动物营养学报 >

2023 , Vol. 35 >Issue 4: 2514 - 2523

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.235

研究论文

饲料中添加槲皮素对黄河鲤生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能的影响

  • 孙如意 , 1 ,
  • 程银峰 1 ,
  • 张博洋 1 ,
  • 景诗源 1 ,
  • 王冰柯 2 ,
  • 齐茜 1 ,
  • 张春暖 , 1, *
展开
  • 1 河南科技大学动物科技学院,洛阳 471000
  • 2 河南省水产科学研究院,郑州 450000
*张春暖,副教授,E-mail:

孙如意(2002—),男,河南许昌人,本科生,从事水产动物营养与饲料研究。E-mail:

Copy editor: 田艳明

收稿日期: 2022-10-04

  网络出版日期: 2023-04-12

基金资助

国家自然科学基金项目(32002405)

河南省自然科学基金(202300410130)

收起

Effects of Dietary Quercetin on Growth Performance, Digestive Enzyme Activities, Immune and Antioxidant Functions of Cyprinus carpio

  • SUN Ruyi , 1 ,
  • CHENG Yinfeng 1 ,
  • ZHANG Boyang 1 ,
  • JING Shiyuan 1 ,
  • WANG Bingke 2 ,
  • QI Qian 1 ,
  • ZHANG Chunnuan , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China
  • 2 Henan Academy of Fishery Sciences, Zhengzhou 450000, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2022-10-04

  Online published: 2023-04-12

Fold

摘要

本试验旨在研究饲料中添加不同水平槲皮素对黄河鲤幼鱼生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能的影响。试验选取300尾初始体重为(26.00±0.50) g的黄河鲤幼鱼,随机分为5组,每组3个重复,每个重复20尾鱼。对照组(T1组)投喂基础饲料,试验组分别投喂在基础饲料中添加50(T2组)、100(T3组)、200(T4组)和400 mg/kg(T5组)槲皮素的饲料。试验期8周。结果表明:1)与T1组相比,T3组和T4组黄河鲤幼鱼终末体质量显著提高(P<0.05),T3组增重率和特定生长率显著提高(P<0.05),试验组饵料系数显著降低(P<0.05),且T3组饵料系数最低。以特定生长率为评定指标,根据三次曲线回归模型分析,黄河鲤饲料中槲皮素的适宜添加水平为124.02 mg/kg。2)T3组肠道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均显著高于其他组(P<0.05)。3)与T1组相比,T3组血清酸性磷酸酶(ACP)活性和补体3(C3)含量显著提高(P<0.05);T3组血清补体4(C4)含量最高,显著高于其他各组(P<0.05);T3组和T4组血清溶菌酶(LZM)活性和免疫球蛋白M(IgM)含量均显著提高(P<0.05),且T3组血清LZM活性显著高于T4组(P<0.05)。4)与T1组相比,T3组肝脏超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著提高(P<0.05);T3组肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性最高,显著高于其他各组(P<0.05);T3组和T4组肝脏总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P<0.05);T2组、T3组和T4组肝脏丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。综上所述,饲料中添加适宜水平槲皮素可提高黄河鲤幼鱼的生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能,以100 mg/kg添加水平为宜。

关键词： 槲皮素; 黄河鲤; 生长性能; 消化酶; 免疫功能; 抗氧化功能

本文引用格式

孙如意 , 程银峰 , 张博洋 , 景诗源 , 王冰柯 , 齐茜 , 张春暖 . 饲料中添加槲皮素对黄河鲤生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能的影响[J]. 动物营养学报, 2023 , 35(4) : 2514 -2523 . DOI: 10.12418/CJAN2023.235

