Effects of Glycerol Monolaurate on Growth Performance, Muscle Nutritional Quality and Intestinal Health of Micropterus salmoides

ZHANG Yi; LIU Tao; ZHOU Xiuzhen; WANG Yang; ZHAO Minjie; WANG Xutang; HUANG Ju; FENG Fengqin

doi:10.12418/CJAN2024.333

2024 , Vol. 36 >Issue 6: 3892 - 3902

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2024.333

RESEARCH PAPER

Effects of Glycerol Monolaurate on Growth Performance, Muscle Nutritional Quality and Intestinal Health of Micropterus salmoides

ZHANG Yi ^,¹ ,
LIU Tao ² ,
ZHOU Xiuzhen ¹ ,
WANG Yang ³ ,
ZHAO Minjie ⁴ ,
WANG Xutang ⁵ ,
HUANG Ju ^,¹^,^* ,
FENG Fengqin ^,⁴^,^*

Expand

¹ School of Food and Pharmacy, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China
² Xianghu Laboratory, Hangzhou 311231, China
³ Zhejiang Provincial Aquatic Technology Promotion Station, Hangzhou 311110, China
⁴ College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
⁵ Hangzhou Longyu Biotechnology Co., Ltd., Hangzhou 310000, China

^*associate professor, E-mail: qiuqiu20130621@163.com;

professor, E-mail: fengfq@zju.edu.cn

Received date: 2023-12-20

Online published: 2024-06-07

Fold

Abstract

The purpose of this experiment was to investigate the effects of glycerol monolaurate (GML) on growth performance, muscle nutritional quality and intestinal health of Micropterus salmoides. A total of 1 200 juvenile Micropterus salmoides with body weight of (37.81±1.12) g were randomly divided into 4 groups with 3 replicates per group and 100 fish per replicate. The control group was fed a basal diet, and the experimental groups were fed the basal diets supplemented with 0.50, 0.75 and 1.00 g/kg GML, respectively. The experiment lasted for 130 days. The results showed as follows: 1) compared with the control group, the body length and shape ratio of 0.50 and 0.75 g/kg GML groups were significantly increased (P<0.05), and the feed coefficient and condition factor were significantly decreased (P<0.05). 2) Compared with the control group, the intestinal trypsin activity of 0.75 g/kg GML group was significantly increased (P<0.05), and the intestinal lipase activity of 0.50, 0.75 and 1.00 g/kg GML groups were significantly increased (P<0.05). 3) Compared with the control group, the serum alkaline phosphatase and superoxide dismutase activities of 0.50 and 0.75 g/kg GML groups were significantly increased (P<0.05); the serum lysozyme content of 0.50, 0.75 and 1.00 g/kg GML groups was significantly increased (P<0.05), and the serum malondialdehyde content was significantly decreased (P<0.05). 3) Compared with the control group, the muscle saturated fatty acid content of 0.50, 0.75 and 1.00 g/kg GML groups was significantly decreased (P<0.05), muscle polyunsaturated fatty acid content was significantly increased (P<0.05), and the muscle glutamate, lysine, histidine and total flavor amino acid contents were significantly increased (P<0.05). In conclusion, the addition of 0.50 and 0.75 g/kg GML in diet can promote the growth performance, muscle nutritional quality and intestinal health of Micropterus salmoides, which indicate that GML has a good application prospect as a functional feed additive.

Key words： glycerol monolaurate; Micropterus salmoides; growth performance; nutritional quality; intestinal health

Cite this article

ZHANG Yi , LIU Tao , ZHOU Xiuzhen , WANG Yang , ZHAO Minjie , WANG Xutang , HUANG Ju , FENG Fengqin . Effects of Glycerol Monolaurate on Growth Performance, Muscle Nutritional Quality and Intestinal Health of Micropterus salmoides[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2024 , 36(6) : 3892 -3902 . DOI: 10.12418/CJAN2024.333

大口黑鲈(Micropterus salmoides),俗称加州鲈,是我国淡水鱼养殖的重要品种之一,具有生长速度快、适应能力强和肉质鲜美等优点。随着人们生活水平的不断提高及对水产品品质要求的提升,大口黑鲈已成为不可或缺的水产品^[1]。然而,常规的饲料养殖导致鱼肉品质和风味变差,限制了大口黑鲈人工养殖的进一步发展^[2]。研究发现,鱼肉品质受到外部和内部因素的影响,如遗传学、养殖模式、养殖条件和饲料营养水平^[3],其中,改良饲料配方是提高养殖鱼类肉品质的有效途径。目前,已有大量研究报道通过添加不同类型和剂量的添加剂改善了大口黑鲈的生长性能和脂质代谢^[4⇓⇓-7],但在改善肉品质和风味等方面的研究较少。

