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飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦生長性能及腸道健康的改善作用


摘要:本試驗旨在研究飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)生長性能、體成分、血清生化指標及腸道絨毛的影響。

關鍵詞:植物精油,凡納濱對蝦,腸道健康

凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)原產于南太平洋沿岸的暖水水域,分類學上隸屬節肢動物門(Arthropoda),甲殼綱(Crustacea),對蝦屬(Penaeus),具有生長迅速、廣鹽性、廣溫性、肉質鮮美、營養需求低等特點。

凡納濱對蝦自1988年引進中國大陸,并于20世紀90年代成功實現了凡納濱對蝦的人工繁育,現已經得到大面積推廣,并成為我國三大對蝦的首選養殖品種,也是目前世界上養殖產量最高的對蝦品種。

澳门新葡8455最新网站 魚粉因其具有均衡的氨基酸、礦物質、維生素及較好的適口性成為水產動物配合飼料的重要組成部分,并且凡納濱對蝦的生長高度依賴于魚粉,在世界范圍內的水產養殖種類中,對蝦養殖消耗的魚粉量最大,占水產飼料消耗魚粉量的24%~27%,但是魚粉是一種有限資源,從1985年開始魚粉的產量一直穩定在700萬t左右,因而成為制約水產養殖業可持續發展的重要瓶頸。為了解決魚粉資源短缺問題,許多研究者尋找合適的原料,如肉骨粉、蠅蛆粉、藻粉、豆粕等,來替代凡納濱對蝦配合飼料中的魚粉,但當替代魚粉達到一定水平后,凡納濱對蝦的生長性能及飼料利用就會受到影響,因此尋找一種新的途徑來節省魚粉的使用具有重要意義。

澳门新葡8455最新网站 植物精油是由植物中提取的植物次生產物,能夠被完全降解,不會給環境和食品安全帶來危害,因其具有抗菌、防腐、殺蟲、抗氧化的作用而被廣泛應用于食品、制藥、衛生、化妝等行業。隨著水產養殖的規模化和集約化,水環境日益惡化,水產動物免疫力下降、疾病頻發,越來越多的研究人員開始關注植物性產品的功能,在對鯽魚(Carassiusauratus)、軍曹魚(Rachycentroncanadum)、鯉魚(Cyprinuscarpio)、凡納濱對蝦、大菱鲆(Tarphopsoligolepis)、虹鱒(Oncorhynchusmykiss)、建鯉(Cyprinuscarpiovar.Jian)及大黃魚(Pseudosciaenacrocea)的研究中均表明植物精油產品不僅能夠增強水產動物的免疫力,而且對水產動物的腸道菌落結構、肌肉品質有一定影響,但缺乏其對魚粉節省效應的研究。因此,本試驗擬以25%的魚粉含量為對照,同時設22%和19%2個低魚粉含量,研究降低魚粉含量的同時添加植物精油對凡納濱對蝦生長性能、體成分、血清生化指標及腸道超微結構的影響,以期通過添加植物精油來節約凡納濱對蝦養殖中魚粉的用量。

1材料與方法

1.1試驗飼料配制

澳门新葡8455最新网站 以魚粉、豆粕(溶劑浸出法制備)和花生粕為主要蛋白質源,魚油、豆油和大豆卵磷脂為主要脂肪源,配制出粗蛋白質含量為40%、粗脂肪含量為9%的5種試驗飼料(D1~D5,D1為對照),試驗飼料中植物精油的添加量分別為0、0、0.02%、0、0.02%,對應的魚粉含量依次為25%、22%、22%、19%、19%。植物精油為由百奧明添加劑有限公司提供的PEP-MGE,主要為柑橘油、牛至油等的混合油。試驗飼料組成及營養水平見表1,按照配方將各種固態原料混合后過80目篩,維生素和礦物質等微量組分采用逐級擴大法混合,再加入魚油、豆油和大豆卵磷脂以及水混合均勻,用雙螺桿擠條機壓制成粒徑為1.0和1.5mm的顆粒飼料,90℃烘箱中熟化30min,自然風干,飼料密封后放入-20℃冰箱中保存,測得各試驗飼料的必需氨基酸組成見表2。

表1 試驗飼料組成及營養水平(風干基礎)

