)分析

存活率(%)=Nf×100/Ni

增重率(WGR, %)=100×(Wf–Wi)/Wi

特定生長(zhǎng)率(SGR, %天)=100×(LnWf–LnWi)/t

攝食率(FI, %/天)=100×干飼料消耗量/ [(Wf+Wi)/2]/t

飼料效率(FE, %)=100×(Wf–Wi)/干飼料消耗量

其中, Wi和Wf代表初重和末重, Ni和Nf代表桶內(nèi)初始魚尾數(shù)和終末魚尾數(shù), t表示實(shí)驗(yàn)天數(shù)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用STATISTICA 7.0 (StatSoft Inc., Tulsa, OK, USA)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析, 在單因素方差分析(One-Way ANOVA)達(dá)到顯著水平(P＜0.05)時(shí),采用Duncan’s檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較, 數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。取樣時(shí)間點(diǎn)與脂肪源雙因子對(duì)鱘脂肪代謝的影響采用雙因素方差分析(Two-Way ANOVA)。采用Linear regression and Pearson correlation進(jìn)行飼料與肌肉脂肪酸組成的相關(guān)性分析, 當(dāng)R2＞0.5時(shí)顯著相關(guān)。

2 結(jié)果

2.1 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘幼魚生長(zhǎng)性能指標(biāo)的影響

在整個(gè)養(yǎng)殖過程中, 沒有出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)魚死亡的現(xiàn)象, 存活率為100%。從表 3可以看出, 在飼料中用不同水平的亞麻油替代魚油后, 各實(shí)驗(yàn)組鱘的WGR和SGR均沒有明顯差異, 但隨著亞麻油添加量的增加, 鱘的FI有所下降, 其中LO75組和LO100組的FI明顯低于LO0、LO25和LO50組(P＜0.05)。而各實(shí)驗(yàn)組的FE隨著亞麻油添加量的增加呈上升趨勢(shì), 其中LO100組的飼料效率明顯高于LO0組(P＜0.05)。

2.2 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘肌肉成分及肝臟脂肪含量的影響

如表 4所示, LO0組肌肉水分含量明顯高于其余各實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05); LO75組肌肉粗蛋白水平明顯高于LO0組和LO25組(P＜0.05), 但與LO50組和LO100組差異不顯著(P＞0.05); LO100組肌肉的灰分明顯高于其他各組(P＜0.05); LO0組肌肉和肝臟脂肪含量明顯低于其他各實(shí)驗(yàn)組(P＜0.05)。

2.3 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘肌肉脂肪酸組成的影響

從表 5可見, 隨著飼料亞麻油水平升高, 雜交鱘肌肉的總飽和脂肪酸(SFA)、總單不飽和脂肪酸(MUFA)和總多不飽和脂肪酸(PUFA)含量均有所上升, 其中LO25、LO50兩組的總SFA含量明顯高于LO0組的; LO25、LO50和LO100組的MUFA與LO0組之間也差異顯著, 而LO0組的總PUFA含量明顯低于其余各組的(P＜0.05)。雜交鱘肌肉亞麻酸含量隨飼料中亞麻油的增加顯著升高(P＜0.05), 其增加的趨勢(shì)與飼料中亞麻油的含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(R2=0.84), 且肌肉中∑n-3PUFA及∑n-3/∑n-6的變化趨勢(shì)也與飼料中相應(yīng)含量變化呈正相關(guān)關(guān)系(表 6)。另一方面, 隨著飼料中魚油的減少, 肌肉中的EPA和DHA含量也呈下降趨勢(shì), 且LO50、LO75和LO100組的肌肉EPA和DHA含量明顯低于LO0、LO25組(P＜0.05)。

2.4 飼料亞麻油對(duì)雜交鱘血清中肝功能指標(biāo)的影響

如表 7所示, 隨著飼料中亞麻油水平的升高, 雜交鱘血清中的乳酸脫氫酶(LDH), 谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)的水平呈上升趨勢(shì), 其中LO50、LO75和LO100組的LDH明顯高于LO0組的(P＜0.05); LO75和LO100組的ALT明顯高于LO0、LO25組的(P＜0.05); 而LO0組的AST明顯低于其余各組的(P＜0.05)。

