还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长及血清生化指标的影响

■李晓美 赵曼茜 吴立新 许亚琴 毕铮铮

（大连海洋大学辽宁省水生生物学重点实验室，辽宁大连116023）

谷胱甘肽是一种由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸通过肽键形成的广泛存在于细胞中发挥重要作用的活性肽，在自然界主要存在于动物肝胰腺、酵母、肌肉及血液中[1-2]。谷胱甘肽有还原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）两种形式，所称谷胱甘肽通常指还原型谷胱甘肽[3]，为非蛋白质低分子量的硫醇。在水产动物配合饲料中添加还原型谷胱甘肽已有较多研究，但关于大菱鲆饲料中添加却鲜有报道。目前，水产动物饲料中添加还原型谷胱甘肽的相关研究表明：谷胱甘肽的添加对吉富罗非鱼（GIFT Oreochromis niloticus）、草鱼(Ctenopharyngodon idella)、凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）、虹鳟(Oncorhynchus mykiss)等具有促进生长的作用[4-7]；还原型谷胱甘肽作为非酶性的抗氧化剂添加到凡纳滨对虾、牙鲆(Paralichthys oliveaceus)、皱纹盘鲍(Haliotis discus hannailna)饲料中对其抗氧化能力有显著提高，能够降低细胞的氧化损伤[8-10]；此外，董桂芳等[12]的研究证实了还原型谷胱甘肽的添加具有解毒和免疫的功能。

大菱鲆（Scophthalmus maximus）是我国北方沿海重要的海水养殖经济鱼类，骨刺少肉质鲜嫩，营养丰富，养殖范围遍布欧、亚、南美洲等十几个国家。本研究以大菱鲆为试验对象，拟查明饲料中添加还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长、体成分及血液生化指标的影响，为还原型谷胱甘肽在大菱鲆饲料中的应用及其健康养殖提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以鱼粉、豆粕为主要蛋白源，以高筋小麦粉为主要糖源，以鱼油、大豆磷脂为主要脂肪源配制等氮等能的基础饲料。基础饲料配方及营养水平见表1。在基础饲料中分别添加0、100、200、400、600 mg/kg还原型谷胱甘肽（还原型谷胱甘肽，购于Solarbio 公司，纯度＞98%），配制5种试验饲料。

各原料粉碎后过60 目筛，按试验配比逐级扩大混合均匀，用制粒机挤压成粒径为2 mm的颗粒饲料，自然风干至水分约10%放入自封袋，置于-20 ℃冻存备用。

表1 基础饲料配方及营养水平（风干基础，%）

1.2 饲养与管理

大菱鲆幼鱼购于大连天正实业有限公司，投喂基础饲料驯养两周，待其适应饲料和养殖环境后选用无病害无外伤，初始质量为（23.08±0.09）g 个体随机分组进行试验。

试验使用15个60 cm×45 cm×40 cm水族箱（实际用水量90 L），每个水族箱为1个养殖单位，共设5个处理，每个处理3个重复组，每个重复放养14尾鱼，养殖试验持续56 d。试验期间采用自然光照，每天投喂2 次（08:00 和18:00），投喂30 min 后收集残饵。每日换水一次，换水量为1/3～1/2，试验期间水温14～18.5 ℃，溶氧＞6 mg/l。

1.3 样品采集测定

试验结束前，将大菱鲆禁食24 h，每箱分别称重计数。每个水族箱随机取5 尾鱼，称其体重，用2 ml注射器于鱼尾部静脉采集血液，静置2 h 后置于低温离心机（3 000 r/min，4 ℃）离心15 min，送至大连市慈铭体检中心检测分析。

摄食率(%)=m3/[t×（m1+m2）/2]×100

饲料系数=m3/（m2-m1）

特定生长率(%/d)=（Ln m2-Ln m1）/t×100

蛋白质效率=（m2-m1）/（m3×Cp）

式中：m1——初始质量（g）；

m2——终末质量（g）；

m3——摄入饲料干质量（g）；

Cp——饲料蛋白质含量（%）；

t——养殖天数（d）。

1.4 统计分析

试验数据均用“平均数±标准差（X±S.D）”表示。采用SPSS21.0软件进行单因素方差分析（ANOVA）。如差异显著（P＜0.05）时，用Duncan's 法多重比较检验组间差异。