月桂酸单甘油酯(glycerol monolaurate,GML)天然存在于母乳以及美洲蒲葵和椰子油中,是一种安全、高效、广谱的抑菌剂^[8],也是世界公认的优良食品乳化剂之一。除了抑菌效果外,GML还可提高动物的生长性能、饲料转化率及机体免疫力,如GML能够改善肉仔鸡的生长性能和肉品质^[9],增强大黄鱼(Larimichthys crocea)的抗氧化能力和非特异性免疫力^[10],提高卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)的增重率(weight gain rate,WGR)和肠道营养物质消化率^[11]。同时,GML作为一种中链脂肪酸酯,能通过直接作用于肠道微生物来优化肠道菌群结构,从而增强黏膜屏障功能^[12-13]。目前,将GML应用在鱼类饲料,尤其是在大口黑鲈养殖中的研究鲜有报道。基于GML的功能特性,本试验旨在研究饲料添加剂GML在改善鱼类肉品质方面的潜在作用,通过探索GML对大口黑鲈生长性能、肌肉营养品质及肠道健康的影响,为GML作为饲料添加剂在大口黑鲈养殖中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验选取体重为(37.81±1.12) g的大口黑鲈幼鱼1 200尾,随机分为4组,每组3个重复,每个重复100尾。对照组投喂基础饲料,试验组分别投喂在基础饲料中添加0.50、0.75和1.00 g/kg GML(单酯含量为95%)的试验饲料。试验期130 d。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	52.00
鱼油 Fish oil	3.00
啤酒酵母粉 Beer yeast powder	3.00
豆粕 Soybean meal	11.60
高筋面粉 Gluten flour	20.00
磷酸二氢钙 Ca(H₂PO₄)₂	0.80
进口鸡肉粉 Imported chicken powder	8.60
预混料 Premix¹⁾	1.00
合计 Total	100.00
营养水平 Nutrient levels²⁾
粗蛋白质 CP	47.0
粗脂肪 EE	4.5
粗灰分 Ash	16.0
钙 Ca	3.2
总磷 TP	4.3
水分 Moisture	9.7

1)预混料为每千克饲料提供 The premix provided the following per kg of the diet:VA 6 000 IU,VB₁ 30 mg,VB₂ 18 mg,VB₆ 20 mg,VC 230 mg,叶酸 folic acid 6 mg,生物素 biotin 12 mg,Cu 5 mg,Fe 40 mg,Zn 10 mg,Mn 10 mg,Se 0.5 mg,I 5 mg。

2)营养水平为实测值。Nutrient levels were measured values.

1.2 饲养管理

试验用大口黑鲈幼鱼为优鲈3号,购于某生态农业科技有限公司,饲养试验在该公司养殖场的大口黑鲈试验基地进行。在暂养池中使用基础饲料将大口黑鲈暂养2周,选取活力好、健康无损伤、体重为(37.81±1.12) g的幼鱼并随机分为4组,每组3个重复,每池放养100尾(池直径3 m,池深1.2 m),循环水养殖。在饲养过程中,以饱食饲喂方式饲喂大口黑鲈,每天投喂2次(07:30和17:30),在大口黑鲈达到饱食状态10 min后捞起残饵并计数,投饲质量与残饵质量的差值为大口黑鲈的实际摄食量。每天记录各池死亡数和摄食量。在整个养殖期间,水温为22~28 ℃,溶氧浓度>4 mg/L,pH处于7.6~8.5。

1.3 样品采集

养殖试验结束后,将大口黑鲈禁食24 h,用丁香酚将其麻醉。每重复随机抽取50尾大口黑鲈,测量体重、体长和体高,用于后续生长性能的计算。每重复随机抽取5尾大口黑鲈,单独记录体重、肝脏及内脏团重量,用于肝体比(hepatosomatic index,HSI)和脏体比(viscerosomatic index,VSI)的计算。用2.0 mL无菌注射器尾部取血后收集于5 mL促凝管内,室温静置30 min后离心(2 000 r/min,10 min),将上层血清分装于干净的离心管中,做好标记,保存于-80 ℃备用,用于血清生化、抗氧化和免疫指标的测定。取肠道用锡纸包裹,经液氮速冻后于-80 ℃保存,用于肠道消化酶活性的测定。将取完内脏后的鱼体解剖,取其背部肌肉液氮速冻后于-80 ℃保存,用于肌肉营养成分测定。

1.4 指标测定及方法

1.4.1 生长性能

记录体重、体长、体高等数据后,计算WGR、存活率(survival rate,SR)、HSI、VSI、肥满度(condition factor,CF)和饲料系数(feed coefficient,FC),计算公式如下:

WGR(%)=[(W_t-W₀)/W₀]×100;

SR(%)=(试验结束时每池鱼的数量/试验开始时每池鱼的数量)×100;

HSI(%)=(W_h/W_t)×100;

VSI(%)=(W_v/W_t)×100;

CF(%)=(W_t/L³)×100;

FC=F/(W_t-W₀)。

式中:W₀为鱼的初始体重(g);W_t为鱼的终末体重(g);W_h为鱼体肝脏重(g);W_v为鱼体内脏团重(g);F为每尾鱼的平均总摄食量(g);L为体长(cm)。

1.4.2 饲料和肌肉营养成分

水分含量采用常压直接干燥法(GB/T 6435—2014)测定,粗蛋白质含量使用凯氏定氮法(GB/T 6432—2018)测定,粗灰分含量使用马弗炉灼烧法(GB/T 6438—2007)测定,粗脂肪含量采用索氏提取法(GB/T 6433—2006)测定,总磷含量使用分光光度法(GB/T 6437—2018)测定,钙含量使用原子吸收光谱法(GB/T 13885—2017)测定;肌肉氨基酸组成及含量使用氨基酸分析仪(日立L-8900)参照GB 5009.124—2016测定;肌肉脂肪酸组成及含量使用气相色谱仪(Agilent-6890N)参照GB 5009.168—2016测定。

