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饲料中左旋肉碱对鲤鱼促生长和抗应激作用的影响

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肉碱(carnitine)也称肉毒碱,有L型和D型两个光学异构体,其中D型肉碱不具生理活性,因此实际发生作用的只有L型肉碱。L-肉碱又称为L-肉毒碱(L-carnitine,CN),是存在于动物组织、植物和微生物中的一种类似维生素的营养物质。1905年,俄国科学家Krimberg和Gulewitsch首先从牛肉浸汁中发现了肉碱。1927年Tomita和 Sendju证实其分子结构为L-β-羟-γ-三甲铵丁酸(Haeckel等,1990)。在20世纪50年代末,Irving Fritz第一次证实了L-肉碱在心脏和其它肌肉中的长链脂肪酸β-氧化中起着重要作用(Fritz IB,1959)。由于大多数健康动物能产生足够的L-肉碱,所以其重要性长期被忽略。直到20世纪80年代,L-肉毒碱才被认为是机体必需的营养物质。1993年,L-肉毒碱获得美国食品、药品管理局(FDA)和世界卫生组织(WHO)认可,美国专家委员会确认L-肉毒碱为“公认安全、无毒物质”。1995年,欧共体批准在各种动物饲料中使用左旋肉毒碱及左旋肉毒碱盐酸盐。现有文献表明,L-肉碱对于动物的生长发育、繁殖、健康是极其重要的。它具有促进脂肪酸的β-氧化,降低血清胆固醇及甘油三酯的含量,提高机体耐受力等重要生理功能[1]。 
  在现代应激概念中,应激反应的目的是动员机体的防御机能克服刺激源的不良作用,保持机体在极端情况下的稳态,应激的本质也就在于此。动物在应激时会产生物质代谢、能量代谢以及蛋白质和氨基酸代谢的变化,致使体内的糖皮质激素升高、甲状腺激素和生长激素降低,从而会导致生产性能降低、免疫力低下、繁殖力下降以及畜产品品质降低。左旋肉碱是一种新型的抗应激饲料添加剂,它会抑制糖皮质激素的分泌以及促进甲状腺激素和生长激素的分泌,从而保证机体正常的生理机能。姚浪群博士在对畜禽应激与抗应激上的研究表明:在动物饲料中添加一定量的左旋肉碱,可以提高动物体内脂肪的代谢水平,促进动物生长,改善肉类品质,提高免疫力,降低饲养成本。本试验以杂食的鲤鱼为对象,研究饲料中左旋肉碱对鲤鱼促生长和抗应激作用的影响[2]。 
   
  1材料与方法 
   
  1.1试验动物与分组 
  试验选择体重约200g的镜鲤300尾,购于市场。 
  试验鱼先放入水族箱内驯化一周后再随机分成4组,每组设3个重复,各组分别在基础饲料中添加0,50,100,150mg/kg左旋肉碱饲喂,试验期为85天。 
  1.2试验饲料 
   
  试验饲料中分别加入左旋肉碱0,50,100,150mg/kg,混合均匀后制成直径约2~3mm的颗粒饲料使用。试验用的左旋肉碱购自北京爱绿生物科技有限公司。 
  1.3试验场地及水源 
  本试验在北京爱绿公司实验室水族箱中进行,水族箱为120cm×50cm×60cm的玻璃缸,配备有充氧机和加热棒。整个试验过程温度控制在22~25℃,PH为7.2,溶氧为5~7mg/L。 
  1.4饲喂与日常管理 
  本试验每天投饵4次(8:30,11:30,14:00,17:00),日投饵率3%左右,具体根据鱼的摄食情况适当增减。每天记录投饲量和水量,并清除水族箱内的粪便和污物,定期换水和消毒。 
  1.5测定指标及分析方法 
  1.5.1鲤鱼生长及饲料效率 
  增重率=100%×(Wt-WO)/W0。 
  饵料效率=100%×(Wt-WO)/F其中:Wt、WO为试验末初鲤鱼的体重;F为摄取饲料总重 
  1.5.2鲤鱼肌肉营养成分的影响 
  在饲养试验结束后,在每个水族箱中随机取出8~10尾鲤鱼做抗应激能力的测定,主要是测定鱼体肌肉中蛋白质和脂肪的含量。除去鲤鱼的鱼鳞和表皮,取背腹部大侧肌共200g,105℃烘干,磨碎至粉末状,用于测定蛋白质和粗脂肪。蛋白质测定采用凯氏定氮法,粗脂肪测定采用索氏脂肪抽取法。 
  1.5.3鲤鱼抗应激作用的测定 
  应激源:用尼龙袋充氧长途运输300~500km,暂养2周。其中测定运输成活率和运输后暂养成活率。 
  1.5.4统计分析 
  试验结果所有数据采用excel2003处理,并进行方差分析。 
   
