姜黄素对美洲鳗鲡幼鱼生长及肝肠健康的影响

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本文旨在研究饲料中添加不同水平姜黄素对美洲鳗鲡幼鱼生长性能、血清生化指标、肠道消化酶活性、肠道组织形态和菌群组成,以及肝脏抗氧化、肝脏炎症因子水平、肝脏脂肪代谢相关酶活性、肝脏组织形态和代谢产物等肝脏健康指标的影响,评价姜黄素在美洲鳗鲡饲料中的添加效果。试验一饲料中添加姜黄素对美洲鳗鲡幼鱼生长、血清生化指标及肝肠健康的影响将健康无病、平均体重为(12.28±0.02)g/尾的试验鱼600尾,随机分为5个处理组,分别投喂基础饲料(CUR0组)、姜黄素添加水平为100 mg/kg(CUR100组)、200 mg/kg(CUR200组)、300 mg/kg(CUR300组)、400 mg/kg(CUR400组)的试验饲料。每个处理组为4个重复,每个重复30尾。试验期为10周。结果:姜黄素可显著提高美洲鳗鲡幼鱼末重、增重率、特定生长率、蛋白质效率以及饲料效率(P<0.05);肝体指数、脏体指数和成活率无显著变化(P>0.05);血清中酸性磷酸酶、碱性磷酸酶、溶菌酶活性以及高密度脂蛋白胆固醇、免疫球蛋白M、补体3水平显著升高(P<0.05),均在CUR200组最高;尿素氮、甘油三脂、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、D-乳酸、谷草转氨酶、谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶和二胺氧化酶显著降低(P<0.05),均在CUR200组最低;全鱼粗脂肪含量显著降低(P<0.05)。姜黄素可显著提高肠道脂肪酶和淀粉酶活性(P<0.05);随着姜黄素添加水平升高,脂肪酶活性呈先升高后降低的变化趋势,CUR200组数值最高;CUR200组淀粉酶活性显著高于CUR100、CUR300和CUR400组(P<0.05),CUR100、CUR300和CUR400组组间无显著差异(P>0.05);蛋白酶活性无显著影响(P>0.05)。肠道肌层厚度与皱襞高度显著提高(P<0.05),各添加组组间无显著差异(P>0.05)。与CUR0组相比,CUR200组肠道菌群多样性和丰富度降低;门水平上,软壁菌门、变形菌门、厚壁菌门和梭杆菌门相对丰度降低,螺旋体门相对丰度升高;属水平上,CUR0组弯钩菌属、狭义梭菌属、慢生根瘤菌属、考克氏菌属、乳球菌属、鸟嘌呤微菌属和肠球菌属相对丰度显著升高(P<0.05),CUR200组柄杆菌属和短螺旋菌属相对丰度显著升高(P<0.05)。姜黄素可显著提高肝脏总超氧化物歧化酶活性、总抗氧化和还原型谷胱甘肽水平(P<0.05),显著降低丙二醛水平(P<0.05);CUR200组总抗氧化能力显著高于CUR100、CUR300和CUR400组(P<0.05),CUR100、CUR300和CUR400组组间无显著差异(P>0.05);随着姜黄素添加水平升高,总超氧化物歧化酶活性和还原型谷胱甘肽水平呈先升高后降低的趋势,丙二醛水平呈先下降后升高的趋势;过氧化物酶活性无显著变化(P>0.05)。肝脏白细胞介素1β、白细胞介素8、肿瘤坏死因子α和γ干扰素水平显著降低(P<0.05);肝脏脂蛋白脂酶、肝酯酶和总脂酶活性显著升高(P<0.05),脂肪酸合成酶活性显著降低(P<0.05)。与CUR0组相比,CUR200组肝脏中差异代谢产物富集到的通路主要与氨基酸、维生素类以及糖类代谢有关,其中氨基酸代谢通路有谷胱甘肽代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,组氨酸代谢,精氨酸和脯氨酸代谢;维生素类代谢有泛醌和其他萜类醌的生物合成途径;糖代谢为半乳糖代谢。CUR100组、CUR200组、CUR300组腹部亮度值(L*)和黄度值(b*)均显著升高(P<0.05),各处理组组间背部体色参数和腹部红度值(a*)无显著变化(P>0.05),其中CUR200组背部与腹部色差值最大。试验二饲料中添加姜黄素对CCl4诱导美洲鳗鲡幼鱼肝脏损伤的缓解作用养殖试验结束后,从CUR0组中选择规格一致的24尾美洲鳗鲡,分为2组,即空白组(注射相同剂量橄榄油)和对照组(以0.05 m L/10 g剂量,腹腔注射CCl4:橄榄油体积比为3:7的30%CCl4-橄榄油溶液,CCl4+CUR0组),每组12尾。再分别从CUR100、CUR200、CUR300和CUR400组中选择大小一致的12尾美洲鳗鲡,腹腔注射30%CCl4-橄榄油溶液,分别为CCl4+CUR100、CCl4+CUR200、CCl4+CUR300和CCl4+CUR400组。72 h后采样。结果:注射30%CCl4-橄榄油溶液72 h后,肝体指数、血清转氨酶活性以及肝脏丙二醛水平显著升高(P<0.05),肝脏总抗氧化能力、谷胱甘肽水平、超氧化物歧化酶以及过氧化氢酶活性显著降低(P<0.05);随着姜黄素添加水平升高,肝体指数呈先降低后稳定,血清谷草、谷丙转氨酶活性呈先降低后升高,肝脏谷胱甘肽水平和超氧化物歧化酶活性呈先升高后降低,过氧化氢酶活性呈现升高后稳定,丙二醛水平呈先降低后升高。总体来说,CUR200组肝脏健康处于最佳状态。综上所述,适量添加姜黄素可促进美洲鳗鲡幼鱼生长,降低体脂和血脂,改善血清非特异性免疫力,提高肠道部分消化酶活性,改善肠道菌群组成及组织形态结构;提高肝脏抗氧化能力,降低肝脏炎症因子水平,提高肝脏中分解代谢酶活性、降低肝脏中合成代谢酶活性,主要调节氨基酸类代谢,一定程度改善体色,对CCl4诱导的肝脏损伤具有明显缓解作用。以增重率和饲料效率为评价指标,建议美洲鳗鲡饲料中姜黄素添加水平为229.58-235.50 mg/kg。
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