Abstract

This experiment was conducted to investigate the effects of different dietary levels of quercetin on growth performance, digestive enzyme activities, immune and antioxidant functions of juvenile Cyprinus carpio. Three hundred juvenile Cyprinus carpio with an initial body weight of (26.00±0.50) g were randomly divided into 5 groups with 3 replicates per group and 20 fish per replicate. The control group (T1 group) was fed a basal diet, and the experimental groups were fed the basal diets supplemented with 50 (T2 group), 100 (T3 group), 200 (T4 group) and 400 mg/kg (T5 group) quercetin, respectively. The experiment lasted for 8 weeks. The results showed as follows: 1) compared with T1 group, the final body weight of juvenile Cyprinus carpio in T3 and T4 groups was significantly increased (P<0.05), the weight gain rate and specific growth rate in T3 group were significantly increased (P<0.05), and the feed coefficient in all experimental groups was significantly decreased (P<0.05), which in T3 group was the lowest. With the specific growth rate as the evaluation index, according to the cubic regression model analysis, the optimal supplemental level of quercetin in the diet for Cyprinus carpio was 124.02 mg/kg. 2) The activities of intestinal protease, lipase and amylase in T3 group were significantly higher than those in the other groups (P<0.05). 3) Compared with T1 group, the serum acid phosphatase (ACP) activity and complement 3 (C3) content in T3 group were significantly increased (P<0.05); the serum complement 4 (C4) content in T3 group was the highest, and significantly higher than that in the other groups (P<0.05); the serum lysozyme (LZM) activity and immunoglobulin M (IgM) content in T3 and T4 groups were significantly increased (P<0.05), and the serum LZM activity in T3 group was significantly higher than that in T4 group (P<0.05). 4) Compared with T1 group, the activities of liver superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in T3 group were significantly increased (P<0.05); the liver glutathione peroxidase (GPX) activity in T3 group was the highest, and significantly higher than that in the other groups (P<0.05); the liver total antioxidant capacity (T-AOC) in T3 and T4 groups was significantly increased (P<0.05); the liver malondialdehyde (MDA) content in T2, T3 and T4 groups was significantly decreased (P<0.05). In conclusion, the optimal supplemental level of quercetin can improve the growth performance, digestive enzyme activities, immune and antioxidant functions of juvenile Cyprinus carpio, and the optimal supplemental level is 100 mg/kg.

Key words： quercetin; Cyprinus carpio; growth performance; digestive enzymes; immune function; antioxidant function

槲皮素(quercetin,QE)是自然界的一种黄酮类化合物,主要以苷(槲皮苷)的形式存在于多种植物(巴西莓等)中,具有抑制血小板聚集和消除自由基等诸多生物功能[1]。近年来,将植物提取物作为饲料添加剂,以提高鱼类生长发育和健康成为科学研究的热点。印双红等[2]研究发现,饲料中添加0.3%二氢杨梅素(槲皮素类似物)对杂交鲟[施氏鲟(Acipenser schrenckii)♀×西伯利亚鲟(Acipenser baerii) ♂]幼鱼的肠道消化酶活性具有显著的促进作用,可提高杂交鲟幼鱼的免疫能力;马耀斌[3]指出,茶多酚能够显著改善生长中期草鱼(Ctenopharyngodon idella)的生长性能,显著提高草鱼的特定生长率。此外,黄酮类化合物是一种具有抗氧化、抗炎、抗菌和抗癌等作用的药用植物化学物质[4],可以有效减轻动物机体的氧化应激反应[5]和提高免疫力,从而促进动物生长[6]。槲皮素具有显著的抗氧化活性,可通过直接清除细胞内的自由基、防止脂质过氧化以及激活抗氧化酶系统等途径来实现[7],是一种集多种生理功能与药理作用于一体的中草药有效成分[8],但是槲皮素在黄河鲤(Cyprinus carpio)上的应用还未见报道。
黄河鲤金鳞赤尾,体形梭长,肉质细嫩可口,同时具备了繁殖速度快、环境适应性好、易于养殖和经济价值较高等优点。不过由于目前高密度和大面积的养殖,导致其养殖过程中出现一系列问题,如抗病力差、发病率升高、死亡率增加和不耐应激等,大大增加了人工养殖的成本并严重影响了养殖效益,如何解决这些问题,值得科研工作者深思。因此,本试验以我国重要的经济鱼类——黄河鲤为试验对象,通过在饲料中添加不同水平的槲皮素,综合分析了槲皮素对黄河鲤幼鱼生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能的影响,旨在为开发黄河鲤幼鱼高效饲料提供理论依据,也为槲皮素在水产饲料中的广泛应用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本试验所使用的基础饲料原料由洛阳澳华饲料有限公司提供,基础饲料中蛋白质源由鱼粉、豆粕、菜籽粕和棉籽粕供给,脂肪源由大豆油和鱼油供给。槲皮素有效含量为≥98%,购于美国Sigma公司。本试验所有饲料原料的粉碎粒度均为过60目筛,各饲料原料经过充分混合均匀后,再按比例称重。试验共设置5个组,分别添加0(基础饲料)、50、100、200、400 mg/kg槲皮素,槲皮素先与预混合饲料混合,再与其余饲料原料混合,再次均匀搅拌后,将所需大豆油、鱼油以及蒸馏水以一定的比例充分加入混合,并挤压制成直径为2.0 mm的粒状饲料,置于常温通风的自然情况下,自然晾干后分别放自封袋中储存在4 ℃冰箱备用。基础饲料组成及营养水平见表1。
表1 基础饲料组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
鱼粉Fish meal 5.00
豆粕Soybean meal 32.00
棉籽粕Cottonseed meal 15.00
菜籽粕Rapeseed meal 15.00
大豆油Soybean oil 2.00
鱼油Fish oil 1.00
麸皮Wheat bran 5.00
次粉Wheat flour 22.00
磷酸二氢钙Ca(H2PO4)2 1.80
预混料Premix 1.00
食盐NaCl 0.20
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels
粗蛋白质CP 33.16
粗脂肪EE 6.52
粗灰分Ash 4.93
有效磷AP 1.16
n-3/n-6多不饱和脂肪酸n-3/n-6 PUFA 0.42

