水产养殖过程中,随着养殖密度的增加和养殖规模的扩大,养殖户为了促进个体的快速生长和预防疾病常在饲料中添加抗生素[1-2]。而大量使用抗生素不仅影响观赏鱼体色,还会影响鱼类的生长和代谢,增加细菌的耐药性和污染水环境,同时也造成鱼体肠道菌群失调。姜黄素是一种二酮类化合物,主要存在于香料姜黄中,长期以来一直用于治疗各种疾病。姜黄素具有多种生理活性,具有抗病毒、抗炎症、抗氧化、抗细菌和抗肿瘤等多种免疫调节特性[3]。有研究报道,姜黄素可改善体内糖代谢异常,减轻胰岛素抵抗,抗炎及抗氧化,降低血管内皮生长,改善脂代谢异常症状,具有减轻体重、改善高雄激素血症、维持健康肠道菌群的特性[4-6]。在大黄鱼[7]和奥尼罗非鱼[8]养殖中添加姜黄素能够显著促进其生长,提高饲料利用效率,改善其体色和肌肉、肝脏和血清的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)活性;草鱼[9]和罗非鱼[10]摄食含姜黄素的饲料可提高肠道消化酶的活性,促进鱼体对蛋白质的吸收[11]。但目前关于注射姜黄素对观赏鱼研究较少。本研究通过给草金鱼注射不同浓度的姜黄素,探讨姜黄素对其脂质代谢指标、肝胰脏生化指标和肠道消化酶活力的影响,以期为姜黄素对草金鱼的作用提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验鱼来自天津蓝科水产养殖有限公司,选择健康、活泼、规格相近的草金鱼,(40.12±1.23)g、体长(10.34±0.08)cm。姜黄素提取物(分析纯)购自天津市天新精细化工开发中心。配合饲料购自天津市晨辉饲料有限公司。配合饲料营养成分为:粗蛋白32.75%、粗脂肪10.23%、粗灰分10.13%、水分6.35%、钙1.26%、磷1.90%。1.2试验设计试验分为6组,各组鱼分别注射0(对照组)、40、80、160、320、640 μmol/L姜黄素提取物。每组设3个养殖箱作为平行,共计18个养殖箱(1 m ×0.5 m ×0.6 m),每箱20尾,共计360尾(在分组前已在暂养池进行消毒处理)。进行为期2 w的适应暂养,期间正常投喂标准规格配合饲料,在注射前2 d停止喂食。注射时,将姜黄素溶于少量酒精后,用生理盐水稀释至所需各浓度,用1 mL一次性塑料无菌注射器在鱼腹腔注射各浓度姜黄素溶液0.2 mL,对照组注射生理盐水0.2 mL。试验养殖14 d,分别于注射前及注射后的第7 d和第14 d取样。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能试验结束后,测量所有试验鱼的体长、体重指标,鱼解剖后将完整肝胰脏取下,采用滤纸吸干表面水分和血液,精确称取重量,计算生长性能指标。增重率(WGR)=(Wt-W0)/W0×100%(1)特定生长率(SGR)=(lnWt-lnW0)×100/t(2)饲料系数(FCR)=Id/(Wt-W0)(3)蛋白质效率(PER)=(Wt-W0)/(Id×Pd)(4)肥满度(CF)=体重/[体长]3×100 (5)肝体比(HSI)=肝脏重/体重×100%(6)脏体比(VSI)=(内脏重-性腺重)/体重 ×100%(7)式中:Wt和W0分别为鱼的末重和初重(g);t为试验天数;Id为摄食量的干重(g);Nt和N0分别为试验末期和初期的鱼体总数(尾);Pd为饲料中蛋白含量(g)。1.3.2脂质代谢指标注射后第7 d和第14 d,每个养殖箱各取3条鱼,尾静脉采血,室温放置1~2 h,离心取上清,测定血清中总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)含量。1.3.3肝胰腺生化指标取0.2 g肝胰脏组织匀浆,离心,取上清测定谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)等指标。1.3.4消化酶活性取上述鱼的肠组织0.2 g,匀浆,离心,取上清,测定蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。脂质代谢、肝胰脏生化指标及消化酶活力的测定均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒,具体测定方法参照说明书。1.4数据统计与分析采用SPSS 16.0对试验数据进行单因素方差分析,LSD法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著,P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1注射姜黄素对草金鱼生长性能的影响(见表1)由表1可知,注射姜黄素14 d后,草金鱼各生长性能指标差异均不显著(P0.05)。