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1 第 32 卷第 6 期大连海洋大学学报 Vol.32 No 年 1 2 月 JOURNAL OF DALIAN OCEAN UNIVERSITY Dec DOI: / j.cnki.dlhyxb 文章编号 : (2017) 日粮中添加谷胱甘肽对虹鳟生长性能和抗氧化性能的影响王艺 1 2 ꎬ 孙国祥 3 ꎬ 刘鹰 1 ꎬ 杨修亮 3 ꎬ 张旭 3 4 ꎬ 王顺奎 (1 大连海洋大学水产设施养殖与装备工程技术研究中心 ꎬ 辽宁大连 ꎻ 2 中国科学院海洋研究所 ꎬ 山东青岛 ꎻ 3 山东金城生物药业有限公司 ꎬ 山东淄博 ꎻ 4 山东东方海洋科技股份有限公司 ꎬ 山东烟台 ) 摘要 : 为研究日粮中添加谷胱甘肽对虹鳟 Oncorhynchus mykiss 生长性能和抗氧化性能的影响 ꎬ 选择初始体质量为 (718 3±36 3) g 的虹鳟 ꎬ 分别投喂添加 5 种不同水平的谷胱甘肽饲料 ( 谷胱甘肽含量分别为 mg / kg)ꎬ 8 周后观测各组虹鳟的生长情况及机体抗氧化状态 ꎮ 结果表明 : 虹鳟的增重率 (WGR) 特定生长率 (SGR) 日均摄食量 (AFI) 随着饲料中谷胱甘肽添加量的增加均呈现先升高后降低的趋势 ꎬ 且在添加量为 200 mg / kg 时达到最大值 ꎬ 并显著高于其他各组 ( P<0 05)ꎬ 而 200 mg / kg 组虹鳟的饲料系数 (FCR) 则显著低于对照组 ( P<0 05)ꎬ 且死亡率最低 (4 04%)ꎻ 谷胱甘肽添加组虹鳟血清肝脏中超氧化物歧化酶 ( SOD) 活性均升高 ꎬ 其中 200 mg / kg 组血清和肝脏中 SOD 显著升高 ( P < 0 05)ꎻ 谷胱甘肽添加组虹鳟血清肝脏和鳃丝中过氧化氢酶 ( CAT) 活性均高于对照组 ꎬ 且随着谷胱甘肽添加量的增加呈现先升高后降低的趋势 ꎬ 其中 200 mg / kg 组血清和肝脏中 CAT 活性显著高于对照组 (P< 0 05)ꎻ 谷胱甘肽添加组虹鳟血清肝脏和鳃丝中谷胱甘肽过氧化物酶 ( GSH) 和谷胱甘肽还原酶 ( GR) 活性均高于对照组 ꎬ 且随着谷胱甘肽添加量的增加呈现先升高后降低的趋势 ꎬ 其中 200 mg / kg 组血清肝脏和鳃丝中 GSH 和 GR 活性均显著高于对照组 (P<0 05)ꎻ 谷胱甘肽添加组虹鳟血清肝脏和鳃丝中丙二醛 (MDA) 含量均低于对照组 ꎬ 但均无显著性差异 (P>0 05)ꎬ 其中 200 mg / kg 组最低 ꎮ 研究表明 ꎬ 在循环水养殖模式下 ꎬ 饲料中添加适量谷胱甘肽能够提高虹鳟的生长性能 ꎬ 降低饲料系数和死亡率 ꎬ 有助于缓解虹鳟养殖过程中的氧化应激 ꎬ 提高抗氧化能力 ꎮ 关键词 : 虹鳟 ꎻ 谷胱甘肽 ꎻ 生长 ꎻ 抗氧化性能中图分类号 : S963 文献标志码 : A 虹鳟 Oncorhynchus mykiss 隶属于硬骨鱼纲鲑形目 Salmoniformes 鲑亚目 Salmonidei 鲑科 Sal monidaeꎬ 属冷水性鱼类 ꎮ 虹鳟具有肉味鲜美营养丰富人工繁殖简便等特点 ꎬ 目前已成为联合国粮农组织面向世界推广的优良水产养殖品种之一 ꎮ 随着现代水产养殖业的迅速发展 ꎬ 虹鳟养殖模式逐步由粗放型转为集约化 ꎮ 这种养殖模式在提高水产品产量的同时 ꎬ 也存在负面效应 ꎮ 由于养殖密度的增加 ꎬ 虹鳟等水产动物极易受到环境条件饲料投喂管理等方面的影响 ꎬ 进而导致应激的产生 ꎬ 如密度胁迫应激水质胁迫应激温度应激和运输应激等 ꎬ 严重影响了水产动物的生长 [1] ꎮ 其中 ꎬ 氧化应激是所有应激中最为重要的一种应激方式 ꎬ 任何应激均会形成氧化应激 ꎬ 并对鱼体造成一定程度的氧化损伤 ꎬ 从而降低鱼体的生长速度 [2] ꎮ 目前 ꎬ 国内关于利用免疫增强剂来提高鱼体抗病机制等方面的研究还不够深入 ꎮ 一般认为 ꎬ 通过营养调控来促进鱼体生长 ꎬ 提高鱼体抗氧化能力 ꎬ 是一种可行的方法 [3-4] ꎮ 谷胱甘肽是由 γ- 谷氨酸半胱氨酸甘氨酸组成的天然生物活性肽 ꎬ 是生物机体内重要的生物活性物质 ꎮ 谷胱甘肽分为还原型和氧化型两种 ꎬ 通常所指的谷胱甘肽为还原型谷胱甘肽 [5] ꎮ 谷胱甘肽不仅能及时清除细胞内过量的氧自由基 [6] ꎬ 还具收稿日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 ( ꎬ )ꎻ 江苏省重点研发计划项目 ( BE )ꎻ 青岛市博士后启动基金资助项目 (Y6KY06106N) 作者简介 : 王艺 (1993 )ꎬ 女 ꎬ 硕士研究生 ꎮ wxxfbxvip@ 163 com 通信作者 : 刘鹰 (1970 )ꎬ 男 ꎬ 博士 ꎬ 研究员 ꎮ yingliu@ dlou edu cn

2 652 大连海洋大学学报第 32 卷有提高酶活性 [7] 保护肝脏细胞 [8] 缓解神经元 [9] 兴奋中毒等许多生理功能 ꎮ 研究证明 ꎬ 谷胱甘肽可以影响牙鲆 Paralichthys olivaceus [10] 草鱼 Ctenopharyngodon idellus [11] 凡纳滨对虾 Litopenaeus vannamei [12-14] [15] 和罗非鱼的生长及抗氧化能力 ꎮ 近年来 ꎬ 谷胱甘肽在水产领域的应用逐渐增多 ꎬ 已成为研究热点 ꎮ 研究表明 ꎬ 谷胱甘肽可提高欧洲鲈 Dicentrarchus labrax 的生长性能 ꎬ 这是由于谷胱甘肽在一定程度上提高了鲈的蛋白酶活性和生长速度 [16] ꎻ 饲料中添加谷胱甘肽不仅能促进吉富罗非鱼 Oreochromis niloticus 的生长 ꎬ 还能提高其肝脏抗氧化酶基因的表达量 [17] ꎻ 饲料中添加低剂量的谷胱甘肽可提高凡纳滨对虾生长性能 ꎬ 而添加高剂量的谷胱甘肽 ꎬ 对虾的增重率反而有所下降 [17] ꎮ 本研究中 ꎬ 拟选用谷胱甘肽作为抗氧化剂 ꎬ 以虹鳟 Oncorhynchus