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研究报告丨氧化鱼油对大口黑鲈幼鱼生长、血液生化指标、肝脏抗氧化防御和肝组织结构的影响(1)

诚一水产2018-11-08 10:43:36

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摘 要


以新鲜鱼油(过氧化值为11.5 meq/kg)和3种不同氧化程度的氧化鱼油(过氧化值分别为132,277和555 meq/kg)为脂肪源,设计了4组等氮等脂饲料,分别是新鲜鱼油组(对照),氧化鱼油组OX132,OX277组和OX555组,通过12周的养殖实验,评定了饲料中鱼油氧化对大口黑鲈幼鱼生长、血液生化指标、肝脏抗氧化性能及肝组织结构的影响。实验结束时,OX277组和OX555组均有约3%的鱼显现头盖骨或脊椎骨畸形症状,以及约9%的鱼显现了背鳍、胸鳍和尾鳍糜烂充血的症状。与新鲜鱼油组相比,氧化鱼油组摄食增加,其增重率和特定生长率因此也增加。饲料中鱼油氧化也会改变大口黑鲈的形态学参数和机体营养组成。摄食氧化鱼油后,大口黑鲈肝脏的过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性增加。OX555组肝脏的谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽-S-转移酶(GST)活性均高于其它各组,而其肝脏的还原性谷胱甘肽(GSH)的含量则低于其它各组。氧化鱼油的添加还会导致血浆和肌肉的丙二醛(MDA)含量上升,血细胞比容下降。肝组织切片显示,OX277组和OX555组肝细胞充满脂滴,细胞核偏位甚至消失。本实验结果表明,摄食氧化鱼油导致的氧化损伤刺激了大口黑鲈肝脏的抗氧化防御,削弱了还原性物质储备,并能诱导特征性病理症状的出现。鱼油氧化对大口黑鲈幼鱼健康的危害及其导致的出乎意料的摄食量增加预示着应尽可能防止饲料脂肪氧化的重要性。


1
前言

鱼类不具备将C18脂肪酸去饱和、延长并合成EPA和DHA的能力或合成能力不足(Mourente等,2000),因此必须在水产饲料中额外添加一定量的高不饱和脂肪酸HUFAs来满足其正常生长发育的需要(Sargent等,1999)。然而,在金属离子、光照、分子氧和热的介导下,这些机体所需的多不饱和脂肪酸PUFAs(如亚麻酸和亚油酸)和HUFAs(如花生四烯酸、EPA和DHA)极易遭受自由基链式反应而发生脂质过氧化,产生一系列不稳定的初级烷基过氧化产物(Frankel,1998),不稳定的初级氧化产物经过链的断裂崩解,进而生成一系列的稳定的次级氧化产物——小分子醛酮化合物(Howell等,1998)。初级氧化产物通常并不影响油脂的颜色和气味,而次级氧化产物则决定了油脂酸败的特征性臭味和颜色改变(Howell等,1998)。脂质氧化所产生的烷基自由基和小分子活性化合物不但能攻击细胞膜的PUFAs,还能与蛋白质氨基和DNA的碱基发生反应,形成交联复合物,改变细胞膜流动性,导致基因毒性以及蛋白质和酶类功能障碍(Janssens等,2000)。与初级脂质过氧化产物和自由基不同,小分子活性醛酮化合物不但能在细胞内攻击细胞成分,还能扩散和转移至细胞外,危害其它组织细胞(Halliwell等,2000)。因此,无论是PUFAs氧化产生的初级氧化产物,还是次级氧化产物,都会对鱼体生长发育和正常健康带来危害。

虽然时刻面临着脂质过氧化的压力,但水产动物也具备强有力的抗氧化防御系统来保护机体免遭自身正常代谢过程中所产生的自由基攻击。鱼类的抗氧化防御系统既包括内源性的抗氧化酶类如CAT、SOD、GPX、GST、GR,也包括内源性的抗氧化物质如辅酶ⅠNADH、辅酶ⅡNADPH、GSH、巯基基团等,还包含从外源性食物中获取的还原性物质如类胡萝卜素、VE、VC、VA、硒等(Fontagné等,2006)。在实际生产之中,人工合成的抗氧化剂如乙氧喹(EQ)、丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)等亦可能被添加到水产饲料中以防止饲料脂肪发生氧化酸败(Hung等,1981)。鱼类对酸败脂肪的抵抗能力除了具有种间差异外(Tocher等,2003),还与实验鱼所处生长阶段、试验周期、添加的氧化脂质的含量、氧化脂质的初级氧化产物与次级氧化产物比例等因素密切相关(Tabatabaei等,2008)。当水产动物机体的抗氧化与过氧化的稳态被打破后,随着脂质过氧化物的积累和对组织细胞的毒害作用的加剧,可能会导致鱼虾摄食量下降(Hamre等,2001),骨骼畸形(Fontagné等,2006),生长受阻和饲料利用效率下降,肌肉营养不良,肝组织变性,色素沉积紊乱(Sargent等,2002)。

