張洪,劉永虎,趙學(xué)偉,王常安,陸紹霞,劉紅柏,徐奇友
(1.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;2.大連市現(xiàn)代海洋牧場(chǎng)研究院,遼寧 大連 116087;3.湖州師范學(xué)院,浙江 湖州 313000)
近年來(lái),免疫增強(qiáng)劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛[1]。其中,中草藥免疫增強(qiáng)劑比疫苗和抗生素等藥物更具有潛在的優(yōu)勢(shì)。中草藥價(jià)格低廉,分布廣泛,容易獲取。相比較而言,疫苗價(jià)格較高,適用受限,操作繁瑣,并不適用于各種疾病[2]。抗菌藥物和消毒劑的濫用會(huì)明顯產(chǎn)生抗菌菌株[3]。因此,中草藥免疫增強(qiáng)劑能增強(qiáng)機(jī)體的非特異性免疫防御機(jī)制,成為有效的控制魚類疾病的替代方法。
蘆薈的藥理活性和生物活性組分較多,主要有蒽醌類物質(zhì)、多肽、多糖、有機(jī)酸、氨基酸、維生素、礦物質(zhì)、生物活性酶等[4],其主要功效成分是蒽醌類化合物和多糖(約占總固體質(zhì)量的60%以上)[5]。已有研究表明,蘆薈具有抗菌、抗病毒、抗衰老、健胃緩瀉等作用[6]。蘆薈在魚類中的應(yīng)用研究主要集中在生長(zhǎng)和免疫方面[7-15],但是,不同種類間的研究結(jié)果差異較大。哲羅鮭Hucho taimen 為我國(guó)土著鮭科魚類代表種,其規(guī)?;B(yǎng)殖已獲成功,但有關(guān)其免疫增強(qiáng)劑的資料缺乏。本試驗(yàn)通過(guò)研究蘆薈粉對(duì)哲羅鮭生長(zhǎng)、免疫和抗氧化力的影響,以期豐富鮭鱒魚類的中草藥免疫增強(qiáng)劑的研究資料,并為研制哲羅鮭免疫增強(qiáng)劑提供參考。
試驗(yàn)飼料用魚粉和豆粕為蛋白源,魚油和磷脂為脂肪源。飼料的配方及營(yíng)養(yǎng)水平見表1[15]。原料均過(guò)80 目篩后用鼓型混合機(jī)混合,制粒(直徑為1.5 mm),然后置于-20℃冰箱中保存待用。
試驗(yàn)用哲羅鮭初始體質(zhì)量為(16.24±0.10)g。選取健康、規(guī)格一致的魚體放入室內(nèi)流水系統(tǒng)中。用基礎(chǔ)飼料馴養(yǎng)14 d 后開始養(yǎng)殖試驗(yàn)。庫(kù)拉索蘆薈Aloe barbadensis 全葉凍干粉(規(guī)格100∶1)購(gòu)自云南元江萬(wàn)綠生物有限公司[16]。
本試驗(yàn)采用單因子梯度試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)分為G1~G5 處理組,蘆薈凍干粉的添加量分別為0%(對(duì)照組)、0.125%、0.25%、0.5%和1.0%。每個(gè)處理設(shè)3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)50 尾魚。試驗(yàn)魚飼養(yǎng)在室內(nèi)200L流水水族箱中,分別投喂G1~G5 飼料,養(yǎng)殖56d。水源為地下涌泉水,水溫8.3~17.2℃,溶氧>6.0mg/L。日飽食投喂2 次(9:00 和16:00)。投喂1h 后回收所殘餌并烘干稱重。將定量飼料投入水中1h 后回收、烘干,稱重計(jì)算殘餌回收率,并據(jù)此校正飼料攝入量。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束時(shí),魚體饑餓24h,用苯氧乙醇(0.5mL/L)麻醉,稱重,測(cè)量體長(zhǎng),采集樣品。
每水族箱隨機(jī)取4 尾魚,尾柄部采血,4℃靜置30min,3000r/min 離心15min,取上清液,裝入1.5mL離心管中,放入-80℃超低溫冰箱中保存待測(cè)。超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)和酸性磷酸酶(Acidphosphatase,ACP)的活性及丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量采用南京建成生物工程有限公司試劑盒測(cè)定,其中SOD 用黃嘌呤氧化酶法、MDA 以硫代巴比妥酸法、ACP 采用比色法測(cè)定。谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alaninetransaminase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、堿性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)、血糖(Blood glucose,GLU)、總蛋白(Total protein,TP)、白蛋白(Albumin,ALB)、高密度脂蛋白(High density lipoprotein,HDL)、低密度脂蛋白(Low density lipoprotein,LDL)、膽固醇(Cholesterol CHOL)和補(bǔ)體C3 和C4 含量利用全自動(dòng)生化分析儀(貝克曼ProCX4,美國(guó))測(cè)定。ALT、AST 和ALP 活性采用速率法測(cè)定;TP 和ALB 含量采用化學(xué)法測(cè)定;HDL 和LDL 含量為直接法測(cè)定;GLU 和CHOL 含量用酶法測(cè)定;補(bǔ)體C3 和C4 用免疫比色法測(cè)定;球蛋白(Globulin,GLB)、A∶G 和AST∶ALT 為計(jì)算值。