注射姜黄素后,160 μmol/L姜黄素组草金鱼饲料系数最低,蛋白质效率最高。注射姜黄素对草金鱼肥满度、肝体比和脏体比等指标无显著影响(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.010.T001表1注射姜黄素对草金鱼生长性能的影响项目640 μmol/L姜黄素组320 μmol/L姜黄素组160 μmol/L姜黄素组80 μmol/L姜黄素组40 μmol/L姜黄素组对照组初重/g41.56±1.2640.40±2.2540.45±0.9241.71±0.7741.54±0.7041.00±1.40末重/g42.12±0.8341.03±1.5041.10±1.3242.33±2.0742.13±2.1641.53±0.60增重率/%1.35±0.121.54±0.041.58±0.061.49±0.081.42±0.101.30±0.03特定生长率/(%/d)0.096±0.2300.111±0.2100.113±0.1200.105±0.0300.101±0.0500.092±0.050饲料系数1.95±0.031.90±0.221.88±0.131.92±0.041.92±0.041.94±0.05蛋白质效率/%1.57±0.141.61±0.051.62±0.071.59±0.071.59±0.071.57±0.09肥满度/(g/cm3)3.56±0.153.49±0.353.43±0.023.64±0.453.50±0.263.63±0.34肝体比/%1.55±0.451.61±0.131.58±0.221.60±0.321.57±0.121.60±0.23脏体比/%8.89±0.059.01±0.038.85±0.089.0±0.148.86±0.218.91±0.122.2注射姜黄素对草金鱼脂质代谢的影响(见表2)由表2可知,注射7 d后,与对照组相比,160、320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼血清TC、TG含量显著降低(P0.05)。注射14 d后,与对照组相比,80~640 μmol/L姜黄素组草金鱼血清TC、TG含量显著降低(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.010.T002表2注射姜黄素对草金鱼脂质代谢的影响组别TCTG7 d14 d7 d14 d640 μmol/L姜黄素组1.98±0.05b1.82±0.19c4.72±0.11c4.71±0.24bc320 μmol/L姜黄素组1.79±0.12c1.95±0.02b4.65±0.29c4.64±0.14c160 μmol/L姜黄素组1.94±0.09b1.88±0.06c4.83±0.07b4.80±0.24b80 μmol/L姜黄素组2.03±0.07a1.93±0.15b4.93±0.03ab4.88±0.65b40 μmol/L姜黄素组2.19±0.11a2.03±0.36a5.10±0.14ab5.01±0.19a对照组2.16±0.07a2.14±0.05a5.22±0.19a5.16±0.07a注:同列数据肩标无字母或字母相同表示差异不显著(P0.05),不同字母表示差异显著(P0.05);下表同。mmol/L2.3注射姜黄素对草金鱼肝胰脏生化指标的影响(见表3)由表3可知,注射7 d后,与对照组相比,160、320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏AST活性分别降低了6.23%、8.73%和9.23%(P0.05)。注射14 d后,640 μmol/L姜黄素组AST活性最低,且显著低于对照组(P0.05)。注射7 d后,与对照组相比,320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏ALT活性分别降低14.10%和19.38%(P0.05)。注射14 d后,与对照组相比,320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏ALT活性分别降低19.73%和30.7%(P0.05)。注射7 d后,80~640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏CAT活性均高于对照组(P0.05)。注射14 d后,与对照组相比,80、320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏CAT活性分别升高18.64%、32.85%和20.79%(P0.05)。