趙琳 李澤群 王帥 孫永欣
摘 要 維生素E是水產(chǎn)動物生長和繁殖必不可少的微量營養(yǎng)元素,在養(yǎng)殖過程中適量添加維生素E能滿足機(jī)體生長需求?;诖耍途S生素E對水產(chǎn)動物的生長、繁殖和抗氧化能力等影響的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,并探討了維生素E應(yīng)用于刺參養(yǎng)殖的展望。
關(guān)鍵詞 維生素E;水產(chǎn)繁殖;應(yīng)用
中圖分類號:S966 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.02.073
維生素E又稱生育酚,對動物體來說是一種不可缺少的脂溶性維生素。動物機(jī)體自身不能合成維生素E,必需由外界供給。動物體對其需求量較少,僅以毫克(mg)或微克(μg)計算,但卻是動物生長發(fā)育必不可少的元素。研究發(fā)現(xiàn),維生素E能有效地提高水產(chǎn)動物機(jī)體耐力,增強(qiáng)其免疫功能,提高其抗氧化能力,對其生長和繁殖有促進(jìn)作用,是水產(chǎn)動物飼料中不可缺少的微量營養(yǎng)元素[1]。
1 維生素E的結(jié)構(gòu)性質(zhì)
維生素E具有還原性,能夠保護(hù)其他易被氧化的物質(zhì),是有效的抗氧化劑。易溶于脂肪和乙醇等有機(jī)溶劑中,不溶于水,對酸穩(wěn)定,對堿不穩(wěn)定,對氧敏感,對熱不敏感。其存在形式主要包括α-生育酚、β-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚和α-三烯生育酚、β-三烯生育酚、γ-三烯生育酚、δ-三烯生育酚,其中以δ型的抗氧化能力最強(qiáng),α型的抗不育能力最強(qiáng),α-生育酚是分布最廣泛、含量最豐富、活性最高的維生素E形式[2]。
2 維生素E在水產(chǎn)動物中的應(yīng)用
2.1 維生素E應(yīng)用于水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的適宜添加量
飼料中維生素E的含量會影響水生動物機(jī)體中的維生素E含量,適量的維生素E能有效降低水產(chǎn)動物體內(nèi)過多的不飽和脂肪酸,保證機(jī)體正常代謝,提高機(jī)體生長機(jī)能,對水產(chǎn)動物的健康和性腺發(fā)育具有非常重要的作用[3]。對于水生動物維生素E需求量的研究受到實驗對象、生長發(fā)育階段、水溫等因素的影響,因此在養(yǎng)殖實驗時要重視對條件的限定。
Wassef等[4]的研究表明,飼料中添加維生素E可促進(jìn)鯔魚(Mugil cephalus Limmaeus)幼苗的生長。Watanaba等[5]在真鯛(Pagrus major)飼料中添加2 000 mg·kg-1維生素E時,可以顯著提高卵的上浮率、孵化率和正常仔魚的比例。Shiau等[6]報道,羅非魚在維生素E添加量為
75 mg·kg-1時生長速度最快。由此看出,在飼料中適量添加維生素E對水產(chǎn)動物的生長有促進(jìn)作用,飼料中維生素E的適宜添加量因水產(chǎn)動物的不同品種有一定差異,詳見表1。
2.2 維生素E對水產(chǎn)動物生長性能的影響
維生素E對于飼料和水產(chǎn)動物機(jī)體組織中的磷脂、膽固醇等不飽和脂肪酸具有保護(hù)作用,同時,維生素E還能提高水生動物的存活率和生長率[2]。適量添加維生素E可以幫助水生生物更好地吸收蛋白質(zhì),促進(jìn)水產(chǎn)動物生長,但如果缺乏維生素E或維生素E添加量過高,則會抑制水產(chǎn)動物生長,甚至對其機(jī)體產(chǎn)生損傷。研究表明,魚類缺乏維生素E,會表現(xiàn)出體重減輕、繁殖性能下降、紅細(xì)胞脆性降低等癥狀[16]。鯉魚(Cyprinus carpio)缺乏維生素E會導(dǎo)致生長受阻,骨骼肌損傷,原因是機(jī)體的氧化物能與肌肉蛋白質(zhì)結(jié)合引起蛋白質(zhì)分子內(nèi)或分子間的交聯(lián),使蛋白質(zhì)變性,結(jié)構(gòu)被破壞[17]。日本對蝦和中國對蝦機(jī)體缺乏維生素E會導(dǎo)致自身成活率顯著降低[18-19]。皺紋盤鮑缺乏維生素E時,生長速度下降、平均成活率降低,主要是因為當(dāng)水產(chǎn)動物機(jī)體缺乏維生素E時,自身營養(yǎng)不足,新陳代謝受阻,出現(xiàn)生理功能障礙,進(jìn)而使得機(jī)體生長受阻[15]。
