CN110558256B - 一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法 - Google Patents
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Abstract
一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，属于水产营养领域，所述方法针对不同脂肪含量的饲料通过改变饲料中胆汁酸代谢调控功能性物质的组成和比例来程序化调控红鳍东方鲀的胆汁酸分泌。本发明方法能够实现在不同营养条件下对红鳍东方鲀胆汁酸分泌进行程序化调控，促进胆汁分泌，提高脂肪的消化利用，防止脂肪在肝脏中的过度累积，保持合适的肝体比，提高生长性能；该技术基于对红鳍东方鲀饲料中功能性营养素的调配，可操作性强；且成本在可控范围内，经济性高。
Description
技术领域
本发明属于水产营养领域，具体地涉及一种调控红鳍东方鲀(Takifugurubripes)胆汁酸分泌的营养学方法。
背景技术
红鳍东方鲀是我国重要的高端经济养殖鱼类。该鱼肉质鲜美，在我国传统饮食文化中占有重要的地位。长期以来，由于河鲀鱼类特有的河鲀毒素，使得其市场流通和消费受到严格控制。我国虽然是河鲀养殖大国，但产品过去主要以出口日本和韩国为主。近年来，河鲀在国内的流通和消费迅速增长，正带动河鲀养殖业迅猛发展。
红鳍东方鲀具有独特的脂肪存储方式，该鱼没有腹部脂肪组织，肌肉脂肪含量很低(鲜重在0.5-1.0％之间)，因此，该鱼将几乎所有的脂肪存储于肝脏中。然而，因为肝脏是整个机体代谢的中心器官，因此红鳍东方鲀肝脏中过度的脂肪累积必将对肝脏的正常生理功能造成损害。维持红鳍东方鲀肝脏中的正常脂肪代谢对维持红鳍东方鲀正常的鱼体生理代谢具有重要的意义。
胆汁酸在肝细胞内由胆固醇转化而来，胆汁酸在脂肪的吸收、转运和代谢中发挥重要的作用。除此之外，胆汁酸可作为一种信号分子激活核受体表达继而调节脂肪和胆固醇的代谢，具有重要的生理功能。需要强调的是，在动物体内胆汁酸脂代谢调节作用的发挥与动物个体大小及饲料脂肪含量密切相关，这两个因素会对动物本身的脂肪蓄积过程、蓄积量及脂肪的组织分布产生重要影响，进而影响胆汁酸和脂类物质的交互作用过程。
在红鳍东方鲀脂肪异常代谢个体中，胆汁淤积和胆汁酸代谢紊乱是其典型的症状，由此可见，通过调控胆汁酸来调控脂肪代谢具有较高的潜在应用价值。然而，在当前的饲料营养学实践和饲料生产中，通过调节胆汁酸来调节鱼体肝脏脂肪代谢的手段还非常缺乏。尤其是，我国目前的水产养殖中，高脂饲料的使用是个比较普遍的问题，养殖户通常为了片面追求高生长速度而倾向于使用高脂高能的饲料，而高脂高能饲料的投喂给很多鱼类的正常脂代谢造成了很大的压力，导致了脂肪肝等一系列问题的发生。对红鳍东方鲀来说，因为它们将大部分脂肪存储于肝脏中，高脂高能饲料在红鳍东方鲀上引起的问题尤为明显，通常表现为极大的肝体比、较低的抗应激能力和较低的抗病力。虽然我国的水产养殖正处于由“产量导向”向“质量导向”的转变期，但短时间内高脂高能饲料的投喂习惯还很难改变，产业中急需对该投喂方式产生的问题有针对性的缓解或解决方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种根据鱼体大小和饲料脂肪含量程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，所述方法针对红鳍东方鲀独特的脂肪存储和代谢特点，通过数据分析计算和大量验证实验探索出在不同鱼体大小和不同饲料脂肪含量条件下一系列胆汁酸调节物质(牛磺酸、半胱氨酸、鹅去氧胆酸、猪去氧胆酸及猪胆酸)在红鳍东方鲀饲料中的动态使用剂量及组合使用方法。上述胆汁酸调控物质通过营养学途径的摄入量与鱼体大小和饲料脂肪含量密切关联，实现了对红鳍东方鲀胆汁酸分泌的程序化、精准和动态调控，弥补了该领域现有技术的不足。
本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，它的方法如下：
(1)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-12％时(脂肪含量为占饲料干物质的百分比，记为DL)，在饲料中添加“DL/20牛磺酸+DL/18 半胱氨酸+DL/1800鹅去氧胆酸+DL/3600猪胆酸”；
(2)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为13-18％时，在饲料中添加“DL/15牛磺酸+DL/12半胱氨酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