2 结果

2.1 还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长及体成分的影响(见表2、表3)

表2 饲料中还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长的影响（n=3）

表3 饲料中还原型谷胱甘肽对大菱鲆体成分的影响（n=3，%）

饲料中添加还原型谷胱甘肽能不同程度提高大菱鲆的特定生长率，200 mg/kg 试验组显著高于其他组（P＜0.05）。还原型谷胱甘肽的添加对大菱鲆的摄食率、饲料系数、蛋白质无显著影响（P＞0.05），饲料系数呈现先降后升趋势，200 mg/kg 和400 mg/kg 试验组低于其他组，蛋白质效率呈现先升后降趋势，在200 mg/kg试验组达到最大值（表2）。

还原型谷胱甘肽添加量为200 mg/kg和400 mg/kg的试验组全鱼粗蛋白质显著高于其他组（P＜0.05）。饲料中添加还原型谷胱甘肽对大菱鲆全鱼水分、粗脂肪、灰分没有显著影响（P＞0.05）。其中添加还原型谷胱甘肽的试验组中全鱼水分低于对照组，全鱼粗脂肪高于对照组。全鱼灰分在还原型谷胱甘肽添加量为200 mg/kg试验组达到最低值（表3）。

2.2 还原型谷胱甘肽对大菱鲆血清生化指标的影响（见表4）

表4 饲料中还原型谷胱甘肽对大菱鲆血清生化指标的影响（n=3）

由表4 可知，饲料中添加还原型谷胱甘肽，对大菱鲆血清生化指标包括谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶、总蛋白、血糖、甘油三酯、总胆固醇各组间均无显著差异（P＞0.05）。大菱鲆血清中甘油三酯、总胆固醇含量呈先降后升的趋势，400 mg/kg 和600 mg/kg试验组中血清总胆固醇水平均高于其他组。

3 讨论

3.1 饲料中添加还原型谷胱甘肽对大菱鲆生长性能和体成分的影响

本试验在基础饲料配方中添加不同浓度梯度的还原型谷胱甘肽，结果显示在大菱鲆饲料中添加还原型谷胱甘肽能显著促进大菱鲆的生长，投喂添加还原型谷胱甘肽饲料的试验组中大菱鲆的特定生长率高于未添加还原型谷胱甘肽的对照组，并在还原型谷胱甘肽添加量为200 mg/kg时达到显著水平。部分研究表明饲料中添加谷胱甘肽会对水产动物生长性能产生积极的影响，可促进水产动物的生长[3]，且作用机制为多方面系统协调的结果，这些结论与本研究结论相似，且在吉富罗非鱼[4]、草鱼[5]、虹鳟[7]、凡纳滨对虾[8]、牙鲆[9]、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)[13]和奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus×O.aureus)[14]等试验中得到证实。

还原型谷胱甘肽通过功能基团巯基参与细胞的氧化还原作用，清除自由基，保护某些蛋白质活性巯基不被氧化，维持蛋白质的结构功能。周艳玲等[13]和周婷婷等[15]的研究表明，饲料中添加适量的还原型谷胱甘肽可显著影响全鱼粗蛋白质和粗脂肪含量。赵红霞等[16]的研究结果则显示，在日粮中适量添加还原型谷胱甘肽可显著提高草鱼全鱼粗蛋白质，对其他体成分无显著影响。本试验结果显示饲料中添加还原型谷胱甘肽影响全鱼粗蛋白质，而对水分、粗脂肪、灰分无显著影响，与赵红霞等[16]的研究结果相同。而梁春梅[17]在奥尼罗非鱼的饲料中添加还原型谷胱甘肽对其体成分没有影响。关于还原型谷胱甘肽对全鱼体成分的影响，可能与鱼的种类有关，不同种类造成的影响不同，具体机制还有待继续研究。