對蝦飼料中,如果維生素E含量過高,會導(dǎo)致對蝦的飼料利用率降低,從而影響水產(chǎn)動物對蛋白質(zhì)的消化吸收,抑制其生長[20]。維生素E含量超過1 257 mg·kg-1,會使幼建鯉攝食量、增重下降,說明維生素E過高會阻礙水生動物的生長,可能是由于維生素E含量過量,造成機(jī)體其他脂溶性維生素缺乏[9]。相對于維生素E缺乏來說,維生素E過量對水生動物生長影響的研究很少,但無論是維生素E含量缺乏或過量,都會對機(jī)體產(chǎn)生一定的影響,所以在飼料中添加適量的維生素E有助于水生動物充分吸收營養(yǎng)物質(zhì),更有利于水生動物的生長。
2.3 維生素E對水生動物繁殖的影響
維生素E可以調(diào)節(jié)性腺中類固醇類激素的生物合成作用,保證卵膜結(jié)構(gòu)的完整性,增強(qiáng)卵巢機(jī)能,從而促進(jìn)性腺成熟、產(chǎn)卵、胚胎發(fā)育和孵化[21-23],改善親體的繁殖性能。當(dāng)前,對于維生素E對魚類繁殖的影響已有研究[24-25],如添加維生素E能夠提高黃河鱸魚雌魚的孵化率,改善雄魚精子質(zhì)量。此外,肖偉平等[26]研究表明,親魚飼料中添加維生素E可以改善斜帶石斑魚(Epinephelus coioides)受精卵和仔魚質(zhì)量。當(dāng)飼料中維生素E添加量為200 mg·kg-1時,雌鱔的卵巢發(fā)育較好,性腺系數(shù)、產(chǎn)卵力和孵化率升高,繁殖性能得到明顯改善[27]。當(dāng)飼料中維生素E水平為80 mg·kg-1時,日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)中單個蝦的抱卵量數(shù)值最高[2],說明維生素E對性腺發(fā)育有促進(jìn)作用。在斑節(jié)對蝦(Penaeus monodom)飼料中添加維生素E對其性腺成熟、產(chǎn)卵有較好效果,可提高其受精卵的孵化率和早期幼體的活力[28]。在飼料中添加0.02%的維生素E,克氏原螯蝦(Procambarus clarkia)單個雌蝦的產(chǎn)卵量提高,產(chǎn)卵雌蝦的比例也在升高,充分說明飼料中添加維生素E可促進(jìn)克氏原螯蝦的繁殖。然而,隨著維生素E含量不斷增加,產(chǎn)卵雌蝦的比例逐漸下降,說明過量添加維生素E會影響克氏原螯蝦的繁殖性能,可能是因為克氏原螯蝦不能短時間代謝過量維生素E并排出體外,導(dǎo)致維生素E蓄積在體內(nèi)產(chǎn)生毒害作用[29]。但當(dāng)維生素E添加量超過200 mg·kg-1時,雌鱔卵中積累維生素E不明顯[27],而若飼料中缺乏維生素E,雌鱔的產(chǎn)卵率和孵化率則會較低,推斷若飼料中維生素E缺乏或不足,會導(dǎo)致雌鱔的新陳代謝受阻,進(jìn)而影響卵細(xì)胞的卵黃物質(zhì)積累,導(dǎo)致卵巢發(fā)育受到影響,性腺系數(shù)、產(chǎn)卵力以及孵化率降低。因此,在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖過程中,維生素E的添加量要根據(jù)養(yǎng)殖動物種類確定,既要滿足繁殖期所需營養(yǎng),也要保證自身生長的營養(yǎng)需求。
2.4 維生素E對水產(chǎn)動物抗氧化能力的影響