1.4.3 肠道消化酶活性

取一段肠道放入1.5 mL离心管中,按肠道重量(g)∶生理盐水体积(mL)为1∶9的比例加入无菌生理盐水,把1.5 mL离心管置于冰上,研磨,匀浆,置于低温离心机中4 ℃离心(3 000 r/min,10 min),取上清液测定淀粉酶和脂肪酶活性。另取肠道组织样品,用胰蛋白酶匀浆液按照1∶9的体积比稀释,获取肠道组织匀浆,2 500 r/min离心10 min,取上清液测定胰蛋白酶活性。试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.4.4 血清生化、抗氧化和免疫指标

将-80 ℃冻存的血清样品置于4 ℃冰箱中解冻,并在1 d内进行离心处理(4 ℃,4 000 r/min,10 min)。按照南京建成生物工程研究所试剂盒说明书的操作步骤对血清样品进行测定,抗氧化指标包括总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性,生化指标包括碱性磷酸酶(AKP)活性,免疫指标包括溶菌酶(LZM)含量。

1.5 数据统计与分析

试验数据以平均值±标准差(mean±SD)表示,采用SPSS 27.0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表示差异显著。

2 结果

2.1 GML对大口黑鲈生长性能的影响

由表2可知,与对照组相比,0.75 g/kg GML组的SR显著提高(P<0.05),0.50和0.75 g/kg GML组的FC显著降低(P<0.05),0.50和0.75 g/kg GML组的体长和形体比显著提高(P<0.05),0.50、0.75和1.00 g/kg GML组的CF显著降低(P<0.05)。各组之间终末体重、WGR、HIS、VSI、体高均无显著差异(P>0.05)。

表2 GML对大口黑鲈生长性能的影响

Table 2 Effects of GML on growth performance of Micropterus salmoides

项目 Items		GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items		0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
初始体重 Initial body weight/g		38.33±1.26	39.14±3.03	37.08±1.54	36.71±1.95
终末体重 Final body weight/g		230.76±41.67	237.04±36.29	234.05±38.51	236.10±44.24
存活率 SR/%		88.19±0.73^b	94.32±3.17^ab	96.90±5.37^a	95.62±5.03^ab
增重率 WGR/%		512.89±57.37	237.04±36.29	234.05±38.51	236.10±44.24
饲料系数 FC		1.43±0.15^a	1.14±0.13^b	1.15±0.16^b	1.17±0.08^ab
肝体比 HSI		2.01±0.53	1.95±0.54	1.95±0.43	1.95±0.44
脏体比 VSI		8.44±2.58	10.38±3.75	8.87±2.27	8.71±2.13
体长 Body length/cm		19.41±1.40^b	19.98±1.26^a	20.00±1.63^a	19.69±1.51^ab
体高 Body height/cm		6.96±0.64	7.00±0.58	7.05±0.58	7.10±0.71
形体比 Shape ratio	2.79±0.15^b	2.86±0.14^a	2.84±0.25^a	2.79±0.13^b
肥满度 CF/(g/cm³)	3.08±0.73^a	2.86±0.67^b	2.86±0.70^b	2.91±0.80^b

	同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。
	In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 GML对大口黑鲈肠道消化酶活性的影响

由表3可知,与对照组相比,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组的肠道胰蛋白酶活性分别增加了25.7%(P>0.05)、33.1%(P<0.05)和11.0%(P>0.05),肠道脂肪酶活性分别显著增加了49.8%、38.1%和14.0%(P<0.05)。各组之间肠道淀粉酶活性无显著差异(P>0.05)。

表3 GML对大口黑鲈肠道消化酶活性的影响

Table 3 Effects of GML on intestinal digestive enzyme activities of Micropterus salmoides

项目 Items	GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items	0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
胰蛋白酶 Trypsin/(U/mg prot)	1 717.41±344.02^b	2 158.17±551.30^ab	2 285.33±246.98^a	1 905.82±273.50^ab
脂肪酶 Lipase/(U/g prot)	63.22±5.74^d	94.73±1.54^a	87.28±3.61^b	72.05±1.27^c
淀粉酶 Amylase/(U/g prot)	59.70±7.69	64.61±3.52	62.25±1.21	57.63±9.56

2.3 GML对大口黑鲈血清生化、抗氧化和免疫指标的影响

由表4可知,与对照组相比,0.50和0.75 g/kg GML组的血清碱性磷酸酶活性分别显著增加了89.0%和68.1%(P<0.05),血清超氧化物歧化酶活性分别显著增加了35.9%和17.5%(P<0.05);0.50、0.75和1.00 g/kg GML组的血清溶菌酶含量分别显著增加了40.0%、33.4%和17.9%(P<0.05),血清丙二醛含量分别显著降低了50.8%、43.1%和38.9%(P<0.05)。各组之间血清总抗氧化能力无显著差异(P>0.05)。

表4 GML对大口黑鲈血清生化、抗氧化和免疫指标的影响

Table 4 Effects of GML on serum biochemical, antioxidant and immune indices of Micropterus salmoides