预混料为每千克饲料提供 The premix provided the following per kg of the diet:CuSO4·5H2O 20 mg,FeSO4·7H2O 250 mg,ZnSO4·7H2O 220 mg,MnSO4·4H2O 70 mg,Na2SeO3 0.4 mg,KI 0.26 mg,CoCl2·6H2O 1 mg,VA 9 000 IU,VD 2 000 IU,VE 45 mg,VK3 2.2 mg,VB1 3.2 mg,VB2 10.9 mg,烟酸 niacin 28 mg,VB5 20 mg,VB6 5 mg,VB12 0.016 mg,VC 50 mg,泛酸 pantothenic acid 10 mg,叶酸 folic acid 1.65 mg,胆碱 choline 600 mg。

养殖试验在河南科技大学水族科学与技术实验室进行,试验鱼黄河鲤从河南省水产科学研究院购买。黄河鲤在正式试验前先进行暂养,在此期间给予基础饲料以适应试验环境,每天投喂2次(09:00和17:30)。驯养2周后选取300尾初始体重为(26.00±0.50) g的黄河鲤幼鱼,随机分为5组,每组3个重复,每个重复20尾鱼,置于同一玻璃缸(60 cm×40 cm×40 cm)中。对照组(T1组)投喂基础饲料,试验组分别投喂在基础饲料中添加50(T2组)、100(T3组)、200(T4组)和400 mg/kg(T5组)槲皮素的饲料。试验期8周。每日进行饱食投喂,日投喂量参照3%~5%的鱼体重,并根据黄河鲤的进食状况做出适当的调节同时做好相关记录,在投喂30 min后把剩余饲料及时用虹吸管吸出。试验期间采用经曝过气的自来水进行养殖,水质必须符合下列要求:溶解氧含量≥5 mg/L,水温25~27 ℃,pH 7.0~7.6,氨和亚硝酸盐含量小于0.001 mg/L,光照周期为14 h(光照)∶10 h(黑暗),每天通过水质分析仪对水体进行监测和纪录,每天换水1/5,保证水质达标。

