动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 9: 6176 - 6192

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.502

研究论文

黄芪提取物对颗粒饲料的保护及对建鲤消化、耐缺氧和免疫功能的影响

  • 刘海静 , 1, 2 ,
  • 李江 1 ,
  • 苏晓雨 1 ,
  • 陈厚宏 1 ,
  • 蹇博云 1 ,
  • 李蓉 1 ,
  • 徐静 1 ,
  • 杨奇慧 3 ,
  • 陈岗富 1 ,
  • 李华涛 , 1, *
展开
  • 1 内江师范学院生命科学学院,长江上游鱼类资源保护与利用四川省重点实验室,内江 641100
  • 2 大连海洋大学水产与生命学院,大连 116023
  • 3 广东海洋大学水产学院,湛江 524088
* 李华涛,教授,硕士生导师,E-mail:

刘海静(2002—),女,四川南充人,硕士研究生,动物营养与饲料专业。E-mail:

Office editor: 陈鑫

收稿日期: 2025-01-27

  网络出版日期: 2025-09-12

基金资助

四川省科技计划项目(2018JY0214)

四川省科技计划项目(2025ZNSFSC0206)

大学生创新创业项目(X2021207)

收起

Protective Roles of Astragalus membranaceus Extracts on Pellet Feed and Its Effects on Digestion, Hypoxia Tolerance, and Immune Function in Cyprinus carpio var. Jian

  • LIU Haijing , 1, 2 ,
  • LI Jiang 1 ,
  • SU Xiaoyu 1 ,
  • CHEN Houhong 1 ,
  • JIAN Boyun 1 ,
  • LI Rong 1 ,
  • XU Jing 1 ,
  • YANG Qihui 3 ,
  • CHEN Gangfu 1 ,
  • LI Huatao , 1, *
Expand
  • 1 Fishes Conservation and Utilization in the Upper Reaches of the Yangtze River Key Laboratory of Sichuan Province, Collage of Life Sciences, Neijiang Normal University, Neijiang 641100, China
  • 2 College of Fisheries and Life Science, Dalian Ocean University, Dalian 116023, China
  • 3 College of Fisheries, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524088, China
* professor, E-mail:

Received date: 2025-01-27

  Online published: 2025-09-12

Fold

摘要

本研究旨在探讨黄芪提取物对颗粒饲料的保护作用,以及投喂后对建鲤消化、耐缺氧和免疫功能的影响。在基础饲料中分别添加0(空白)和0.5%黄芪石油醚提取物(PEE)、0.5%乙酸乙酯提取物(EAE)、0.5%乙醇提取物(EE)和0.5%水提取物(AQE),配制成5种试验饲粮。选择体重(9.41±0.18) g的鲤450尾,随机分为5组,每组3个重复,每个重复30尾鱼。5组分别投喂基础饲料和含不同黄芪提取物的饲料,试验期15 d。结果显示:与空白组相比,饲料中添加黄芪PEE、EAE和EE显著降低了颗粒饲料的过氧化物、共轭二烯和丙二醛(MDA)含量(P<0.05);饲料中添加4种黄芪提取物均显著降低了颗粒饲料的霉菌生长面积(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加黄芪PEE、EAE和AQE显著提高了摄食率和攻毒存活率(P<0.05);饲料中添加黄芪PEE和EAE显著提高了缺氧持续时间(P<0.05);而饲料中添加黄芪EAE显著降低了氧消耗率(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加4种黄芪提取物显著提高了血浆溶菌酶含量(P<0.05),显著降低了葡萄糖含量(P<0.05);饲料中添加黄芪PEE、EAE和AQE显著提高了血浆总氨基酸含量(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE、EE和AQE显著提高了血浆总蛋白含量(P<0.05);而饲料中添加黄芪EAE和AQE显著降低了血浆血氨含量(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加4种黄芪提取物显著提高了肠道还原型谷胱甘肽(GSH)含量以及抗超氧阴离子(ASA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性(P<0.05),显著降低了过氧化氢和MDA含量(P<0.05);饲粮中添加黄芪EAE和EE显著提高了肠道糜蛋白酶(CTS)活性(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE显著提高了肠道脂肪酶(LPS)和抗羟自由基活性(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加4种黄芪提取物显著提高了肝胰脏GSH含量以及胰蛋白酶、LPS、α-淀粉酶、谷丙转氨酶(GPT)和乳酸脱氢酶(LDH)活性(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE、EE和AQE显著提高了肝胰脏CTS和GPx活性(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE和EE显著提高了肝胰脏ASA活性(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加4种黄芪提取物显著提高了鳃LDH、SOD和GPx活性(P<0.05),显著降低了MDA含量(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE和AQE显著提高了鳃谷草转氨酶(GOT)和ASA活性(P<0.05)。与空白组相比,饲料中添加4种黄芪提取物显著提高了脾脏GSH含量以及SOD和GPx活性(P<0.05),显著降MDA含量(P<0.05);饲料中添加黄芪EAE、EE和AQE显著提高了脾脏CAT活性(P<0.05)。综上所述,黄芪提取物能降低颗粒饲料的脂质氧化(尤其是EE),抑制霉菌生长(尤其是AQE);提高鲤的消化和免疫功能以及耐缺氧和抗氧化能力(尤其是EAE)。

关键词： 黄芪提取物; 颗粒饲料; 消化; 耐缺氧; 免疫; 抗氧化; 鲤

本文引用格式

刘海静 , 李江 , 苏晓雨 , 陈厚宏 , 蹇博云 , 李蓉 , 徐静 , 杨奇慧 , 陈岗富 , 李华涛 . 黄芪提取物对颗粒饲料的保护及对建鲤消化、耐缺氧和免疫功能的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(9) : 6176 -6192 . DOI: 10.12418/CJAN2025.502