3.2 饲料中添加还原型谷胱甘肽对大菱鲆血清生化指标的影响

血液生化指标（包括血清、血浆生化指标）是鱼类重要的生理生化指标[18]，正常的血液指标值可以反映物种的属性和其鱼体的正常生理状态，鱼类的健康状况、营养状况及对环境的适应状况都可通过血液指标间接反映出来[19]。

血清生化指标可以通过指示值的变化来反映鱼体蛋白质、糖类和脂类等物质代谢功能[20]。本试验饲料中添加还原型谷胱甘肽的试验组大菱鲆血清总蛋白均高于对照组，但无显著差异。吉富罗非鱼[15]、草鱼[16]的相关研究表明，血液中总蛋白值的变化反映了鱼体蛋白质吸收代谢，总蛋白水平升高表明鱼体蛋白质合成效率增强，另外其研究中利用血清中尿胆素含量的降低进一步证明了饲料中还原型谷胱甘肽的添加促进了鱼体的蛋白质合成效率，减弱了蛋白质的分解。本试验虽未对尿胆素进行测定，但表2的蛋白质效率也直接证实了这一点，还原型谷胱甘肽添加组的蛋白质效率高于未添加还原型谷胱甘肽的对照组。碳水化合物是支持鱼体代谢供能的重要物质[21]，碳水化合物经鱼体消化吸收进入血液以葡萄糖的形式（血糖）经血液循环被运送到各组织器官进行利用，为全身供能[22]。本试验中添加还原型谷胱甘肽的试验组血清中血糖含量与对照组无显著差异，这一试验结果与黄颡鱼[13]、草鱼[16]相同。本试验还原型谷胱甘肽添加组血清中的甘油三酯与对照组无显著差异，可能是由于谷胱甘肽通过半胱胺对鱼体内的脂质代谢进行了调节，这与李永杰[23]的研究结果相似，其研究结果显示在高脂饲料的喂养下半胱胺在维持血清甘油三酯稳态、降低总胆固醇具有良好的效果。本研究中血清的总胆固醇含量呈现先降后升的趋势，400 mg/kg和600 mg/kg 还原型谷胱甘肽添加组高于对照组，可能由于还原型谷胱甘肽虽然作为机体内清除自由基的重要物质，过多积累也会具有促氧化剂的作用[24-25]，增强脂肪酸的氧化，使血清中胆固醇的含量升高，这一结果与赵红霞等[16]的研究结果相似。

碱性磷酸酶通常作为免疫指标，本研究中各试验组的碱性磷酸酶无显著差异，这与曹俊明等[11]和周婷婷等[15]研究结果略有不同，这可能与物种不同有关，还原型谷胱甘肽提高机体的抗氧化能力与激发机体的非特性免疫能力是否有相关联系还需要进一步研究。血清中的谷丙转氨酶和谷草转氨酶是反映肝脏损伤重要指标[26]。正常情况下，谷丙转氨酶和谷草转氨酶存在于肝脏细胞中，血液中含量很少，当肝脏受到损伤时，由于细胞膜通透性的改变，谷丙转氨酶和谷草转氨酶进入血液中，导致血清中的谷丙转氨酶和谷草转氨酶含量升高[27-29]。本研究中还原型谷胱甘肽添加组血清中的谷丙转氨酶和谷草转氨酶与对照组无显著差异，且均低于对照组，说明大菱鲆饲料中适当添加还原型谷胱甘肽对肝脏并无损伤。本试验结果与周艳玲等[13]的研究结果类似，与赵红霞等[16]的研究结果略有不同，其在饲料中添加还原型谷胱甘肽，草鱼血清中的谷丙转氨酶升高，这可能与不同鱼的种类还原型谷胱甘肽适合的添加量不同有关。所以，还原型谷胱甘肽在水产动物饲料中的安全使用还需要继续深入研究。

4 结论

大菱鲆饲料中添加适量的还原型谷胱甘肽能促进大菱鲆的生长，提高全鱼蛋白质含量，对大菱鲆的健康和营养水平无负面影响。