維生素E是一種天然的抗氧化劑,能夠調(diào)節(jié)動物新陳代謝,抑制脂類過氧化物的形成,同時穩(wěn)定不飽和脂肪酸。研究表明,飼料中添加60 mg·kg-1維生素E可以最大限度提高軍曹魚的抗氧化能力,保證魚體正常生長[30]。飼料中添加350 mg·kg-1維生素E可以大幅度降低雌鱔肝臟和卵巢中的超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醇(MDA)含量也較低,這充分地說明了維生素E在雌鱔機(jī)體內(nèi)發(fā)揮了抗氧化的生理功能,維持了動物體自身的動態(tài)平衡。在飼料中加入45 mg·kg-1維生素E可提高青魚(Mylopharyngodon piceus)機(jī)體血清抗氧化酶活
性,抑制MDA產(chǎn)生,增加機(jī)體抗氧化能力,還可緩解脅迫對機(jī)體的應(yīng)激強(qiáng)度、對抗氧化系統(tǒng)和滲透調(diào)節(jié)酶活性的影響,從而提高機(jī)體抗環(huán)境脅迫能力[31]。維生素E可顯著提高大菱鲆(Scophthalmus maximus)機(jī)體抗氧化能力,降低脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物MDA產(chǎn)生[32]。綜上所述,維生素E能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的新陳代謝,促進(jìn)卵巢的正常發(fā)育,并防止肝臟和卵巢脂質(zhì)過氧化,適量添加維生素E能有消除或減弱過氧化反應(yīng),減輕對動物機(jī)體造成的損傷,提高水產(chǎn)動物的抗氧化能力。維生素E對水產(chǎn)動物免疫力的影響主要表現(xiàn)于動物對疾病的抵抗力,維生素E缺乏時,機(jī)體抵抗力會下降[10]。此外,維生素可通過其特殊的結(jié)構(gòu)抑制前列腺素的合成,從而增強(qiáng)魚類的特異性免疫功能[33]。
3 維生素E應(yīng)用于刺參養(yǎng)殖業(yè)的展望
仿刺參(Apostichopus japonicus)又稱刺參,由于具有較高的藥用和食用價值,一直以來是我國北方重要的經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖品種[34-35]。仿刺參自古就是我國名貴的海產(chǎn)品,被列為海產(chǎn)“八珍”之一,營養(yǎng)價值極高。隨著人們生活水平的提高,人們對刺參的需求量逐漸增加,使我國刺參養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展。當(dāng)前,維生素E在仿刺參養(yǎng)殖中的應(yīng)用已有相關(guān)報道[36-37],仿刺參幼參中促進(jìn)其生長的維生素E最佳添加量為 256.30 mg·kg-1。刺參雖然是底棲動物,但在人工育保苗中,由于人工投餌、換水、倒板、倒池等操作,易受應(yīng)激反應(yīng),因此,在飼料中添加180~260 mg·kg-1維生素E,飼喂33~35 d,可以有效降低亞硝酸鹽引起的應(yīng)激反應(yīng)[38]。適量添加維生素E對水產(chǎn)動物生長和繁殖有一定促進(jìn)作用,同時也可以降低應(yīng)激反應(yīng),是水產(chǎn)動物中必不可少的一種脂溶性維生素。目前,維生素E在魚類、蝦蟹類和無脊椎動物養(yǎng)殖領(lǐng)域積累了一定的研究資料,為今后深入研究維生素E在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。維生素E被廣泛應(yīng)用于水生動物,且對其生長、繁殖有促進(jìn)作用,但維生素E對刺參性腺發(fā)育的研究相對較少。因此,在飼料中添加不同劑量的維生素E,研究其對刺參性腺發(fā)育的影響,以確定維生素E在刺參飼料中的適宜添加量,能夠為生產(chǎn)實踐中刺參養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
[1] 金明昌,汪開毓.水產(chǎn)動物的維生素E營養(yǎng)研究進(jìn)展[J].淡水漁業(yè),2006(40):59-61.