2.5 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘餐后不同時(shí)間點(diǎn)脂肪代謝的影響

血清中的甘油三酯(TG)含量隨亞麻油替代水平(P＜0.05)及時(shí)間(P＜0.01)的變化而明顯變化, 而且替代水平和時(shí)間的互作對(duì)TG也有明顯的影響(P＜0.05)。從替代水平角度考慮, 隨著亞麻油替代水平的升高, 血清中TG的含量呈下降趨勢(shì), LO100組的血清TG明顯低于替代水平較低的LO0、LO25和LO50組(P＜0.05); 從時(shí)間變化角度考慮, 血清中的TG在餐后4h達(dá)到峰值, 隨后在12h降到較低水平,在16h達(dá)到另一個(gè)峰值, 然后一路下降至24h的最低值; 替代水平與時(shí)間的相互作用體現(xiàn)在LO0組在餐后4h的TG值最高, 而LO100組在餐后24h的TG值最低(圖 1a)。

表 3 飼料亞麻油替代魚油對(duì)雜交鱘生長(zhǎng)性能及飼料利用的影響Tab. 3 Growth performance and feed utilization of hybrid sturgeon during12 weeks (n=3) of feeding trial

表 4 飼料亞麻油替代魚油對(duì)雜交鱘肌肉成分和肝臟脂肪含量的影響Tab. 4 Effects of dietary graded linseed oil levels on fillet composition and liver lipid content of hybrid sturgeon over 12 weeks (n=3) period

表 5 飼料亞麻油替代不同水平魚油對(duì)雜交鱘肌肉脂肪酸組成的影響(%濕重)Tab. 5 Effects of dietary graded fish oil substitution by linseed oil on fillet fatty acid composition of hybrid sturgeon over 12 weeks (n=3, % wet weight)

表 6 肌肉和飼料脂肪酸組成的相關(guān)性分析Tab. 6 Correlation coefficients (R2) and P values of dietary vs. fillet fatty acid concentrations

表 7 飼料亞麻油替代不同水平魚油對(duì)雜交鱘血清中的肝功能指標(biāo)的影響Tab. 7 Effects of dietary graded fish oil substitution by linseed oil on serum hepatic enzyme activity of hybrid sturgeon after 12 weeks feeding trial (U/L)

血清中的游離脂肪酸(NEFA)含量也隨著飼料亞麻油替代水平及時(shí)間的變化, 以及兩個(gè)因子的互作而明顯變化(P＜0.01)。從替代水平角度來看, LO0和LO25組的血清NEFA含量高于其余各組, 其中LO0組的血清NEFA與LO50、LO75和LO100組之間有顯著差異(P＜0.05); 而從時(shí)間上來看, 餐后4hNEFA達(dá)到峰值, 在8h降低到0h的水平, 隨后略有升高, 但在24h降低至最低點(diǎn)(P＜0.05); 雙因子的互作顯示, LO0組的NEFA在12h達(dá)到最高峰值, 隨后有所降低但仍保持在比其他組略高的水, 而LO100組除了和其他各組一樣在4h出現(xiàn)第一個(gè)峰值以外, 在20h達(dá)到最高值, 并在24h迅速降低到初始時(shí)的水平(圖 2b)。