1.2 样品采集与指标检测

1.2.1 采集样品

8周养殖试验结束后,将鱼进行饥饿处理24 h,采样前对黄河鲤使用浓度为100 mg/L的鱼安定(间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐)进行麻醉,记录每个缸中鱼的数量并进行称重,计算8周的生长性能指标。然后在每个缸中随机挑选6尾鱼,从尾静脉采血,放入离心管中,静置1 h后,于4 ℃、3 000 r/min离心10 min,取上清液放入离心管中,并放置于-20 ℃冰箱中贮存,用于血清免疫指标的测定。最后将刚采完血的鱼在低温度环境下快速进行解剖,并剥离出肠道和肝脏,用生理盐水冲洗干净后,再用滤纸吸干,最后储存在-80 ℃的条件下备用。

1.2.2 生长性能

生长性能指标计算公式如下:
增重率(WGR,%)=100×(Wf-Wi)/Wi;
特定生长率(SGR,%/d)=100×(lnWf-lnWi)/t;
饵料系数(FCR)=Wd/(Wf-Wi)。
式中:Wf为鱼终末体质量(g);Wi为鱼初始体质量(g);t为投喂天数(d);Wd为鱼摄取饲料总质量(g)。

1.2.3 肠道消化酶活性

准确称取肠道样品后,按1∶4(质量体积比)加入生理盐水(0.85%),先于低温下进行匀浆,然后于4 ℃、3 000 r/min离心10 min,吸取上清液并进行低温保存,用于后续消化酶活性的测定。肠道蛋白酶活性采用福林酚法[9]进行测定,脂肪酶和淀粉酶活性均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行测定,肠道中的蛋白质含量采用考马斯亮蓝法进行测定。

1.2.4 血清免疫指标

本试验采用磷酸苯二钠比色法测定血清酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)活性,采用自身对照的方法测定血清溶菌酶(LZM)活性,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)法测定血清免疫球蛋白M(IgM)、补体3(C3)和补体4(C4)含量。上述指标的测定试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供。

1.2.5 肝脏抗氧化指标

准确称取肝脏样品重量,以生理盐水作为介质,按照1∶9(质量体积比)进行匀浆,用Eppendorf冷冻离心机在4 ℃、3 000 r/min条件下离心10 min,取上层清液测定肝脏过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性以及丙二醛(MDA)含量和总抗氧化能力(T-AOC)。所用试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供,具体操作步骤严格按照试剂盒说明书进行。

1.3 数据统计与分析

采用SPSS 17.0软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),差异显著(P<0.05)时,采用Duncan氏法进行多重比较,结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 饲料中添加槲皮素对黄河鲤生长性能的影响

由表2可知,饲料中添加槲皮素对黄河鲤幼鱼的生长性能具有显著的影响(P<0.05)。随着饲料中槲皮素添加水平的提高,黄河鲤幼鱼的终末体质量、增重率和特定生长率均呈现先升高后降低的变化趋势,其中T3组和T4组终末体质量均显著高于T1组(对照组)(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);T3组增重率和特定生长率显著高于T1组和T5组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);饵料系数呈现先降低后升高的变化趋势,其中T3组饵料系数最低,且显著低于T1组、T2组和T5组(P<0.05)。
表2 饲料中添加槲皮素对黄河鲤生长性能的影响

Table 2 Effects of dietary quercetin on growth performance of Cyprinus carpio

项目
Items		 组别Groups
T1 T2 T3 T4 T5
初始体质量Wi/g 25.95±0.49 26.09±0.54 25.96±0.67 26.26±0.58 26.41±0.56
终末体质量Wt/g 74.66±4.87a 80.05±1.94ab 85.49±0.64b 83.56±2.04b 77.53±1.82ab
增重率WGR/% 187.60±17.57a 207.11±18.27ab 230.08±10.35b 218.23±4.57ab 193.77±7.72a
特定生长率SGR/(%/d) 1.88±0.11a 2.00±0.11ab 2.13±0.11b 2.06±0.05ab 1.92±0.09a
饵料系数FCR 1.51±0.02c 1.40±0.04b 1.29±0.03a 1.36±0.03ab 1.41±0.04b

同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

采用三次曲线回归模型,将饲料中槲皮素的添加水平作为自变量(x),黄河鲤的特定生长率作为因变量(y),可得到回归方程y=3.044 5×10-8x3-0.000 023x2+0.004 3x+1.869 8(R2=0.954 6)(图1)。由回归方程可知,当特定生长率(y)取最大值时,槲皮素的添加水平(x)为124.02 mg/kg。以特定生长率为评定指标,黄河鲤饲料中槲皮素的适宜添加水平为124.02 mg/kg。
图1 黄河鲤特定生长率和饲料中槲皮素添加水平的关系