表1 基礎(chǔ)飼料配方及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Tab.1 Ingredients and approximate composition of the test diets(air-dry basis)
生物學(xué)指標(biāo)計(jì)算方法如下:
增重率(Weight gain rate,WGR)(%)=100×(Wt-W0)/W0;
成活率(Survival rate)(%)=100×Nf/Ni×100;
肥滿度(Condition factor)=100×Wt/Lt3;
飼料系數(shù)(Feed conversion ratio,FCR)=Wf/(Wt-W0);
其中:Wt為魚終末體質(zhì)量(g);W0為魚初始體質(zhì)量(g);Nf為終末尾數(shù);Ni為初始尾數(shù);Lt試驗(yàn)魚終末體長(zhǎng)(cm);Wf為飼料攝入量(g)。
數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。用軟件SPSS for Windows 23.0 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。
由表2 可知:試驗(yàn)結(jié)束時(shí),各處理組哲羅鮭幼魚的增重率、特定生長(zhǎng)率、成活率、肥滿度和飼料系數(shù)均差異不顯著(P>0.05)??梢姡暳现刑砑犹J薈粉對(duì)哲羅鮭幼魚生產(chǎn)性能無(wú)明顯的影響(P>0.05)。
由表3 可知:隨著飼料中蘆薈粉水平的增加,哲羅鮭血清超氧化物岐化酶(SOD)活力明顯升高(P<0.05)。飼料中高比例添加蘆薈粉(1.0%)時(shí),血清SOD 活性與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)。蘆薈粉添加量為0.25%時(shí)血清丙二醛含量最小,而添加量為0.5%和1.0%時(shí),丙二醛含量與對(duì)照組差異不明顯(P>0.05)。
由表4 可知:各組間哲羅鮭的血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶活性、谷草和谷丙轉(zhuǎn)氨酶比、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性、補(bǔ)體C3、補(bǔ)體C4 含量均無(wú)明顯變化(P>0.05)。
表2 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭生產(chǎn)性能的影響Tab.2 Effects of dietary aloe powder on growth performance in taimen Hucho taimen in various groups during the experiment(n=3,±SD)
表2 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭生產(chǎn)性能的影響Tab.2 Effects of dietary aloe powder on growth performance in taimen Hucho taimen in various groups during the experiment(n=3,±SD)
注:同列中上標(biāo)未標(biāo)有字母表示組間差異不顯著(P>0.05)
表3 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭血清抗氧化力的影響Tab.3 Effects of dietary aloe powder on serum antioxidant capacity in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
表3 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭血清抗氧化力的影響Tab.3 Effects of dietary aloe powder on serum antioxidant capacity in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
注:同行中標(biāo)有不同字母的平均值間差異顯著(P<0.05);標(biāo)有相同字母者或未標(biāo)有字母者表示組間差異不顯著(P>0.05),下同
表4 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭非特異性免疫指標(biāo)的影響Tab.4 Effects of dietary aloe powder on serum non-specific immunity in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
表4 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭非特異性免疫指標(biāo)的影響Tab.4 Effects of dietary aloe powder on serum non-specific immunity in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