注射7 d后,与对照组相比40、160、320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏MDA含量分别降低7.87%、7.87%、10.50%和8.59%(P0.05)。注射14 d后,5个试验组草金鱼肝胰脏MDA含量较前阶段呈降低的趋势,但各组间差异不显著(P0.05)。注射7 d后,320 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏T-SOD活性显著高于对照组(P0.05)。注射14 d后,320 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏T-SOD活性最高,比对照组提高了23.64%(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.010.T003表3注射姜黄素对草金鱼肝胰脏生化指标的影响组别AST/(U/g prot)ALT/(U/g prot)CAT/(U/mg prot)MDA/(μmol/L prot)T-SOD/(U/mg prot)7 d14 d7 d14 d7 d14 d7 d14 d7 d14 d640 μmol/L姜黄素组3.64±0.13d3.53±0.14d1.83±0.11c1.58±0.16c26.73±1.20ab28.06±0.90ab3.83±0.19b3.86±0.19175.47±11.01abc171.77±7.65abc320 μmol/L姜黄素组3.66±0.06d3.69±0.90cd1.95±0.11bc1.83±0.11b30.03±3.08a30.86±2.84a3.75±0.14b3.80±0.13186.10±10.53a189.33±8.65a160 μmol/L姜黄素组3.76±0.11cd3.73±0.14cd2.25±0.21a2.07±0.11ab27.10±0.98ab26.97±2.17abc3.86±0.08b3.88±0.16180.07±8.75ab174.40±12.83ab80 μmol/L姜黄素组3.98±0.06bc3.89±0.23bc2.19±0.12ab2.07±0.04ab26.10±0.75bc27.56±2.89ab3.90±0.16ab3.87±0.08175.67±8.00abc174.73±9.95ab40 μmol/L姜黄素组4.23±0.16a4.14±0.07a2.10±0.08ab2.08±0.20ab23.10±2.61cd24.30±1.85bc3.86±0.13b3.79±0.14156.30±12.37c159.93±6.81bc对照组4.01±0.18b4.11±0.08ab2.27±0.13a2.28±0.16a22.10±1.54d23.23±1.25c4.19±0.24a4.07±0.12162.63±17.06bc153.13±13.80c2.4注射姜黄素对草金鱼肠道消化酶活力的影响(见表4)由表4可知,注射后各阶段、各梯度组肠道蛋白酶和脂肪酶活性变化无明显规律,且与对照组相比差异均不显著(P0.05)。注射7 d后,640 μmol/L姜黄素组草鱼淀粉酶活性显著低于对照组(P0.05);注射14 d后,640、160、40 μmol/L姜黄素组淀粉酶活性显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.010.T004表4注射姜黄素对草金鱼肠道消化酶活力的影响组别蛋白酶淀粉酶脂肪酶7 d14 d7 d14 d7 d14 d640 μmol/L姜黄素组5.17±0.145.28±0.1737.76±1.35b38.53±0.71c134.10±12.97140.67±2.66ab320 μmol/L姜黄素组5.21±0.165.03±0.1739.63±1.46a41.30±1.05a147.53±9.31154.87±1.35a160 μmol/L姜黄素组5.22±0.115.31±0.1641.96±1.72a40.40±1.11b136.27±14.05140.83±9.81ab80 μmol/L姜黄素组5.11±0.085.18±0.1442.13±2.45a41.26±3.39a126.73±14.33144.80±6.53ab40 μmol/L姜黄素组5.25±0.115.12±0.1642.46±1.80a40.90±1.45b148.83±7.64136.87±15.86ab对照组5.12±0.055.10±0.6042.00±2.40a43.30±1.41a144.70±8.34140.01±0.37abU/g prot3讨论3.1注射姜黄素对草金鱼生长性能的影响饲料添加剂中添加中草药具有增强免疫力、促生长和诱食功能。