Fig.1 Relationship between SGR of Cyprinus carpio and dietary quercetin supplemental level

2.2 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肠道消化酶活性的影响

由表3可知,饲料中添加槲皮素可显著提高黄河鲤幼鱼的肠道消化酶活性(P<0.05)。随着饲料中槲皮素添加水平的提高,黄河鲤幼鱼肠道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均呈现先升高后降低的变化趋势,其中T3组肠道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均显著高于其他组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05)。
表3 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肠道消化酶活性的影响

Table 3 Effects of dietary quercetin on intestinal digestive enzyme activities of Cyprinus carpio U/mg prot

项目
Items		 组别Groups
T1 T2 T3 T4 T5
蛋白酶Protease 258.22±14.39a 245.23±11.06a 319.98±7.86b 270.86±10.90a 261.94±11.29a
脂肪酶Lipase 2.55±0.14a 2.55±0.17a 3.42±0.18b 2.68±0.11a 2.34±0.18a
淀粉酶Amylase 0.88±0.03a 1.04±0.09a 1.26±0.04b 1.03±0.05a 1.00±0.09a

2.3 饲料中添加槲皮素对黄河鲤血清免疫指标的影响

由表4所示,饲料中添加槲皮素对黄河鲤幼鱼血清免疫指标具有显著的影响(P<0.05)。随着饲料中槲皮素添加水平的提高,黄河鲤幼鱼血清ACP、LZM活性以及C3、C4和IgM含量均呈现先升高后降低的变化趋势,其中T3组血清ACP活性和C3含量显著高于T1组和T5组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);T3组血清C4含量最高,显著高于其他各组(P<0.05),且T2组和T4组血清C4含量均显著高于T1组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);T3组和T4组血清LZM活性和IgM含量均显著高于T1组(P<0.05),且T3组血清LZM活性显著高于T4组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);各组间血清AKP活性均无显著差异(P>0.05)。
表4 饲料中添加槲皮素对黄河鲤血清免疫指标的影响

Table 4 Effects of dietary quercetin on serum immune indices of Cyprinus carpio

项目
Items		 组别Groups
T1 T2 T3 T4 T5
酸性磷酸酶ACP/(U/L) 17.85±0.33a 20.57±1.29ab 22.85±1.19b 19.94±0.53a 19.69±0.61a
碱性磷酸酶AKP/(U/L) 19.15±1.10 19.11±1.20 22.41±1.45 20.35±0.82 20.30±2.07
项目
Items		 组别Groups
T1 T2 T3 T4 T5
补体3 C3/(μg/mL) 54.24±1.80a 57.89±1.13a 73.29±2.56b 59.83±0.70a 56.12±3.06a
补体4 C4/(μg/mL) 23.58±0.93a 27.28±1.12b 31.59±0.88c 28.11±0.57b 26.43±1.13ab
溶菌酶LZM/(U/mL) 112.39±4.18a 132.16±2.88ab 163.51±8.52c 133.38±6.69b 119.80±7.72ab
免疫球蛋白M IgM/(mg/mL) 0.97±0.03a 1.08±0.06ab 1.24±0.03c 1.12±0.03bc 1.04±0.04ab

2.4 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肝脏抗氧化指标的影响

由表5所示,饲料中添加槲皮素对黄河鲤幼鱼肝脏抗氧化指标具有显著的影响(P<0.05)。随着饲料中槲皮素添加水平的提高,黄河鲤幼鱼肝脏SOD、CAT、GPX活性及T-AOC均呈现先升高后降低的变化趋势,肝脏MDA含量呈现先降低后升高的变化趋势。其中,T3组肝脏SOD和CAT活性均显著高于其他组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05);T3组肝脏GPX活性最高,显著高于其他各组(P<0.05);T3组和T4组肝脏T-AOC显著高于T1组(P<0.05);T2组、T3组和T4组肝脏MDA含量均显著低于T1组和T5组(P<0.05),其余各组之间差异不显著(P>0.05)。
表5 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肝脏抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of dietary quercetin on liver antioxidant indices of Cyprinus carpio

