吳益星,葉 坤,王志勇,何松蓉,王秋榮
(1.集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,福建 廈門 361021;2.農(nóng)業(yè)部東海海水健康養(yǎng)殖重點實驗室,福建 廈門 361021)
大黃魚(Larimichthyscrocea)是我國特有的地方性海水養(yǎng)殖魚類,主要養(yǎng)殖產(chǎn)區(qū)在福建寧德,其肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美、營養(yǎng)豐富,因而深受消費者的青睞[1-2]。因大黃魚養(yǎng)殖規(guī)模沒有得到合理的控制,造成無序快速發(fā)展。養(yǎng)殖海區(qū)網(wǎng)箱布置過度密集,水流不暢,加上大量投喂冰鮮小雜魚,容易造成水質(zhì)惡化,病害頻發(fā),特別是由刺激隱核蟲(Cryptocaryonirritans)[3-9]引起的“白點病”常造成大黃魚毀滅性的死亡,使養(yǎng)殖戶蒙受巨大經(jīng)濟損失。由于刺激隱核蟲等多數(shù)海水寄生蟲在低鹽水環(huán)境下不易存活,因此,低鹽養(yǎng)殖環(huán)境能有效抑制“白點病”的發(fā)生,提高養(yǎng)殖效益[10]。一些研究[11-16]表明水體鹽度對魚類的生長和存活有顯著影響,魚類處于鹽度適宜的水體(等滲點)時,滲透壓力最小,魚體調(diào)節(jié)滲透壓需要消耗的能量最少,代謝率達到最低,攝食量最大,魚的存活率高,特定生長率和肥滿度等指標(biāo)也能達到最大值。不同魚類及生長階段鹽度對其生長的影響也不盡相同,一些研究表明廣鹽性魚類在低鹽條件下其生長性能優(yōu)于高鹽環(huán)境[17-18]。此外,水體鹽度變化也可能導(dǎo)致魚類消化酶的活性降低,影響食物轉(zhuǎn)化效率,使魚類生長速率降低或停滯,甚至出現(xiàn)負(fù)增長[19-20]。水體鹽度和溫度的變化也會影響魚肉產(chǎn)品的營養(yǎng)組成。曾霖等[21]對大菱鲆(Scophthalmusmaximus)幼魚研究發(fā)現(xiàn)魚體的粗蛋白質(zhì)含量隨著鹽度升高而降低,鹽度為12時粗脂肪低于其他鹽度組,粗灰分卻顯著高于其他鹽度組,必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index,EAAI) 隨鹽度的升高而增大。鱸魚(Lateolabraxjaponicus)稚魚在0~15鹽度范圍內(nèi)養(yǎng)殖,其肌肉中的多不飽和脂肪酸,特別是EPA、DHA和AA的含量隨鹽度下降而呈現(xiàn)升高的趨勢[22]。此外,鹽度應(yīng)激會引起魚體內(nèi)抗氧化能力的變化。虹鱒(Oncorhynchusmykiss)[23]在海水環(huán)境中肝臟超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX) 活性高于淡水環(huán)境,而過氧化氫酶(CAT)活性低于淡水環(huán)境,在非最適鹽度范圍內(nèi),日本鰻鱺(Anguillajaponica)[24]、斜帶石斑魚(Epinepheluscoidies)[25]等魚類可以通過提高抗氧化酶活性來保護魚體免受氧化損傷。
本研究旨在探討低鹽養(yǎng)殖對大黃魚生長、肌肉營養(yǎng)成分及抗氧化能力的影響,為今后探索內(nèi)陸低鹽或淡水單養(yǎng)大黃魚,或與對蝦及其他淡水經(jīng)濟魚類混養(yǎng)提供參考基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
試驗所用大黃魚幼魚由福建省寧德市金鈴水產(chǎn)科技有限公司網(wǎng)箱養(yǎng)殖基地提供。挑選健康規(guī)格相近的大黃魚幼魚600尾(平均體重(53.59±25.10)g)運至室內(nèi)育苗室進行試驗。養(yǎng)殖試驗配合飼料為健馬牌大黃魚配合飼料。
1.2.1 試驗設(shè)計及養(yǎng)殖試驗