项目 Items	GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items	0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
血清生化指标 Serum biochemical index
碱性磷酸酶 AKP/(U/dL)	10.58±2.86^b	20.00±5.50^a	17.78±4.58^a	13.35±6.34^b
血清抗氧化指标 Serum antioxidant indices
总抗氧化能力 T-AOC/(mmol/mL)	0.40±0.02	0.41±0.06	0.39±0.04	0.41±0.03
丙二醛 MDA/(nmol/mL)	15.38±5.41^a	7.57±3.75^b	8.75±4.78^b	9.40±2.47^b
超氧化物歧化酶 SOD/(U/mL)	26.19±2.80^c	35.58±4.50^a	30.78±2.30^b	27.74±4.43^c
血清免疫指标 Serum immune index
溶菌酶 LZM/(μg/mL)	12.82±0.51^c	17.95±1.26^a	17.10±0.70^a	15.12±0.81^b

2.4 GML对大口黑鲈肌肉营养成分含量的影响

由表5可知,各组之间肌肉水分、粗灰分、粗蛋白质和粗脂肪含量均无显著差异(P>0.05)。

表5 GML对大口黑鲈肌肉营养成分含量的影响

Table 5 Effects of GML on muscle nutrient contents of Micropterus salmoides%

项目 Items	GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items	0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
水分 Moisture	75.95±0.28	76.25±0.42	76.81±0.36	76.57±0.76
粗灰分 Ash	1.45±0.02	1.41±0.44	1.48±0.08	1.35±0.33
粗蛋白质 Crude protein	27.08±0.97	28.74±1.06	28.03±1.44	27.33±0.67
粗脂肪 Crude lipid	0.15±0.05	0.14±0.10	0.14±0.06	0.15±0.14

2.5 GML对大口黑鲈肌肉脂肪酸含量的影响

由表6可知,从大口黑鲈肌肉中共检测出25种脂肪酸,其中主要饱和脂肪酸(SFA)为棕榈酸(C16∶0)和二十二烷酸(C22∶0),主要单不饱和脂肪酸(MUFA)为反油酸(C18∶1n9t)和神经酸(C24∶1n9),主要多不饱和脂肪酸(PUFA)为亚油酸(C18∶2n6c)和二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸(EPA+DHA)。与对照组相比,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组的肌肉SFA含量分别显著降低了16.6%、17.17%和8.8%(P<0.05),肌肉PUFA含量分别显著增加了11.7%、10.1%和8.3%(P<0.05),主要是PUFA中C18∶2n6c含量显著增加(P<0.05)。各组之间肌肉MUFA含量无显著差异(P>0.05)。

表6 GML对大口黑鲈肌肉脂肪酸含量的影响

Table 6 Effects of GML on muscle fatty acid contents of Micropterus salmoides%

项目 Items	GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items	0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
饱和脂肪酸 SFA	18.46±0.67^a	15.40±0.72^c	15.29±0.83^c	16.84±0.70^b
月桂酸 C12∶0	0.02±0.01^d	0.04±0.01^c	0.05±0.01^b	0.07±0.01^a
肉豆蔻酸 C14∶0	1.04±0.11	1.04±0.12	1.04±0.14	1.06±0.14
十五烷酸 C15∶0	0.29±0.04^a	0.27±0.03^ab	0.25±0.03^b	0.27±0.03^ab
棕榈酸 C16∶0	17.16±1.51^a	14.15±1.04^b	13.85±0.87^b	14.29±1.14^b
十七烷酸 C17∶0	0.31±0.04^a	0.31±0.04^ab	0.28±0.02^b	0.33±0.05^ab
花生酸 C20∶0	0.14±0.02^a	0.12±0.01^b	0.11±0.01^bc	0.10±0.02^c
二十二烷酸 C22∶0	2.04±0.94	1.68±0.33	1.74±0.33	1.63±0.42
二十四酸 C24∶0	0.21±0.06	0.20±0.04	0.18±0.03	0.21±0.04
单不饱和脂肪酸 MUFA	36.34±3.28	37.04±2.44	37.93±2.11	37.87±2.66
肉豆蔻烯酸 C14∶1n5	0.04±0.01	0.04±0.01	0.04±0.01	0.04±0.01
棕榈油酸 C16∶1n7	8.17±0.04	8.06±0.36	8.04±0.35	8.05±0.35
十七碳烯酸 C17∶1n7	0.24±0.03	0.27±0.03	0.25±0.02	0.26±0.02
反油酸 C18∶1n9t	15.40±1.75	14.61±1.38	15.04±1.81	14.26±2.14
二十烯酸 C20∶1	0.73±0.55^b	1.21±0.08^a	1.18±0.06^a	1.23±0.09^a
芥酸 C22∶1n9	0.07±0.05^b	0.11±0.02^a	0.10±0.01^ab	0.11±0.02^a
神经酸 C24∶1n9	11.52±1.59	11.68±2.36	12.01±2.77	11.94±3.42
多不饱和脂肪酸 PUFA	40.45±4.97^b	45.19±1.35^a	44.54±1.47^a	43.79±1.31^a
亚油酸 C18∶2n6c	34.94±0.34^c	35.85±0.47^b	36.23±0.64^ab	36.47±0.75^a
α-亚油酸 C18∶3n3	0.12±0.05^c	0.34±0.04^a	0.35±0.04^a	0.30±0.02^b
γ-亚油酸 C18∶3n6	2.15±0.47	2.87±0.15	2.78±0.22	2.91±0.13
二十碳二烯酸 C20∶2	1.35±0.70	1.49±0.71	1.76±1.08	1.58±0.82
花生四烯酸 C20∶4n6	0.18±0.05^c	0.37±0.05^b	0.42±0.06^ab	0.43±0.05^a
二十碳三烯酸 C20∶3n6	1.50±0.69	1.63±0.71	1.51±0.35	1.64±0.55
二十碳三烯酸 C20∶3n3	0.10±0.09^c	0.27±0.03^ab	0.24±0.03^b	0.30±0.03^a
二十碳二烯酸 C22∶2n6	0.23±0.03	0.23±0.02	0.23±0.01	0.24±0.03
二十碳五烯酸+二十二碳六烯酸 EPA+DHA	2.17±0.46	2.32±0.70	2.33±0.48	2.37±0.53

