罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)是世界养殖量较高的三大虾种之一,广泛分布于东南亚、印度洋、太平洋的热带和亚热带地区。罗氏沼虾生长速度快、养殖周期短、经济价值高[1]。集约化养殖中,环境因子变化极易引起虾类免疫能力降低,导致疾病暴发[2]。益生元作为一种不可被消化的微生态调节剂,通过选择性地刺激肠道一种或几种细菌的生长与活性,从而对寄主产生有益的影响[3]。水生动物养殖中常添加益生元以减少抗生素使用,提高生长性能、饲料利用率及免疫力[4-7]。菊粉是一种典型的益生元,来源广泛[8],主要成分为D-呋喃果糖分子以β-(2-1)糖苷键连接而成的果聚糖,具有降血脂、降血糖、促进矿物质吸收、调节肠道微生物菌群等作用[9]。目前,菊粉作为水产饵料添加剂,可以促进水产生物生长,增强抗病能力[10-15],但有关菊粉对罗氏沼虾生理与免疫影响的报道较少。本试验研究在罗氏沼虾基础饵料中添加不同含量的菊粉对其生长性能、消化酶及非特异性免疫指标的影响,为罗氏沼虾绿色环保免疫增强剂的研发与应用提供参考。1材料与方法1.1饵料配制试验饵料以鱼粉和豆粕作为主要蛋白源,在基础饵料中分别添加0、0.25%、0.50%和1.00%的菊粉(纯度99%)配制成4组等氮等能的试验饵料。基础饵料组成及营养水平见表1。饵料原料粉碎后过60目筛,采用逐级混合法进行混合,经制粒机将其制成直径为2.4 mm颗粒,颗粒料在室温下风干2 d,低温保存。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.014.T001表1基础饵料组成及营养水平项目0组(对照组)0.25%组0.50%组1.00%组原料组成秘鲁鱼粉30.0030.0030.0030.00玉米蛋白粉5.005.005.005.00豆粕19.2019.2019.2019.20菊粉00.250.501.00花生粕7.007.007.007.00肉粉7.007.007.007.00面粉25.1024.8524.6024.10复合多矿0.700.700.700.70复合多维0.800.800.800.80乌贼膏2.002.002.002.00鱼油1.201.201.201.20磷脂粉2.002.002.002.00合计100.00100.00100.00100.00营养水平粗蛋白41.8241.8041.7741.74粗脂肪8.948.928.958.97%1.2试验动物及饲养管理试验用罗氏沼虾购自上海市水产研究所,试验于上海农林职业技术学院实验室进行。罗氏沼虾运回后先在实验室循环水养殖系统中进行暂养,投喂基础饵料驯化14 d后开展养殖试验。选用规格一致,体重(0.58±0.08)g、体长(3.40±0.05)cm、体质健壮的240尾虾为试验对象。试验虾共分为4组,每组3个重复,每重复放养20尾虾,放养于实验室内容积130 L塑料箱(0.65 m×0.5 m×0.4 m)进行饲养。每日投喂3次,日投饵量约占虾体重的3%~5%,晚投喂量约占总投喂量的70%,并根据实际情况做适当调整。根据水质状况不定期进行吸污,并及时补充相应量的淡水以保持水质。养殖期间保持连续充氧,控制水温25~30 ℃,溶解氧浓度5 mg/L,pH值7~8,氨氮浓度0.2 mg/L。养殖试验共计60 d(2021年6月11日至2021年8月10日)。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能养殖试验结束后,试验虾饥饿24 h,称重,统计增重率、特定生长率、饵料系数、存活率等指标。增重率=[末重-初重]/初重×100%(1)特定生长率=100%×(ln末重-ln初重)/试验天数(2)饵料系数=摄食总量/(末重-初重)(3)存活率=成活尾数/总尾数×100%(4)1.3.2消化酶活性及非特异性免疫指标养殖试验结束后,试验虾饥饿24 h,每组随机取虾10尾,冰浴解剖盘中解剖虾的肝胰脏,-20 ℃保存。测定时准确称取样本,按重量∶生理盐水体积=1∶9的比例混合后,置于玻璃匀浆器中进行冰水浴匀浆,研磨至匀浆液无明显块状物,4 ℃ 5 000 r/min离心10 min,取上清液待测。