試驗設(shè)對照組(天然海水,鹽度24)和低鹽度組(鹽度10),每組設(shè)3個平行。在室內(nèi)水泥池(2.5 m×1.2 m×0.8 m)進行養(yǎng)殖試驗,每口池放養(yǎng)大黃魚幼魚100尾,試驗為期60 d。試驗前進行降低鹽度馴化,將淡水加入過濾海水逐級下調(diào)鹽度(每日下調(diào)3~5),至鹽度10時再開始飼養(yǎng)試驗。試驗期間,采用配合飼料進行投喂,每天投喂2次(上午8:00和下午17:00),投喂至飽食為止,投喂完30 min清除殘餌及污物。每天上午10:00換水1次,低鹽度組換水前要預(yù)先調(diào)配好新鮮海水鹽度。試驗期間平均水溫為(24±0.5)℃,pH為7.8~8.0,溶解氧含量>5mg/L,氨氮含量<0.05 mg/L。
1.2.2 樣品采集
試驗開始及試驗結(jié)束時各取樣一次,每組取30尾,每次取樣之前,將試驗魚禁食24 h,再進行取樣。然后用丁香酚麻醉(1∶10 000),用紗布拭干試驗魚體表的水分,測定體長并稱重后,將魚置于冰盤上解剖,取出肝臟和腎臟,剔除內(nèi)容物和脂肪,經(jīng)干冰迅速冷凍后置于-20℃超低溫冰箱保存,備用于抗氧化酶活力的測定。最后去除表皮取側(cè)肌和肝臟迅速放入干冰中速凍,帶回實驗室進行相關(guān)營養(yǎng)分析。
1.2.3 樣品分析
1) 粗蛋白質(zhì)采用凱式定氮法,粗脂肪采用索氏提取法,水分采用烘箱(105±2)℃干燥法,粗灰分采用馬福爐550 ℃高溫灰化法分別進行測定。
2)脂肪酸的測定采用Folch法[26]提取肌肉粗脂肪,經(jīng)皂化及甲酯化后,用Agilent 689氣相色譜儀進行脂肪酸分析。根據(jù)脂肪酸甲酯混標(biāo)(Sigma)的分析圖譜和保留時間對樣品脂肪酸進行定性分析,采用面積歸一法計算各脂肪酸的相對含量。
3)總抗氧化力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性均采用南京建成生物工程研究所檢測試劑盒測定,操作方法參照說明書進行。
1.2.4 特定生長率和增重率的計算
特定生長率和增重率的計算公式為:
增重率(Weight gain rate,WGR,%)=(Wt-W0)/W0×100,
特定生長率(Specific growth rate,SGR,%/d)=(lnWt-lnW0)/d×100,
其中:W0(g)為初均體重;Wt(g)為試驗魚終末均體重;d為試驗天數(shù)。
試驗數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進行統(tǒng)計處理,試驗結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析(One-way ANOVA),用LSD法進行多重比較,以P<0.05為差異顯著。
經(jīng)過60 d養(yǎng)殖試驗,大黃魚的生長結(jié)果如表1所示。
表1 低鹽養(yǎng)殖對大黃魚生長性能的影響
說明:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同表示差異顯著 (P<0.05)。
Note: The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).
由表1可知,低鹽養(yǎng)殖組大黃魚終末平均體長略大于對照組,但兩組之間沒有顯著性差異(P>0.05),而終末平均體重、增重率和特定生長率均顯著高于對照組(P<0.05)。大黃魚成活率天然海水對照組為76.52%,低鹽組為77.66%,兩組之間無顯著性差異(P>0.05)。
經(jīng)過60 d的養(yǎng)殖試驗,對照組與低鹽養(yǎng)殖組大黃魚肌肉營養(yǎng)組成如表2所示。由表2可知:與試驗開始時相比,試驗結(jié)束時大黃魚肌肉干物質(zhì)中粗蛋白質(zhì)含量升高;低鹽組的大黃魚肌肉的粗蛋白質(zhì)含量顯著高于對照組,粗灰分含量顯著低于對照組(P<0.05),粗脂肪含量則沒有顯著性變化(P>0.05)。
表2 低鹽養(yǎng)殖對大黃魚肌肉營養(yǎng)組成的影響
說明:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同表示差異顯著 (P<0.05)。
Note: The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).