mykiss 为研究对象 ꎬ 通过在饲料中添加不同比例的谷胱甘肽 ꎬ 研究其对虹鳟生长和抗氧化性能的影响 ꎬ 旨在为深入阐述谷胱甘肽对鱼类抗氧化功能的影响机制提供有益参考 ꎬ 也为虹鳟集约化养殖的氧化应激预防提供数据资料 ꎮ 1 材料与方法 1 1 材料试验用虹鳟购自山东东方海洋科技股份有限公司 ꎮ 随机挑选健康活泼规格一致体质量为 (718 3 ±36 3) g 的虹鳟 525 尾 ꎮ 试验期间 ꎬ 循环水系统水温保持在 ( 15 0 ± 1 0) ꎬ ph 为 7 2 ~ 7 5ꎬ 光照条件为 12L 12Dꎬ 试验过程中使用液氧增氧 ꎬ 溶解氧控制在 (8 5±1 0) mg / Lꎮ 1 2 方法试验饲料的配制试验用基础饲料组成和营养水平见表 1ꎬ 粗蛋白质和粗脂肪含量分别为 43 09% 和 19 51%ꎮ 本试验中所用谷胱甘肽由山东金城生物药业有限公司提供 ꎬ 分别在基础饲料中添加 mg / kg 谷胱甘肽制作成试验饲料备用 ꎮ 试验设计正式试验前 ꎬ 在循环水养殖系统中将试验鱼暂养 14 dꎬ 每个水槽为 1 个养殖单位 ꎬ 容积为 300 Lꎬ 水流速度为 1 L / minꎬ 投喂基础饲料 ꎮ 正式试验前 ꎬ 所有试验鱼停饲 24 h 并麻醉 (MS-222ꎬ 40 mg / L) 后称重 ꎮ 将 525 尾虹鳟平均分配到 15 个试验用循环水养殖系统中 ꎬ 试验分为 5 组 ꎬ 每组设 3 个重复 ꎬ 每个重复放 35 尾鱼 ꎬ 分别于每天 8: 00 16: 00 饱食投喂 ꎮ 对照组饲喂基础饲料 ꎬ 4 个处理组分别投喂谷胱甘肽含量为 mg / kg 的试验饲料 ꎬ 连续投喂 56 dꎮ Tab 1 项目 item 表 1 基础饲料组成及营养成分 ( 风干基础 ) Ingredients and approximate compositions of the basal diet ( air-dry basis) 组成 composition 含量 content / % 豆粕 soybean meal 6 发酵豆粕 fermented soybean meal 6 精面粉 patent flour 14 超级蒸汽鱼粉 steam fish meal 30 白鱼粉 white fish meal 7 原料鸡肉粉 chicken meal 5 ingredient 磷虾粉 krill meal 8 鱼油 fish oil 15 玉米蛋白粉 corn gluten meal 6 维生素及矿物质预混料 vitamin and mineral premix 合计 total 100 粗蛋白质 crude protein 粗纤维 crude fibre 1 24 粗脂肪 crude lipid 营养成分粗灰分 crude ash nutrient 钙 Ca 2 56 composition 磷 P 1 56 赖氨酸 Lysine 2 95 蛋氨酸 Methionine 1 25 注 : 维生素及矿物质预混料参考 NRCꎬ 1993 Note: The premix contains in excess of vitamin and mineral requirements for salmonids ( NRCꎬ 1993) 样品的采集与测定养殖试验结束后禁食 24 hꎬ 从每个重复随机选取 3 尾虹鳟 ꎬ 用 5 ml 润洗过的无菌注射器尾静脉取血 ꎬ 合并置于无菌 Ep pendorf 管中 ꎬ 于冰箱 (4 ) 中过夜后 ꎬ 以 4000 r / min 离心 15 minꎬ 取上清液并分装 ꎬ 与取得的肝脏和鳃丝样品一起置于冰箱 ( -80 ) 中保存备用 ꎮ 以超氧化物歧化酶 ( SOD ) 过氧化氢酶 (CAT) 谷胱甘肽还原酶 (GR) 谷胱甘肽过氧化物酶 ( GSH) 活性和丙二醛 ( MAD) 含量作为虹鳟血清肝脏和鳃丝的抗氧化指标 ꎬ 参照南京建成生物工程研究所的试剂盒说明书测定 ꎮ 分别取肝脏和鳃丝称重后 ꎬ 按质量 (mg) 体积 (ml)= 1 9 的比例匀浆介质生理盐水 ꎬ 在玻璃匀浆器皿中低温匀浆 ꎬ 按照试剂盒上指标测定的要求调整离心转速和时间 ꎬ 在 4 下离心后取上清液测定 ꎮ 3

3 第 6 期王艺 ꎬ 等 : 日粮中添加谷胱甘肽对虹鳟生长性能和抗氧化性能的影响 653 生长性能指标的计算公式为增重率 (WGR) = ( 终末体质量 - 初始体质量 ) / 初始体质量 100%ꎬ 特定生长率 ( SGR) = ( ln 终末体质量 -ln 初始体质量 ) / 养殖时间 100%ꎬ 饵料系数 (FCR) = 摄食量 / ( 终末体质量 - 初始体质量 )ꎬ 日均摄食量 ( AFI) = 日总摄食量 / ( 处理鱼尾数试验时间 )ꎬ 死亡率 (DR)= 死亡鱼数 / 初始鱼数 100%ꎮ 1 3 数据处理试验数据采用 SPSS 19 0 软件中的单因素方差分析 ( One - wayꎬ ANOVA) 进行处理 ꎬ 用 Tukey 检验法进行组间多重比较 ꎮ 数据以平均值 ± 标准差 (mean±s D ) 表示 ꎬ n = 3ꎬ 显著性水平设为 0 05ꎮ 2 结果与分析 2 1 虹鳟的生长性能从表 2 可见 : 随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ 虹鳟的增重率特定生长率日均摄食量均呈先升高后降低的趋势 ꎮ 其中 ꎬ 谷胱甘肽添加量为 200 mg / kg 时 ꎬ 测量的 5 个指标均与对照组有显著性差异 (P<0 05)ꎬ 且虹鳟死亡率最低 (4 04%)ꎮ 表 2 饲料中谷胱甘肽不同添加水平对虹鳟生长及饲料利用的影响 Tab 2 Effects of dietary glutathione on the growth and feed conversion of rainbow trout Oncorhynchus mykiss 增重率 / % weight gain rate 特定生长率 / (% d -1 ) specific growth rate 饵料系数 food conversion ratio 日均摄食量 / (g fish -1 d -1 ) average food intake 死亡率 / % mortality 0( 对照 ) 39 75±2 10 b 0 59±0 16 b 2 44±0 49 a 6 19±0 21 b 11 11±3 50 a ±0 45 ab 0 68±0 01 ab 1 41±0 08 c 7 21±1 92 ab 7 07±1 62 ab ±12 41 a 0 78±0 15 a 1 41±0 27 c 10 09±1 58 a 4 04±1 49 b ±10 25 b 0 59±0 13 b 1 87±0 60 abc 6 77±1 26 b 8 08±1 75 ab ±7 07 ab 0 71±0 08 ab 1 58±0 25 bc 7 94±1 24 ab 7 07±1 63 ab 注 : 同列中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异 (P<0 05)ꎬ 标有相同小写字母者表示组间无显著性差异 (P>0 05)ꎬ 下同 Note: The means with different letters within the same column are significant differences at the 0 05 probability levelꎬ and the means with the same letters within the same column are not significant differencesꎬ et sequentia 仅 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 SOD 活性以及 200 ~ 2 2 饲料中不同谷胱甘肽添加量下虹鳟血清抗氧化性能的变化从表 3 可见 : 随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ 虹 600 mg / kg 谷胱甘肽添加组 CAT 活性显著高于对照组 (P<0 05)ꎬ 而不同添加量的谷胱甘肽对 GSH GR 活性无显著性影响 ( P>0 05)ꎻ 不同添加量的鳟血清中 SOD GSH CAT GR 活性的变化趋势一致 ꎬ 均呈先升高后降低的趋势 ꎬ 对照组酶活性最低 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组酶活性最高 ꎻ 其中谷胱甘肽对 MDA 含量也无显著性影响 (P>0 05)ꎬ 其中对照组 MDA 含量最高 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 MDA 含量最低 ꎮ 表 3 饲料中谷胱甘肽不同添加水平对虹鳟血清抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响 Tab 3 Effects of dietary glutathione on the activities of serum antioxidant enzymes and malondiadehyde contents of rainbow trout Oncorhynchus mykiss 超氧化物歧化酶丙二醛谷胱甘肽过氧化物酶过氧化氢酶谷胱甘肽还原酶 SOD / (U ml -1 ) MDA / (nmol ml -1 ) GSH / (U ml -1 ) CAT / (U ml -1 ) GR / (U ml -1 ) 2 3 0( 对照 ) ±9 42 b 29 03± ± ±0 17 d 5 90± ±16 77 b 25 67± ± ±0 16 cd 6 43± ±8 63 a 21 28± ± ±0 31 a 7 50± ±8 03 ab 23 14± ± ±0 13 ab 6 97± ±6 29 ab 23 65± ± ±0 24 b 6 97±0 54 鳟肝脏 SOD GSH CAT GR 活性的变化趋势一饲料中不同谷胱甘肽添加量下虹鳟肝脏抗氧致 ꎬ 均呈先升高后降低的趋势 ꎬ 对照组酶活性最化性能的变化低 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组酶活性最高 ꎻ 其中从表 4 可见 : 随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ 虹仅 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 SOD CAT GR 活

4 654 大连海洋大学学报第 32 卷性以及 400 mg / kg 谷胱甘肽添加组 SOD 活性显著高于对照组 (P<0 05)ꎬ 而不同添加量的谷胱甘肽对 GSH 活性无显著性影响 ( P>0 05)ꎻ 不同添加 Tab 4 表 4 量的谷胱甘肽对 MDA 含量也无显著性影响 ( P > 0 05)ꎬ 其中对照组 MDA 含量最高 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 MDA 含量最低 ꎮ 饲料中不同谷胱甘肽添加水平对虹鳟肝脏抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响 Effect of on the activities of hepatic antioxidant enzymes and malondiadehyde contents of rainbow trout Oncorhynchus mykiss 超氧化物歧化酶丙二醛谷胱甘肽过氧化物酶过氧化氢酶谷胱甘肽还原酶 SOD / (U mg -1 ) MDA / (nmol mg -1 ) GSH / (U mg -1 ) CAT / (U mg -1 ) GR / (U mg -1 ) 0( 对照 ) ±9 44 b 0 46± ± ±2 66 b 3 06±0 63 b ±15 76 ab 0 40± ± ±5 60 ab 4 95±1 04 ab ±25 09 a 0 14± ± ±5 58 a 5 03±0 13 a ±26 60 a 0 18± ± ±7 89 ab 4 08±0 60 ab ±12 26 ab 0 21± ± ±2 72 ab 3 69±0 20 ab 2 4 饲料中不同谷胱甘肽添加量下虹鳟鳃丝抗氧化性能的变化从表 5 可见 : 随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ 虹低的趋势 ꎬ 对照组 GSH CAT 活性最低 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 GSH CAT 活性最高 ꎻ 其中仅 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 GSH GR 活性显著高于对照组 (P<0 05)ꎬ 而不同添加量的谷胱甘肽鳟鳃丝 SOD 活性呈先降低后升高再降低的趋势 ꎬ 100 mg / kg 谷胱甘肽添加组的 SOD 活性最低 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组的 SOD 活性最高 ꎻ 而 GSH CAT GR 活性的变化趋势一致 ꎬ 均呈先升高后降对 SOD CAT 活性无显著性影响 (P>0 05)ꎻ 不同添加量的谷胱甘肽对 MDA 含量也无显著性影响 (P > 0 05 )ꎬ 其中对照组 MDA 含量最高 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组 MDA 含量最低 ꎮ 表 5 饲料中不同谷胱甘肽添加水平对虹鳟鳃丝抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响 Tab 5 Effect of dietary reduced glutathione on the activities of gill filament antioxidant enzymes and malondiadehyde con tents of rainbow trout Oncorhynchus mykiss 超氧化物歧化酶丙二醛谷胱甘肽过氧化物酶过氧化氢酶谷胱甘肽还原酶 SOD / (U mg -1 ) MDA / (nmol mg -1 ) GSH / (U mg -1 ) CAT / (U mg -1 ) GR / (U mg -1 ) 0( 对照 ) 10 06± ± ±1 04 b 0 80± ±1 11 b ± ± ±2 35 b 0 82± ±0 67 ab ± ± ±1 75 a 0 92± ±0 74 a ± ± ±2 56 ab 0 90± ±0 15 ab ± ± ±1 44 b 0 81± ±0 29 ab 3 讨论 3 1 谷胱甘肽对虹鳟生长性能的影响本研究中添加适量的谷胱甘肽能显著提高虹鳟的增重率特定生长率和日均摄食量 ꎬ 同时能降低饲料系数和死亡率 ꎬ 表明谷胱甘肽可提高虹鳟的生 [13] 长性能 ꎮ 这一结果与刘晓华等对凡纳滨对虾以 [17] 及周婷婷等对吉富罗非鱼中的研究结果类似 ꎮ 目前 ꎬ 关于谷胱甘肽促进水产动物生长的内在机制研究较为缺乏 ꎮ 有研究指出 ꎬ 谷胱甘肽能够促进水产鱼类细胞 RNA 的表达 ꎬ 进而有助于蛋白质的合成 ꎬ 从而促进水产动物的生长 [18] ꎮ 也有报道指出 ꎬ 谷胱甘肽可提高血清中与生长有关的胰岛素样生长因子 -Ⅰ ( IGF-Ⅰ) 水平 ꎬ 而 IGF-Ⅰ 是介导生长激素促生长效应的主要因子 ꎬ 其可以促进细胞有丝分裂以及细胞和组织的生长代谢 ꎬ 因而外援性增加谷胱甘肽可以促进罗非鱼的生长 [19] [10] ꎮ 王芳倩等研究认为 ꎬ 谷胱甘肽组成中含有半胱氨酸 ꎬ 其脱羧产物半胱胺可以破坏生长抑制素分子的二硫键 ꎬ 使其丧失生物学功能 ꎬ 促进生长激素的分泌 ꎬ 从而促进了鱼体的生长 ꎮ 这一结论在对草鱼的研究中亦得到证实 [11] [13] [20] ꎬ 且与对凡纳滨对虾和吉富罗非鱼的研究结果一致 ꎮ 由此推测 ꎬ 谷胱甘肽可能是通过影响与生长有关的激素水平来促进虹鳟的生长 ꎬ 其具体作用机制有待于进一步探索 ꎮ

5 第 6 期王艺 ꎬ 等 : 日粮中添加谷胱甘肽对虹鳟生长性能和抗氧化性能的影响 655 本试验结果同样表明 ꎬ 日粮中添加谷胱甘肽能在一定程度上降低虹鳟的死亡率 ꎬ 这可能与鱼体的抗氧化能力有关 ꎮ 氧自由基会引发脂质过氧化反应 ꎬ 生成脂质过氧化物 ꎬ 脂质过氧化物会导致细胞代谢功能障碍 ꎬ 严重则导致死亡 [21-22] ꎮ 本试验中谷胱甘肽能够对虹鳟的抗氧化能力产生积极影响 ꎬ 分析其原因 ꎬ 说明谷胱甘肽对虹鳟鱼体具有生长和抗氧化等方面的积极调节作用 ꎬ 因而可以降低死亡率 ꎮ 3 2 谷胱甘肽对虹鳟抗氧化性能的影响氧自由基的产生与水产动物的健康状况具有十分密切的联系 [23] ꎮ SOD CAT GR 等有清除氧自由基的作用 [24] ꎬ 是机体内与谷胱甘肽相关的抗氧化酶 ꎬ 因此 ꎬ 这几种酶的活性通常用来反映机体自由基的动态变化 [22ꎬ25-26] ꎮ SOD 可以催化超氧阴离子发生歧化反应 ꎬ 生成过氧化氢和氧气 ꎬ 从而降低组织中超氧阴离子含量 ꎬ 是一种重要的抗氧化酶 ꎬ 其活性能够反映氧自由基的代谢情况 [27-29] ꎮ 动物体内过氧化氢浓度较高时 ꎬ 需要 CAT 来消除其毒性 [30] ꎬ 将过氧化氢分解为水和氧气 ꎬ 从而使细胞免受过氧化氢的毒害 [31-32] ꎮ GR 能够催化氧化型谷胱甘肽 (GSSG) 还原为 GSHꎬ 而 GSH 可以使含有巯基的酶保持活性 ꎬ 从而维持细胞膜的完整性 [33] ꎮ 