圖 1 雜交鱘24h內(nèi)的餐后血清脂肪代謝模式

血清中的總膽固醇和酮體含量并沒有受到飼料亞麻油替代水平和時(shí)間變化以及二者交互作用的影響(P＞0.05)(圖 2c、f)。血清中的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-Chol)和低密度脂蛋白膽固醇(LDHChol)均受到飼料亞麻油替代水平、時(shí)間變化以及二者互作的影響。HDL-Chol和LDH-Chol均隨著飼料中亞麻油水平的上升而呈上升趨勢(shì), 其中攝食LO100組飼料的雜交鱘血清中的HDL-Chol和LDHChol均明顯高于其他各組(P＜0.01)。從時(shí)間變化上來看, 各實(shí)驗(yàn)組的HDL-Chol在餐后0—16h的變化不大, 但在20—24h期間, LO100組的HDL-Chol迅速上升至峰值且與其他各組之間差異顯著(P＜0.01) (圖 2d)。各實(shí)驗(yàn)組的LDH-Chol從餐后0—4h迅速升高到峰值, 隨后有所回落, 其中LO0組和LO25組的回落幅度較大, 在12h時(shí)降低到最低值, 隨后慢慢回升, 到24h與其余各組保持在同一水平; 而LO100組在4h達(dá)到第一峰值后稍有回落, 但在20h達(dá)到了最高值, 然后迅速回落到與其他各組相同的水平上(圖 2e)。

3 討論

3.1 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘幼魚生長(zhǎng)性能指標(biāo)的影響

在本研究中, 各實(shí)驗(yàn)組存活率為100%和所有實(shí)驗(yàn)組之間生長(zhǎng)性能沒有顯著差異說明亞麻油替代魚油并未對(duì)雜交鱘的生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯的不良影響,雜交鱘幼魚對(duì)所有實(shí)驗(yàn)料的適應(yīng)性均較好。這與前期有關(guān)鱘的研究結(jié)果相符。Xu等[9]在給白鱘(Acipenser transmontanus)投喂不同的脂肪源9周后發(fā)現(xiàn), 白鱘幼魚能很好地利用玉米油、魚肝油、豬油、亞麻油、豆油、葵花籽油或者菜籽油。Sener等[10]建議在俄羅斯鱘(Acipenser gueldenstaedtii)飼料中可以用葵花籽油替代100%的魚油。另一方面,隨著亞麻油替代水平的升高, 雜交鱘的攝食率有所下降, 這可能是由于在所有實(shí)驗(yàn)料中魚粉含量相同的情況下, 魚油的誘食作用就突顯出來, 因此隨著魚油的逐漸減少, 飼料的誘食作用減弱, 所以當(dāng)亞麻油替代75%的魚油以后, 魚體的攝食率明顯低于50%以下替代水平的。但由于所有組的生長(zhǎng)率沒有顯著差異, 因此反映到飼料效率上, 是100%替代魚油的LO100組的飼料效率最高, 且與100%魚油的LO0組有顯著差異。

3.2 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘魚體成分及肝臟功能的影響

雖然亞麻油替代對(duì)雜交鱘的生長(zhǎng)性能沒有顯著影響, 但肌肉和肝臟的脂肪含量受飼料的影響較明顯, 隨著亞麻油替代水平的升高, 肌肉和肝臟的脂肪含量明顯升高, 該結(jié)果暗示飼料高含量亞麻油促進(jìn)了雜交鱘肌肉和肝臟脂肪沉積。同樣的結(jié)果在之前的研究中也得到過證實(shí): Wu等[20]發(fā)現(xiàn)攝食豆油后, 中華鱘(Acipenser sinensis Gray, 1835) 的肌肉粗脂肪含量明顯高于魚油組的。Li等[17]也發(fā)現(xiàn)攝食葵花籽油和亞麻油的俄羅斯鱘, 其魚體的粗脂肪含量也明顯高于攝食魚油的。根據(jù)這些研究者的推斷, 植物油中的高亞油酸(18:2n-6)含量會(huì)促進(jìn)魚體的脂肪蓄積。在本研究中, 飼料中的亞油酸含量隨著亞麻油的增加而上升(表 2), 這可能是攝食亞麻油替代組飼料的雜交鱘其肌肉和肝臟脂肪含量明顯偏高的原因之一。另外, 國(guó)內(nèi)外許多研究表明, 在魚類的脂肪營(yíng)養(yǎng)需求中, n-3系列的長(zhǎng)鏈PUFA如20:5n-3和22:6n-3, 要比18:2n-6和18:3n-3等具有更強(qiáng)的必需脂肪酸效力[21]。n-3長(zhǎng)鏈PUFA在促進(jìn)脂肪分解和抑制脂肪合成方面均有明顯的作用效果[22,23]。在本研究中, 隨著亞麻油替代魚油水平的升高, 飼料中n-3長(zhǎng)鏈PUFA的含量下降明顯,因此肝臟的脂肪沉積可能還與飼料中n-3長(zhǎng)鏈PUFA的明顯減少有一定的關(guān)系。另一方面, AST, ALT和LDH的活性是評(píng)價(jià)肝功能的主要指標(biāo), 這些指標(biāo)的上升往往預(yù)示著由于細(xì)胞損傷導(dǎo)致的肝臟退化、損傷、以及壞死[24—27]。在本研究中, 血清LDH、AST和LDH三種酶的活性均隨著亞麻油水平的升高而上升(表 7), 說明亞麻油替代魚油后, 對(duì)雜交鱘的肝臟功能造成了一定的負(fù)擔(dān), 雖然這種影響從生長(zhǎng)性能指標(biāo)上還沒有表現(xiàn)出來, 但已經(jīng)在肝功能酶活上有所體現(xiàn)。