大黃魚肌肉脂肪酸組成如表3所示。與試驗開始時相比,試驗結(jié)束時對照組與低鹽組大黃魚肌肉飽和脂肪酸C14∶0、C16∶0、C18∶0與C20∶0的含量均有顯著上升(P<0.05),除了C16∶0外,低鹽組其他飽和脂肪酸的含量均低于對照組;低鹽組與對照組肌肉中單不飽和脂肪酸C16∶1和C24∶1的含量差異不顯著(P>0.05);對照組大黃魚肌肉C18∶1的含量顯著高于低鹽組,而C20∶1的含量顯著低于低鹽組;對照組與低鹽組大黃魚肌肉多不飽和脂肪酸中C18∶2n-6與C18∶3n-3的含量均比試驗開始時顯著降低(P<0.05),但低鹽組顯著高于對照組(P<0.05);兩組大黃魚肌肉中C20∶3n-6、C20∶4n-6、C20∶3n-3、C20∶5n-3、C22∶5n-3、C22∶6n-3的含量均比試驗開始時顯著上升;低鹽組大黃魚肌肉中C20∶4n-6與C20∶3n-3的含量顯著低于對照組(P<0.05),而C20∶5n-3(EPA)、C22∶5n-3(DPA)、C22∶6n-3(DHA)的含量均高于對照組,但兩組之間差異不顯著(P>0.05);大黃魚肌肉飽和脂肪酸總量(∑SFA)與高度不飽和脂肪酸總量(∑HUFA)顯著增加(P<0.05),但對照組與低鹽組之間無顯著差異(P>0.05);單不飽和脂肪酸總量(∑MUFA)、多不飽和脂肪酸總量(∑PUFA)顯著下降,低鹽組大黃魚肌肉∑MUFA顯著低于對照組,而∑PUFA顯著高于對照組(P<0.05)。
經(jīng)過60 d的養(yǎng)殖試驗,兩組大黃魚肝臟總抗氧化力及各種抗氧化酶活性測定結(jié)果如表4所示。與試驗開始時比較,對照組大黃魚肝臟中的T-AOC、CAT、SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均變化不明顯,不存在顯著性差異(P>0.05);低鹽組大黃魚肝臟的T-AOC與CAT活性顯著上升,SOD、GSH-PX活性以及MDA含量顯著下降(P<0.05)。與對照組相比,試驗結(jié)束時低鹽組大黃魚肝臟中的T-AOC和CAT活性均顯著高于對照組(P<0.05),SOD和GSH-PX活性以及MDA含量均顯著低于對照組(P<0.05)。
經(jīng)過60 d的養(yǎng)殖試驗,低鹽組和對照組大黃魚腎臟總抗氧化力及各種抗氧化酶活性的測定結(jié)果如表5所示。
表3 低鹽養(yǎng)殖對大黃魚肌肉脂肪酸的影響(%總脂肪酸)
說明:∑SFA為飽和脂肪酸總量,∑MUFA為單不飽和脂肪酸總量,∑PUFA為多不飽和脂肪酸總量,∑HUFA為高度不飽和脂肪酸總量;同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同表示差異顯著 (P<0.05)。
Notes:∑SFA—Total saturated fatty acids,∑MUFA—Total monounsaturated fatty acids,∑PUFA—Total polyunsaturated fatty acids,∑HUFA—Total highly unsaturated fatty acids;the different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).
表4 低鹽養(yǎng)殖對大黃魚肝臟抗氧化酶活性的影響
說明:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同表示差異顯著(P< 0.05)。
Note:The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).
與試驗開始時比較,試驗結(jié)束時對照組大黃魚腎臟的T-AOC、CAT、SOD、GSH-PX活性以及MDA含量都在小范圍內(nèi)波動,且不存在顯著性差異(P>0.05);但低鹽組大黃魚腎臟中的T-AOC和CAT活性均出現(xiàn)了顯著性上升(P<0.05),SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均出現(xiàn)了顯著性降低(P<0.05)。與對照組相比,低鹽組的T-AOC和CAT活性均顯著高于對照組(P<0.05),SOD、GSH-PX活性以及MDA含量均顯著低于對照組(P<0.05)。
表5 低鹽養(yǎng)殖對大黃魚腎臟抗氧化酶活性的影響
說明:同一行數(shù)據(jù)上標(biāo)字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
Note:The different superscript lowercase letters in the same row indicated significant differences between the treatments(P<0.05).