张宝彤[12]研究发现,添加不同水平的姜黄素饲粮显著提高了罗非鱼的特定生长率和增重率,饵料系数显著降低。胡忠泽等[9]研究表明,姜黄素对草鱼生长具有显著的促进作用,饲料利用率显著提高。王进波等[7]研究表明,与对照组相比,试验组大黄鱼的成活率、平均鱼体增重率、平均鱼体终重显著提高,饲料系数显著下降。本试验中,注射姜黄素14 d后,草金鱼增重率和特定生长率较对照组有一定提高,但差异不显著,与上述结果存在一定差异。可能因为选择试验鱼个体较小,注射后对鱼体刺激较大且养殖时间短。3.2注射姜黄素对草金鱼脂质代谢的影响鱼类饲料具有高蛋白和高脂肪的特点,养殖鱼类患高脂症的现象尤为突出。中草药扯根菜具有一定的降脂作用。苗常鸿[13]研究表明,饲粮中添加一定水平的扯根菜提取物喂食草鱼可明显降低高脂症草鱼血清TC和TG的含量。姜黄素作为中药姜黄的主要成分,能够预防和治疗糖尿病及其并发症,具有降血糖和降脂功效[14-15]。本试验中,在整个给药期间,各个浓度梯度姜黄素组草金鱼血清TC和TG的含量对比对照组均有一定幅度的下降。其中注射7 d后,320、640 μmol/L姜黄素组草金鱼血清TG含量降幅较大(P0.05);注射7 d和14 d后,320 μmol/L姜黄素组草金鱼血清TC含量降幅较大(P0.05)。3.3注射姜黄素对草金鱼肝胰脏抗氧化能力的影响姜黄素有效成分分子中具有多个功能基团,因此,姜黄素具有很强的抗氧化活性[16]。姜黄素可促进肝细胞摄取血浆[17]。舒建昌等[18]构建大鼠肝纤维化模型,使用姜黄素溶液进行灌胃处理。结果发现,姜黄素组肝脏MDA含量显著低于对照组,姜黄素可明显抑制转化生长因子-β1(TGF-β1)和血小板源性生长因子(PDGF)的表达,可抑制肝脏脂质过氧化物的形成,具有预防肝纤维化作用。肝胰脏是鱼体最大的营养吸收和代谢的场所。肝胰脏的健康对鱼体来说极其重要。已有研究表明,饲料中添加姜黄素能够降低鱼类肝胰脏MDA含量,改善鱼体色[7,9,12]。在本试验中,注射7 d后,320 μmol/L姜黄素组草金鱼肝胰脏MDA含量显著低于对照组(P0.05),而MDA是衡量肝胰脏状况的一个重要指标。MDA是由生物体内自由基作用于脂质发生过氧化反应后形成的,可在一定程度上反映细胞的损伤情况,对鱼体具有一定毒性[19]。姜黄素降低了肝胰脏MDA含量,缓解其对鱼体的毒害作用,有利于保持鱼体的健康,直接表现为提高草金鱼的生长性能。本试验中,各姜黄素组草金鱼肝胰脏SOD和CAT活性对比对照组均有一定程度的升高,而SOD与CAT活性直接关系机体抗氧化防御能力。由此可知,姜黄素对草金鱼脏胰脏抗氧化能力的提高有一定的促进作用。本试验发现,注射姜黄素后,大多数姜黄素组草金鱼的ALT及AST活性降低较为明显。转氨酶是催化氧化分解氨基酸时转移氨基到α-酮酸的酶,主要存在于肝细胞内。转氨酶活力是判断肝胰脏功能是否正常的敏感指标[20]。转氨酶活力的升高与抗炎生物活性的升高及肝脏促炎因子水平的降低有关[21]。朱怀宁等[22]研究发现,在饲料中添加姜黄素可降低血清转氨酶活力和肝脏炎症因子水平,在一定程度上改善美洲鳗鲡幼鱼体色。本试验中,注射姜黄素使草金鱼肝胰脏ALT及AST活性降低,说明注射一定浓度的姜黄素有助于肝胰脏健康,与朱怀宁等[22]的研究结果一致。3.4注射姜黄素对草金鱼肠道消化酶活力的影响鱼类机体对营养物质的消化与吸收能力直接由体内消化酶活力决定,消化酶可将营养物质分解成小的、更易消化吸收的成分[23-25]。蛋白酶可以将机体不能直接吸收的蛋白质降解为蛋白胨和氨基酸等小分子物质;淀粉酶可以将淀粉、糖原等水解为葡萄糖、麦芽糖等容易被鱼体吸收的单糖;脂肪酶能够催化油脂水解为脂肪酸和甘油等[26]。已有研究表明,饲料中添加姜黄素可以提高杂交鲟、黄颡鱼、草鱼和罗非鱼肠道淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶的活力[9-10,27-28]。本研究中,注射14 d后,160 μmol/L姜黄素组草金鱼肠道蛋白酶活性最高,320 μmol/L姜黄素组草金鱼肠道脂肪酶活性最高,说明姜黄素对草金鱼的消化功能有一定的促进作用。本研究中未涉及姜黄素对草金鱼肠道组织结构影响,其作用机理仍需进一步深入探讨。4结论本试验结果表明,160~640 μmol/L的姜黄素对草金鱼血脂水平的降低及肝胰脏抗氧化能力的提升具有一定的改善作用,姜黄素对草金鱼脂质代谢具有一定的调节作用。综合考虑,建议添加量为320 μmol/L。

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