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复合式氨基酸铁对石斑鱼稚鱼生长性能和免疫反应之影响研究

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发表于 2008-9-9 20:38:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
说明:本研究为探讨石斑鱼稚鱼对复合式氨基酸铁*(AAFe:iron amino acid complex)之利用及其对免疫反应之影响。基础饲料中添加复合式胺基酸铁(AAFe)0、20、40、70、100、150与200mgFe/kg日粮,另以笔者此前研究所得结果,即石斑鱼稚鱼之铁最适需求量为硫酸亚铁127mgFe/Kg日粮作为对照。总共八个实验组,每组三重复,分别喂予初重14.04± 0.03g之石斑鱼稚鱼,于密闭循环系统中饲养八周。结果显示:石斑鱼喂食AAFe 20及40mgFe/Kg之鱼体增重百分率显著高于AAFe 150、200及硫酸亚铁127mgFe/kg各组。石斑鱼喂予4070mg Fe/kg组其饲料效率(FE)显著高于喂予200mg FeKg组。免疫指标方面,白血球超氧阴离子产率以喂食AAFe 40 mg Fe/kg组高于0、200与127mg Fe/kg各组。溶菌酶活性以喂食20及40mg Fe/kg组最高,其次70 mg Fe/kg组,0 mg Fe/Kg组,再其次100及硫酸亚铁127 mgFe/Kg组,而以喂食150 mg Fe/kg各组最低。
* 本试验所用复合式氨基酸铁为美国金宝动物营养公司生产的Av-Fe。