表5 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭血清代謝物的影響Tab.5 Effects of dietary aloe powder on serum indices in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
表5 飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭血清代謝物的影響Tab.5 Effects of dietary aloe powder on serum indices in taimen Hucho taimen in various groups(n=3,±SD)
由表5 可知:各組間哲羅鮭的血清總蛋白、球蛋白、白蛋白、白球比、血糖、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和膽固醇含量均差異不顯著(P>0.05)。
一般認(rèn)為,蘆薈粉作為一種飼料添加劑可改善魚類的生長(zhǎng)性能。飼料中添加1%~2.5%蘆薈粉后,鯉Cyprinus carpio 攝食量增加,增重率明顯提高[8]。蘆薈粉促進(jìn)魚類生長(zhǎng)的原因可能是:抑制腸道內(nèi)有害微生物的繁殖和生長(zhǎng);提高機(jī)體的免疫力;含有促生長(zhǎng)的化學(xué)成分[17-19]。然而,蘆薈粉促生長(zhǎng)的作用因魚的種類而有所不同。對(duì)西伯利亞鱘Acipenser baerii[15]、虹鱒Oncorhynchus mykiss[20]等魚類的研究表明,飼料中添加蘆薈粉并不能提高其生長(zhǎng)性能。本研究也表明,飼料中添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭的增重率、飼料系數(shù)、成活率和肥滿度無(wú)顯著影響(P>0.05)。同時(shí),哲羅鮭血清中的總蛋白、白蛋白、膽固醇、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和血糖均未發(fā)生明顯改變。相比而言,羅非魚Oreochromis niloticus[13]、鯽Carassius auratus[21]等飼喂蘆薈粉后血清中膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白水平較低,高密度脂蛋白含量升高,進(jìn)而促進(jìn)脂類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。因此,蘆薈粉不具有促生長(zhǎng)效應(yīng)的原因可能與魚的種類差異有關(guān)。飼料中高比例、長(zhǎng)期地添加蘆薈粉,蘆薈中的蘆薈素和蒽醌類化合物也會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生不良影響。長(zhǎng)期用蘆薈粉飼喂大鼠Rattus norvegicus 時(shí)生長(zhǎng)減緩,腎濾過(guò)通透性增強(qiáng),出現(xiàn)腎炎、腎功能障礙等癥狀[22]。
蘆薈中的多糖和蒽醌類化合物具有增強(qiáng)魚體免疫力的作用。飼料中添加0.1%~0.5%蘆薈粉后,許氏平鲉Sebastes schlegeli 幼魚頭腎吞噬細(xì)胞化學(xué)發(fā)光反應(yīng)顯著下降,成活率顯著升高,有效控制了溶藻弧菌Vibrio alginolyticus 感染[3]。飼料中添加1%~2.5%蘆薈粉也可改善鯉的抗應(yīng)激能力[8]。Zodape[23]發(fā)現(xiàn),飼料中添加蘆薈粉顯著降低肌肉和肝臟的谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性,有效保護(hù)了肝和肌肉組織。但是,對(duì)虹鱒的研究表明,飼料中添加0.5%蘆薈粉后,魚體的免疫并沒有改善,表現(xiàn)為白細(xì)胞呼吸爆發(fā),血清溶菌酶、補(bǔ)體水平和免疫相關(guān)基因等表達(dá)量均無(wú)明顯變化[10]。類似的是,添加蘆薈粉對(duì)哲羅鮭血清球蛋白、補(bǔ)體C3 和補(bǔ)體C4 含量、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、酸性磷酸酶和堿性磷酸酶活性亦無(wú)顯著影響(P>0.05)??梢姡曃?.125%~1.0%蘆薈粉可能對(duì)哲羅鮭的非特異性免疫改善程度有限。然而,飼料中添加蘆薈粉后,哲羅鮭的抗氧化力增強(qiáng),血清的超氧化物岐化酶活性顯著升高和丙二醛含量顯著降低(P<0.05),這與羅非魚[13]、西伯利亞鱘[15]等的研究結(jié)果一致,這可能是蘆薈粉抑制魚體脂類過(guò)氧化的結(jié)果。也有研究者認(rèn)為,蘆薈粉提高抗氧化力是提高了維生素C 和維生素E 生物利用率的結(jié)果[24]。
總之,飼料中添加蘆薈粉(0.125%~1.0%)對(duì)哲羅鮭幼魚的促生長(zhǎng)效應(yīng)不明顯;對(duì)血清的非特異性免疫力和營(yíng)養(yǎng)代謝物亦無(wú)顯著影響。然而,飼料中添加0.25%和0.5%蘆薈粉顯著提高了血清抗氧化能力,因此這種調(diào)節(jié)機(jī)制需要進(jìn)一步研究。