2.6 GML对大口黑鲈肌肉氨基酸含量的影响

由表7可知,与对照组相比,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组的肌肉风味氨基酸中谷氨酸含量分别显著增加了58.1%、48.1%和49.7%(P<0.05),肌肉必需氨基酸中赖氨酸、组氨酸含量显著增加(P<0.05),肌肉总风味氨基酸含量分别显著增加了29.8%、23.8%和22.7%(P<0.05),肌肉总必需氨基酸含量分别增加了36.6%(P<0.05)、22.9%(P>0.05)和25.2%(P>0.05),肌肉总氨基酸含量分别增加了29.7%(P<0.05)、19.7%(P>0.05)和21.3%(P>0.05)。

表7 GML对大口黑鲈肌肉氨基酸含量的影响

Table 7 Effects of GML on muscle amino acid contents of Micropterus salmoidesmg/g prot

项目 Items	GML添加水平GML supplemental levels/(g/kg)
项目 Items	0(对照 Control)	0.50	0.75	1.00
天冬氨酸 Asp	15.76±3.52	19.92±5.21	19.97±4.00	18.02±4.53
谷氨酸 Glu	19.10±4.47^b	30.19±4.59^a	28.29±5.40^a	28.60±5.92^a
丝氨酸 Ser	5.52±1.78	6.09±1.78	5.64±1.94	5.86±1.68
甘氨酸 Gly	8.58±2.85	9.46±2.94	8.75±3.07	9.15±2.80
丙氨酸 Ala	9.69±3.40	10.47±3.22	9.97±3.37	10.32±3.21
总风味氨基酸 TFAA	58.65±10.39^b	76.13±16.08^a	72.62±15.05^a	71.95±17.24^a
苏氨酸 Thr	6.86±2.26	7.57±2.28	6.99±2.44	7.23±2.08
蛋氨酸 Met	5.24±2.03	5.41±1.75	5.05±1.86	5.39±1.57
赖氨酸 Lys	10.32±6.72^b	18.54±4.43^a	15.95±5.64^a	16.62±4.90^a
异亮氨酸 Ile	7.23±2.20^b	11.23±2.85^a	8.58±3.08^b	8.97±2.55^ab
亮氨酸 Leu	13.81±4.85	14.97±4.74	13.88±4.97	14.61±4.22
精氨酸 Arg	11.69±5.33	13.34±5.29	13.46±5.27	11.23±5.86
缬氨酸 Val	1.13±0.36	1.33±0.32	1.31±0.29	1.26±0.32
苯丙氨酸 Phe	4.83±2.00	5.67±1.82	5.20±1.94	5.45±1.63
组氨酸 His	20.80±5.35^b	33.82±7.36^a	30.25±5.81^a	31.76±8.28^a
总必需氨基酸 TEAA	81.90±20.91^b	111.89±17.49^a	100.66±28.89^ab	102.50±23.53^ab
半胱氨酸 Cys	18.68±6.39	20.15±6.31	18.84±6.56	19.71±5.70
酪氨酸 Tyr	7.92±2.56	8.70±2.67	8.05±2.85	8.51±2.57
总氨基酸 TAA	167.15±38.77^b	216.85±41.11^a	200.16±52.15^ab	202.67±48.22^ab

3 讨论

3.1 GML对大口黑鲈生长性能的影响

本试验中,饲料中添加GML对大口黑鲈的形体指标有显著影响,与对照组相比,0.50和0.75 g/kg GML组的体长和形体比显著提高。以往的研究表明,饲料中添加GML可以显著提高斑马鱼(Danio rerio)、大黄鱼以及草金鱼(Carassius auratus)的形体指数和生长速率^[14⇓-16],与本研究中GML促进大口黑鲈生长性能的结果一致。Chen等^[15]研究报道,GML具有一定的促进骨生长作用,可以通过改善骨骼生长改变鱼的体型。此外,GML作为中链脂肪酸单甘油酯中的一种,其分子结构能轻易透过细胞膜,使得动物能将其消化并为机体快速供能,同时通过增强脂肪酸β-氧化来改善肥胖^[17]。本研究中,GML可能通过促进骨骼生长和加速脂肪酸氧化,改善了大口黑鲈生长性能。