3.3 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘肌肉脂肪組成的影響

研究表明, 肌肉的脂肪酸在一定程度上會(huì)反映飼料的脂肪酸組成[7,28]。在本實(shí)驗(yàn)中, 飼料中脂肪酸的變化主要來自亞麻油, 而亞麻油中是亞麻酸18:3n-3的含量最豐富, 所以雜交鱘的肌肉亞麻酸與飼料的亞麻酸之間呈線性正相關(guān)關(guān)系(R2=0.84,表 6)是理所應(yīng)當(dāng)?shù)?。另一方? Xu等[9]和Sener等[10]證實(shí)白鱘和俄羅斯鱘具有將亞麻酸延長(zhǎng)和去飽和化轉(zhuǎn)變?yōu)镋PA和DHA的能力。在本研究中, 飼料的EPA和DHA含量隨著魚油含量的減少而明顯下降, 其中不含魚油的LO100組的EPA和DHA含量?jī)H為L(zhǎng)O0組的3.7%(表 2), 但其在肌肉中的含量卻分別是LO0組的72.5%和78.1%, 并沒有與飼料中的EPA和DHA含量成明顯的線性相關(guān)關(guān)系, 原因之一可能就是雜交鱘也有能將18:3n-3轉(zhuǎn)變成EPA和DHA的能力。在這一前提下, 亞麻油作為為數(shù)不多的富含n-3系列不飽和脂肪酸的植物油中的一種,將成為魚油的適宜替代品而不影響肌肉的品質(zhì)[7,29]。

3.4 飼料亞麻油水平對(duì)雜交鱘餐后不同時(shí)間點(diǎn)脂肪代謝的影響

本研究中血清甘油三酯(TG)的峰值出現(xiàn)在餐后4h, 這一結(jié)果比虹鱒魚的餐后12h[30]和鯉魚的餐后8h出現(xiàn)峰值[31]早。比虹鱒的峰值出現(xiàn)得早的原因之一可能是本實(shí)驗(yàn)20℃的養(yǎng)殖水溫比虹鱒魚實(shí)驗(yàn)中的17℃高, 而高水溫能促進(jìn)魚體的脂肪吸收[32]。另一方面, 鱘血清TG峰值出現(xiàn)得比鯉魚得早的原因之一可能是鱘為有胃魚且偏肉食性, 因?yàn)轸~體消化酶的種類和分泌量與魚類消化道的結(jié)構(gòu)和食性相對(duì)應(yīng), 肉食性魚類的消化道短, 蛋白酶和脂肪酶的活性高于雜食性魚類, 因此其對(duì)脂肪的消化吸收能力可能比無胃且偏雜食性的鯉強(qiáng)[33]。另外, 攝食LO75和LO100組飼料的實(shí)驗(yàn)組的血清TG明顯低于前3組。Lemaire等[34]報(bào)道說血清的TG會(huì)隨著飼料中n-3HUFA含量的增加而下降。在本研究中, 隨著亞麻酸添加量的增加, 飼料中的n-3HUFA含量明顯增加(表 2), 所以可能導(dǎo)致n-3HUFA含量高的LO75和LO100組的血清TG含量下降。