氧自由基能够导致脂质过氧化 ꎬ MDA 是自由基脂质过氧化损伤的最终分解产物之一 ꎬ 能够引起蛋白质等生物大分子的交联聚合 ꎬ 且具有细胞毒性 ꎬ 其含量的多少能够直接反映脂质过氧化的程度 ꎬ 也能够反映自由基对机体的损伤程度 [34-35] ꎮ 本试验结果显示 ꎬ 谷胱甘肽添加组虹鳟血清 SOD CAT GSH 和 GR 活性较对照组升高 ꎬ 且随添加量的增加呈现先升高后降低的趋势 ꎮ 在周婷婷 [17] 等的研究中 ꎬ 血清与肝脏 SOD 的活性同样随添加量的增加呈现先升高后降低的趋势 ꎮ 推测可能是因为外源性的谷胱甘肽降低了氧自由基对机体的损伤 ꎬ 减轻了虹鳟的抗氧化应激 [36] [10] ꎮ 而在王芳倩对牙鲆的研究中 ꎬ SOD 的活性未受到饲料中谷胱甘肽添加量的影响 ꎬ 推测谷胱甘肽对 SOD 活性的影响与饲养对象的不同也有关 ꎬ 具体作用机制有待 [17] 进一步研究 ꎮ 周婷婷等对吉富罗非鱼的试验显示 ꎬ 随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ 罗非鱼血清和肝脏中 CAT 的活性均呈先升高后降低的趋势 ꎬ 作者推测 ꎬ CAT 可以清除机体内的过氧化氢 ꎬ 使细胞免受其毒害 ꎬ CAT 活性发生变化是因为体内的抗氧化物酶系统被激活了 ꎮ 本研究中 ꎬ 虹鳟血清 CAT 总体活性高于对照组 ꎬ 推测是由于添加适量的谷胱甘肽可以调节机体的抗氧化状态 ꎬ 降低细胞中过氧化氢的浓度 ꎬ 减轻细胞的损伤程度 ꎮ 本试验中 ꎬ 虹鳟血清中的 GSH 和 GR 活性均高于对照组 ꎬ 推测是外源性谷胱甘肽对虹鳟体内与谷胱甘肽有关的反应和代谢有一定的促进作用 ꎬ 使得谷胱甘肽的需要量增多 ꎬ 因而能够将 GSSG 转化为 GSH 的 GR 活性也相应的增强 [17ꎬ33] ꎮ 本试验结果显示 ꎬ 谷胱甘肽添加组 MDA 含量均低于对照组 ꎬ 且随着谷胱甘肽添加量的增加 ꎬ MDA 含量呈现先降低后升高的趋势 ꎬ 且外源性谷胱甘肽对 MDA 含量无显著影 [37] 响 ꎬ 与梁春梅的研究结果一致 ꎮ 推测得到本试验结果的原因是适量的谷胱甘肽可以降低脂质过氧化反应对细胞的毒害作用 ꎬ 以减轻细胞损伤程度 ꎬ 其具体作用机制还有待深入研究 ꎮ 本试验中肝脏抗氧化酶活性结果显示 ꎬ 谷胱甘肽添加组虹鳟肝脏 SOD 活性均升高 ꎬ 且随添加量的增加呈先升高后降低的趋势 ꎮ 说明外源性的谷胱甘肽降低了细胞内氧自由基的含量 ꎬ 这与在血清中的试验结果一致 ꎮ 同时 ꎬ 肝脏 CAT 活性均高于对照组 ꎬ 且随着谷胱甘肽添加量的增加呈现先升高后降低的趋势 ꎬ 这与血清中 CAT 的试验结果相一致 ꎬ [38] [39] 并与 Mourente 等的研究结果一致 ꎮ 焦彩虹研究发现 ꎬ 饲料中添加一定量的谷胱甘肽可以提高奥 [24] 尼罗非鱼血清和肝脏中 GR 活性 ꎮ 朱选等也发现 ꎬ 当饲料中添加 400 mg / kg 的谷胱甘肽时 ꎬ 草鱼肝胰脏中 GR 活性显著高于对照组 ꎮ 本试验中 ꎬ 200 mg / kg 谷胱甘肽添加组虹鳟肝脏中的 GSH 和 GR 活性显著高于对照组 ꎬ 推测与血清中 GSH 和 GR 活性升高的原因相似 ꎬ 外源性谷胱甘肽能够促进对虹鳟体内与谷胱甘肽有关的代谢反应 ꎬ 从而使 GSSG 转化为 GSH 的 GR 活性增强 ꎬ 以满足谷胱甘肽的需要量的增多 [17ꎬ33] ꎮ 各添加组肝脏 MDA 含量与血清 MDA 含量变化保持一致 ꎬ 均随谷胱甘肽添加量的增加先降低后升高 ꎬ 进一步说明适量的谷胱甘肽能够减轻细胞损伤程度 ꎮ 本试验中鳃丝抗氧化酶活性结果显示 ꎬ 虹鳟鳃丝中谷胱甘肽添加组 SOD CAT GSH 和 GR 活性较对照组有所升高 ꎬ 但仅 200 mg / kg 组的 GSH 和 GR 活性显著高于对照组 ꎮ GR 在机体内的主要作用是催化 GSSG 还原为 GSHꎬ 从而维持 GSH / GSSG [10] 的平衡 ꎮ 王芳倩等的试验结果表明 ꎬ 外源性谷胱甘肽能够辅助维持鱼体内 GSH / GSSG 的平衡 ꎬ GSH 由内源性 GSSG 转化 ꎮ 这也与本试验中 GSH 和 GR 活性在血清和肝脏中的试验结果一致 ꎮ

6 656 大连海洋大学学报第 32 卷综上所述 ꎬ 添加适量的谷胱甘肽不仅能够提高虹鳟的增重率特定生长率 ꎬ 降低饵料系数和死亡率 ꎬ 且有助于缓解虹鳟养殖过程中的氧化应激 ꎮ 在循环水养殖模式下 ꎬ 体质量约 g 的虹鳟饲料中谷胱甘肽的适宜添加量为 200 mg / kgꎮ 参考文献 : [1] 方允中 ꎬ 杨胜 ꎬ 伍国耀. 自由基抗氧化剂营养素与健康的关系 [J]. 营养学报 ꎬ2003ꎬ25(4): [2] 刘波. 高温应激与大黄蒽醌提取物对团头鲂生理反应及相关应激蛋白表达的影响 [D]. 南京 : 南京农业大学 ꎬ2012. [3] 麦康森 ꎬ 艾庆辉. 水产养殖中的环境胁迫及其预防营养学途径 [C] / / 中国水产学会 2003 年学术年会. 北京 : 中国水产学会 ꎬ2003: [4] 王荻 ꎬ 刘红柏 ꎬ 罗添允. 中草药与益生菌在水产养殖中协同作用的研究进展 [J]. 大连海洋大学学报 ꎬ2016ꎬ31(5): [5] 江洁 ꎬ 单立峰. 谷胱甘肽的制备及其应用 [ J]. 饲料工业 ꎬ2007ꎬ 28(15): [ 6] Ceriello A.Hyperglycaemia:the bridge between non-enzymatic gly cation and oxidative stress in the pathogenesis of diabetic complica tions[ J].DiabetesꎬNutrition & Metabolismꎬ1999ꎬ12(1): [7] 贾贞 ꎬ 王丹 ꎬ 游松. 谷胱甘肽的研究进展 [ J]. 