3.2 GML对大口黑鲈肠道消化酶活性的影响

GML作为食品添加剂能促进消化,维持正常的肠道功能^[18]。消化酶活性是一项反映鱼体消化机能的重要指标,决定了鱼体对营养物质的消化吸收能力,且动物生长与饲料利用密切相关,饲料利用受消化和吸收能力的影响。肠道消化酶能够加速肠道对相应营养物质的分解和利用,从而提高饲料利用率,促进动物生长^[19]。研究表明,GML能改善肠道结构,显著影响肠道营养物质消化率和利用率,其原因是中链脂肪酸具有特定的代谢和营养作用,如被动吸收和快速消化,同时结合相应的甘油酯提高影响脂质的酶活性和蛋白质消化率^[20]。Lin等^[11]研究表明,饲料中添加GML能显著提高卵形鲳鲹幼鱼肠道蛋白酶和脂肪酶活性,与本试验结果一致。本试验中,GML对大口黑鲈生长性能的促进作用结果与其对大口黑鲈肠道消化酶活性影响的结果相统一。这表明GML通过提高大口黑鲈肠道消化酶活性,从而提高饲料的利用率。

3.3 GML对大口黑鲈血清生化、抗氧化和免疫指标的影响

血液在维持机体内环境方面发挥着重要作用,鱼类血清生化指标与机体营养吸收、物质代谢水平和病理变化密切联系^[21],且其常作为判断机体免疫的重要依据。本研究发现,0.50和0.75 g/kg GML组大口黑鲈的血清碱性磷酸酶活性与对照组相比显著增加。碱性磷酸酶是一种参与脂质代谢和能量代谢的重要免疫因子,在保证机体健康中扮演着重要角色^[22]。本研究中,饲料中添加0.50、0.75 g/kg GML显著提高了血清碱性磷酸酶活性,表明GML有促进代谢、维护机体健康的作用。

总抗氧化能力、超氧化物歧化酶、丙二醛是抗氧化体系中酶体系的主要组成,其中超氧化物歧化酶可以通过清除机体内的自由基,保护重要的细胞大分子和细胞器免受氧化损伤的影响,维持鱼体正常的新陈代谢过程;丙二醛作为过氧化脂质经过降解之后的产物,对细胞的组织有一定的损害作用,其含量的变化反映了机体的细胞损伤程度^[23]。本研究中,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组大口黑鲈的血清丙二醛含量与对照组相比显著降低,0.50、0.75 g/kg GML组大口黑鲈的血清超氧化物歧化酶活性与对照组相比显著提高,这表明GML有改善机体损伤、提高抗氧化能力的作用,这一结果与GML对花鲈^[24]的研究结果一致。总抗氧化能力反映了机体总的抗氧化能力,研究指出,GML作为中链脂肪酸可以为大口黑鲈供能,使得其他营养物质代谢耗能减少,线粒体产能和自由基生成量减少,机体氧化应激程度减轻,抗氧化能力得到恢复^[25]。本研究中,各组之间血清总抗氧化能力无显著差异,可能由于试验组GML含量较低,提供的能量很少,对血清总抗氧化能力并无显著影响。溶菌酶是广泛存在于鱼类体表黏液、肠道黏液和血清中的一种非特异性体液免疫因子,它能够利用渗透压裂解革兰氏阳性菌^[26],溶菌酶含量越高,大口黑鲈非特异性免疫力越强。本研究发现,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组大口黑鲈的血清溶菌酶含量显著高于对照组,并可能因此降低了大口黑鲈死亡率。这说明GML可以通过提高血清溶菌酶含量来增强免疫力,抵抗病毒入侵。

3.4 GML对大口黑鲈肌肉营养品质的影响

在大口黑鲈肌肉营养成分含量分析中,饲料中添加GML对大口黑鲈肌肉中水分、粗蛋白质、粗脂肪及粗灰分含量均无显著影响。根据氨基酸组成分析结果,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组大口黑鲈的肌肉中总风味氨基酸、总必需氨基酸和总氨基酸的含量均高于对照组,这表明GML能有效提高大口黑鲈的营养品质和口感风味。本课题组相关研究表明,GML能显著提高肉鸡和大黄鱼肌肉中总风味氨基酸和总氨基酸的含量^[8,16,27],说明GML对不同种类动物肌肉的营养品质有类似的提升作用。本研究中,与对照组相比,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组大口黑鲈的肌肉风味氨基酸中谷氨酸含量显著增加。谷氨酸不仅是重要的呈味氨基酸,还是小肠黏膜生长和更新的关键能量来源,能有效缓解由氧化应激和毒素导致的肠道伤害,可以有效维护肠道健康^[28]。必需氨基酸对人类的健康至关重要,如赖氨酸能提高钙的吸收,促进骨骼生长,异亮氨酸可以降低血糖水平。

除了氨基酸含量外,鱼类中的脂肪酸也是决定鱼肉营养品质的重要因素,对维护人体健康起着积极作用^[29]。PUFA对海洋生物的生长、发育和繁殖发挥重要作用^[30-31],PUFA含量的升高有助于提高大口黑鲈肌肉的营养价值。本研究中,与对照组相比,0.50、0.75和1.00 g/kg GML组大口黑鲈的肌肉PUFA含量显著增加,肌肉SFA含量显著降低。食物中的PUFA已被认为有益于大脑发育和机体免疫,例如二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA),它们是细胞膜磷脂的重要成分,使神经传输和视觉感受所需的生物膜加速相变,可降低多种疾病(心脏病、关节炎和糖尿病)的风险^[32]。大口黑鲈肌肉脂肪酸含量的变化可能与GML良好的乳化性有关,研究表明其可促进动物对脂肪的消化吸收^[33]。大口黑鲈肌肉脂肪酸组成的变化也反映了GML有提升大口黑鲈肌肉营养品质的作用。