脂肪經(jīng)消化后的產(chǎn)物脂肪酸由腸黏膜細(xì)胞轉(zhuǎn)化為TG, 后者和蛋白質(zhì)一起包裝成乳糜微粒, 乳糜微粒的組分TG在甘油三酯脂肪酶的作用下, 被水解成甘油和游離脂肪酸(NEFA), 被釋出的NEFA進(jìn)入血液, 并與白蛋白結(jié)合[35]。由于NEFA是來源于TG的分解, 因此其在血液中的峰值理應(yīng)與TG的變化相一致。本研究的結(jié)果NEFA的第一個(gè)峰值跟TG一樣出現(xiàn)在餐后4h, 說明隨著TG的升高, 有更多的NEFA被分解釋放到血液中, 而且NEFA在餐后24h內(nèi)的變化走勢(shì)與TG的大致相似, 符合脂肪的代謝規(guī)律。另一方面, 短鏈和中長(zhǎng)鏈脂肪酸會(huì)繞過形成脂蛋白的途徑而直接被吸收進(jìn)血液[35]。在本研究中, LO0和LO25飼料中的C14和C16脂肪酸含量較高(表 2), 這可能是攝食這2種飼料的鱘血清NEFA含量較高的原因。

血清高密度脂蛋白能將膽固醇從血清運(yùn)送到肝臟, 可以“清洗”動(dòng)物組織中的膽固醇[36]。虹鱒在攝食富含PUFA的高含量魚油組時(shí), 其血清中的高密度脂蛋白膽固醇(HDL-chol)含量比攝食低含量魚油或者椰子油的虹鱒高[30]。在本研究中, 攝食飼料LO75和LO100的兩組魚的血清HDL-chol比LO0、LO25、LO50三組的高, 其原因之一可能就是因?yàn)長(zhǎng)O75和LO100組中的PUFA含量比前3組高(表 2)。另一方面, 低密度脂蛋白扮演著將膽固醇從肝臟運(yùn)送到全身組織的角色。在本研究中, 血清的低密度脂蛋白膽固醇(LDL-chol)隨著亞麻油替代水平的升高而升高, 這可能與飼料中EPA和DHA含量的減少有關(guān)。研究已經(jīng)表明, 高不飽和脂肪酸,特別是EPA和DHA, 在降低血清膽固醇方面作用很強(qiáng), 能抑制體內(nèi)的膽固醇和甘油三酯形成, 增加脂蛋白脂肪酶的活性, 并通過移除LDL-chol來改善外周組織[37,38], 因此在EPA和DHA含量較高的高魚油組, 血清LDL-chol的含量在EPA和DHA的作用下得到了“清理”, 而隨著亞麻油替代水平的升高, 飼料中的EPA和DHA含量明顯下降, 其作用減弱, 從而使血清中的LDL-chol含量明顯升高。該結(jié)果與高姣露等[39]以及Huang等[40]的研究結(jié)果相一致。

4 結(jié)論

亞麻籽油替代100%的魚油(飼料魚油添加量為8%, 粗脂肪含量10%)對(duì)雜交鱘幼魚的生長(zhǎng)沒有顯著影響, 但對(duì)魚肉亞麻酸和n-3多不飽和脂肪酸的含量有顯著影響, 考慮到亞麻油完全替代魚油后,魚肉中的EPA和DHA這兩種LC-HUFA的含量?jī)H下降了30%左右, 對(duì)鱘肉質(zhì)品質(zhì)的影響不太大, 因此亞麻油應(yīng)該是一種比較優(yōu)質(zhì)的魚油替代品。

致謝：

感謝北京京朝花園農(nóng)業(yè)發(fā)展中心劉建廣和于鳳翔先生為本實(shí)驗(yàn)提供的幫助。

[1]Garcia-Gallego M, Sanz A, Domezain A, et al. Age-size influence on tissue-lipid quality of the sturgeon Acipenser naccari from intensive culture [J]. Journal of Applied Ichthyology, 1999, 15(4-5): 261—264