项目
Items		 组别Groups
T1 T2 T3 T4 T5
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mg prot)		 89.94±1.49a 94.78±1.61a 103.48±3.78b 96.60±1.32a 90.69±1.89a
过氧化氢酶
CAT/(U/mg prot)		 1.20±0.04a 1.32±0.03a 1.47±0.05b 1.26±0.03a 1.21±0.05a
谷胱甘肽过氧化物酶
GPX/(U/mg prot)		 114.98±2.70a 131.75±2.87b 155.46±4.04c 127.95±5.15ab 116.93±8.37ab
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mg prot)		 0.91±0.05a 1.05±0.05ab 1.34±0.06c 1.21±0.03bc 1.07±0.05ab
丙二醛
MDA/(nmol/mg prot)		 6.63±0.30c 5.11±0.41a 3.86±0.18a 4.77±0.69a 6.45±0.49bc

3 讨论

3.1 饲料中添加槲皮素对黄河鲤生长性能的影响

本试验结果表明,饲料中添加100 mg/kg槲皮素可以显著提高黄河鲤幼鱼的特定生长率和增重率,同时显著降低饵料系数,这说明在饲料中添加适宜水平的槲皮素可以促进黄河鲤幼鱼生长性能的提高,提高饲料利用率,从而减少饲养成本。前期研究已经证明,在饲料中添加槲皮素能够有效提高动物的生长性能[10]。Shin等[11]对饲料中添加槲皮素进行了研究,结果表明,添加0.5%的槲皮素可显著改善牙鲆(Paralichthys olivaceus)增重率;蔡英华等[12]在饲料中添加2 400 mg/kg二氢杨梅素(槲皮素类似物)能显著提高奥尼罗非鱼[尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)♀×奥利亚罗非鱼(Oreochromis aureus) ♂]的生长性能,同时降低奥尼罗非鱼的饵料系数;罗君等[13]报道,在饲料中添加3.2 mmol/L槲皮素能够显著提高杂交石斑鱼[褐点石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus)♀×清水石斑鱼(Epinephelus polyphekadion) ♂]的增重率和特定生长率。本试验结果与以上研究结果相符合,但在本试验中添加100 mg/kg槲皮素即可对黄河鲤幼鱼的增重率和特定生长率具有显著的促进作用,添加水平与前人的研究数据具有一定的差异,究其原因可能是与槲皮素的纯度、养殖环境、养殖品种及鱼的大小等有关。

3.2 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肠道消化酶活性的影响

肠道是动物机体消化利用营养物质的关键位置及场所[14],而肠道消化酶活性可以在一定程度上反映动物机体对饲料营养物质的消化吸收能力[15]。叶继丹等[16]研究发现,饲料中添加20和40 mg/kg大豆黄素后对美洲鳗(Anguilla rostrata)肠道蛋白酶和淀粉酶活性具有显著的增强作用;刘淑兰[17]研究发现,槐属植物黄酮(Sophora flavonoid)可显著提高罗非鱼(Oreochromis niloticus)肠道消化酶活性。本试验结果与上述结果基本相符,在本试验中,黄河鲤肠道消化酶活性以饲料中添加100 mg/kg槲皮素组最高,但是添加水平过高对消化酶的活性并无促进作用。这说明,在饲料中添加适宜水平的槲皮素可提高黄河鲤肠道消化酶的活性,对黄河鲤的消化机能起到一定的促进作用。这可能是因为黄酮类化合物中含有丰富的营养元素与多种活性物质,对肠道起到一定的刺激作用,可以促进肠道消化腺的分泌,从而提高肠道消化酶活性[18]。

