缩合单宁对海鲈生长性能、体成分、营养物质表观消化率及肠道组织结构的影响

彭 凯，陈 冰，赵红霞，王丽娟，朱喜锋，黄 文

(广东省农业科学院动物科学研究所，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，农业农村部华南动物营养与饲料重点实验室，广州 510640)

海鲈(Lateolabtaxmaculatus)，又称花鲈、七星鲈，是中国海水养殖鲈鱼的主要优质品种之一，主要分布于中国东南沿海地区，如广东、福建、山东。海鲈肉质细嫩、味道鲜美、营养丰富，一直备受市场和消费者青睐。根据中国渔业统计年鉴数据显示，2020年中国海鲈产量近20万t，年总产值超过30亿元，市场前景广阔[1]。然而，随着集约化高密度养殖模式的迅猛发展，海鲈养殖暴露出来的氧化应激、病害、免疫力低等问题逐渐加剧，已成为制约产业发展亟待解决的问题。另一方面，自2021年进入“无抗时代”后，水产生产面临的挑战有增无减，抗生素优势的空缺亟待填补，迫切需要寻求新的抗生素替代品，维持水产养殖朝向绿色、安全、可持续的方向发展。

植物提取物来源于大自然，相比抗生素及化学药物，具有高效、绿色、安全的优势，是抗生素替代品的理想选择。在众多植物提取物中，缩合单宁是一类由黄烷-3-醇单体组成的聚合物，属于多酚类化合物，具有较强的抗菌、消炎、抗氧化等生物活性[2-3]。长期以来，缩合单宁被视为饲料抗营养因子，主要归因于缩合单宁对动物采食量、营养物质消化率及生长的不利影响。然而，有关缩合单宁对水产动物生长和健康的研究报道很少，相关作用机理仍不完全清楚。黎梅[4]研究表明，饲料中缩合单宁(纯度78%)的添加量超过30 g/kg可降低草鱼的采食量和生长性能，破坏肠道组织结构，削弱肠道健康。近年来研究表明，低剂量缩合单宁不仅不影响动物的生长，还能通过调节动物肠道菌群的途径增强机体健康[5-6]。Peng等[7-8]报道，当饲料中缩合单宁的添加量<1 g/kg时，不仅不影响海鲈的生长性能和消化功能，还能提高海鲈血清和肝脏的抗氧化能力，增强鱼体抵抗环境应激的能力。饲料中添加0.5 g/kg缩合单宁对凡纳滨对虾具有促生长作用[9]。这说明缩合单宁对水产动物生长和健康的影响与其浓度直接相关。然而高剂量(>1 g/kg)缩合单宁对海鲈影响如何仍不清楚。本试验通过研究缩合单宁对海鲈生长性能、体成分、营养物质表观消化率及肠道组织结构的影响，旨为饲用缩合单宁的资源开发及其在水产养殖中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

3种试验饲料(T1、T2和T3)组成及营养水平见表1。T1为基础饲料，T2和T3分别在T1的基础上添加1和2 g/kg缩合单宁，3组饲料配制时保持等氮等脂。缩合单宁来源于葡萄籽(购自广州飞禧特生物科技有限公司)，其提取和纯化步骤参照彭凯[10]方法，缩合单宁先溶于水后添加到饲料中。饲料原料全部通过60目标准筛，混合均匀后经双螺杆挤压机(SLX-80，华南理工大学科技实业有限公司)制成颗粒饲料(直径为2.0 mm)，经55 ℃烘干，冷却至室温，于-20 ℃保存备用。T1、T2和T3中缩合单宁的实际含量分别为0、0.95和1.93 g/kg(参照Terrill等[11]方法检测)。

表1 试验饲料组成及营养水平(干物质基础)

1.2 试验设计与饲养管理

选择初始体重为(2.76±0.05)g的健康海鲈幼苗480尾，随机分为3组，每组4个重复，每个重复40尾。将鱼苗随机分配到12个圆柱形玻璃纤维缸(容积为350 L)中，分别投喂3组试验饲料，养殖周期为63 d。采取饱食投喂方法，每天饲喂2次(08:00和20:00)，记录饲料投喂量、鱼苗死亡数量及养殖水质情况。试验期间采取自然光照，水温为26～28 ℃，溶解氧浓度>5.0 mg/L，氨氮及亚硝酸盐浓度<0.02 mg/L，pH为7.8～8.2。