石斑鱼属鮨科(Serranidae)、石斑鱼亚科(Epinephelinae)之鱼类,为分布于世界各国暖海域沿岸的重要食用鱼,早期石斑鱼养殖主要是喂食下杂鱼切碎之生饵,但下杂鱼品质不稳定,且容易传染鱼病及污染水质。因此随着养殖技术的进步及消费者对鱼肉质量的要求,人工饲料的开发逐渐取代生饵喂食,而虽有人工饲料可使用,但养殖户大多表示,使用这些饲料喂养,鱼的成长速率缓慢,显示人工饲料尚待进一步研究改善。目前石斑鱼仍属新兴养殖种类,对其营养需求认知有限。以玛拉巴石斑为例目前已被探讨者仅蛋白质需求量(Chen and Tsai,1994;Shiau and Lan:1996)、碳水化合物利用性(Shiau and Lin,2001;2002)、脂肪酸(Wu et al.,2002;2003)、脂肪之需求(Lin and Shiau,2003)、肌醇(Su and Shiau,2004)、维生素C(Lin and Shiau,2004;2005a,b)及维生素E(Lin and Shiau),其它维生素包括K、B1、B,及B6等之相关研究目前正在本实验室中进行。矿物质方面目前仅有磷(Cheng et al.,2005)及硒(Lin and Shiua,2005d)需求被探讨,其它矿物质则付之阙如,文献中无任何相关资料。
1
水生动物与铁
1.1
鱼类对铁之需求
鱼类与陆上动物相同,皆需铁维持正常生理功能(Lim et al、2000)。目前已充分证实鱼类可经由鳃膜摄取水中可溶性的铁(Roeder,1966),但鱼类仍需仰赖日粮中之铁。因可溶性铁在天然水中的浓度非常低(Lall,1989;NRC,1993)。
1.2
铁与免疫之关系
营养素中之铁对动物而言,为一个重要的微量营养素,不仅负责许多动物体内生理功能,更对免疫系统及宿主防御之能力具有正面影响(Beisel1982Bhaskaram1988)。铁可维持动物正常生理功能并对免疫力有所影响(Lim el a1·2001),但需适量摄取,因Beisel(1982)Bhaskaram(1988)Berger(1996)曾指出不论是缺乏或过量摄取铁皆会降低免疫力。
1.3
鱼类铁需求量之差异性
我们可发现不同鱼种对铁之需求不尽相同,其需求范围可从20mgkg 日粮4000 mgKg日粮,差异极大。从过去陆上动物的研究中得知无机铁中二价型态铁之吸收率优于三价型态铁。关于鱼类铁需求之研究报告,我们必须指出的是,其研究均仅针对鱼类对不同型态铁利用上所显示之差异性,却未探讨其对不同化学形态铁之需求。对于石斑鱼,笔者此前研究估得石斑鱼稚鱼之铁最适需求量为127mgFekg 日粮,本研究进一步以利用率较佳之有机态铁(复合式胺基酸铁)为添加形态以确定石斑鱼对其最适需求量及其对免疫反应之影响。
2
材料与方法
2.1
实验动物
    实验鱼种为玛拉巴石斑鱼稚鱼(Epinephelus malabaricus),购自屏东地区的鱼苗繁殖场。鱼苗进入实验室后,先于FRP桶中驯养四周后进行实验。驯养期间喂以商业鳗鱼饲料,组成()为:水分,11.7%;粗蛋白,43.3%;粗脂肪,8.8%;灰份,9.3%。
2.2
饲料配制
    实验饲料组成见表1。其蛋白质来源为不含维生素之酪蛋白(Sigma ChemicalStLouisMOUSA;粗蛋白含量为8465);碳水化合物来源为玉米淀粉(corn starch:台湾双鹿公司);脂肪来源为玉米油(台糖公司产品,台湾)及鱼油(Scott & BowneLondon)。鱼油:玉米油=1l;维生素预料混为2%,矿物质预混料为4%;诱引剂为6%其配方参考MackieMitchell(1985),黏著剂为羧甲基纤维素(Nippon Paper IndustryJapan) 实验共八组,复合式胺基酸铁(iron amino acid complexZinproUSA)添加量依次为0204070100150200mgFekg并以硫酸亚铁127mgFekg组作为对照。各组饲料成分搅拌均匀,之后加入约50%的水,揉成团状,并以戳签方式挤压成条状饲料。此饲料于冷气房中以电扇风干,然后再以均质机制成适合鱼口径大小之粒状饲料,最后装入不透光之黑色塑胶袋中密封,冻藏于 -20之下备用。
2.3
饲养方法
实验开始时,选用体重为14.04±0.03g的玛拉巴石斑鱼为实验用鱼。饲养系统为密闭式双层过滤循环系统之玻璃水缸(30.5× 61.0×33.5W×L×H),水位高29厘米。每缸放置一颗打气石以通风管连接鼓风机进行打气。水温控制28~30pH7.8~8.0,海水盐度29~32ppt,实验期间海水中铁浓度为12~32mg/L。以定时器控制光照时间,每天光照时间为12小时(0800h2000h)。每次投喂饲料后l小时,即进行柚底,以清除粪便与残饵,并换干净的海水约1/3,以维持水质。每两周擦拭缸壁一次,并更换循环系统中的滤棉。每缸饲养10尾鱼,共8个实验组,每组三重复,实验进行八周。实验期间每日喂食量为鱼体湿重的3%,每日分两次投喂(0830h&1630h),每两周称重一次,喂食量并随之调整。
表1
实验饲料组成
Ingredients
%
Casein
51
Corn starch
16.7
Fish oil
4.5
Corn oil
4.5
Vitamin mixture2
2
Mineral mixture3
4
Carboxyl methylcellulose
3
Attractant4
6
Alpha-cellulose
8.3
Note: Iron amino acid complex was added to the diets at the expense of cellulose to provide concentration of 0, 20, 40, 70, 100, 150, 200 mg/kg, and 127 mg from ferrous sulfate as reference diet.

2.4
实验指标
2.4.1
成长指标:

增重率(Weight gain)、存活率(survival)、饲料效率(Feed efficiencyFE)、蛋白质利用率 (Protein efficiency ratioPER)与肝体比( Hepatosomatic indexHSl)
2.4.2免疫指标:
白血球超氧阴离子产率(Leukocyte superoxide anion production ratio) 和血浆中溶菌酶活性(1ysozymeactivity)
3
结果与分析
石斑鱼之增重率(weight gain)以喂食2040 mg Fe/Kg组显著( p<0.05) 高于喂食150200mg Fe/kg127mg ferrous sulfateKg 之各组 (2) 石斑鱼喂予4070mg Fe/kg组其饲料效率(FE)显著高于喂予200mg FeKg组。存活率(survival)不受铁添加剂量及形式之影响,各组之间无显著差异枷 p>005)。
2 不同复合式氨基酸铁含量及127mg/Kg 硫酸亚铁对石斑鱼增重率、饲料效率和存活率之影响
Analyzed
iron value (mg/kg diet)
Initial weight (g)
Final weight
(g)
Weight gain
(%)
FE
Survival (%)
53
14.04+0.04
49.69+0.47bc
253.91+4.86bc
0.88+0.03ab
100+0.00
97
14.04+0.04
49.89+0.40c
256.00+2.40c
0.89+0.02ab
100+0.00
152
14.04+0.03
49.97+1.33c
256.39+9.97c
0.92+0.05b
100+0.00
248
14.04+0.03
48.94+0. 70bc
248.35+4.22bc
0.91+0.01b
96.67+5.77
328
14.04+0.03
48.95+2.54bc
248.88+17.57bc
0.88+0.05ab
100+0.00
439
14.03+0.03
47.86+1.95ab
240.82+13.18ab
0.84+0.06ab
100+0.00
628
14.04+0.02
46.36+0.32a
230.28+1.65a
0.82+0.01a
96.67+5.77
514
Fe-sulfate
14.03+0.02
46.31+1.79a
230.26+12.74a
0.87+0.08ab
100+0.00
1 Values in the same column with different superscript are significantly different(P < 0.05)Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)
2 FE = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Feed intake (g)