[2] 李一鳴.維生素E對日本沼蝦繁殖性能及相關(guān)基因表達(dá)的影響[D].上海:華東師范大學(xué),2018.
[3] Huang CH,Lin WY.Effect of dietary vitamin Eon grow the tissue lipid peroxidation,and liver glutathi-one level of juvenile hybrid tilapia,Oreochromis niloticus×O.aureus,fed oxidized oil[J].Aquaculture,2004,237(1):381-389.
[4] Wassef EA, Masry MHE,Mikhail FR.Growth enhancement and muscle structure of striped mullet,Mugil cephalus L.
fingerlings by feeding algal meal-based diets[J].Aquaculture Research,2001,32(S1):315-322.
[5] Watanabe T,Lee M,Mizutani J,et al.Effective components in cuttlefish meal and raw krill for improvement of quality of red seabream Pagrus major eggs[J].Nippon Suisan
Gakkaishi,1991,57(4):681-694.
[6] Shiau SY,Shiau LF.Re-evaluation of the vitamin E requirements of juvenile tilapia(Oreochromis niloticus×O.aureus)[J].Animal science,2001,72:529-534.
[7] 周立斌,張偉,王安利,等.飼料維生素E添加量對花鱸生長、組織中維生素E積累量和免疫指標(biāo)的影響[J].水產(chǎn)學(xué)報,2009,33(1):95-102.
[8] 周明,劉波,戈賢平,等.飼料維生素E添加水平對團(tuán)頭魴生長性能及血液和肌肉理化指標(biāo)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2013,25(7):1488-1496.
[9] 伍曦,羅輝,馮琳,等.高水平維生素E對幼建鯉生長性能和消化吸收功能的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,
2011,23(11):1938-1945.
[10] 楊馬.日糧中添加維生素E對鯉魚生產(chǎn)性能和免疫功能的影響[D].成都:四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2010.
[11] 劉莊鵬,胡毅,黃云,等.維生素E對青魚幼魚生長、免疫及抗氨氮脅迫能力的影響[A].中國水產(chǎn)學(xué)會動物營養(yǎng)與飼料專業(yè)委員會.第九屆世界華人魚蝦營養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C].中國水產(chǎn)學(xué)會動物營養(yǎng)與飼料專業(yè)委員會:集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,2013:275.
[12] 張艷亮.維生素E對云紋石斑魚幼魚生長、免疫及抗脅迫能力的影響[D].上海:上海海洋大學(xué),2015.
[13] 單凡,劉波,孫存鑫,等.飼料維生素E含量對羅氏沼蝦生長性能、血清生化指標(biāo)和肌肉品質(zhì)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2019,31(1):214-225.
[14] 孔有琴,丁志麗,張易祥,等.維生素E對日本沼蝦生長性能、抗氧化性能及抗氨氮脅迫能力的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2017,29(8):2893-2905.
[15] 周歧存,麥康森,譚北平,等.維生素E對皺紋盤鮑幼鮑生長、存活及體成分的影響[J].海洋與湖沼,
2001(2):125-131.
[16] Palace VP,Brown SB, Baron CL,et al.An evaluation of the relationships among oxidative stress,antioxidant vitamins and early mortality syndrome(EMS) of lake trout(Salvelinus namaycush) from Lake Ontario[J].Aquatic Toxicology,1998,43(2):195-208.
[17] 耿毅,汪開毓,周震.維生素E缺乏對鯉骨骼肌損傷的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2006(4):267-271.
[18] Kanazawa A.Nutrition of penaeid prawns and shrimps[J].AquacultureDepartment Southeast Asian Fisheries Development Center,1985,4(7):123-130.