[2]Bronzi P, Rosenthal H, Arlati G, et al. A brief overview on the status and prospects of sturgeon farming in Western and Central Europe [J]. Journal of Applied Ichthyology, 1999, 15(4-5): 224—227

[3]Williot P, Sabeau L, Gessner J, et al. Sturgeon farming in Western Europe: recent developments and perspectives [J]. Aquatic Living Resource, 2001, 14(6): 367—374

[4]Wei Q, He J, Yang D, et al. Status of sturgeon aquaculture and sturgeon trade in China: a review based on two recent nationwide surveys [J]. Journal of Applied Ichthyology, 2004, 20(5): 321—332

[5]Sun D J, Qu Q Z, Zhang Y, et al. Sturgeon Aquaculture in China [J]. Chinese Journal of Fisheries, 2011, 24(4): 67—70 [孫大江, 曲秋芝, 張穎, 等. 中國(guó)的鱘魚養(yǎng)殖. 水產(chǎn)學(xué)雜志, 2011, 24(4): 67—70]

[6]Vaccaro A M, Buffa G, Messina C M, et al. Fatty acid composition of a cultured sturgeon hybrid, Acipenser naccarii × Acipenser baerii [J]. Food Chemistry, 2005, 93: 627—631

[7]Turchini G M, Torstensen B E, Ng W K. Fish oil replacement in finfish nutrition [J]. Reviews in Aquaculture, 2009, 1(1): 10—57

[8]Izquierdo M S, Obach A, Arantzamendi L, et al. Dietary lipid sources for seabream and seabass: growth performance, tissue composition and flesh quality [J]. Aquaculture Nutrition, 2003, 9(6): 397—407

[9]Xu R P, Hung S S O, Bruce German J. White sturgeon tissue fatty acid compositions are affected by dietary lipids [J]. Journal of Nutrition, 1993, 123(10): 1685—1692

[10]Sener E, Yildiz M, Savas E. Effects of dietary lipids on growth and fatty acid composition in Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedtii) juveniles [J]. The Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences, 2005, 29(5): 1101—1107

[11]McKenzie D J, Piraccini G, Agnisola C, et al. The influence of dietary fatty acid composition on the respiratory and cardiovascular physiology of Adriatic sturgeon (Acipenser naccarii): a review [J]. Journal of Applied Ichthyology, 1999, 15(4-5): 265—269

[12]Hosseini S V, Kenari A A. Effects of alternative dietary lipid sources on growth performance and fatty acid composition of Beluga sturgeon, Huso huso, juveniles [J]. Journal of the world Auqculture Society, 2010, 41(4): 471—489

[13]NRC (National Research Council). Nutrient requirements of Fish [M]. National Academy Press, Washington, DC. 2011, 304—322

[14]Ikonomou M G, Higgs D A, Gibbs M, et al. Flesh quality of market-size farmed and wild British Columbia salmon [J]. Environmental Sciences and Technology, 2004, 41(2): 437—443

[15]Tocher D R. Metabolism and functions of lipids and fatty acids in teleost fish [J]. Reviews in Fisheries Science, 2003, 11(2): 107—184

[16]Zhu H, Li Q, Wang H, et al. Growth, fatty acid composition and lipid deposition of Russian sturgeon (Acipenser gueldenstaedtii) fed different lipid sources [J]. Aquaculture Research, 2016: 1—7

[17]Li Q, Zhu H, Wei J J, et al. Effects of dietary lipid sources on growth performance, lipid metabolism and antioxidant status of juvenile Russian sturgeon Acipenser gueldenstaedtii [J]. Aquaculture Nutrition, 2016: 1—11

[18]AOAC (Association of Official Analytical Chemists). Official methods of analysis, Arlington, Virginal. USA, 1996

[19]Fontagné S, Pruszynski T, Corraze G, et al. Effect of coconut oil and tricaprylin vs. trioleni on survival, growth and fatty acid composition of common carp (Cyprinus carpio L.) larvae [J]. Aquaculture, 1999, 179(1—4): 241—251

