氧化鱼油和维生素E对大黄鱼SOD和CA T酶活性的影响

唐 筱,王 珺,2,徐后国,艾庆辉,左然涛

(1.中国海洋大学,山东青岛266003;2.广东省微生物研究所,广东广州,510070)

氧化鱼油和维生素E对大黄鱼SOD和CA T酶活性的影响

唐 筱1,王 珺1,2,徐后国,艾庆辉＊＊,左然涛

(1.中国海洋大学,山东青岛266003;2.广东省微生物研究所,广东广州,510070)

实验设计了8种饲料,其中饲料1采用新鲜鱼油(过氧化值POV=1.72 meq·kg-1),作为对照组,饲料2,3和4采用氧化鱼油组(POV分别为28.29,62.79和104.21 meq·kg-1),饲料1～4中均未补充维生素E。在饲料1～4中分别补充600 IU·kg-1维生素E制作成饲料5～8。用实验饲料饲喂大黄鱼幼鱼(初体质量7.82±0.68 g)10周。实验结果显示,氧化鱼油使大黄鱼血清抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著升高(P<0.05);补充维生素E使氧化鱼油组的SOD和CAT活性降低。结果显示,维生素E对氧化鱼油对大黄鱼的负面影响具有一定的补偿作用。

大黄鱼;氧化鱼油;维生素E;SOD;CAT

脂肪是肉食性鱼类的最主要的能量来源,鱼油是很多肉食性鱼类饲料中必需的原料成分[1]。但是在饲料加工、处理和储藏过程中,脂肪很容易被氧化[2-3]。氧化了的脂肪对鱼类的存活、生长和免疫系统均产生不利的影响[4-8]。脂肪氧化会导致细胞膜损伤,尤其是对富含不饱和脂肪酸的细胞器具有很大的危害[5]。

维生素E是具有α-生育酚生物活性的所有分子的统称,维生素E作为脂溶性生物组织抗氧化剂,具有保护含磷脂的生物膜的作用,它能通过抑制脂质过氧化从而避免细胞的最终破裂。Lewis-McCrea等对大西洋鳙鲽(Hippoglossus hippoglossusL.)的研究证明维生素E可降低氧化鱼油对鱼体的损害[9]。

有研究显示氧化鱼油对日本牙鲆[10]、杂交罗非鱼[11]、大西洋鲑[12]和大西洋鳙鲽[9,13]生长和抗氧化酶活性均会产生影响。大黄鱼(Pseudosciaena croceaR.)属鲈形目,石首鱼科,黄鱼属,也称黄鱼、大黄花、大鲜,是我国重要的养殖品种。大黄鱼属肉食性鱼类,其饲料中脂肪尤其是富含不饱和脂肪酸的鱼油的含量较高,在湿热环境下极易发生氧化反应。有关大黄鱼营养生理的研究己有相关报道[14-17],而氧化鱼油对大黄鱼抗氧化酶活性的影响却未见报道。体内抗氧化酶的活力可以反映机体氧化—抗氧化状态,从侧面体现养殖动物的健康状态。本实验对不同氧化程度的鱼油对大黄鱼抗氧化酶活性的影响以及维生素E的补偿作用进行了研究。

1 材料与方法

1.1 实验饲料

实验设计制作了8种饲料。其中饲料1为新鲜鱼油(过氧化值POV=1.72 meq·kg-1),作为对照组,饲料2,3和4为氧化鱼油组(POV分别为28.29,62.79和104.21 meq·kg-1),饲料1～4中均未补充维生素E。在饲料1～4中分别补充600 IU·kg-1维生素E制作成饲料5～8(见表1)。实验采用未添加抗氧化剂的鲱鱼鱼油作为主要的脂肪源。