喂食不同剂量铁之饲料八周后,石斑鱼之蛋白质利用率(PER)与肝体比(HSI) 如表3所示。喂食石斑鱼4070mg FeKg组蛋白质利用率显著高于喂食200mgFe/kg组。石斑鱼喂予2040 mg Fe/kg127mg ferrous sulfate/kg之各组肝体比显著高于喂食200mg Fe/kg组。
3
石斑鱼之蛋白质利用率(PER)与肝体比(HSI)
Analyzed
iron value (mg/kg diet)
PER2
HSI
53
1.81+0.05ab
1.72+0.07ab
97
1.81+0.07ab
1.89+0.02b
152
1.89+0.10b
1.82+0.09b
248
1.88+0.02b
1.75+0.17ab
328
1.83+0.09ab
1.69+0.18ab
439
1.74+0.13ab
1.74+0.07ab
628
1.68+0.02a
1.59+0.10a
514
Fe-sulfate
1.80+0.16ab
1.84+0.06b
1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05)Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)
2 PER = Final body weight (g) –Initial body weight (g) / Protein intake (g)

本研究的目的为探讨石斑鱼稚鱼对有机态铁(复合式氨基酸铁)之利用,并以此前研究所得之硫酸亚铁最适需求作为对照组(127 mg Fekg from ferrous sulfate)以比较其与无机态铁(即硫酸亚铁)生物利用率之差异性。硫酸亚铁127 mg Fekg对照组为石斑鱼铁之最适需求量,应有最好的成长率,但结果却是所有组别之中最差者。说明复合式氨基酸铁对石斑鱼之增长效果优于硫酸亚铁。
喂食40mg Fe/kg组鱼体白血球超氧阴离子产率(1eukocyte superoxide anion ratio)显著高于0200mg Fe/kg127mg ferrous sulfate/kg各组(4)。鱼体血浆中溶菌酶活性(1ysozyme activity)以喂食2040mgFe/kg组显著最高,喂食70mg Fe/kg组次之,其次为喂予 0 mg Fe/kg组,接着为喂予100mg Fe/kg127mg ferrous sulfate/Kg组,喂食≥150mg Fe/Kg各组最低。表明当喂食石斑鱼适量铁(20~40mg Fekg)时,其免疫反应显著高于不添加铁组及添加过量铁组(200 mg Fekg)。在河鲶的研究上也有相似的报道,(Lim et al2000)指出不论是铁缺乏或是添加高量的铁(300mgkg)皆会抑制巨噬细胞趋化反应。
表4 白血球超氧阴离子产率(1eukocyte superoxide anion ratio) 和血浆中溶菌酶活性(1ysozyme activity)
Analyzed
iron value (mg/kg diet)
Leukocyte superoxide
anion ratio
Lysozyme activity (units/ml)
53
1.59+0.80ab
207.33+9.29c
97
1.89+0.16bc
326.67+16.07e
152
2.29+0.39c
337.50+10.61e
248
1.69+0.59abc
274.33+12.10d
328
1.99+0.14bc
180.67+13.01b
439
1.73+0.22abc
130.67+9.02a
628
1.18+0.16a
146.33+13.50a
514
Fe-sulfate
1.34+0.40ab
185.00+7.07b
1 Values in the same column with different superscript are significantly different
(P < 0.05) Data are expressed as Mean ± SD (n = 3)

4

结论
4.1
饲料中添加适量的铁有助于石斑鱼稚鱼的成长、维持正常免疫反应及预防缺乏症如缺铁性贫血的产生;过量铁或缺乏铁皆会抑制石斑鱼成长及降低免疫反应。

4.2
日粮中使用复合式氨基酸铁对石斑鱼生长性能和免疫反应之影响效果优于使用硫酸亚铁。以添加AAFe 40mg Fe/Kg日粮,效果最为理想。
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