(3)对于体重250-1000g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-18％时，在饲料中添加“DL/10牛磺酸+DL/9半胱氨酸+DL/600猪去氧胆酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
牛磺酸和半胱氨酸均为L型，纯度99％；猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸均为纯品量；“DL/20牛磺酸”表示饲料牛磺酸含量为饲料脂肪含量的20分之一；半胱氨酸、猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸含量的表示方法与牛磺酸相同。
本发明与现有技术相比的有益效果：
(1)能够对红鳍东方鲀胆汁酸的分泌实现在不同饲料脂肪含量条件下的精准调控，促进胆汁酸分泌(提高幅度在64％以上，平均119％)，降低肝体比(平均降低34％)，维持肝体比在合理的范围内(占体重的3-10％)，并降低肝脏脂肪含量(平均降低29％)，进而维持肝脏脂肪代谢稳态，提高了红鳍东方鲀在高温和运输应激中的成活率(分别平均提高51％及76％)。(2)该技术基于对红鳍东方鲀饲料中功能性营养物质的管理，有非常强的可操作性。(3)成本在可控范围内，经济性高。
附图说明
图1、一条正常生理状态下红鳍东方鲀幼鱼的肝脏和胆囊形态。
图2、实施例1，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀血清基础胆汁酸水平(总胆汁酸)的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图3、实施例1，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀肝体比的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图4、实施例1，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀肝脏脂肪含量的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。WW:鲜重。
图5、实施例1，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀在高温应激下成活率的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图6、实施例1，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀在长时间运输(6小时)应激下成活率的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n ＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图7、实施例2，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀血清基础胆汁酸水平(总胆汁酸)的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图8、实施例2，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀肝体比的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图9、实施例2，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀肝脏脂肪含量的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。WW:鲜重。
图10、实施例2，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀在高温应激下成活率的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
图11、实施例2，在模拟普通商业配方的饲料中应用本方法后红鳍东方鲀在长时间运输(6小时)应激下成活率的变化情况。数据以平均值±标准误表示(n ＝6)；不含相同字母的数据柱间具有显著性差异(P<0.05)。
具体实施方式
下面通过实施例来对本发明的技术特征作进一步解释，但本发明的保护范围不受实施例任何形式上的限制。
实施例1、在初始均重35g的红鳍东方鲀幼鱼中应用该方法的效果评价试验
1、实验设计和实验饲料配方(基础饲料配方为模拟常用的商业饲料配方，并非对本发明保护范围的限制，在能够满足红鳍东方鲀正常生长的情况下，实施本发明的动态添加方案，均能达到本发明效果)