表1 不同氧化程度鱼油和维生素E实验设计Table 1 Experimental design

氧化鱼油制作方法参考Koshio等方法[18],过氧化值采用国标法(GB/T 5538-2005)测定。实验饲料配方及营养组见表2。饲料制作时,所有原料粉碎后过220μm筛网,各原料采用逐级放大法混合均匀,然后加入适量的水揉匀,经双螺杆挤条机(华南理工大学研制的F-III(26)型)加工成适宜2种粒径大小的颗粒状饲料(1.5 mm×3.0 mm和2.5 mm×5.0 mm),比例1∶2。饲料在38℃下,鼓风干燥箱中烘12 h,装入塑料密封袋中保存备用。

表2 实验基础饲料配方及营养组成(%干物质)Table 2 Formulation and proximate composition of the experimental diets(%dry matter)

1.2 实验过程

养殖实验在浙江省宁波市象山港海水网箱养殖区进行。实验所用大黄鱼选用当年人工孵化的同一批鱼苗,实验开始前在网箱(3.0 m×3.0 m×3.0 m)中暂养2周,暂养期间投喂对照组饲料,使之逐渐适应实验饲料、投喂时间和养殖环境。

实验鱼经2周的驯化后,禁食24 h,以丁香酚(1∶10 000,上海试剂厂,中国上海)麻醉,挑选出体格健壮、规格一致的大黄鱼(初始体质量为(7.82±0.68) g),作为实验用鱼。实验鱼随机养殖在24个海水网箱(1.0 m×1.0 m×1.5 m)中,每个网箱放养60尾实验鱼。将网箱随机分成8组,分别投喂8种饲料。每天投喂2次(04··30和16··30),饱食投喂(以实验鱼不再争抢饲料为准)。实验期间1～4周饲喂小粒径饲料,5～10周饲喂大粒径饲料。实验期间水温为26.5～30.5℃,盐度约为28,溶解氧约为7 mg·L-1。饲养实验为期10周。

1.3 样品采集和分析

养殖实验结束后,实验鱼禁食24 h,每网箱随机取6尾鱼,经丁香酚麻醉后,经尾静脉抽血以分离出血清,测定酶活。

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性采用试剂盒法测定。SOD活性用黄嘌呤氧化酶法测定,其活性单位定义为:在37℃条件下,每毫克组织蛋白在1 mL反应液中SOD抑制率达50%时所对应的SOD量为1个SOD活力单位。CAT活性单位定义为:每克组织蛋白中过氧化氢酶(CAT)每秒钟分解吸光度为0.50～0.55的底物中的过氧化氢相对量为1个过氧化氢酶的活力单位。

采用Statistica 6.0统计软件对所得数据进行单因素方差分析(ANOVA),若差异达到显著,进行Duncan多重比较,显著性水平为P<0.05。

2 实验结果

3 讨论

表3 不同氧化程度的鱼油和维生素E对大黄鱼血清超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响Table 3 Superoxide dismutase(SOD)and catalase(CAT)of large yellow croaker fed diets containing different levels of oxidized fish oil and vitamin E for 10 weeks1

氧化鱼油和维生素E对大黄鱼血清超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均具有显著影响(P<0.05)。未补充维生素E时,大黄鱼血清SOD和CAT活性均随鱼油过氧化值的升高而显著升高(P< 0.05)。补充维生素E后,新鲜鱼油组大黄鱼血清SOD和CA T的活性升高,而氧化鱼油组大黄鱼血清SOD和CAT活性均显著降低(P<0.05)(见表3)。