水體鹽度是影響魚類生長與存活的重要環(huán)境因子,對于廣鹽性魚類,雖然在較大鹽度范圍內(nèi)均能正常生長存活,但在最適的鹽度下,魚類的生長率、增重率能達到最大。這是因為當(dāng)水體鹽度接近魚體等滲點時,魚類用于調(diào)節(jié)滲透壓平衡所消耗的能量較少,將更多能量用于魚體的生長[27]。但不同魚類及同種魚類不同生長階段水體鹽度對其生長的影響具有一定差異,如:尤宏爭等[17]對豹紋鰓棘鱸(Plectropomusleopardus)的研究表明在水體鹽度為15時豹紋鰓棘鱸幼魚生長最快,鹽度為30時生長最慢;而條石鯛(Oplegnathusfasciatus)[28]的特定生長率及食物轉(zhuǎn)化率在高鹽度(30)下均達最高值,在低鹽度(10)下均為最低值;稅春等[29]對梭魚(Lizahaematocheila)的研究卻發(fā)現(xiàn)水體鹽度對梭魚的生長無顯著影響;孫向軍等[30]比較漠斑牙鲆(Paralichthylethostigma)幼魚在海水及淡水兩種環(huán)境中的生長,發(fā)現(xiàn)并沒有顯著性差異;陳佳等[31]研究溫度和鹽度對大黃魚生長的聯(lián)合影響效應(yīng)顯示,在水溫24.1~24.7 ℃、鹽度13.6~14.1條件下,大黃魚生長性能最佳,表明在適宜溫度范圍內(nèi),大黃魚在低鹽環(huán)境下生長性能優(yōu)于高鹽(23)環(huán)境。本試驗平均溫度為24 ℃,低鹽養(yǎng)殖組大黃魚的增重率顯著高于對照組(P<0.05)與陳佳等[31]的研究結(jié)果相類似,表明低鹽度養(yǎng)殖能夠促進大黃魚的生長。此外,黃偉卿等[32]使用平均體重0.1 g大黃魚研究比較天然海水與純淡水養(yǎng)殖下大黃魚的生長結(jié)果,發(fā)現(xiàn)經(jīng)4個月養(yǎng)殖,大黃魚平均體長和特定生長率淡水養(yǎng)殖組比海水養(yǎng)殖組高52.17%。而本研究結(jié)果顯示低鹽組大黃魚末均體長略高于對照組,但差異不顯著(P>0.05),增重率和特定生長率顯著高于對照組(P<0.05),這可能是緣于本試驗魚規(guī)格相對較大(53.59 g),且試驗時間較短(60 d),體長的增長速度相對于體重的增長速度慢。
魚類為了適應(yīng)鹽度的變化,需要消耗食物中部分營養(yǎng)物質(zhì)來氧化釋放能量以維持滲透壓平衡,這樣魚體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累相對減少,從而使體成分發(fā)生改變[33]。不同魚種體成分的變化受鹽度變化影響的結(jié)果不盡相同,斑點叉尾(Channelcatfish)[34]幼魚隨著鹽度的升高其肌肉水分含量上升,灰分含量降低;馮連華等[35]研究發(fā)現(xiàn)斜帶石斑魚幼魚在鹽度變化的情況下,肌肉中粗蛋白質(zhì)含量維持穩(wěn)定不變狀態(tài)(P>0.05),而水分和粗脂肪含量顯著上升,粗灰分顯著下降(P<0.05);但林建斌等[36]研究發(fā)現(xiàn)不同鹽度組點帶石斑魚(Epinepheluscoioides)肌肉水分、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量差異均不顯著(P>0.05)。梭魚[29]幼魚則隨著鹽度升高水分含量減少,粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分含量上升。本試驗結(jié)果顯示,通過60 d的低鹽養(yǎng)殖,低鹽組大黃魚肌肉中粗蛋白質(zhì)含量顯著升高、粗灰分含量顯著降低(P<0.05)、粗脂肪含量略有下降。其原因可能是大黃魚主要消耗脂肪來維持滲透壓平衡,而從飼料中攝取的蛋白質(zhì)則用于魚體生長[25]。