本实施例一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，它的方法 (如表1所示)如下：
表1.本发明方法的流程
(1)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-12％时(脂肪含量为占饲料干物质的百分比，记为DL)，在饲料中添加“DL/20牛磺酸+DL/18 半胱氨酸+DL/1800鹅去氧胆酸+DL/3600猪胆酸”；
(2)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为13-18％时，在饲料中添加“DL/15牛磺酸+DL/12半胱氨酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
(3)对于体重250-1000g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-18％时，在饲料中添加“DL/10牛磺酸+DL/9半胱氨酸+DL/600猪去氧胆酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
牛磺酸和半胱氨酸均为L型，纯度99％；猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸均为纯品量；“DL/20牛磺酸”表示饲料牛磺酸含量为饲料脂肪含量的20分之一；半胱氨酸、猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸含量的表示方法与牛磺酸相同。
以鱼粉、酵母、磷虾粉以及小米粉、谷朊粉和豆粕等原料为主要蛋白源，以鱼油和大豆卵磷脂作为主要脂肪源配制成对照组饲料。在对照组饲料中按表2所示根据鱼的生长阶段和饲料脂肪含量动态调节牛磺酸(L型，纯度99％)、半胱氨酸(L型，纯度99％)、鹅去氧胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)、猪去氧胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)及猪胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)等功能性物质的添加量，配制应用本方法试验组的实验饲料。
表2实验饲料的饲料配方和粗成分(％干物质)
2、实验用鱼和养殖管理
本实验采用初始体重为35g的实验鱼，投喂管理过程中按照鱼的生理特征分段投喂不同的饲料，在平均体重35-120g阶段投喂蛋白含量为47.5％，脂肪含量为9％的饲料，在平均体重120g-250g阶段间投喂蛋白含量为46.5％，脂肪含量为 15％的饲料，在平均体重250g-1000g阶段投喂蛋白含量为46.5％，脂肪含量为12％的饲料。分段取样，评测肝脏胆汁酸分泌(以血清基础水平表示)、肝体比、肝脏脂肪含量、并以高温和应激实验评价鱼的抗应激能力。正式试验前，实验鱼在水泥池(25㎡)中暂养7天以适应养殖环境条件。实验开始前，将实验鱼随机分到6个玻璃钢桶(直径：230cm，高：100cm)中，每组6个重复。每桶100尾鱼，采用室内流水养殖，水流量50L/min，每天饱食投喂三次。养殖实验在中国水产科学研究院黄海水产研究所鲆鲽鱼类繁育基地进行，总养殖周期280天。在中国山东省海阳市的自然光周期和环境温度(N36°41'，E121°07')下进行，在实验过程中，水温范围为18～24℃；盐度，30～31；pH，7.2～8.5；溶解氧，6～ 7mg L-1。每天摄食结束后半小时进行残余饲料和粪便清理。
3、样品采集及指标分析
在饲料转换的3个阶段分别取样，取样时间分别为90天(平均末重为125g)、 200天(平均末重为254g)及280天(平均末重为343g)。每桶取样5尾，分别测量血清基础胆汁酸水平、肝体比、肝脏脂肪含量。胆汁酸采用南京建成试剂盒依照厂家方法测量，单位为mmol/L。肝体比(％)＝肝脏鲜重/全鱼体重×100。肝脏脂肪含量采用新鲜肝脏样品按照AOAC方法采用索氏抽提法测量。
取样结束后，每处理6个重复中的3个重复每桶取12尾鱼进行高温应激实验。单独放置于300L的实验桶中，采用电加热棒升温至28摄氏度，一昼夜后(此应激方法经预实验确定)统计鱼的成活率。
每处理6个重复中的另外3个重复每桶取12尾鱼进行长距离运输应激实验。采用常规方法打氧包放置于大巴车行李厢中，从青岛运输至烟台，再从车站运输至实验室，总运输时间约为6小时(此应激方法经预实验确定)。统计到达实验室后成活率。
4、实验统计方法
实验数据的统计采用T检验分析方法，使用SPSS16.0进行。数据采用平均值±标准误表示(n＝6)。以P<0.5表示为差异显著。
5、实验结果