[19] He H,Lawrence AL,Liu R.Evaluation of dietary essentiality of fat-soluble vitamins,A,D,E and K for penaeid shrimp
(Penaeus vannamei)[J]. Aquaculture,1992,103(2):177-185.
[20] 陳四清,李愛杰.中國對蝦對維生素E,K營養(yǎng)需要的研究[J].海洋科學(xué),1993(5):1-4.
[21] 劉學(xué)劍.維生素E的生理功能與動物生產(chǎn)[J].江西飼料,2000(3):16-17.
[22] Huang CH,Huang SL.Effect of dietary vitamin E on growth,tissue lipid peroxidation,and liver glutathione level of juvenile hybrid tilapia,Oreochromis niloticus×O.aureus,fed oxidized oil[J].Aquaculture,2004,237(1):381-389.
[23] Dandapat J,Chainy GBN,Rao KJ.Dietary vitamin-
E modulates antioxidant defence system in giant freshwater
prawn,Macrobrachium rosenbergii[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part C Toxicology & Pharmacology,2000,127(1):101-115.
[24] Izquierdo MS, Fernández-Palacios H, Tacon AGJ.Effect of broodstock nutrition on reproductive performance of fish[J].Aquaculture,2001,197(1):25-42.
[25] Lee KJ, Dabrowski K.Long-term effects and interactions of dietary vitamin C and E on growth and reproduction of yellow perch,perca flavescens[J].Aquaculture,2004,
230(1):377-389.
[26] 肖偉平,劉永堅,田麗霞,等.維生素E和維生素C對斜帶石斑魚親魚產(chǎn)卵質(zhì)量的影響[J].中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(S2):214-217.
[27] 張國輝,何瑞國,張世萍,等.維生素E對黃鱔繁殖性能的影響[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006(2):177-181.
[28] 王映文.斑節(jié)對蝦(Penaeus monodom)的餌料中添加VE對促進(jìn)成熟和產(chǎn)卵過程的影響[J].養(yǎng)魚世界,1999,
23(8):71-74.
[29] 李銘,董衛(wèi)軍,徐加元,等.維生素E對克氏原螯蝦生殖的影響[A].上海市動物學(xué)會.2006年上海市動物學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C].上海市動物學(xué)會:上海市動物學(xué)會,2006:67-70.
[30] 王立改,周歧存,趙娟.飼料中維生素E水平對軍曹魚生長性能、抗氧化能力以及非特異性免疫的影響[A].中國水產(chǎn)學(xué)會.2010年中國水產(chǎn)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C].中國水產(chǎn)學(xué)會:中國水產(chǎn)學(xué)會,2011:232.
[31] 黃云,胡毅,文華,等.維生素E對青魚幼魚生長、免疫及抗氨氮脅迫能力的影響[J].水生生物學(xué)報,2013,37
(3):507-514.
[32] 魏玉婷,王小潔,麥康森,等.飼料中的維生素E對大菱鲆幼魚生長、脂肪過氧化及抗氧化能力的影響[J].中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2011,41(6):45-50.
[33] 于東祥,孫慧玲,陳四清,等.海參健康養(yǎng)殖技術(shù)[M].北京:海洋出版社,2010.
[34] 李義,徐建春,陳星,等.維生素E對水產(chǎn)動物免疫功能的影響[J].飼料工業(yè),2005(24):44-46.
[35] 常亞青,丁君,宋堅,等.海參、海膽生物學(xué)與養(yǎng)殖[M].北京:海洋出版社,2004.
[36] 張琴,麥康森,張文兵,等.飼料中添加硒酵母和維生素E對刺參生長、免疫力及抗病力的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2011,23(10):1745-1755.
[37] 王麗麗.仿刺參(Apostichopus japonicus Selenka)幼參對維生素A、D3、E最適需求量的研究[D].上海:上海海洋大學(xué),2018.
[38] 駱作勇.仿刺參幼參對不同刺激的應(yīng)激機(jī)制及維生素C、E抗應(yīng)激作用研究[D].北京:中國科學(xué)院研究生院(海洋研究所),2014.
(責(zé)任編輯:趙中正)