3.3 饲料中添加槲皮素对黄河鲤血清免疫指标的影响

已有研究证明,黄酮类物质能减少多种疾病的发病风险,其中含量丰富且活性较高的槲皮素对提高免疫功能发挥着关键作用[19]。ACP活性可以反映动物机体非特异性免疫的强弱,在机体非特异性免疫防护中起到关键的作用[20]。C3和C4含量是衡量机体免疫水平的重要指标[21]。同时,由淋巴细胞合成分泌的免疫球蛋白是鱼类机体特异性免疫屏障的重要组分[22],可以增强鱼类抵御病害的能力。李剑等[23]报道,饲料中添加槲皮素可显著提高吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)血清ACP活性;雷宇杰等[24]研究发现,茶多酚可以显著提高马口鱼(Opsariichthys bidens)机体LZM活性,同时显著改善马口鱼的非特异性免疫功能和抑制病原菌的活性。本试验中,在黄河鲤幼鱼饲料中添加100 mg/kg槲皮素后,血清ACP和LZM活性以及C3、C4和IgM含量均显著提高,与上述报道一致,表明槲皮素在一定程度上增强了黄河鲤幼鱼的免疫功能。槲皮素对黄河鲤幼鱼免疫功能的增强效应推测和其抗氧化能力有关[25],吞噬细胞在其进行呼吸爆发的过程中会产生大量的自由基,其弊端是会对其周围的免疫细胞产生一定的危害,但是槲皮素可以通过消除作用和铁离子的螯合能力来抑制自由基的产生[26];同时,槲皮素能够诱导激活巨噬细胞的吞噬作用和巨噬细胞对淋巴细胞呈递抗原的功能,以此来提高免疫细胞的免疫应答反应[27],进而提高黄河鲤的免疫功能。根据以上报道推测,免疫细胞在槲皮素的作用下,可减轻其氧化应激反应,延长免疫细胞寿命,从而增强LZM与ACP的分泌[17]。此外,在本研究中,槲皮素添加水平为400 mg/kg的T5组血清LZM活性未显著升高,究其原因推测是槲皮素和LZM相互结合,造成LZM的构象产生改变[28],从而导致LZM的活性下降。

3.4 饲料中添加槲皮素对黄河鲤肝脏抗氧化指标的影响

在动物体内,由于机体新陈代谢的作用,会源源不断地产生化学性质活泼、氧化能力极强的自由基,其经过连锁氧化反应后,可以生成MDA[29],因此MDA的含量也间接反映出机体中活性氧自由基的含量以及组织细胞中脂质过氧化作用的程度[30]。因为黄酮类化合物本身易于被氧化而具有抗氧化功能[31⇓⇓-34],而槲皮素的抗氧化功能首先与它的分子结构有关,其含有一种比其他游离的黄酮类化合物具有更强抗氧化能力的共轭体系[35]。SOD、CAT等抗氧化酶与T-AOC是衡量机体抗氧化水平的主要指标。此外,机体一旦产生活性氧,SOD就会立即捕获氧分子(O2)并将其转化为过氧化氢(H2O2),CAT和GPX进一步催化后将H2O2分解成无毒的氧化氢(H2O),从而减少氧化物的产生,维持机体的正常生理功能。Pês等[36]报道,槲皮素可显著提高克琳雷氏鲇(Rhamdia quelen)肝脏SOD、CAT和GPX活性,降低克琳雷氏鲇的脂质过氧化物水平;Cui等[37]研究发现,槲皮素和槲皮素-5',8-二磺酸盐显著增强了小鼠肝脏GPX和SOD活性,并抑制氧化应激;王咏梅[38]通过在饲料中添加53.14 mg/kg桑叶黄酮发现,可显著提高凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)肝胰腺T-AOC,降低MDA含量,提高其抗氧化能力。在本试验中发现,饲料中添加100 mg/kg槲皮素能够显著提高黄河鲤肝脏GPX、SOD和CAT活性,并显著降低肝脏MDA含量,结果与前人研究所得结果相一致。这表明饲料中添加槲皮素可以通过影响相关抗氧化酶的活性和脂质过氧化物MDA的含量,从而提高黄河鲤幼鱼抗氧化能力。

4 结论

饲料中添加适宜水平槲皮素可提高黄河鲤幼鱼的生长性能、消化酶活性以及免疫和抗氧化功能,以100 mg/kg添加水平为宜。

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