4 结论

饲料中添加GML可改善大口黑鲈的生长性能和肌肉营养品质,提高机体抗氧化能力以及肠道消化酶活性。本试验条件下,饲料中GML添加水平以0.50~0.75 g/kg为宜。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within

[1]	陈浔, 韩冬, 骆作勇, 等. 饲料中添加酵母培养物对大口黑鲈生长、肠道健康和免疫力的影响[J]. 水生生物学报, 2024, 48(1):23-33. CHEN X, HAN D, LUO Z Y, et al. Dietary yeast culture on growth,intestinal health and immunity of Micropterus salmoides[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2024, 48(1):23-33. (in Chinese)

[2]	ZHAO H H, XIA J G, ZHANG X, et al. Diet affects muscle quality and growth traits of grass carp (Ctenopharyngodon idellus):a comparison between grass and artificial feed[J]. Frontiers in Physiology, 2018,9:283.

[3]	TAZIKI T, JAFARI V, MAZANDARANI M, et al. Effects of dietary L-proline and L-alanine on growth performance,and flesh quality of common carp (Cyprinus carpio) juveniles[J]. Annals of Animal Science, 2023, 23(1):195-204.

[4]

谭肖英, 刘永坚, 田丽霞, 等. 饲料中碳水化合物水平对大口黑鲈Micropterus salmoides生长、鱼体营养成分组成的影响[J]. 中山大学学报(自然科学版), 2005, 44(增刊1):258-263.

TAN

X Y

, LIU

Y J

, TIAN

L X

, et al. The effects of dietary carbohydrate levels on the growth,nutrient composition of juvenile largemouth bass Micropterus salmoides[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2005,44 (Suppl.1):258-263. (in Chinese)

[5]

徐韬, 彭祥和, 陈拥军, 等. 发酵桑叶替代鱼粉对大口黑鲈生长、脂质代谢与抗氧化能力的影响[J]. 水产学报, 2016, 40(9):1408-1415.

, PENG

X H

, CHEN

Y J

, et al. Effects of replacing fish meal with fermented mulberry leaves on the growth,lipid metabolism and antioxidant capacity in largemouth bass (Micropterus salmoides)[J]. Journal of Fisheries of China, 2016, 40(9):1408-1415. (in Chinese)

[6]	WANG Y Z, LIU W S, LI X Y, et al. Effects of dietary lentinan on growth performance,nonspecific immunity and disease resistance to Aeromonas hydrophila in largemouth bass (Micropterus salmoides)[J]. Aquaculture Reports, 2023,32:101696.

[7]	YANG P X, LI X Q, YAO W X, et al. Dietary effect of clostridium autoethanogenum protein on growth,intestinal histology and flesh lipid metabolism of largemouth bass (Micropterus salmoides) based on metabolomics[J]. Metabolites, 2022, 12(11):1088.

[8]

刘梦芸, 陈晓倩, 赵豪斌, 等. 饲粮中添加单月桂酸甘油酯对肉鸡生长性能、消化能力及鸡肉营养品质的影响[J]. 食品科学, 2018, 39(15):67-71.

DOI

LIU

M Y

, CHEN

X Q

, ZHAO

H B

, et al. Effect of dietary supplementation with glycerol monolaurate on growth performance,digestive ability and chicken nutritional components of broilers[J]. Food Science, 2018, 39(15):67-71. (in Chinese)

[9]	朱靖, 楚军政, 潘雪, 等. 月桂酸单甘油酯对肉仔鸡生产性能和肠道健康的影响研究[J]. 中国家禽, 2022, 44(3):56-61. ZHU J, CHU J Z, PAN X, et al. Effects of glycerol monolaurate on production performance and intestinal health of broiler chickens[J]. China Poultry, 2022, 44(3):56-61. (in Chinese)

[10]	TANG Y H, ZHANG Z, WENG M, et al. Glycerol monolaurate improved intestinal barrier,antioxidant capacity,inflammatory response and microbiota dysbiosis in large yellow croaker (Larimichthys crocea) fed with high soybean oil diets[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2023,141:109031.

[11]	LIN H X, TAN B P, YANG Q H. The effect of glycerol monolaurate on intestinal health and disease resistance in cage-farmed juvenile pompano Trachinotus ovatus[J]. Aquaculture Nutrition, 2023,2023:8580240.

[12]	莫秋芬, 邓伶俐, 李杨, 等. 月桂酸单甘油酯对小鼠肠道菌群调节作用的时间依赖效应[J]. 中国食品学报, 2021, 21(5):96-107. MO Q F, DENG L L, LI Y, et al. The time-dependent influence of glycerol monolaurate on the gut microbiota in C57BL/6 mice[J]. Journal of Chinese Institute of Food Science and Technology, 2021, 21(5):96-107. (in Chinese)

[13]	ZHAO M J, CAI H Y, LIU M Y, et al. Retraction note to:effects of dietary glycerol monolaurate on productive performance,egg quality,serum biochemical indices,and intestinal morphology of laying hens[J]. Journal of Zhejiang University-Science B, 2020, 21(4):342.

[14]

X H

, RAY

G W

, KOU

S Y

, et al. Glycerol monolaurate (GML),a medium-chain fatty acid derivative,ameliorate growth performance,immune function,disease resistance and intestinal microbiota in juvenile hybrid grouper (Epinephelus fuscoguttatus ♀×Epinephelus lanceolatus ♂)[J]. Fish & Shellfish Immunology, 2022, 128:634-643.