罗氏沼虾置于解剖盘上,1 mL的注射器针头插入幼虾的附肢关节膜,抽取血淋巴,使用匀浆器低温匀浆,4 ℃ 5000 r/min离心10 min,取上清液。消化酶指标包括肝胰脏中淀粉酶、脂肪酶与蛋白酶,非特异性免疫指标为谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)等,使用南京建成生物工程研究所试剂盒进行检测。1.4数据统计与分析试验数据使用Excel软件进行计算与统计,SPSS 19.0进行单因素方差分析,Duncan's法多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1菊粉对罗氏沼虾生长性能的影响(见表2)由表2可知,添加菊粉的各组罗氏沼虾增重率、特定生长率均高于对照组,但差异不显著(P0.05)。其中以0.50%菊粉组最高,增重率、特定生长率比于对照组分别提高了11.11%、4.83%,且罗氏沼虾生长规格较为一致。添加菊粉后罗氏沼虾存活率高于对照组,同时降低了饵料系数。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.014.T002表2菊粉对罗氏沼虾生长性能的影响组别初重/g末重/g存活率/%增重率/%特定生长率/(%/d)饵料系数0组(对照组)0.61±0.053.91±0.1888.33±2.89542.84±23.243.10±0.061.57±0.160.25%组0.60±0.043.99±0.1091.67±2.89568.96±38.953.17±0.101.51±0.040.50%组0.59±0.034.17±0.0695.00±5.00603.17±20.843.25±0.051.39±0.021.00%组0.60±0.084.03±0.0890.00±5.00580.47±57.943.19±0.141.53±0.10注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2菊粉对罗氏沼虾消化酶活性的影响(见表3)由表3可知,各菊粉组罗氏沼虾肝胰腺中淀粉酶与蛋白酶活性均显著高于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.014.T003表3菊粉对罗氏沼虾消化酶活性的影响组别淀粉酶/(U/mg prot)脂肪酶/(U/g prot)胰蛋白酶/(U/mg prot)0组(对照组)1.81±0.12a5.78±0.23295.43±12.84a0.25%组2.15±0.18b5.77±0.13324.78±7.27b0.50%组2.29±0.10b6.04±0.15335.09±6.99b1.00%组2.24±0.23b5.92±0.24328.81±12.62b2.3菊粉对罗氏沼虾非特异性免疫指标的影响(见表4、表5)由表4可知,0.25%组与0.50%组罗氏沼虾ALT活性显著低于对照组及1.00%组(P0.05);0.25%组MDA含量最低,显著低于对照组及1.00%组(P0.05);各菊粉组罗氏沼虾的AKP、ACP活性均显著高于对照组(P0.05);0.5%组罗氏沼虾的SOD活性显著高于其他3组(P0.05),1.00%组显著高于0.25%组和对照组(P0.05),0.25%组显著高于对照组(P0.05);0.50%组CAT活性显著高于其他各组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.014.T004表4菊粉对罗氏沼虾非特异性免疫指标的影响组别ALT/(U/mg prot)MDA/(U/mg prot)AKP/(U/g prot)ACP/(U/g prot)SOD/(U/mg prot)CAT/(U/mg