Abstract

The purpose of this study was to investigate the protective roles of Astragalus membranaceus (AM) extracts on pellet feed and its effects on digestion, hypoxia tolerance, and immunity in Cyprinus carpio var. Jian. Five experimental diets were formulated by adding 0 (blank) and 0.5% AM petroleum ether extract (PEE), 0.5% AM ethyl acetate extract (EAE), 0.5% AM ethanol extract (EE) and 0.5% AM aqueous extract (AQE) to the basal diet, respectively. A total of 450 carp with a body weight of (9.41±0.18) g were randomly divided into 5 groups with 3 replicates per group and 30 carp per replicate. The carps in the 5 groups were fed the basal diet and diets containing different Astragalus extract for 15 days. The results showed that compared with the blank group, dietary supplementation with Astragalus PEE, EAE, and EE significantly reduced the contents of peroxides, conjugated dienes, and malondialdehyde (MDA) in pellet feed (P<0.05); all four Astragalus extracts added to the feed significantly decreased the mold growth area in pellet feed (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with Astragalus PEE, EAE, and AQE significantly increased the feeding rate and challenge survival rate of carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus PEE and EAE significantly prolonged the anoxia duration of carp (P<0.05); while dietary supplementation with Astragalus EAE significantly reduced the oxygen consumption rate (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with all four Astragalus extracts significantly increased the plasma lysozyme content (P<0.05) and significantly decreased the glucose content in carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus PEE, EAE, and AQE significantly increased the plasma total amino acid content (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE, EE, and AQE significantly increased the plasma total protein content (P<0.05); whereas dietary supplementation with Astragalus EAE and AQE significantly reduced the plasma ammonia content (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with all four Astragalus extracts significantly increased the intestinal reduced glutathione (GSH) content, as well as the activities of anti-superoxide anion (ASA), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GPx) (P<0.05), while significantly decreasing the contents of hydrogen peroxide and MDA in carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE and EE significantly increased the intestinal chymotrypsin (CTS) activity (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE significantly increased the intestinal lipase (LPS) activity and anti-hydroxyl radical activity (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with all four Astragalus extracts significantly increased the hepatopancreatic GSH content, as well as the activities of trypsin, LPS, α-amylase, glutamic-pyruvic transaminase (GPT), and lactate dehydrogenase (LDH) in carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE, EE, and AQE significantly increased the hepatopancreatic CTS and GPx activities (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE and EE significantly increased the hepatopancreatic ASA activity (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with all four Astragalus extracts significantly increased the gill LDH, SOD, and GPx activities (P<0.05), while decreasing the MDA content in carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE and AQE increased the gill glutamic-oxaloacetic transaminase (GOT) and ASA activities (P<0.05). Compared with the blank group, dietary supplementation with all four Astragalus extracts significantly increased the spleen GSH content (P<0.05), as well as the SOD and GPx activities (P<0.05), while decreasing the MDA content in carp (P<0.05); dietary supplementation with Astragalus EAE, EE, and AQE increased the splenic CAT activity (P<0.05). These results indicate that AM extracts reduce lipid oxidation, especially EE, and inhibit mold growth, especially AQE, in pellet feeds. Dietary AM extracts improve the digestive and immune functions as well as hypoxia tolerance and antioxidant capacity in carp, especially EAE.

Key words： Astragalus membranaceus extracts; pellet feed; digestion; hypoxia tolerance; immune; antioxidant; carp

黄芪[Astragalus membranaceus(Fisch.)Bunge]属豆科黄芪属多年生草本植物,为国内常用的大宗中药材[1]。黄芪在采收和加工过程中,能产生大量伤根、断根、须根、芦头、根节以及杂片等副产物[2]。我国现行《饲料原料目录》规定了黄芪或其特定部位经干燥、粉碎或粗提后获得的产物属于饲料原料。已有报道显示,饲料中添加黄芪粉提高了斑点叉尾鮰的生长性能和肌肉品质[3]。然而,目前将黄芪粉作为原料在水产动物饲料中应用的情况并不多见。其原因可能是和大多数天然植物一样其粗纤维含量高,并含有各种抗营养因子,不利于鱼的消化吸收和利用[4]。已有报道表明,植物提取技术能去除植物中的大部分无效和毒性成分以及抗营养因子,从而降低或消除其毒副作用[5]。而且,已有报道显示,黄芪的水溶性成分——多糖改善了齐口裂腹鱼的生长和免疫功能[6]以及淇河鲫的抗氧化和抗病力[7];而且提高了小鼠的耐缺氧能力[8]。然而,黄芪多糖的制备工艺复杂,价格较高[9]。虽然,黄芪粗提物制备方法简单,成本较低,但目前有关黄芪不同极性溶剂的提取获得率及其粗提物对颗粒饲料的作用,尤其是脂溶性提取物对鱼消化吸收、免疫和耐缺氧能力的影响仍不明确。
黄芪作为天然植物饲料原料,与常规饲料原料相比,其产量较低[10],并不适宜长期大量投喂。已有报道显示,短期(14 d)口服中草药粉或水煎剂显著改善了鲟和镜鲤生长或免疫功能[11-13]。因此,本研究通过在饲料中添加不同极性黄芪粗提物,测定其脂质氧化和霉菌生长水平,评估其对颗粒饲料的保护作用;通过短期(15 d)投喂给建鲤(Cyprinus carpio var. Jian)后,测定其采食水平、攻毒存活率、缺氧耐受力以及组织器官生化指标,评估其对建鲤消化吸收、免疫和耐缺氧能力的影响,为将黄芪粗提物作为功能性原料在水产动物饲料中应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 黄芪提取物

1.1.1 提取物的制备

黄芪根的杂片购自于甘肃省渭源县中药材专业合作社。首先,根据药典的描述对购入的杂片进行鉴别并编号,取样保存于植物标本室。根据文献[14]描述的方法,先将杂片置于50 ℃烘箱中烘干,使用中药研磨机(荣浩RHP-2000A)粉碎,过40目筛。然后,称取黄芪粉1 kg,加入8倍质量的石油醚(分析纯),用搅拌器(大龙OS40S)室温下提取8 h以上。过滤后,使用旋转蒸发仪(金叶RE-52CS)对提取液进行减压蒸馏,直至恒重以去除溶剂,获得黄芪石油醚提取物(PEE)。然后,将过滤后的原料残渣按照以上同样方法依次使用乙酸乙酯(分析纯)、乙醇(分析纯)和蒸馏水进行提取,分别获得黄芪乙酸乙酯提取物(EAE)、乙醇提取物(EE)和水提取物(AQE)。每种溶剂在相同条件下均进行3次重复提取。4种提取物的获得率、多酚类和黄酮类物质含量、颜色和状态见表1。各提取物见图1。最后将以上提取物分别置于密封瓶中,-80 ℃保存,直至使用。
表1 黄芪的石油醚、乙酸乙酯、乙醇和水的提取获得率以及各提取物的多酚类和黄酮类物质含量、状态和颜色

Table 1 Yield rates of petroleum ether, ethyl acetate, ethanol and aqueous of Astragalus membranaceus, as well as the content, state and color of polyphenols and flavonoids in each extract

项目
Items		 获得率
Yield rate/(g/kg)		 多酚类物质
Polyphenols/(mg/g)		 黄酮类物质
Flavonoids/(mg/g)		 状态
State		 颜色
Color
石油醚提取物PEE 9.67±1.82c 25.94±1.03b 31.38±1.28b 液态 橘黄色
乙酸乙酯提取物EAE 7.05±1.21c 43.00±2.90a 38.26±3.38a 液态 棕红色
乙醇提取物EE 26.57±4.89b 44.06±3.33a 16.34±0.79d 半固态 橘红色
水提取物AQE 271.60±40.91a 17.49±1.47c 24.16±1.58c 固态 橘黄色

同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。

Values in the same column with different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05). The same as below.