續表1

表2 試驗飼料的必須氨基酸組成

1.2飼養管理

養殖試驗于廣東恒興飼料集團東海島試驗基地進行,蝦苗來源于恒興蝦苗場孵化的進口1代苗。正式試驗前先將所需蝦苗暫養于室外水泥池(2m×2m×1m)中,待蝦苗長至接近試驗規格時,將其轉入正式試驗的室內養殖系統(300L水體的圓桶形玻璃鋼桶)中繼續暫養2周。暫養期間幼蝦根據蝦苗規格先后投喂豐年蟲、蝦片、恒興牌凡納濱對蝦開口料及0號料;試驗分組前24h蝦苗停止喂食,挑選體質健壯、規格基本一致、初重為(0.03±0.01)g的凡納濱對蝦750尾,隨機分為5組(每組5個重復,每個重復30尾),分別飼喂1種試驗飼料,試驗期為8周。試驗期間每天于07:00、11:00、17:00和21:00各投喂1次,投喂1h后觀察對蝦攝食情況,并根據攝食情況適當調整投喂量。試驗用水為經砂濾、沉淀后的海水,連續充氣,每天記錄水溫,每周測定鹽度、溶解氧濃度及pH。試驗期間水溫為(26.7±1.3)℃,水體pH為7.7±0.1,鹽度為(19.4±1.7)‰,溶解氧濃度>6.0mg/L,氨氮濃度≤0.05mg/L。

1.3樣品采集及分析

試驗結束后饑餓24h,稱重并記錄存活尾數,計算生長性能指標。每桶隨機取6尾對蝦,保存于-20℃冰箱,用于體成分分析;每桶另隨機取10尾對蝦,單獨稱體重后,于第5步足基部血竇取血,盛于1.5mL離心管中,混合后于4℃冰箱放置過夜后,5000r/min離心10min,取上清液置于-80℃冰箱備用。取每桶取血后的3尾對蝦剝離肝胰腺并稱重、記錄數據,然后取其平均值,作為該桶對蝦的肝體比;剩余部分取肌肉,保存于-20℃冰箱;另取一部分對蝦的腸道進行掃描電鏡觀察。

澳门新葡8455最新网站 飼料、全蝦及肌肉樣品中的水分含量采用105℃常壓干燥法測定,粗蛋白質含量采用微量凱氏定氮法測定,粗脂肪含量采用索氏抽提法測定,粗灰分含量采用550℃馬弗爐灼燒法測定;血清生化指標在OLYMPU?SAU600型全自動生化分析儀(日本)上測定。

1.4計算公式

澳门新葡8455最新网站 增重率(WGR,%)=100×(終末體重-初始體重)/初始體重;

特定生長率(SGR,%/d)=100×(ln終末均重-ln初始均重)/試驗天數;

成活率(SR,%)=100×試驗結束時蝦尾數/試驗開始時蝦尾數;

蛋白質效率(PER)=(終末體重-初始體重)/(攝食量×飼料粗蛋白質含量);

飼料效率(FE)=(終末蝦總重+死蝦總重-初始蝦總重)/(投飼總量×飼料干物質含量);

肝體比(HSI,%)=100×肝胰腺重/體重。

1.5數據處理及統計分析

澳门新葡8455最新网站 試驗數據采用平均值±標準差(mean±SD)表示,用SPSS17.0統計軟件對數據進行單因素方差分析(one?wayANOVA),并結合Duncan氏法進行多重比較,以P<0.05表示組間差異顯著。

2結果

2.1飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦生長性能的影響

由表3可知,同一魚粉含量下,添加植物精油的組的WGR、SGR和PER均顯著高于未添加植物精油的組(P<0.05),但上述4組均顯著低于對照組(P<0.05);同一魚粉含量下,添加植物精油的組的FE均高于未添加植物精油的組(P>0.05),且與對照組無顯著差異(P>0.05),未添加植物精油的組均顯著低于對照組(P<0.05);各組凡納濱對蝦的SR和HSI無顯著差異(P>0.05),且SR均在96%以上。

表3 飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦生長性能的影響

2.2飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦全蝦和肌肉成分的影響

澳门新葡8455最新网站 由表4可知,各組凡納濱對蝦全蝦和肌肉營養成分均無顯著差異(P>0.05)。

2.3飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦血清生化指標的影響

由表5可知,各組凡納濱對蝦血清生化指標均無顯差異(P>0.05)。

2.4飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦腸道絨毛的影響

由圖1可以看出,當飼料中魚粉含量降低時,添加植物精油能夠改善凡納濱對蝦腸道絨毛脫落的狀況。

表4 飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦全蝦及肌肉營養成分的影響

表5 飼料中添加植物精油對凡納濱對蝦血清生化指標的影響

3討論

3.1飼料中植物精油對凡納濱對蝦生長性能及腸道健康的影響

植物精油因其特有的性質而被廣泛利用,目前已知的大約有3000種,其中300種在制藥、農業、食品、化妝品、香水、廁所清潔行業具有重要的商業用途[13],許多研究者正試圖發現植物精油的功能與其組分之間的關聯,以便加以利用[24-26]。