王艷等[22]研究鹽度對鱸魚稚魚肌肉脂肪酸組成的影響,發(fā)現(xiàn)肌肉中飽和脂肪酸(SFA)和單不飽和脂肪酸(MUFA)的含量隨鹽度的變化不明顯,低鹽條件下肌肉中多不飽和脂肪酸(PUFA)含量上升,其中EPA、DHA和AA含量升高得最為顯著(P<0.05),n-3系列PUFA含量隨著鹽度下降而升高,n-6系列PUFA含量則隨鹽度下降而降低;斜帶石斑魚[25]幼魚肌肉中EPA、DPA和DHA的含量隨鹽度升高出現(xiàn)先升高后下降再升高的趨勢,當(dāng)鹽度為25時,幼魚肌肉中飽和脂肪酸總量(∑SFA)和單不飽和脂肪酸總量(∑MUFA)均顯著低于其他鹽度組,而多不飽和脂肪酸總量(∑PUFA)則顯著高于其他鹽度組。在本實驗中低鹽組大黃魚肌肉中∑SFA與∑HUFA的含量與對照組之間無顯著差異,但∑MUFA的含量顯著低于對照組,而∑PUFA含量顯著高于對照組(P<0.05)。本實驗結(jié)果與上述研究結(jié)果不一致的原因可能是由于不同魚種在鹽度脅迫下體內(nèi)各種脂肪酸的消耗與蓄積率不同而導(dǎo)致肌肉脂肪酸組成的差異。
大量研究表明,魚類的抗氧化能力會受到鹽度變化的影響,不同魚種抗氧化系統(tǒng)應(yīng)對鹽度脅迫的變化機制不同。云紋石斑魚(E.moara)[37]隨著鹽度的降低,肝臟中的SOD與CAT活性呈現(xiàn)先下降再大幅度升高的變化趨勢;暗紋東方鲀(Takifuguobscurus)[38]肝臟中的CAT、SOD活性隨著鹽度的降低則呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢;許氏平鲉(Sebastesschlegeli)[39]血液中的CAT和SOD活性隨著鹽度的降低而逐漸上升;軍曹魚(Rachycentroncanadum)[40]肌肉中的SOD、CAT和CSH-PX活性均隨著鹽度的降低而升高。本試驗結(jié)果顯示,與天然海水組比較,低鹽組大黃魚肝臟與腎臟組織中CAT活性顯著性升高(P<0.05),SOD和GSH-PX活性顯著降低(P<0.05),這與鞏建華等[41]對虹鱒的研究結(jié)果一致,可能是因為大黃魚由高鹽環(huán)境轉(zhuǎn)移至低鹽環(huán)境時,鹽度脅迫導(dǎo)致魚體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧自由基,抑制了過氧化氫的產(chǎn)生,使GSH-PX與SOD的活性降低,大量的活性自由基需要被清除,所以CAT活性升高,從而避免體內(nèi)的細(xì)胞受到傷害。
MDA的含量可以間接反映出細(xì)胞受自由基攻擊的嚴(yán)重程度,研究表明多鱗四指馬鲅(Eleutheronemarhadinum)[42]幼魚肝臟中的MDA含量隨鹽度的降低而降低,隨著時間的延長同樣呈現(xiàn)出降低的趨勢。云紋石斑魚[37]肝臟中MDA的含量隨鹽度的降低以及時間的延長均呈現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢。本試驗的低鹽組大黃魚肝臟與腎臟組織中的MDA的含量均顯著低于天然海水組(P<0.05),總體變化趨勢與上述結(jié)果一致,可能是因為試驗?zāi)┢跁r大黃魚體內(nèi)細(xì)胞受自由基的攻擊程度較低,體內(nèi)自由基由各相關(guān)酶協(xié)同作用清除之后減少到了一定的數(shù)量,最終導(dǎo)致MDA含量降低。
魚體的健康程度與機體防御體系的總抗氧化能力(T-AOC)的強弱存在著十分密切的聯(lián)系,本試驗中,低鹽組大黃魚肝臟與腎臟組織中T-AOC的活性均顯著高于天然海水組,與CAT活力變化趨勢一致。
1)低鹽養(yǎng)殖組大黃魚增重率及特定生長率顯著高于天然海水組(P<0.05);肌肉的粗蛋白質(zhì)含量顯著高于天然海水組;粗灰分含量顯著低于天然海水組(P<0.05);粗脂肪略低于天然海水組,但沒有顯著差異(P>0.05)。
2)低鹽組大黃魚肌肉∑MUFA顯著低于天然海水組,而∑PUFA顯著高于天然海水組(P<0.05)。
3)低鹽養(yǎng)殖組大黃魚肝臟與腎臟組織中總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)活性顯著高于天然海水組(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)活性及丙二醛(MDA)含量均顯著低于天然海水組(P<0.05)。