大口黑鲈原产北美洲,在湖泊和河流中均有分布(Coyle等,2000)。在1983年引种入我国广东省后,其养殖区域迅速扩散到浙江省、江苏省、四川省等省份。由于具备生长快、营养价值高、肉质鲜美和市场价值高等优点,大口黑鲈已经成为我国重要的淡水经济鱼类之一。Subhadra等(2006)也推测大口黑鲈具备极为有限地将C18脂肪酸转化为HUFAs的能力,因此饲料中需要额外添加相当量的HUFAs。大口黑鲈的脂肪需求量较高,约为10%~15%(Portz等,2001),饲料中的脂肪容易发生氧化酸败。在实际生产中,饲料的膨化加工的高热处理也会导致饲料脂质过氧化。目前,关于摄食氧化油脂对大口黑鲈生长和健康状态的研究鲜有报道,因此本研究采用鱼油为唯一脂肪源,人工制作氧化鱼油,配制了不同氧化程度的氧化鱼油饲料,着重考察脂肪氧化酸败对大口黑鲈肝脏抗氧化防御和组织学形态结构的影响。


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材料与方法

2.1 实验饲料

本实验共配制了4组等氮等脂饲料(表1),除添加鱼油的品质不同外,4组饲料的其它成分完全一致。新鲜鱼油组(对照)添加新鲜鱼油,3个氧化鱼油组OX132、OX277和OX555组分别使用过氧化值为132、277和555 meq/kg的鱼油。氧化鱼油的制作过程为:将新鲜鱼油(过氧化值=11.5 meq/kg)置于50℃水浴锅中加热并连续充气,定期取样检测过氧化值,待过氧化值达到132、277和555 meq/kg时,收集适量的氧化鱼油于-20℃冷冻保存。使用小型双螺杆膨化机制作饲料,饲料经自然风干至水分含量低于10%,于-20℃冰柜中保存。


2.2 实验鱼及饲养管理

实验鱼购买于顺德一家私营大口黑鲈鱼苗场,平均体重约为1 g。实验鱼苗驯化1个月后,将约600尾转移至室内循环水族箱系统(12个×500 L)暂养2周;驯养后期和暂养期间均投喂对照组饲料。暂养结束,选取健康、大小均一的鱼,每箱35尾,平均初始体重为5.12±0.02 g。每种饲料随机投喂3个箱,每天饱食投喂2次(9:00和16:00)。实验周期为12周,期间水温为27.8±1.6℃,溶氧为8.81±0.39 mg/L,氨氮为0.16±0.02 mg/L,pH为7.86±0.33。

2.3 计算公式

存活率(%)=终末鱼尾数×100/初始鱼尾数;

摄食量(FI,g/尾)=每尾鱼所摄食的饲料干重;

增重率(WG,%)=(终末鱼重–初始鱼重)×100/初始鱼重;

特定生长率(SGR,%/d)=(ln终末鱼重– ln初始鱼重)×100/实验天数;

饲料效率(FER)=(终末鱼重–初始鱼重)/饲料摄入量;

蛋白质效率(PER)=(终末鱼重–初始鱼重)×100/蛋白质摄入量;

肥满度(CF)=体重×100/体长(cm)3

脏体比(VSI,%)=内脏重×100/体重;

肝体比(HSI,%)=肝重×100/体重;

脂体比(IPF,%)=肠系膜脂肪重×100/体重;

脾体系数(SSI,%)=脾脏重×100/体重。

其中,初始鱼重(IBW)和终末鱼重(FBW)的单位为g/尾。

2.4 统计分析

所有数据均以“平均值±标准差”形式表示,使用SPSS 11.5统计软件对所有数据进行单因素方差分析,采用Duncan’s多重比较检验均值的差异显著性,鱼油氧化指标的相关性使用Pearson相关系数进行检验,显著性水平均为0.05。【未完待续】


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本文来源《中大水生通讯》第59期,为广州市诚一水产科技有限公司独家稿件。如需转载,请按以下格式在篇尾注明:

1、来源:《中大水生通讯》第59期

2、作者:中山大学生命科学学院水生经济动物研究所 陈拥军/文

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