[20]Wu F, Liu W, Wei Q W, et al. Effects of dietary lipid sources on growth performance, carcass composition, and blood parameters of juvenile Chinese sturgeon (Acipenser sinensis Gray, 1835) [J]. Journal of Applied Ichthyology, 2014, 30: 1620—1625

[21]Stickney R R. Lipid requirements of some warm water species [J]. Aquaculture, 1989, 79: 145—156

[22]Varga T, Czimmerer Z, Nagy L. PPARs are a unique set of fatty acid regulated transcription factors controlling both lipid metabolism and inflammation [J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Molecular Basis of Disease, 2011, 1812: 1007—1022

[23]Yoshikawa T, Shimano H, Yahagi N, et al. Polyunsaturated fatty acids suppress sterol regulatory element-binding protein 1c promoter activity by inhibition of liver X receptor (LXR) binding to LXR response elements [J]. Journal of Biological Chemistry, 2002, 277: 1705—1711

[24]Wells R, McIntyre R, Morgan A, et al. Physiological stress responses in big gamefish after exposure: observation on plasma chemistry and blood factors [J]. Comparative biochemistry and physiology A, 1986, 64: 565—571

[25]Hasnain A. Ontogenetic changes and developmental adjustments in lactate dehydrogenase isozymes of an obligate air-breathing fish Channa punctatus during deprivation of air access [J]. Comparative Biochemistry and Physiology B, 2005, 140: 271—278

[26]Hyder M A, Hasan M, Mohieldein A H. Comparative levels of ALT, AST, ALP and GGT in liver associated diseases [J]. European Journal of Experimental Biology, 2013, 3(2): 280—284

[27]Akrami R, Gharaei A, Mansour M R, et al. Effects of dietary onion (Allium cepa) powder on growth, innate immune response and hematoebiochemical parameters of beluga (Huso huso Linnaeus, 1754) juvenile [J]. Fish & Shellfish Immunology, 2015, 45: 828—834

[28]Glencross B D. Exploring the nutritional demand for essential fatty acids by aquaculture species [J]. Review of Aquaculture, 2009, 1: 71—124

[29]Turchini G M, Francis D S. Fatty acid metabolism (desaturation, elongation and β-oxidation) in rainbow trout fed fish oil- or linseed oil- based diets [J]. British Journal of Nutrition, 2009, 102: 69—81

[30]Luo L, Xue M, Vachot C, et al. Dietary medium chain fatty acids from coconut oil have little effects on postprandial plasma metabolite profiles in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) [J]. Aquaculture, 2014, 420-421: 24—31

[31]Geurden I, Kaushik S, Corraze G. Dietary phosphatidylcholine affects postprandial plasma levels and digestibility of lipid in common carp (Cyprinus carpio) [J]. British Journal of Nutrition, 2008, 100: 512—517

[32]Wallaert C, Babin P J. Effects of temperature variations on dietary lipid absorption and plasma lipoprotein concentrations in trout (Oncorhynchus mykiss) [J]. Comparative Biochemistry and Physiology, 1994, 109B: 473—487

[33]Lin H R. Fish Physiology [M]. Guangzhou: Higher Education Press of Guangdong. 1999, 42 [林浩然. 魚類生理學(xué). 廣州: 廣東高能教育出版社. 1999, 42]

[34]Lemaire P, Drai P, Mathieu A, et al. Changes with different diets in plasma enzymes (GOT, GPT, LDH, ALP) and plasma lipids (Cholesterol, Triglycerides) of sea-bass (Dicentrarchus labrax) [J]. Aquaculture, 1991, 93: 63—75

[35]Wang J Y, Zhu S G, Xu C F. Biochemistry [M]. Beijing: Higher Education Press. 2002, 232 [王鏡巖, 朱圣庚, 徐長(zhǎng)法. 生物化學(xué). 北京: 高等教育出版社. 2002, 232]

[36]Miller G J, Miller N E. Plasma high density lipoprotein concentration and development of ischaemic heart disease [J]. The Lancet, 1975, 1: 16—19