图1 黄芪的石油醚提取物、乙酸乙酯提取物、乙醇提取物和水提取物图片

Fig.1 Pictures of petroleum ether extract, ethyl acetate extract, ethanol extract and aqueous extract of Astragalus membranaceus

1.1.2 多酚和黄酮类物质含量的测定

PEE、EAE、EE和AQE多酚含量的测定采用Folin-Ciocalteau酚试剂法[15],黄酮含量的测定采用氯化铝比色法[16]。多酚和黄酮含量分别以没食子酸和芦丁当量表示。

1.1.3 ABTS+自由基清除活性(ARSA)和金属螯合力(MCA)的测定

4种提取物ARSA采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定,结果以相当于Trolox的百分比表示。4种提取物的MCA采用文献[17]描述的方法测定,结果以相当于亚铁嗪的百分比表示。以上各项测定中,每组均设置3个重复。

1.2 颗粒饲料

1.2.1 试验饲料

基础饲料以鱼粉、豆粕和玉米蛋白粉等为蛋白质源,鱼油和玉米油为脂肪源,参照NRC(2011)普通鲤的饲料需要量配制,其组成及营养水平见表2。参照Li等[18]描述的方法,在基础饲料中添加0(空白)和0.5%PEE、0.5%EAE、0.5%EE和0.5%AQE,配制成5种试验饲料,并制成1.5 mm的颗粒。风干后,将饲料放入密封袋,置于-20 ℃保存直至使用。饲料干物质、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量的测定分别参照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006和GB/T 6438—2007中方法。
表2 基础饲料组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
鱼粉Fish meal 21.00
豆粕Soybean meal 24.00
玉米蛋白粉Corn gluten meal 4.00
干酒糟及其可溶物DDGS 9.00
面粉Wheat flour 37.00
DL-蛋氨酸DL-Met 0.50
赖氨酸Lys 0.20
苏氨酸Thr 0.60
鱼油Fish oil 0.70
玉米油Corn oil 1.00
维生素预混料Vitamin premix1) 1.00
矿物质预混料Mineral premix2) 1.00
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels3)
干物质DM 93.17
粗蛋白质CP 34.82
粗脂肪EE 5.40
粗灰分Ash 5.86

1) 每千克维生素预混料含有 One kilogram of vitamin premix contained: VA 0.80 g,VD3 0.48 g,DL-α-生育酚乙酸酯 DL-α-tocopherol acetate 20.00 g,VK3 0.43 g,VB1 0.11 g,核黄素 riboflavine 0.63 g,盐酸吡哆醇 pyridoxine HCl 0.92 g,VB12 0.10 g,抗坏血酸乙酸酯 ascorhyl acetate 7.16 g,D-泛酸钙 D-calcium pantothenate 2.73 g,烟酸 niacin 2.82 g,D-生物素 D-biotin 5.00 g,内消旋肌醇 meso-inositol 52.33 g,叶酸 folic acid 0.52 g。

2) 每千克矿物质预混料含有 One kilogram of mineral premix contained: FeSO4·7H2O(20% Fe)69.70 g,CuSO4·5H2O(25% Cu)1.20 g,ZnSO4·7H2O(23% Zn)21.64 g,MnSO4·H2O(32% Mn)4.09 g,Na2SeO3·5H2O(1% Se)2.50 g,KI(4% I)2.90 g,CaCO3 897.98 g。

3) 营养水平均为实测值。Nutrient levels were all measured values.

1.2.2 脂质氧化和霉菌生长的测定

将颗粒饲料风干后,按文献[14]描述的方法,每组取颗粒50 g,分别置于100 mL烧杯内,模拟饲料的贮存条件,密封避光放置于20~28 ℃环境下。12周后采样,根据Maqsood等[17]描述的方法,测定饲料中脂质氧化产物——过氧化物(PO)、共轭二烯(CD)和丙二醛(MDA)的含量;根据文献[19]描述的方法,测定颗粒饲料的霉菌生长水平。以上各项测定中,每组均设置3个重复。

1.3 动物试验

1.3.1 试验设计及饲养管理

动物试验的伦理批准编号为JM2020-8,审批机构名称为内江师范学院实验动物中心。
从四川省内江市东兴区永安镇购得建鲤鱼苗后,参照文献[19]的描述方法,先将其在实验室环境下驯化。2周后,从驯化系统中选择体重(BW)为(9.41±0.18) g的鱼苗450尾,随机分为5组,每组3个重复,每个重复30尾鱼。每个重复的鱼均放养于1个相同大小的长方体鱼箱中,其长×宽高=55 cm×32 cm×40 cm,共计15个。空白组投喂基础饲料,其余4组分别投喂添加了0.5%PEE、0.5%EAE、0.5%EE和0.5%AQE的试验饲料。每天08:00、12:00、16:00、20:00各投喂1次,持续投喂15 d,每次投喂30 min后观察和记录箱底剩料数,同时校正鱼的实际摄食量(FI),计算鱼的摄食率(RFI)。
FI(g/尾)=[饲料投喂量(g)-剩料量(g)]/鱼数量(尾);
RFI(%/d)=100×[FI(g/尾)/BW(g/尾)]/15 d[20]。

1.3.2 攻毒试验

投喂结束后,从每个重复鱼箱中选取BW相近的鱼10尾,移至标记好的新鱼箱中,先适应试验条件5 d。然后采用Feng等[21]描述的方法进行攻毒试验。攻毒菌为嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophilia,来自四川农业大学),菌液浓度为8×106个/mL,方法为腹腔注射,注射量为0.1 mL/尾。根据前期预试验数据,以上攻毒菌剂量足以使空白组受试鱼死亡率达50%。攻毒后,连续观察1周,记录鱼的死亡数,用于计算鱼的攻毒存活率(SR)。攻毒试验环境条件与投喂期相同。SR计算公式如下:
SR(%)=100×[10-死亡数(尾)]/10。

1.3.3 缺氧试验

投喂结束后,每个重复鱼箱选鱼10尾称BW,采用文献[19]报道的方法,使用46倍鱼BW的饱和溶氧水体积(WV)进行缺氧试验。根据密闭前后实验瓶中水的初溶氧(IDO)浓度、终溶氧(FDO)浓度和缺氧持续时间(DT),按以下公式计算每小时和每克鱼体的氧消耗率(OCR)。
OCR[mg/(g·h)]=[(IDO(mg/L)-FDO(mg/L)×WV(L/瓶)]/[DT(h)×BW(g/瓶)]。