  2试验结果 
   
  2.1左旋肉碱对鲤鱼的促生长作用的影响 
  由表2可知:饲料中添加不同含量的左旋肉碱对鲤鱼的生长有显著的影响,比较四个不同的添加水平可知,鲤鱼饲料中添加50~100mg/kg的左旋肉碱均能促进鲤鱼的增重率和饲料效率,其中添加100mg/kg的左旋肉碱效果最好,其增重率和饲料效率与对照组相比分别提高了143.2%和32.4%(P<0.05)。当添加到150mg/kg时会发现各项指标开始下降,有时会比对照组的略低,所以可知添加过量的左旋肉碱反而会有抑制鲤鱼生长的趋势。 
  2.2左旋肉碱对鲤鱼肌肉营养成分的影响 
  由表3可知:饲料中添加不同浓度的左旋肉碱对鲤鱼肌肉的蛋白质和脂肪含量有显著影响。在0~100mg/kg之间,随着添加量的增加其蛋白质的含量增加而脂肪的含量减少。当左旋肉碱添加量在100mg/kg时,蛋白质含量最高18.335%,脂肪含量最低6.635%,分别比对照组高了4.04%(P<0.05),低了45.1%(P<0.05)。 
  2.3左旋肉碱对鲤鱼抗应激作用的影响 
  由表4可知:在0~100mg/kg之间,随着添加量的增加鲤鱼的运输成活率和运输后成活率也随之升高。当左旋肉碱添加量在100mg/kg时,其运输成活率和运输后暂养成活率最高,分别比对照组提高了9.0%(P<0.05)、17.4%(P<0.05),鲤鱼的抗应激能力最强。而且会发现试验组鲤鱼与对照组相比,体型肥硕丰满,鱼体颜色也有所改进。 
   
  3讨论 
   
  3.1左旋肉碱的促生长作用 
  饲料中添加L-肉碱可增加生长速度在很多动物上已得到证实,然而在水生动物中的实验结果却不尽相同,部分实验表明肉碱能有效促进鱼虾的生长,另外一些试验却表明肉碱对鱼类无促生长效果。也有研究认为饲料成分和养殖条件特别是水温会影响肉碱对鱼类的促生长作用。本试验研究表明,L-肉碱对鲤鱼的生长有明显的促进作用,且和饲料中L-肉碱的添加量有关,当饲料中添加100mg/kg的L-肉碱时对鲤鱼的促生长效果最好,同时饲料报酬也最高,但继续增加L-肉碱的用量反而会降低鲤鱼的生长速度,这和刘万函等在鲤鱼以及等在杂交条纹鲈上的研究结果相似,说明添加量对L-肉碱的作用有一定的影响,同时说明L-肉碱在鲤鱼饲料中的适宜添加量为100mg/kg,过量添加于生长无益。 
  3.2左旋肉碱对肌肉营养成分的影响 
  肉碱的生理功能是在脂肪的代谢过程中将长链脂肪酸转运到线粒体中进一步氧化[13],同时还能协助中短链脂肪酸的氧化,解除不能代谢的酰基残留物的毒害,促进脂溶性维生素和钙磷的吸收,并抑制体内赖氨酸和蛋氨酸的消耗,从而起到节约蛋白质的作用,肉碱也可能通过增加丙酮酸羧化酶的作用来改变代谢过程中产生的废氮的去向,使之向合成氨基酸和机体蛋白质的方向转化。因此,在饲料中添加L-肉碱可促进体内长链脂肪酸的氧化,调节能量代谢,增加脂肪的消耗而节约蛋白质,从而影响肌肉营养成分。本研究结果表明,饲料中添加50~100mg/kg的L-肉碱可使鱼体肌肉中的蛋白质含量明显升高,脂肪含量显著下降,确实能够起到促进脂肪代谢,减少体脂,节约蛋白质的作用。这和杜震宇等在罗非鱼上的研究结果相似。 
  3.3左旋肉碱的抗应激作用 
  应激的机制是十分复杂的,它涉及到神经系统、内分泌系统及免疫系统的一系列活动,并主要通过神经系统-内分泌途径几乎动员机体所有的器官和组织来对付应激源的刺激,其中,中枢神经系统特别是大脑皮层起整合调节作用,而交感-肾上腺髓质系统和下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴等起主要的执行作用。左旋肉碱是一种新型的抗应激饲料添加剂,本试验表明它能显著提高鲤鱼的抗应激能力,这与姚浪群博士在畜禽应激与抗应激的研究进展上结果十分相似。除此之外,在抗应激的方面,左旋肉碱还可以显著提高鲤鱼的生长性能指标;并且在日常饲养过程中和特殊应激条件下,均能提高鲤鱼的抗拉网能力,从而提高鱼体品质和抗应激能力,促进生长、减少应激损失。 

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