澳门新葡8455最新网站 近年來,科學家發現精油對動物的消化系統具有促進作用,但沒有試驗證明植物精油能夠提高凡納濱對蝦的生長性能。本研究發現,降低飼料中魚粉含量后,未添加植物精油的組凡納濱對蝦的生長性能變差,添加植物精油的組凡納濱對蝦的生長性能得到提高,其FE甚至達到對照組水平。本研究中,隨著飼料中魚粉含量的降低,豆粕和花生粕的含量均上升,劉立鶴等研究發現飼料中花生粕的含量在20%以下時對凡納濱對蝦的生長性能沒有顯著影響,而另有研究表明豆粕中較高的抗營養因子不僅會降低水產動物的增重率和飼料利用率,還會引起腸道菌落結構的改變。

澳门新葡8455最新网站 本試驗中每種飼料中花生粕的含量均低于20%,這可能暗示著飼料中過多的豆粕會引起腸炎,從而導致腸道結構病理性變化。Brunet等認為甲殼動物的消化道根據重要性可以分為前腸、中腸、后腸3個部分,其中前腸和尾腸的內表層被殼丁質覆蓋,在消化過程中不起重要作用,并且腸道微絨毛與腸道結構之間關系復雜,對營養吸收也具有重要作用。

本研究中發現,隨著飼料中添加植物精油,凡納濱對蝦腸道絨毛脫落狀況得到改善,且同一魚粉含量下,添加植物精油的組凡納濱對蝦的生長性能要優于未添加植物精油的組。植物精油之所以能夠改善腸道絨毛脫落狀況,可能是因為其能夠有效抑制凡納濱對蝦腸道有害細菌生長,調節菌落的平衡,提高營養吸收效率。研究表明,植物精油對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌等均具有一定殺菌活性。Yeh等發現,牛樟提取物能夠有效抑制病原菌,并增強凡納濱對蝦自身免疫力和抗病力。Giannenas等發現,與對照組相比,飼料中添加香芹酚或麝香草酚能夠提高虹鱒的飼料利用效率,并減少其腸道內的厭氧細菌的數量。目前植物精油的抗菌機制仍未確定,主要有3種解釋:一是作為典型的親脂性物質,能夠穿過細菌細胞壁及細胞膜并損壞其結構,進而引起細菌內部大分子的泄露,致使細菌溶解;二是影響脂質層穩定,溶解胞體中的脂肪體;三是影響能量代謝及還原酶系。

圖1 各組凡納濱對蝦的中腸超微結構(透射電鏡,8 900倍)


3.2飼料中植物精油對凡納濱對蝦血清生化指標的影響

動物處于正常生理狀態下,機體能夠維持各項生理指標的動態穩定,而血液組成的變化在一定程度上能夠反映出動物此時的健康狀態中膽固醇和甘油三酯是血脂的重要組成部分,且都主要在肝臟中合成,因此血清膽固醇和甘油三酯含量的變化在一定程度上能夠反映肝臟的某些生理功能是否正常。血糖是動物重要的能量來源,并且可以作為物理脅迫因子的指標。

澳门新葡8455最新网站 本研究發現,各組凡納濱對蝦的血清膽固醇、甘油三酯、葡萄糖和總蛋白含量均無顯著差異,表明飼料中添加植物精油不會破壞凡納濱對蝦的正常生理狀態。谷草轉氨酶(AST)和谷丙轉氨酶(ALT)活性是反映肝臟損傷程度的指標,是機體代謝必不可少的酶類,在平衡機體氨基酸“池”以及蛋白質、脂肪與糖之間物質轉化中發揮非常重要的作用,血清中ALT和AST活性的高低在一定程度上可以反映肝細胞損傷的程度;堿性磷酸酶(AKP)是一種膜結合蛋白,與甲殼動物海水中磷質與鈣質的吸取、磷酸鈣的生成、甲殼素的形成和分泌直接相關,并且能夠與其他水解酶類構成解毒體系,在甲殼動物非特異免疫中發揮著重要作用,并且還可以通過測定血淋巴中的AKP活性的高低來判斷對蝦非特異免疫機能的強弱;乳酸脫氫酶(LDH)廣泛存在于動物機體組織中,當組織細胞壞死時,該酶在血清中增加,是水生動物重要的同工酶之一。本研究發現,各組凡納濱對蝦的血清AST、ALT、AKP和LDH活性均無顯著差異,表明飼料中添加植物精油不會對凡納濱對蝦的非特異性免疫及正常生理狀態造成不良影響。

4結論

澳门新葡8455最新网站 在降低魚粉含量的情況下,飼料中添加0.02%的植物精油能夠改善凡納濱對蝦生長性能及腸道健康。

作者:王猛強,曉玲,金敏,霍雅文,黃文文,李弋,周歧存

來源:動物營養學報

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