1.3.4 样品采集

投喂结束后,禁食24 h,然后从每个重复鱼箱中随机选取10尾鱼进行采样。先用氨基甲酸乙酯进行麻醉并放于冰上,然后用肝素化注射器进行尾静脉采血;将血液1 000×g离心5 min(4 ℃)后,分离血浆和红细胞。血浆用于检测谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)活性以及总蛋白(TP)、总氨基酸(TAA)、血氨(PA)、溶菌酶(LSZ)和葡萄糖(GLU)含量。掰开鳃盖,取出鳃瓣,用于测定GOT、乳酸脱氢酶(LDH)、抗超氧阴离子(ASA)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)活性以及MDA含量。剖开鱼体腹腔,取出整体内脏,分离出肝胰脏、肠道和脾脏。肝胰脏用于测定胰蛋白酶(TYS)、糜蛋白酶(CTS)、脂肪酶(LPS)、α-淀粉酶(AMS)、GPT、LDH、ASA和GPx活性以及还原型谷胱甘肽(GSH)含量。肠道用于测定CTS、LPS、ASA、抗羟自由基(AHR)、SOD、过氧化氢酶(CAT)和GPx活性以及过氧化氢(H2O2)、MDA和GSH含量。脾脏用于测定SOD、CAT和GPx活性以及MDA和GSH含量。各样品分别保存于-80 ℃冰箱内,用于生化指标的测定。
测定前先将样品在室温下解冻,待其融化后立即放于冰上,先用解剖剪将其剪碎,然后加入9倍体积的预冷生理盐水,并用手持式高速匀浆机(FJ200-SH)在21 000×g下对混合液匀浆3×10 s,最后把匀浆液在3 000×g(4 ℃)离心10 min,并取上清液备用。

1.3.5 生化指标的测定

CTS、TYS、LPS、AMS、GOT、GPT、LDH、ASA、AHR、SOD、CAT和GPx活性以及组织蛋白、TP、TAA、PA、GLU、H2O2、MDA、GSH和LSZ含量的测定采用试剂盒,试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。详细的操作步骤参照试剂盒说明书的描述。

1.4 数据统计与分析

试验数据以平均值±标准差表示,采用SPSS 13.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Duncan氏法进行多重比较。P<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 黄芪提取物的ARSA和MCA

由表3可知,与空白组相比,4种黄芪提取物的ARSA和MCA显著升高(P<0.05)。各组的ARSA和MCA由大到小依次为EE组>EAE组>PEE组>AQE组>空白组和EAE组>PEE组>AQE组>EE组>空白组。由图2可知,黄芪提取物的ARSA和MCA分别随其多酚类和黄酮类物质含量的升高而升高,即与其多酚类和黄酮类物质含量呈正相关。
表3 黄芪不同提取物的ABTS+清除活性和金属螯合力及其饲料的脂质氧化和霉菌生长情况

Table 3 ABTS+ radical scavenging activity and metal chelating ability in different extracts of Astragalus membranaceus and lipid oxidation and mildew growth in their feed (n=3)

组别
Groups		 ABTS+清除活性
ARSA/%		 金属螯合力
MCA/%		 过氧化物
PO/%		 共轭二烯
CD/%		 丙二醛
MDA/%		 霉菌生长面积
Growth area of mold
空白Blank 0.97±0.06d 0.00±0.35d 100.00±6.52a 100.00±1.52a 100.00±1.51a 5.00±0.00a
石油醚提取物PEE 64.59±5.03c 33.68±2.24b 84.33±4.31b 83.42±5.43b 87.10±2.96b 4.00±0.00b
乙酸乙酯提取物EAE 73.78±3.67b 50.29±2.10a 74.41±4.14c 75.88±3.20bc 79.05±4.65c 3.33±0.47bc
乙醇提取物EE 86.42±2.89a 21.25±1.26c 70.23±2.97c 73.67±2.85c 74.66±3.07c 2.67±0.47bc
水提取物AQE 59.13±4.04c 31.59±2.32b 93.21±5.48a 92.46±5.99a 97.57±3.31a 2.33±0.47d

霉菌生长面积以“+”的个数表示。

The growth area of mold is represented by the number of “+”.

图2 黄芪提取物多酚类和黄酮类物质含量与其ABTS+清除活性、金属螯合力和饲料过氧化物、共轭二烯和丙二醛含量的关系

ARSA:ABTS+清除活性ABTS+ radical scavenging activity;MCA:金属螯合力 metal chelating ability;PO:过氧化物 peroxide;CD:共轭二烯 conjugated diene;MDA:丙二醛 malonaldehyde。

Fig.2 Correlations of polyphenol and flavonoid contents in extracts of Astragalus membranaceus with ABTS+ radical scavenging activity and metal chelating ability as well as contents of peroxide, conjugated diene and malonaldehyde in diets

2.2 黄芪不同提取物对颗粒饲料脂质氧化的影响

由表3和图2可知,与空白组相比,PEE、EAE和EE组饲料的PO、CD和MDA含量均显著降低(P<0.05);AQE组饲料的PO、CD和MDA含量均低于空白组,但差异不显著(P>0.05)。EE组饲料的PO、CD和MDA含量均最低。各组饲料的PO、CD和MDA含量由大到小排序均为空白组>AQE组>PEE组>EAE组>EE组。在添加黄芪不同提取物的饲料中,其PO、CD和MDA含量均随其多酚类物质含量的升高而降低,即均与其多酚类物质含量呈显著负相关(P<0.05)。

2.3 黄芪不同提取物对颗粒饲料霉菌生长的影响

由表3和图3可知,与空白组相比,4种黄芪提取物组颗粒饲料的霉菌生长面积显著减小(P<0.05)。各组的霉菌生长面积由小到大依次为AQE组<EE组<EAE组<PEE组<空白组。
图3 添加黄芪不同提取物的饲料霉菌生长图片

“+++++”表示霉菌布满了整个平板;“++++”表示霉菌分布于大部分平板;“+++”表示霉菌分布于约1/2的平板;“++”表示霉菌分布于平板的一小部分。“+++++” represents that mildew covers the whole plate; “++++” represents that mildew covers the most of the plate; “+++” represents that mildew covers about the half of the plate; “++” represents that mildew covers a small portion of the plate.