在实验的第一阶段，即幼鱼投喂低脂饲料阶段，采用本方法试验组的实验鱼肝脏及胆囊均显示出正常的颜色和形态(图1)。采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高87％(图2，P<0.5)，肝体比降低36％(图3，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低25％(图4，P<0.5)，高温应激下的成活率提高30％(图5，P<0.5)，运输应激下的成活率提高45％(图6，P<0.5)。
在实验的第二阶段，即幼鱼投喂高脂饲料阶段，采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高108％(图2，P<0.5)，肝体比降低34％(图3，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低23％(图4，P<0.5)，高温应激下的成活率提高63％(图5，P<0.5)，运输应激下的成活率提高78％(图6，P<0.5)。
在实验的第三阶段，即成鱼投喂均脂饲料阶段，采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高178％(图2，P<0.5)，肝体比降低41％(图3，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低38％(图4，P<0.5)，高温应激下的成活率提高91％(图5，P<0.5)，运输应激下的成活率提高122％(图6，P<0.5)。本实施例中本方法的应用效果在成鱼中效果更佳。
实施例2、在初始均重35g的红鳍东方鲀幼鱼中应用该方法的效果评价试验(同“实施例1”饲料投喂顺序策略不同)
1、实验设计和实验饲料配方(基础饲料配方为模拟常用的商业饲料配方，并非对本发明保护范围的限制，在能够满足红鳍东方鲀正常生长的情况下，实施本发明的动态添加方案，均能达到本发明效果)
本实施例一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，它的方法 (如表1所示)如下：
(1)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-12％时(脂肪含量为占饲料干物质的百分比，记为DL)，在饲料中添加“DL/20牛磺酸+DL/18 半胱氨酸+DL/1800鹅去氧胆酸+DL/3600猪胆酸”；
(2)对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为13-18％时，在饲料中添加“DL/15牛磺酸+DL/12半胱氨酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
(3)对于体重250-1000g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-18％时，在饲料中添加“DL/10牛磺酸+DL/9半胱氨酸+DL/600猪去氧胆酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸”；
牛磺酸和半胱氨酸均为L型，纯度99％；猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸均为纯品量；“DL/20牛磺酸”表示饲料牛磺酸含量为饲料脂肪含量的20分之一；半胱氨酸、猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸含量的表示方法与牛磺酸相同。
以鱼粉、酵母、磷虾粉以及小米粉、谷朊粉和豆粕等原料为主要蛋白源，以鱼油和大豆卵磷脂作为主要脂肪源配制成对照组饲料。在对照组饲料中按表3所示根据鱼的生长阶段和饲料脂肪含量动态调节牛磺酸(L型，纯度99％)、半胱氨酸(L型，纯度99％)、鹅去氧胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)、猪去氧胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)及猪胆酸(纯品量，可据复合型产品的有效成分计算复合型产品的用量)等功能性物质的添加量，配制应用本方法试验组的实验饲料。
表3实验饲料的饲料配方和粗成分(％干物质)
2、实验用鱼和养殖管理
本实验采用初始体重为35g的实验鱼，投喂管理过程中按照鱼的生理特征分段投喂不同的饲料，在平均体重约35-120g阶段投喂蛋白含量为46.5％，脂肪含量为15％的饲料，在平均体重约120g-250g阶段间投喂蛋白含量为47.5％，脂肪含量为9％的饲料，在平均体重250g-1000g阶段投喂蛋白含量为46.5％，脂肪含量为12％的饲料。分段取样，评测肝脏胆汁酸分泌(以血清基础水平表示)、肝体比、肝脏脂肪含量、并以高温和应激实验评价鱼的抗应激能力。实验的实施方法和条件与“实施例1”一致。本实施例与“实施例1”唯一的区别在于在幼鱼阶段投喂低脂及高脂饲料的顺序不同，“实施例1”中先投喂低脂饲料再投喂高脂饲料(某些养殖户倾向于先投喂低脂饲料保持鱼的较高成活率，再投喂高脂饲料加速生长)；而本实施例中在幼鱼阶段先投喂高脂饲料再投喂低脂饲料(有些养殖户倾向于先投喂高脂饲料加速生长以提早达到更大的卖苗规格)。