动物体清除体内过多自由基的防御系统由非酶系统和抗氧化酶系统共同构成。非酶系统主要包括维生素E、维生素C、β-胡萝卜素、谷胱甘肽、巯基类化合物及微量元素如硒、铜、锌等,主要功能是抗氧化损伤;抗氧化酶系统主要包括超氧化物歧化酶(清除超氧阴离子)、过氧化氢酶(清除过氧化氢)、谷胱甘肽过氧化物酶及谷胱甘肽-硫-转移酶(清除脂质氢过氧化物)及谷胱甘肽还原酶(维持体内还原性谷胱甘肽的水平)等,其主要功能是清除体内自由基[3]。维生素E和抗氧化酶共同组成机体抗氧化防御系统,机体维生素E的含量可直接影响氧化油脂对抗氧化酶的作用[11,19]。本实验的结果显示,氧化鱼油使大黄鱼血清中超氧化物岐化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高,补充高浓度的维生素E则降低了这2种抗氧化酶的活性。这与Mourente等的研究结果相一致,他们发现氧化鱼油使海鲷(S parus aurata)的SOD和CAT活性升高,而添加维生素E则降低了酶的活性[3]。Fontagné等也发现氧化鱼油使西伯利亚鲟鱼(Acipenser baeri)的SOD活性升高[19]。氧化鱼油使抗氧化酶的活性提高的原因可能是摄食氧化了的鱼油后细胞中氧自由基等生物活性物质的浓度升高,增加了抗氧化酶反应底物的浓度,进而使提高SOD和CA T的活性。但任泽林等对鲤鱼的研究中则发现氧化鱼油降低了鲤鱼肝胰脏中SOD与CA T活性[21]。不同的结果可能是由于养殖条件、饲料营养组成、鱼油氧化程度不同以及动物对鱼油氧化耐受力的种属差异所造成的[3,20]。补充维生素E使摄食含氧化鱼油的鱼体血清的抗氧化酶SOD和CAT活性降低,可能是由于添加维生素E降低了氧自由基等抗氧化酶反应底物的浓度。可见,在饲料中补充维生素E在一定程度上可以减轻或补偿氧化鱼油所产生的负面影响。根据实验结果,在确定饲料中维生素E的适宜添加量时,应考虑饲料中脂类的氧化情况。

致谢:作者衷心感谢吴敏、王兆琦和史宣在实验分析和文章写作过程中给予的充分帮助。

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Abstract: The effects of oxidized fish oil and vitamin E supplementation on antioxydant capacity of large yellow croaker(Pseudosciaena croceaR.)were investigated.Eight experimental diets,which differed in the oxidation level of the fish oil and vitamin E supplementation included:Diet 1(control,fresh fish oil (peroxide value(POV)=1.72 meq·kg-1);Diet 2,3 and 4 oxidized fish oil(POV=28.29,62.79 and 104.21 meq·kg-1,respectively).Diets 5～8 were formulated by supplementing vitamin E(600 IU· kg-1),in the form ofα-tocopheryl acetate,to diets 1～4,respectively.Experimental diets were fed to large yellow croaker(initial body weight(7.82±0.48)g)for 10 weeks.Significant difference in SOD and CAT were found among dietary treatments(P<0.05).The enzymatic activities were significantly increased with the increasing of POV(P<0.05),and decreased by the vitamin E supplementation.The results indicated that the negative effect of fish oil oxidization could be alleviated or compensated to some extent.The effect of vitamin E on croaker was influenced by the oxidization of fish oil,and this should be considered when evaluating the optimal dietary vitamin E concentration.

Key words: large yellow croaker(Pseudosciaena croceaR.);oxidized fish oil;vitamin E;SOD;CAT

责任编辑 于 卫

Effects of Oxidized Fish Oil and Vitamin E Supplementation on Activities of SOD and CAT in Large Yellow Croaker(Pseudosciaena crocea R.)

TANG Xiao1,WAN GJun1,2,XU Hou-Guo,AI Qing-Hui,ZUO Ran-Tao1
(1.Ocean University of China,Qingdao 266003,China;2.Guangdong Institute of Microbiology,Guangzhou 510070,China)

S963

A

1672-5174(2010)09Ⅱ-055-05

国家“十一五”科技支撑计划(2006BAD03BO3);中国海洋大学大学生科研训练计划(OUC-SRDP,0912010616)资助

2010-07-10;

2010-09-01

唐 筱(1988-),女,本科生。E-mail:erica_tx@hotmail.com

E-mail:qhai@ouc.edu.cn