Fig.3 Pictures of mildew growth in diets adding different extracts of Astragalus membranaceus

2.4 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤RFI和SR的影响

由表4可知,与空白组相比,PEE组、EAE组和AQE组RFI和SR显著升高(P<0.05)。各组的RFI和SR由小到大排序分别为空白组<EE组<AQE组<PEE组<EAE组和空白组<EE组<AQE组<PEE组<EAE组。由图4可知,黄芪提取物组RFI和SR与黄酮类物质含量之间存在显著正相关(P<0.05)。
表4 饲料中添加黄芪不同提取物的鲤摄食率和攻毒存活率

Table 4 Rate of feed intake and survival rate after challenge of carp fed diets adding different extracts of Astragalus membranaceus (n=3)

组别
Groups		 平均体重
Average body
weight/(g/尾)		 剩料量
Uneaten
feed amount/(g/箱)		 摄食量
FI/(g/尾)		 摄食率
RFI/(%/d)		 攻毒存活率
SR/(%)
空白Blank 9.79±0.22 23.67±5.60a 4.79±0.28b 3.27±0.12c 3.67±0.58c
石油醚提取物PEE 9.90±0.17 14.53±3.26b 5.25±0.16a 3.54±0.14ab 7.33±0.58a
乙酸乙酯提取物EAE 9.80±0.21 10.80±6.93b 5.44±0.35a 3.70±0.16a 7.67±0.58a
乙醇提取物EE 9.81±0.25 19.53±3.37ab 5.00±0.17ab 3.40±0.03bc 4.33±0.58bc
水提取物AQE 9.89±0.14 15.87±2.77ab 5.18±0.14ab 3.50±0.13ab 5.33±0.58b
图4 黄芪提取物多酚类和黄酮类物质含量与鲤摄食率、攻毒存活率和缺氧持续时间的关系

RFI:摄食率 rate of feed intake;SR:攻毒存活率 survival rate after challenge;DT:缺氧持续时间 durative time under hypoxia。

Fig. 4 Correlations of polyphenol and flavonoid contents in extracts of Astragalus membranaceus with rate of feed intake, survival rate after challenge and durative time under hypoxia of carp

2.5 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤耐缺氧能力的影响

由表5可知,与空白组相比,PEE组和EAE组缺氧DT显著延长(P<0.05)。各组的缺氧DT由小到大依次为空白组<AQE组<EE组<PEE组<EAE组。与空白组相比,EAE组OCR显著降低(P<0.05)。各组的OCR由大到小依次为空白组>AQE组>EE组>PEE组>EAE组。由图4可知,黄芪不同提取物组缺氧DT与多酚类物质含量之间存在显著的正相关(P<0.05)。
表5 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤耐缺氧能力的影响

Table 5 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceu on hypoxia tolerance of carp (n=10)

组别
Groups		 体重
BW/(g/尾)		 饱和溶氧水体积
WV/(L/瓶)		 初溶氧
IDO/(mg/L)		 持续时间
DT/h		 末溶氧
FDO/(mg/L)		 氧消耗率
OCR/[mg/(g·h)]
空白Blank 9.25±0.58 4.33±0.08 7.61±0.40 1.51±0.09b 0.36±0.07 0.225±0.016a
石油醚提取物PEE 8.93±0.38 4.19±0.19 7.61±0.40 1.65±0.04a 0.40±0.11 0.204±0.005ab
乙酸乙酯提取物EAE 8.83±0.78 4.13±0.14 7.61±0.40 1.68±0.08a 0.38±0.11 0.202±0.015b
乙醇提取物EE 8.82±1.03 4.12±0.23 7.61±0.40 1.64±0.08ab 0.37±0.09 0.206±0.008ab
水提取物AQE 9.07±0.80 4.24±0.14 7.61±0.40 1.58±0.07ab 0.36±0.04 0.214±0.008ab

2.6 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤血浆生化指标的影响

由表6可知,与空白组相比,4种黄芪提取物组血浆GOT活性和GLU含量均显著降低(P<0.05)。PEE组、EAE组和EE组血浆GPT活性和EAE组和AQE组血浆PA含量显著低于空白组(P<0.05)。与空白组相比,4种黄芪提取物组血浆LSZ含量,PEE组、EAE组和AQE组血浆TAA含量以及EAE组、EE组和AQE组血浆TP含量均显著升高(P<0.05)。
表6 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤血浆生化指标的影响

Table 6 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceus on biochemical indicators in plasma of carp (n=5)

组别
Groups		 谷草
转氨酶
GOT/(U/L)		 谷丙
转氨酶
GPT/(U/L)		 总氨基酸
TAA/
(μmol/mL)		 血氨
PA/
(μmol/L)		 葡萄糖
GLU/
(mmol/L)		 总蛋白
TP/
(mg/mL)		 溶菌酶
LSZ/
(μg/mL)
空白Blank 67.25±6.67a 154.41±9.57a 22.62±2.66c 316.27±19.82a 10.56±0.68a 19.74±0.94c 3.33±0.26b
石油醚提取物PEE 48.45±3.98c 122.63±13.14c 33.93±3.39b 295.27±17.19a 9.17±0.72b 22.96±1.50bc 3.88±0.31a
乙酸乙酯提取物EAE 49.11±2.39c 123.44±11.40c 38.69±4.71a 269.82±21.03b 8.33±0.44bc 27.80±1.18a 3.93±0.29a
乙醇提取物EE 56.54±2.78b 135.30±7.66bc 26.19±2.49c 297.18±20.94a 8.69±0.81bc 25.05±1.57ab 4.07±0.33a
水提取物AQE 55.70±4.89b 145.77±16.52ab 36.90±3.39ab 263.45±16.59b 8.17±0.53c 26.27±1.20ab 4.23±0.32a

2.7 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤肠道生化指标的影响

由表7可知,与空白组相比,EAE组肠道LPS和AHR活性均显著升高(P<0.05),而且活性最高。4种黄芪提取物组肠道ASA、SOD、CAT和GPx活性以及GSH含量均显著高于空白组(P<0.05),其中EAE组最高。EAE组和EE组肠道CTS活性均显著高于空白组(P<0.05),其中EE组的活性最高。4种提取物组肠道H2O2和MDA含量均显著低于空白组(P<0.05),其中EAE组的最低。
表7 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤肠道生化指标的影响

Table 7 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceus on biochemical indicators in intestine of carp (n=3)

组别
Groups		 糜蛋白酶
CTS/
(U/mg prot)		 脂肪酶
LPS/
(U/g prot)		 抗超氧
阴离子
ASA/
(U/g prot)		 过氧化氢
H2O2/
(mmol/g prot)		 抗羟
自由基
AHR/
(U/mg prot)		 丙二醛
MDA/
(nmol/mg prot)		 超氧化物
歧化酶
SOD/
(U/mg prot)		 过氧
化氢酶
CAT/
(U/mg prot)		 谷胱甘肽
过氧化物酶
GPx/
(U/mg prot)		 还原型
谷胱甘肽
GSH/
(mg/g prot)
空白Blank 22.97±1.66b 30.73±6.25b 42.31±3.45d 22.48±2.27a 246.72±15.08b 11.42±0.62a 92.82±7.26c 20.83±1.36b 91.96±7.04c 9.54±0.60c
石油醚提取物
PEE		 25.32±1.98b 34.52±7.27ab 57.76±2.49b 17.45±1.60bc 260.99±14.02b 10.41±0.65b 107.33±6.52b 23.37±1.41a 105.84±6.93b 11.66±0.53b
乙酸乙酯提取物
EAE		 32.12±3.07a 42.99±6.01a 69.34±1.97a 16.39±1.49c 288.30±10.45a 9.55±0.59c 120.58±5.46a 25.03±1.10a 120.75±9.05a 13.47±0.85a
乙醇提取物EE 33.03±3.07a 32.54±6.85b 47.50±2.73c 18.43±0.86bc 256.27±18.54b 9.73±0.45bc 110.88±7.12b 24.35±1.81a 115.57±7.13ab 12.48±1.02ab
水提取物AQE 26.12±1.24b 33.55±7.07b 50.61±3.36c 19.70±2.07b 261.66±17.29b 9.86±0.50bc 102.02±6.51b 23.32±2.09a 106.03±10.45b 12.02±1.10b