沈阳药科大学学报 ꎬ2009ꎬ26(3): [8] Ponsoda XꎬBort RꎬJover Rꎬet al. Increased toxicity of cocaine on human hepatocytes induced by ethanol:role of GSH[ J].Biochemi cal Pharmacologyꎬ1999ꎬ58(10): [ 9] Raghunathan V KꎬEllis E MꎬTettey J N Aꎬet al.involvement of re duced glutathione and glutathione reductase in the chronic toxicity of hexavalent chromium to monocytes in vitro [ J ]. Toxicologyꎬ 2007ꎬ231(2-3): [10] 王芳倩 ꎬ 张文兵 ꎬ 麦康森 ꎬ 等. 饲料中添加还原型谷胱甘肽对牙鲆生长和抗氧化能力的影响 [J]. 中国海洋大学学报 ꎬ2011ꎬ41 (4): [11] 赵红霞 ꎬ 谭永刚 ꎬ 周萌 ꎬ 等. 饲料中添加谷胱甘肽对草鱼生长生理指标和抗病力的影响 [ J]. 中国水产科学 ꎬ2007ꎬ14( 4): [12] 曹俊明 ꎬ 刘晓华 ꎬ 周萌 ꎬ 等. 饲料中添加谷胱甘肽对凡纳滨对虾非特异性免疫因子和相关酶活性的影响 [ J]. 华中农业大学学报 ꎬ2007ꎬ26(4): [13] 刘晓华 ꎬ 曹俊明 ꎬ 吴建开 ꎬ 等. 饲料中添加谷胱甘肽对凡纳滨对虾肝胰腺抗氧化指标和脂质过氧化物含量的影响 [ J]. 水产学报 ꎬ2007ꎬ31(2): [14] Vincenzini M Tꎬ Favilli Fꎬ Iantomasi T. Intestinal uptake and transmembrane transport systems of intact GSH: characteristics and possible biological role [ J]. Biochimica et Biophysica Acta ( BBA) -Reviews on Biomembranesꎬ1992ꎬ1113(1): [15] 张国良 ꎬ 赵会宏 ꎬ 周志伟 ꎬ 等. 还原型谷胱甘肽对罗非鱼生长和抗氧化性能的影响 [J]. 华南农业大学学报 ꎬ2007ꎬ28(3): [16] Infante J L ZꎬCahu C LꎬPeres A.Partial substitution of di- and tripeptides for native proteins in sea bass diet improves Dicentrar chus labrax larval development [ J]. The Journal of Nutritionꎬ 1997ꎬ127(4): [17] 周婷婷 ꎬ 曹俊明 ꎬ 黄燕华 ꎬ 等. 饲料中添加谷胱甘肽对吉富罗非鱼肝脏生长及抗氧化相关基因 mrna 表达量的影响 [ J]. 广东农业科学 ꎬ2012ꎬ39(14): [18] 梁萌青 ꎬ 王成刚 ꎬ 陈超 ꎬ 等. 几种添加剂对红鳍东方鲀的促生长效果与 RNA / DNA 关系 [J]. 海洋水产研究 ꎬ2001ꎬ22(2): [19] Chen J YꎬChen J CꎬChang Chiyaoꎬet al.expression of recombi nant tilapia insulin-like growth factor-i and stimulation of juven ile tilapia growth by injection of recombinant IGFs polypeptides [ J].Aquacultureꎬ2000ꎬ181(3-4): [20] Xiao DongꎬLin Haoran.Effects of cysteamine a somatostatin-in hibiting agent on serum growth hormone levels and growth in ju venile grass carp ( Ctenopharyngodon idellus) [ J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiologyꎬ2003ꎬ134(1):93-99 [21] Di Giulio R T DꎬWashburn P CꎬWenning R Jꎬet al.biochemical responses in aquatic animals:a review of determinants of oxidative stress [ J ]. Environmental Toxicology and Chemistryꎬ 1989ꎬ 8 (12): [22] Rudneva I I.Blood antioxidant system of Black Sea elasmobranch and teleost[ J].Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacologyꎬ Toxicology and Endocrinologyꎬ 1997ꎬ 118 ( 2 ): [23] Winston G W. Oxidants and antioxidants in aquatic animals[ J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Comparative Pharmacologyꎬ1991ꎬ100(1-2): [24] 朱选 ꎬ 曹俊明 ꎬ 赵红霞 ꎬ 等. 饲料中添加谷胱甘肽对草鱼组织中谷胱甘肽沉积和抗氧化能力的影响 [J]. 