[37]Kang J X, Leaf A. The cardiac antiarrhythmic effects of polyunsaturated fatty acid [J]. Lipids, 1996, 31: s41—s44

[38]Nordoy A, Marchioli R, Arnesen H, et al. n-3polyunsaturated fatty acids and cardiovascular diseases [J]. Lipids, 2001, 31: s127—s129

[39]Gao L J, Shi Z H, Ai C X. Effect of dietary lipid sources on the serum biochemical indices of Acipenser schrenckii juvenile [J]. Marine Fisheries, 2005, 27: 319—323 [高露姣, 施兆鴻, 艾春香. 不同脂肪源對(duì)施氏鱘幼魚血清生化指標(biāo)的影響. 海洋漁業(yè), 2005, 27: 319—323]

[40]Huang F, Jiang M, Wen W, et al. Effects of different dietary lipid sources on growth performance, tissue fatty acid composition and serum lipid indices of juvenile Amur sturgeon, Acipenser schrenckii Brandt, 1869 [J]. Journal of Applied Ichthyology, 2014, 30: 1602—1608

GROWTH PERFORMANCE, FATTY ACID COMPOSITION, AND LIPID METABOLISM IN JUVENILE HYBRID STURGEON (ACIPENSER SCHRENCKII BRANDT♀×A. BAERI BRANDT♂) FED DIETS OF FISH OIL SUBSTITUTED BY VARIOUS LEVELS OF LINSEED OIL

LUO Lin1, XING Wei1, LI Tie-Liang1, LIU Yang2, MA Zhi-Hong1, JIANG Na1and LI Wen-Tong1
(1. Beijing Fisheries Research Institute, Beijing 100068, China; 2. Chaoyang Hatchery and Aquaculture Farm, Beijing 100018, China)

A 12-week experiment was performed using juvenile hybrid sturgeon (70.8±0.5) g to study the effects of partial and total replacement of fish oil (FO) by linseed oil (LO). Five isonitrogenous (38.7% crude protein) and isoenergetic (10.0% crude lipid) experimental diets were formulated as follows: LO0 (100% FO); LO25 (75%FO+25% LO); LO50 (50% FO+50%LO); LO75 (25%FO+75%LO); and LO100 (100%LO). These diets were fed to triplicate groups of 40 hybrid sturgeon three times a day to apparent satiation at (22±1.0)℃. There were no significant differences in final body weight, weight gain rate (WGR), and specific growth rate (SGR) in all fish groups (P＞0.05). Fish fed diets with LO0, LO25, and LO50 had significantly higher feed intake than fish fed diets with LO75 and LO100 (P＜0.05). Fish fed diets with LO100 had significantly higher feed efficiency than fish fed a diet with LO0 (P＜0.05). Fillet and liver lipid content, and serum lactate dehydrogenase (LDH), glutamic-oxalacetic transaminase (ALT) and glutamic-pyruvic transaminase (AST) activity showed an increasing trend as linseed oil increased (P＜0.05). The linolenic acid (C18:3n3) content, the sum of n-3 and n-6, and the n-3:n-6 ratio in fillets showed a positive linear correlation with the diets. Lipid metabolism throughout the day for sturgeon on different levels of linseed oil replacement showed that the lipid source and time point, and the interaction of both of these factors had significant effects on serum non-esterified fatty acid (NEFA), triglyceride (TG), High-density lipoprotein cholesterol (HDL-Chol), and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-Chol) (P＜0.05). Serum total cholesterol and ketone bodies were not affected by the lipid source, time point, or interaction of both factors (P＞0.05).

Hybrid sturgeon (Acipenser schrenckii Brandt♀×A. baeri Brandt♂); Fish oil replacement; Linseed oil; Growth performances; Postprandial lipid metabolite

S396

A

1000-3207(2017)05-1010-10

10.7541/2017.126

2016-09-06;

2017-01-16

北京市鱘魚、鮭鱒創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(SCGWZJ 20161103-2)資助 [Supported by Beijing Technology System for Sturgeon and Salmonids Industries (SCGWZJ 20161103-2)]

羅琳, E-mail: luo_lin666@sina.com