2.8 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤肝胰脏生化指标的影响

由表8可知,与空白组相比,4种黄芪提取物组肝胰脏TYS、LPS和AMS活性以及GSH含量均显著升高(P<0.05),其中EAE组的最高。4种提取物组肝胰脏GPT和LDH活性,EAE组、EE组和AQE组肝胰脏CTS和GPx活性以及EAE组和EE组肝胰脏ASA活性均显著高于空白组(P<0.05),其中EE组的最高。
表8 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤肝胰脏生化指标的影响

Table 8 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceus on biochemical indicators in hepatopancreas of carp (n=3)

组别
Groups		 胰蛋白酶
TYS/
(U/mg prot)		 糜蛋白酶
CTS/
(U/mg prot)		 脂肪酶
LPS/
(U/g prot)		 α-淀粉酶
AMS/
(U/mg prot)		 谷丙转氨酶
GPT/
(U/g prot)		 乳酸脱氢酶
LDH/
(U/g prot)		 抗超氧
阴离子
ASA/
(U/g prot)		 谷胱甘肽过
氧化物酶
GPx/
(U/mg prot)		 还原型
谷胱甘肽
GSH/
(mg/g prot)
空白Blank 1 119.05±88.54c 19.27±1.05c 41.68±5.89c 1.12±0.11c 90.63±5.96d 139.81±13.08c 57.29±2.52c 257.94±14.52c 10.46±0.80d
石油醚提取物PEE 1 316.78±64.55b 20.25±1.34c 54.81±9.93b 1.33±0.09b 109.18±10.02c 162.16±12.57b 60.81±3.63bc 272.68±21.44c 11.88±0.78c
乙酸乙酯提取物EAE 1 538.58±137.24a 26.99±1.35b 68.83±6.54a 1.66±0.13a 130.56±12.59ab 185.92±11.17a 65.05±3.89ab 348.13±26.41a 13.99±0.90a
乙醇提取物EE 1 414.00±114.71ab 30.07±1.73a 65.71±6.70a 1.59±0.12a 142.73±11.96a 195.44±12.57a 65.68±3.83a 353.52±24.47a 13.23±0.87ab
水提取物AQE 1 348.61±114.34b 27.07±2.33b 62.64±6.39ab 1.53±0.14a 127.89±9.22b 159.56±15.12b 61.42±2.46abc 309.80±20.30b 12.19±1.19bc

2.9 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤鳃生化指标的影响

由表9可知,与空白组相比,4种黄芪提取物组鳃GPx活性以及EAE组和AQE组鳃GOT和ASA活性均显著高于空白组(P<0.05),其中EAE组的最高。4种提取物组鳃LDH和SOD活性均显著高于空白组(P<0.05),其中AQE组的最高。4种提取物组鳃MDA含量均显著低于空白组(P<0.05),其中AQE组的最低,但4种提取物组间无显著差异(P>0.05)。
表9 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤鳃生化指标的影响

Table 9 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceus on biochemical indicators in gills of carp (n=3)

组别
Groups		 谷草转氨酶
GOT/
(U/g prot)		 乳酸脱氢酶
LDH/
(U/g prot)		 抗超氧化物
阴离子
ASA/
(U/g prot)		 丙二醛
MDA/
(nmol/mg prot)		 超氧化物
歧化酶
SOD/
(U/mg prot)		 谷胱甘肽过
氧化物酶
GPx/
(U/mg prot)
空白Blank 358.90±32.19b 60.50±4.46c 26.88±1.25c 10.62±0.75a 12.77±0.89c 112.07±6.70b
石油醚提取物PEE 400.55±35.51ab 73.08±5.67b 28.81±1.75bc 9.01±0.39b 14.88±0.89b 138.72±11.16a
乙酸乙酯提取物EAE 436.42±30.95a 72.62±6.06b 32.62±2.10a 8.79±0.47b 16.57±1.11a 145.77±10.57a
乙醇提取物EE 393.39±28.43ab 69.88±4.51b 28.14±1.62bc 9.12±0.65b 15.97±1.16ab 139.49±11.79a
水提取物AQE 411.69±24.67a 84.55±6.10a 29.83±1.27b 8.70±0.53b 17.04±1.08a 144.19±10.47a

2.10 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤脾脏生化指标的影响

由表10可知,与空白组相比,4种黄芪提取物组脾脏SOD和GPx活性以及GSH含量均显著高于空白组(P<0.05),其中AQE组的以上指标值最高。EAE组、EE组和AQE组脾脏CAT活性均显著高于空白组(P<0.05),其中EAE组的指标值最高。4种提取物组脾脏MDA含量均显著低于空白组(P<0.05),其中AQE组最低,但与EAE组和EE组无显著差异(P>0.05)。
表10 饲料中添加黄芪不同提取物对鲤脾脏生化指标的影响

Table 10 Effects of dietary different extracts of Astragalus membranaceus on biochemical in dicators in spleen of carp (n=3)

组别
Groups		 丙二醛
MDA/
(nmol/mg prot)		 超氧化物歧化酶
SOD/
(U/mg prot)		 过氧化氢酶
CAT/
(U/mg prot)		 谷胱甘肽过氧化物酶
GPx/
(U/mg prot)		 还原型谷胱甘肽
GSH/(mg/g prot)
空白Blank 4.96±0.34a 96.23±5.53d 6.56±0.40d 45.99±3.60c 6.97±0.31c
石油醚提取物PEE 4.21±0.28b 115.89±6.28bc 7.33±0.56cd 53.72±3.48b 8.60±0.54b
乙酸乙酯提取物EAE 3.95±0.23bc 125.87±8.33ab 8.80±0.72a 67.91±2.37a 10.40±0.57a
乙醇提取物EE 4.10±0.21bc 110.23±7.56c 7.74±0.62bc 55.27±3.17b 8.52±0.44b
水提取物AQE 3.84±0.18c 132.32±9.71a 8.47±0.64ab 69.21±5.31a 10.96±0.56a