中国水产科学 ꎬ2008ꎬ 15(1): [25] Mourente GꎬTocher D RꎬDiaz Eꎬet al.relationships between an tioxidantsꎬ antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation products during early development in Dentex dentex eggs and lar vae[ J].Aquacultureꎬ1999ꎬ179(1-4): [26] Trenzado CꎬHidalgo M CꎬGarcía - Gallego Mꎬet al. Antioxidant enzymes and lipid peroxidation in sturgeon Acipenser naccarii and trout Oncorhynchus mykiss.a comparative study[ J].Aquacultureꎬ 2006ꎬ254(1-4): [27] Campa-Córdova A IꎬHernández-Saavedra N YꎬDe Philippis Rꎬ et al.generation of superoxide anion and SOD activity in haemo cytes and muscle of American white shrimp ( Litopenaeus van namei) as a response to β-glucan and sulphated polysaccharide [ J].Fish & Shellfish Immunologyꎬ2002ꎬ12(4): [28] 张欣. 超氧化物歧化酶 ( SOD) 及其研究进展 [ J]. 内蒙古石油化工 ꎬ2010ꎬ36(16): [29] Li Zhihuaꎬ Xie Songꎬ Wang Junxiaꎬ et al. Effect of intermittent starvation on growth and some antioxidant indexes of Macrobrachi um nipponense ( De Haan) [ J]. Aquaculture Researchꎬ2009ꎬ40 (5): [30] Hunt C RꎬSim J EꎬSullivan S Jꎬet al. Genomic instability and catalase gene amplification induced by chronic exposure to oxida tive stress[ J].Cancer Researchꎬ1998ꎬ58(17):

7 第 6 期王艺 ꎬ 等 : 日粮中添加谷胱甘肽对虹鳟生长性能和抗氧化性能的影响 657 [31] David MꎬMunaswamy VꎬHalappa Rꎬet al.impact of sodium cya nide on catalase activity in the freshwater exotic carpꎬ Cyprinus carpio ( Linnaeus) [ J]. Pesticide Biochemistry and Physiologyꎬ 2008ꎬ92(1): [32] 孟令丽 ꎬ 梁成云 ꎬ 杨彦飞 ꎬ 等. 维生素 E 对不同饲喂时期延边黄牛血清维生素 E 含量及抗氧化酶的影响 [ J]. 黑龙江畜牧兽医 ꎬ2009(6): [33] 储霞玲. 硒和谷胱甘肽联合作用对凡纳滨对虾生长及抗氧化功能的影响 [D]. 广州 : 中山大学 ꎬ2009. [34] 陈汉 ꎬ 王慧君 ꎬ 李学锋 ꎬ 等. 甲基苯丙胺对大鼠脑组织中 NOꎬ SOD 和 MDA 的影响 [J]. 中国药物依赖性杂志 ꎬ2007ꎬ16(2): [35] Pellerin-Massicotte J.Oxidative processes as indicators of chemi cal stress in marine bivalves [ J]. Journal of Aquatic Ecosystem Healthꎬ1994ꎬ3(2): [36] Peña-Llopis SꎬPeña J BꎬSancho Eꎬet al.glutathione-dependent resistance of the European eel Anguilla anguilla to the herbicide molinate[ J].Chemosphereꎬ2001ꎬ45(4-5): [37] 梁春梅. 还原型谷胱甘肽对奥尼罗非鱼 ( Oreochromis niloticus O. aureus) 幼鱼生长免疫功能的影响及其机理研究 [ D]. 广州 : 华南农业大学 ꎬ2006. [38] Mourente GꎬDíAz-Salvago EꎬBell J Gꎬet al. Increased activities of hepatic antioxidant defence enzymes in juvenile gilthead sea bream ( Sparus aurata L.) fed dietary oxidised oil:attenuation by dietary vitamin E[ J].Aquacultureꎬ2002ꎬ214(1-4): [39] 焦彩虹. 谷胱甘肽对罗非鱼生长的影响及其机理研究 [ D]. 