3、样品采集及指标分析
样品采集及指标分析同“实施例1”，在饲料转换的3个阶段分别取样，取样时间分别为90天(平均末重为149g)、200天(平均末重为263g)及280天(平均末重为361g)。每桶取样5尾，分别测量血清基础胆汁酸水平、肝体比、肝脏脂肪含量。指标的测试及计算方法同“实施例1”。
取样结束后，每处理6个重复中的3个重复每桶取12尾鱼进行高温应激实验。每处理6个重复中的另外3个重复每桶取12尾鱼进行长距离运输应激实验。应激实验方法同“实施例1”。
4、实验统计方法
实验数据的统计同“实施例1”。
5、实验结果
在实验的第一阶段，即幼鱼投喂高脂饲料阶段，采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高64％(图7，P<0.5)，肝体比降低29％(图8，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低24％(图9，P<0.5)，高温应激下的成活率提高40％(图10，P<0.5)，运输应激下的成活率提高56％(图11，P<0.5)。
在实验的第二阶段，即幼鱼投喂低脂饲料阶段，采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高80％(图7，P<0.5)，肝体比降低25％(图8，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低20％(图9，P<0.5)，高温应激下的成活率提高38％(图10，P<0.5)，运输应激下的成活率提高67％(图11，P<0.5)。
在实验的第三阶段，即成鱼投喂均脂饲料阶段，采用本方法组与对照组相比，血清胆汁酸水平升高192％(图7，P<0.5)，肝体比降低39％(图8，P<0.5)，肝脏脂肪含量降低40％(图9，P<0.5)，高温应激下的成活率提高45％(图10，P<0.5)，运输应激下的成活率提高83％(图11，P<0.5)。本实施例中同样显示本方法的应用效果在成鱼中效果更佳。
实施例3、网箱养殖条件下生产中试环节中应用本方法的效果评价
1、实施过程
在红鳍东方鲀的实际养殖生产过程中，租用位于烟台芝罘岛的养殖户网箱2 只，每只规格3m*3m，每只网箱放400尾红鳍东方鲀，均重265g。一只网箱投喂蛋白含量50％脂肪含量13％的商品饲料，另一只网箱在投喂时，将商品饲料粉碎后按表1剂量加入本方法的功能性成分后重新制粒。每天投喂2次。养殖实验从5月份持续到9月份。在养殖过程中，每天记录死亡鱼数。
2、效果评价
经过4个月的养殖实验后，每只网箱随机打样30尾，按前述方法计算血清基础胆汁酸含量、肝体比、肝脏脂肪含量。结果发现，应用本方法的网箱比对照组网箱血清胆汁酸含量提高110％，肝体比降低41％，肝脏脂肪含量降低20％。整个养殖过程中(经历夏季高温期和9月初的寄生虫病害爆发期)，成活率提高 30％(应用本方法组整个养殖过程死亡69尾，对照组整个养殖过程死亡144尾)。
Claims (1)
1.一种程序化调控红鳍东方鲀胆汁酸分泌的营养学方法，其特征在于它的方法如下：
（1）对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-12%时，在饲料中添加DL/20牛磺酸+DL/18半胱氨酸+DL/1800鹅去氧胆酸+DL/3600猪胆酸； 脂肪含量为占饲料干物质的百分比，记为DL；
（2）对于体重20-250g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为13-18%时，在饲料中添加DL/15牛磺酸+DL/12半胱氨酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸；
（3）对于体重250-1000g的红鳍东方鲀幼鱼，当饲料脂肪含量为8-18%时，在饲料中添加DL/10牛磺酸+DL/9半胱氨酸+ DL/600猪去氧胆酸+DL/1200鹅去氧胆酸+DL/2400猪胆酸；
牛磺酸和半胱氨酸均为L型，纯度99%；猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸均为纯品量；DL/20牛磺酸表示饲料牛磺酸含量为饲料脂肪含量的20分之一；半胱氨酸、猪去氧胆酸、鹅去氧胆酸和猪胆酸含量的表示方法与牛磺酸相同。
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