[15]	CHEN Y, RUI Y, WANG Y C, et al. Dietary glycerol monolaurate improves bone growth through the regulation of IGF-1 in the fish model[J]. Food Bioscience, 2022, 50(Part B):102119.

[16]	ZHUANG J C, ABDULLAH, WANG Y C, et al. Evaluating dynamic effects of dietary glycerol monolaurate on the productive performance and flesh quality of large yellow croaker (Larimichthys crocea)[J]. Food Chemistry, 2022,387:132833.

[17]	ZHANG J H, FENG F Q, ZHAO M J. Glycerol monocaprylate modulates gut microbiota and increases short-chain fatty acids production without adverse effects on metabolism and inflammation[J]. Nutrients, 2021, 13(5):1427.

[18]	付稀钰, 赵敏洁, 冯凤琴. 中链脂肪酸基于肠道微生态改善代谢综合征的研究进展[J]. 食品科学, 2023, 44(19):417-428. FU X Y, ZHAO M J, FENG F Q. Research progress on the role of medium-chain fatty acids in improving metabolic syndrome by regulating intestinal microecology[J]. Food Science, 2023, 44(19):417-428. (in Chinese) DOI

[19]

杨明容, 周美玉, 李达. 艾叶粉对草鱼幼鱼生长性能、形体指标、肌肉营养成分、消化酶活性、非特异性免疫力及抗氧化能力的影响[J]. 动物营养学报, 2023, 35(7):4475-4484.

DOI

YANG

M R

, ZHOU

M Y

, LI

. Effects of Artemisia argyi powder on growth performance,body indexes,muscle nutrients,digestive enzyme activities,non-specific immunity and antioxidant capacity of juvenile grass carp[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023, 35(7):4475-4484. (in Chinese)

[20]	WANG Y C, Abdullah, ZHANG C, et al. Effects of dietary glycerol monolaurate on the growth performance,digestive enzymes,body composition and non-specific immune response of white shrimp (Litopenaeus vannamei)[J]. Aquaculture Reports, 2020,18:100535.

[21]

蒋明, 黄凤, 文华, 等. 饲料锌对团头鲂幼鱼生长性能、血清生化指标和抗氧化功能的影响[J]. 中国水产科学, 2015, 22(6):1167-1176.

JIANG

, HUANG

, WEN

, et al. Effects of dietary zinc on growth,serum biochemical indices,and antioxidant responses in juvenile blunt snout bream,Megalobrama amblycephala[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2015, 22(6):1167-1176. (in Chinese)

[22]

李凤玉, 解绶启, 贠彪, 等. 发酵玉米蛋白粉替代鱼粉对斑节对虾(Penaeus monodon)生长性能、免疫应答和肠道消化酶的影响[J]. 饲料工业, 2023, 44(18):66-72.

F Y

, XIE

S Q

, YUAN

, et al. Effects of replacing fish meal with fermented corn gluten meal in diets on growth performance,immune response and intestinal digestive function of Penaeus monodon[J]. Feed Industry, 2023, 44(18):66-72. (in Chinese)

[23]	CHEN Y F, SUN Z Z, LIANG Z M, et al. Effects of dietary fish oil replacement by soybean oil and L-carnitine supplementation on growth performance,fatty acid composition,lipid metabolism and liver health of juvenile largemouth bass,Micropterus salmoides[J]. Aquaculture, 2020,516:734596.

[24]	孙彩云, 董宏标, 王文豪, 等. 月桂酸单甘油酯对花鲈脂质代谢的影响[J]. 南方水产科学, 2021, 17(1):67-75. SUN C Y, DONG H B, WANG W H, et al. Effects of glycerol monolaurate on lipid metabolism of Lateolabrax maculatus[J]. South China Fisheries Science, 2021, 17(1):67-75. (in Chinese)

[25]	SHARF Y, KHAN M A. Dietary tryptophan requirement of fingerling Channa punctatus (Bloch) based on growth,hematological parameters,intestinal enzymes,non-specific immune response,and antioxidant capacity[J]. Aquaculture, 2023,562:738745.

[26]

李洋, 王艳丽, 张文静, 等. 植物性蛋白质饲料中添加不同类型的复合诱食剂对吉富罗非鱼生长、免疫及肠道消化酶活性的影响[J]. 动物营养学报, 2023, 35(8):5309-5321.

DOI

, WANG

Y L

, ZHANG

W J

, et al. Effects of different kinds of compound attractant in plant protein diet on growth,immune and intestinal digestive enzyme activities of genetically improved farmed tilapia (Oreochromis niloticus)[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023, 35(8):5309-5321. (in Chinese)

[27]	刘滔. 中链脂肪酸单甘油酯对肉鸡生产性能和肉品质的影响及机制研究[D]. 博士学位论文. 杭州: 浙江大学, 2020. LIU T. Effects and mechanisms of medium chain fatty acid monoglycerides on the productive performance and meat quality of broilers[D]. Ph.D.Thesis. Hangzhou: Zhejiang University, 2020. (in Chinese)

[28]

方桂友, 郭庆, 刘景, 等. 低蛋白质氨基酸平衡饲粮添加谷氨酸和精氨酸对断奶仔猪生长性能和血液指标的影响[J]. 福建农业学报, 2022, 37(11):1407-1414.

FANG

G Y

, GUO