广州 : 华南农业大学 ꎬ2004. Effects of dietary glutathione on growth and anti-oxidative capability of rainbow trout Oncorhynchus mykiss WANG Yi 1 ꎬ SUN Guo-xiang 2 3 ꎬ LIU Ying 1 ꎬ YANG Xiu-liang 3 ꎬ ZHANG Xu 3 ꎬ WANG Shun-kui 4 (1. Aquacultural Engineering Research & Development Centerꎬ Dalian Ocean Universityꎬ Dalian ꎬ Chinaꎻ 2. Institute of Oceanologyꎬ Chinese A cademy of Sciencesꎬ Qingdao ꎬ Chinaꎻ 3. Shandong Jincheng Biological Pharmaceutical Company Limitedꎬ Zibo ꎬ Chinaꎻ 4. Shandong Oriental Ocean Company Limitedꎬ Yantai ꎬ China) Abstract: The rainbow trout Oncorhynchus mykiss with initial body weight of (718.3±36.3) g were reared in a recy cling water system and fed diets containing glutathione (GSH) at a rate of 0ꎬ100ꎬ200ꎬ400 and 600 mg / kg at water temperature of (15.0±1.0) for 8 weeks to investigate the effects of dietary glutathione on the growth performance and antioxidant ability and resistance to nitrite exposure in rainbow trout. The results showed that average weight gain rate (WGR)ꎬ specific growth rate (SGR) and food intake (FI) were found to be elevated first and then de clined with increase in dietary SGR levelꎬ the maximum in the fish fed the diet containing 200 mg / kg of GSH and significantly higher than those in other groups ( P<0.05). There was significantly lower food conversion ratio in 200 mg / kg group than in other groups (P<0.05)ꎬ with the minimal mortality rate (4.04%). The gill filament and ser um superoxide dismutase ( SOD) activities in GSH-fed fish were higher than those in the control groupꎬ significant ly higher serum and hepatic SOD activities in 200 mg / kg GSH groups. The gill filamentꎬ serum and hepatic catalase ( CAT) activities were higher in GSH-fed fish than those in the control groupꎬ increase first and then decrease with elevated dietary GSH levelꎬ significantly higher serum and hepatic CAT activities in 200 mg / kg GSH groups( P< 0.05). There were significantly lower malondialdehyde ( MDA) levels in serumꎬ liver and gill filament in GSH-fed fish than those in the control groupꎬ without significant difference( P>0.05) ꎬ and the minimum in the fish fed the diet containing GSH at a rate of 200 mg / kg. The findings indicate that supplementation of suitable amount of gluta thione leads to improve the growth and antioxidant capacity of rainbow trout. Key words: Oncorhynchus mykissꎻ glutathioneꎻ growthꎻ anti-oxidative capability

522 42, (Procambarus clarkii), 7g, (24% 27% 30%), 3 (4% 7% 10%), 9, 4, ,, 2mm, 4 1.3, ( )g 432, 36 ( cm, ), 10 ( : =

522 42, (Procambarus clarkii), 7g, (24% 27% 30%), 3 (4% 7% 10%), 9, 4, ,, 2mm, 4 1.3, ( )g 432, 36 ( cm, ), 10 ( : = 42 4 Vol.42, No.4 2011 7 OCEANOLOGIA ET LIMNOLOGIA SINICA July, 2011 (Procambarus clarkii) * 1 1 2 1 1 1 1 (1. 210095; 2. 210017) 3 3, [ (7.03 0.05)g] 3 (24% 27% 30%) 3 (4% 7% 10%), 9, 4, 10, 8, (P>0.05),