3 讨论

GOT和GPT主要存在于动物的肝细胞内,是重要的代谢酶[22]。当肝脏细胞出现损伤时,细胞内的GOT和GPT进入到血液中,导致血浆GOT和GPT活性的升高[23]。因此,血浆中的GOT和GPT活性能够反映肝脏的损伤程度。本研究结果显示,饲料中添加黄芪提取物降低了鲤血浆GOT和GPT活性。此结果与投喂黄芪多糖降低了鸡和鸭血清GOT或GPT活性的报道结果[24-25]一致。此结果说明,短期投喂0.5%的黄芪提取物对鱼无肝脏毒性。已有报道显示,持续投喂0.5%的黄芪粉56 d没有降低罗非鱼的SR,而且提高了其增重[26]。本课题组前期的研究显示,在饲料中添加0.7%的黄芪丙酮提取物,持续投喂60 d,没有引起鲤增重和SR的降低[27]。因此,长期投喂低剂量黄芪提取物可能对鱼无毒性,但更大的适宜投喂量还有待进一步研究。

3.1 黄芪EE和EAE抑制了颗粒饲料的脂质氧化

鱼饲料一般含有鱼油,鱼油富含不饱和脂肪酸,这使鱼饲料极易发生脂质氧化[18]。目前使用最多的饲料抗氧化剂主要为化学合成物,如丁基羟基甲苯(BHT)、丁基羟基茴香醚(BHA)和乙氧基喹啉(EQ)等[28]。已有报道显示,这些物质对动物具有致癌和毒性作用[22],而且会导致其在鱼肉制品内的残留和富集[14]。因此,开发新型天然的饲料抗氧化剂具有重要意义。PO、CD和MDA分别是脂质氧化的初级产物、中间产物和终产物[14]。在本研究中,黄芪提取物降低了饲料中的PO、CD和MDA含量,尤其是EE和EAE的效果最强。此结果与黄芪提取物降低了亚油酸和亚麻酸乳化液的PO、CD和MDA含量,以及黄芪丙酮提取物降低了饲料中以上物质的含量的报道结果[27]一致。此结果说明,黄芪提取物抑制了鱼饲料的脂质氧化。饲料的脂质氧化可能与活性氧自由基(ROS)和过渡金属离子有关。已有报道显示,不饱和脂肪酸能在与ROS的链式反应中发生过氧化[29];铁和其他过渡金属离子是加剧其氧化的催化剂[30]。在本研究中,4种黄芪提取物显示了较强的ARSA和MCA,其中EE和EAE分别活性最强,这也许是二者在抑制饲料脂质氧化上活性相当的原因。此结果与黄芪提取物具有较强的总抗氧化能力的报道结果[27]一致。以上结果说明,黄芪提取物能通过清除自由基和螯合金属离子的途径抑制饲料的脂质氧化。
黄芪EE和EAE对饲料脂质氧化的抑制作用可能与其所含的活性成分有关。本研究结果显示,在4种黄芪提取物中,EE和EAE的多酚类物质含量最高;黄芪提取物对饲料的抗氧化作用与其多酚类物质含量存在密切关系。此结果与黄芪提取物对亚油酸和亚麻酸氧化的抑制作用与其总酚的含量关系密切的报道结果[27]一致。此结果说明,黄芪提取物对饲料脂质氧化有抑制作用的原因是其含有较多的酚类物质。然而,在本研究中,黄芪提取物对自由基的清除作用与其多酚类物质密切相关,但对金属离子的螯合作用却与其黄酮类物质密切相关;在4种提取物中,在黄酮类物质含量上,EE最低而EAE却最高。此结果与植物黄酮能作为抗氧化剂、自由基清除剂和金属离子螯合剂的报道结果[31]一致。以上结果说明,黄芪提取物对饲料的抗氧化作用也可能是其含有较多的黄酮类物质,尤其是EAE。

3.2 黄芪AQE和EE抑制了颗粒饲料的霉变

因湿热的养殖环境,水产动物饲料更容易发生霉变[32]。目前,防霉剂的成分一般为有机酸类化合物,如苯甲酸类、山梨酸类、丙酸类、富马酸类等[32]。这些物质一般为化学合成物,有的价格较贵,有的具有腐蚀性和刺激性,适口性差,甚至存在有毒和能在动物体中残留的风险[33]。因此,开发新型天然的饲料防霉剂具有重要意义。本研究结果表明,黄芪的4种不同极性提取物均降低了颗粒饲料的霉菌生长,尤其是AQE和EE的作用最强。已有报道显示,植物多酚和黄酮类物质具有抑制霉菌生长的作用[34-35]。然而,在本研究中,4种黄芪提取物对颗粒饲料霉菌生长的抑制作用与其多酚类和黄酮类物质含量的相关性不强。其原因可能是AQE和EE分别含有最低的多酚类物质和黄酮类物质。但是,PEE、EAE和EE三者对饲料霉菌生长的抑制作用却随其多酚类物质含量的升高而升高。因此,三者对饲料霉菌的抑制作用可能归因于多酚类物质。而AQE对霉菌生长的抑制作用可能与其多糖含量关系密切。已有报道显示,黄芪富含水溶性多糖[11];植物多糖对霉菌生长具有显著的抑制作用[36-37]。以上结果说明,黄芪提取物对颗粒饲料具有防霉作用,其主要原因可能是其富含多酚或多糖类物质。

3.3 黄芪EAE提高了鲤的消化功能

RFI能反映鱼的消化和吸收能力[22]。本研究表明,饲料中添加4种黄芪提取物提高了鲤的RFI,尤其是EAE的效果最强。TYS、CTS、LPS和AMS是重要的消化酶,其活性能反映鱼对营养物质的消化能力[23]。在本研究中,投喂黄芪提取物提高了鲤肝胰脏TYS、CTS、LPS和AMS活性以及肠道CTS和LPS活性,尤其是EAE。此结果与投喂黄芪丙酮提取物提高了鲤FI以及肠道和肝胰脏TYS、LPS和AMS活性的报道结果[27]一致。而且,本研究还显示,黄芪提取物对鲤RFI的改善与其黄酮类物质含量存在密切关系。以上结果说明,黄芪提取物能够提高鱼对营养物质的消化功能,原因可能是其富含黄酮类物质。
肠道和肝胰脏是鱼类重要的消化器官,其正常功能与其氧化-抗氧化状态存在密切关系[23]。ROS是细胞代谢过程中的正常产物,主要包括超氧阴离子、H2O2和羟自由基,能氧化生物体脂类中的不饱和脂肪酸,导致脂质氧化,并最终产生MDA[38]。在本研究中,投喂黄芪提取物降低了鲤肠道H2O2和MDA含量,提高了其肝胰脏ASA活性以及肠道ASA和AHR活性。此结果与Xu等[27]关于黄芪丙酮提取物提高了鲤肠道和肝胰脏ASA活性,降低了其MDA含量的报道结果一致。此结果表明,黄芪提取物能降低鱼消化器官ROS的产生和脂质氧化。水生动物具有抗氧化防御系统,能够清除细胞内的ROS和抑制其脂质氧化,其关键的酶促抗氧化剂主要有SOD、CAT和GPx[38]。在本研究中,饲料中添加黄芪提取物提高了鲤肠道SOD、CAT和GPx活性以及肝胰脏GPx活性。此结果与黄芪丙酮提取物改善了鲤肝胰脏SOD、CAT和GPx活性的报道结果[27]一致。GSH是主要的非酶抗氧化剂,能够直接清除细胞内的ROS[39]。在本研究中,饲料中添加黄芪提取物提高了鲤肠道和肝胰脏GSH含量。此结果与黄芪丙酮提取物改善了鲤肠道GSH含量的报道结果[27]一致。以上结果说明,黄芪提取物能通过改善鱼消化器官的酶性抗氧化剂活性和非酶抗氧化剂含量来抑制细胞ROS的产生和脂质氧化,尤其是EAE。因此,黄芪提取物能改善鱼的消化功能。