prot)0组(对照组)50.68±2.57b121.52±8.28b25.92±0.85a21.37±1.60a17.89±0.52a14.68±0.38a0.25%组39.02±2.20a74.34±3.13a28.34±0.62b27.49±19.0b20.19±0.51b14.96±0.26a0.50%组36.26±2.79a96.30±8.19ab29.06±0.98b24.99±1.09b22.89±0.73d15.54±0.11b1.00%组47.29±2.34b100.79±5.58b29.65±1.14b25.08±0.91b21.55±0.81c14.89±0.17a由表5可知,各组罗氏沼虾血清TP、ALB含量差异均不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.014.T005表5菊粉对罗氏沼虾血清蛋白含量的影响组别TPALB0组(对照组)95.01±0.6612.67±0.180.25%组96.12±1.7412.80±0.160.50%组96.73±1.3612.81±0.161.00%组95.47±0.9512.78±0.23g/L3讨论3.1菊粉对罗氏沼虾生长性能的影响菊粉是一种微生态调节剂,可增加饵料的适口性,对水生动物起到诱食作用,同时调控动物胃肠道微生态环境,提高动物生长性能[7]。李会峰[13]研究发现,0.2%和0.4%的菊粉能够显著提高凡纳滨对虾的增重率,饵料系数随着菊粉添加量增加随之降低,与本研究结论一致。研究表明,饵料中添加适量的菊粉可有效提高刺参、暗纹东方鲀、尼罗罗非鱼等水生动物的特定生长率,并显著降低饵料系数[11,14,16-17]。本研究中,添加菊粉提高了罗氏沼虾的增重率与特定生长率,一定程度上降低了饵料系数,且当添加量为0.50%时,特定生长率最高。原因可能是添加菊粉后罗氏沼虾肠道益生菌的丰度增加[18],利于产生更多维生素或消化酶促进消化,进而提高生长性能[15],表明菊粉可改善虾消化道内环境,提高对饵料营养物质消化利用率。3.2菊粉对罗氏沼虾消化酶活性的影响菊粉被动物摄食进入胃肠道不会被吸收,可促进肠道中有益菌如双歧杆菌、乳酸杆菌等的增殖,逐渐使之成为肠道优势菌群,维护肠道健康环境,利于提高动物消化酶活性,提高营养物质的分解与吸收效率[3,19]。本研究中,添加菊粉后罗氏沼虾肝胰脏淀粉酶与蛋白酶活性显著升高。肠道微生物是水生动物体内淀粉酶来源之一。菊粉可提高动物的摄食量,影响蛋白酶与淀粉酶活性,还可能通过肠道微生物影响消化酶的活性。水生动物中影响胰腺脂肪酶活性常取决于饵料中脂肪含量与脂质类型,本试验饵料中脂类物质含量一致,故0.50%组与1.00%组略高于其他两组,但差异不显著,表明适量添加菊粉可有效提高罗氏沼虾肝胰脏淀粉酶、蛋白酶的活性。3.3菊粉对罗氏沼虾非特异性免疫指标的影响虾类主要依靠非特异性免疫相关酶与免疫因子抵御病原微生物,维持机体正常免疫功能与生理机能[20-21]。ALT是肝脏细胞中活性较强的转氨酶,常作为肝功能的检测指标。MDA是评价抗氧化系统平衡的重要指标,含量越高表明机体的损伤越大[22]。本研究结果显示,饵料中添加0.25%、0.50%菊粉,罗氏沼虾体内两者含量较低,表明菊粉对机体肝胰脏具有一定程度的保护作用。AKP和ACP在虾类体内可促进磷酸单酯等物质水解,有助于体内白细胞对细菌的吞噬作用[5],在非特异性免疫反应中发挥重要作用[23]。本试验中,在饵料中添加菊粉可提高罗氏沼虾肝胰腺的酶活性。有研究表明,饵料中添加0.60%菊粉可显著提高克氏原螯虾肝胰腺AKP、ACP活性,并降低白斑综合征病毒发病率[24-25]。本研究中,添加菊粉后各组AKP、ACP均显著高于对照组。因此,菊粉可在一定程度上提高不同动物的非特异性免疫能力,其原因可能与肠道益生菌的丰度增加有关。SOD可清除体内多余的自由基,是虾类体内重要的抗氧化酶之一[26],常作为评估机体非特异性免疫力的指标。本研究结果显示,饵料中适量添加菊粉可有效提升罗氏沼虾体内SOD活性。TP在虾类肝脏中合成,是参与免疫反应的重要物质。虾类受到外界环境胁迫时,TP会出现不同程度上升[27-29]。ALB主要与体内新组织生成、营养及渗透压维持有关,含量常可指示机体生长状况[30-31]。本研究中,各试验组TP与ALB含量无显著差异,表明饵料中适量添加菊粉对机体无不良反应,对构成组织的蛋白质合成无不利影响。菊粉可通过促进罗氏沼虾肠道益生菌的增殖,提高体内优势菌群的数量,抑制有害细菌的生长,促进机体健康[32]。在此基础上,菊粉还可通过提高机体非特异免疫酶的活性增强机体的免疫力。4结论本试验结果表明,饵料中添加菊粉可提高罗氏沼虾的生长性能与肝胰脏消化酶活性,增强非特异性免疫能力,且以0.5%的添加水平效果较佳。
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