3.4 黄芪EAE和PEE提高了鲤的耐缺氧能力和免疫功能

已有报道显示,缺氧能降低鱼的生长性能[40]。在本研究中,投喂4种黄芪提取物提高了鲤的缺氧DT,尤其是EAE和PEE的效果最强。4种提取物对缺氧的作用效果与其多酚类物质含量有一定相关性,但与其黄酮类物质含量的相关性较小。此结果与黄芪水煎剂延长了小鼠缺氧存活时间的报道结果[41]一致。本研究结果说明,饲料中添加黄芪提取物提高了鱼的耐缺氧能力,其原因可能与其所含的多酚类物质有关。已有报道显示,代谢率的降低是支撑动物在低氧条件下存活的重要原因[5]。OCR是反映动物有氧代谢状态的重要指标[38]。本研究发现,投喂黄芪提取物降低了鲤的OCR,尤其是EAE和PEE。此结果说明,饲料中添加黄芪提取物降低了鲤的有氧代谢。因此,黄芪提取物可能通过降低鱼的有氧代谢来提高其耐缺氧能力。
鱼体OCR的变化可能与其代谢物的变化有关。蛋白质是鱼类的主要能源物质;氨是蛋白质分解代谢的主要终产物[22]。GPT和GOT是动物体蛋白质代谢中的关键酶,参与氨基酸的转氨基作用,其活性和PA含量可反映蛋白质合成或分解代谢的状况[14]。在本研究中,投喂黄芪提取物提高了鲤肝胰脏和鳃GOT或GPT活性,降低了其PA含量。此结果与Chen等[42]关于投喂黄芪EAE恢复了敌百虫诱导的鲤肌肉GOT和GPT活性的报道结果一致。此结果说明,黄芪提取物降低了鱼体蛋白质分解代谢,提高了其合成代谢。而且,本研究显示,投喂黄芪提取物提高了鲤血浆TAA和TP含量,有力的支持了以上的结论。GOT和GPT能催化氨基酸的脱氨基作用,使其进入三羧酸循环,分解碳骨架,消耗氧并产生能量[5]。因此,鱼体蛋白质分解代谢的降低预示其OCR的降低。糖酵解是动物体中的一种无氧能量产生途径,LDH是此途径中的关键酶,能催化葡萄糖分解过程中丙酮酸和乳酸的相互转化[5]。在本研究中,投喂黄芪提取物提高了鲤肝胰脏和鳃LDH活性,降低了其血浆GLU含量。此结果与Chen等[42]关于黄芪EAE抑制了敌百虫诱导的鲤肌肉LDH活性下降的报道结果一致。此结果说明,投喂黄芪提取物能提高鱼体糖的无氧代谢水平。以上结果说明,黄芪提取物能通过降低蛋白质的分解代谢,提高糖的无氧代谢,进而降低鱼的OCR。
鱼类的鳃是重要的呼吸器官,缺氧能引起ROS的超量产生,从而导致鳃的氧化损伤[5]。本研究发现,投喂添加黄芪提取物的饲料提高了鲤鳃ASA活性,降低了其MDA含量。此结果与黄芪EAE提高了鲤肌肉ASA活性,抑制了其敌百虫诱导的MDA含量升高的报道结果[42]一致。本研究结果说明,黄芪提取物能够减少鱼鳃ROS的产生和脂质氧化。而且,缺氧能破坏鱼的抗氧化防御机制[5]。本研究结果显示,黄芪提取物提高了鲤鳃SOD和GPx活性。此结果与黄芪EAE抑制了敌百虫诱导的鲤肌肉SOD和GPx活性降低的报道结果[42]一致。本研究结果说明,黄芪提取物能够提高鲤鳃酶型抗氧化剂活性,尤其是EAE,并以此降低鳃组织ROS的产生和细胞成分的氧化。
嗜水气单胞菌是鱼类养殖中最常见的条件致病菌之一,能够感染多种水产动物[21]。在本研究中,投喂黄芪提取物提高了鲤的嗜水气单胞菌攻毒存活率,尤其是EAE和PEE。此结果与黄芪多糖提高了嗜水气单胞菌攻毒后罗非鱼存活率的报道结果[43]一致。值得注意的是,4种黄芪提取物中,对嗜水气单胞菌活性最强的不是富含多糖的AQE,而是黄酮类物质含量最高的EAE。而且,4种黄芪提取物的活性与其黄酮类物质的含量存在密切关系。动物对致病菌的抵抗能力与其免疫功能关系密切[44]。已有报道显示,黄芪总黄酮提高了鼠的免疫功能[45]。然而目前,有关黄芪黄酮对鱼免疫功能的影响未见报道。以上结果说明,黄芪提取物对嗜水气单胞菌的感染有抑制作用,原因可能是其富含黄酮类物质。
LSZ是一种来源于白细胞的黏液分解酶,通过裂解细菌以及诱导和调节其他免疫因子的合成与分泌来对抗感染[21]。在本研究中,黄芪提取物提高了鲤血浆LSZ含量。此结果与投喂黄芪多糖提高了齐口裂腹鱼血清LSZ活性的报道结果[6]一致。脾脏是鱼类重要的免疫器官[46]。在本研究中,黄芪提取物降低了鲤脾脏MDA含量,提高了其SOD、CAT和GPx活性以及GSH含量。此结果与投喂黄芪多糖降低了黄颡鱼脾脏MDA含量,提高了其SOD和CAT活性的报道结果[47]一致。以上结果说明,黄芪提取物能提高鲤免疫器官的抗氧化功能。

4 结论

综上所述,黄芪提取物能降低颗粒饲料的脂质氧化,抑制霉菌生长,尤其是EE和AQE活性最强,因而黄芪提取物对颗粒饲料具有保护作用。投喂黄芪提取物提高了鲤的消化和免疫功能以及耐缺氧和抗氧化能力,尤其是EAE活性最强。黄芪提取物对颗粒饲料脂质氧化的抑制作用可能与其多酚类物质有关。黄芪提取物对鲤消化和免疫功能的改善可能由于其黄酮类物质的存在。

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