1.3 样品采集与分析

1.3.1 表观消化率 于试验周期的第49～63天连续收集粪便，每天晨饲后1 h清除残料，4 h后依据虹吸法收集新鲜、饱满、包膜完整的粪便(收集粪便期间暂停曝气)，直至每个重复收集到足够的粪便(干物质重>10 g)，样品于-20 ℃保存，依据酸不溶灰分法测定营养物质表观消化率[12]，包括干物质消化率、粗蛋白质消化率、粗脂肪消化率、灰分消化率。

表观消化率的计算公式如下：

营养物质表观消化率(%)=[1-(a×b)/(c×d)]×100%，其中a和b分别为饲料和粪便中酸不溶灰分的含量(%)，b和d分别为粪便和饲料中营养物质的含量(%)。

1.3.2 生长性能 试验结束后，海鲈禁食24 h后采样。统计每缸中鱼的数量和总重量，计算存活率、终末体重、增重率、摄食量、特定生长率和饲料系数。每缸随机取3尾鱼分析全鱼体成分，如水分、粗蛋白质、粗脂肪、灰分的含量。

生长性能的计算公式如下：

存活率(%)=终末尾数/初始尾数×100%

增重率(%)=(终末体重-初始体重)/初始体重×100%

特定生长率(%/d)=(ln终末体重-ln初始体重)/饲养天数×100%

饲料系数=摄食饲料总量/(终末体重-初始体重)

1.3.3 肠道组织结构 试验结束后，每缸随机取4尾鱼，分离胃部后端膨大处1 cm的前肠，置于4%福尔马林固定液中保存，制备石蜡组织切片，采用高碘酸-无色品红染色(PAS染色)，置于显微镜下观察肠绒毛形态[9]，测定肠绒毛杯状细胞数量(以单个完整肠绒毛计)、肠绒毛长度、肠绒毛宽度、肌层厚度。

1.3.4 指标分析 饲料、全鱼和粪便样品中的水分含量采用105 ℃常压干燥法测定，粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定，粗脂肪含量采用乙醚抽提法测定，灰分含量采用550 ℃ 灼烧法测定。饲料和粪便样品中的酸不溶灰分含量依据Huang等[13]方法测定。

1.4 数据处理与分析

采用SPSS 17.0统计软件对试验数据进行分析。依据One-Way ANOVA单因素方差分析和Duncan氏多重比较法对数据的差异显著性进行分析，若不满足方差齐性，则采用Dunnett-T3检验法进行多重比较。试验数据用平均值±标准误表示，显著性水平为P<0.05。

2 结 果

2.1 生长性能

由表2可知，各组之间的成活率和饲料系数无显著差异(P>0.05)。T3组的终末体重、增重率、摄食量和特定生长率均显著低于T1和T2组(P<0.05)。T1和T2组之间的终末体重、增重率、摄食量和特定生长率均无显著差异(P>0.05)。

表2 海鲈生长性能的测定结果

2.2 全鱼体成分

由表3可知，全鱼水分、粗蛋白质、粗脂肪和灰分含量在3组间均无显著差异(P>0.05)。

表3 海鲈全鱼体成分的测定结果(湿重基础)

2.3 营养物质表观消化率

由表4可知，干物质和粗蛋白质的表观消化率均表现为T1>T2>T3(P<0.05)。T3组粗脂肪表观消化率显著低于T1和T2组(P<0.05)，T1和T2组之间的粗脂肪表观消化率无显著差异(P>0.05)。各组之间灰分表观消化率无显著差异(P>0.05)。

表4 海鲈营养物质表观消化率的测定结果

2.4 肠道组织结构

由图1可知，T1组肠道组织结构正常，肠绒毛形态规则，排列整齐。T2组肠绒毛结构有轻度损伤，表现为肠绒毛长度缩短，杯状细胞数量增加。T3组肠绒毛结构损伤严重，表现为肠绒毛萎缩变形，边缘轮廓不清，部分绒毛断裂交联，绒毛长度缩短，杯状细胞数量增加。

线段a，肌层厚度；线段b，绒毛长度；线段c，绒毛宽度；箭头，指示杯状细胞Segment a,Muscular thickness;Segment b,Villus length;Segment c,Villus width;Arrow,Indicates gobbler cells图1 海鲈肠道组织结构(PAS染色，200×)Fig.1 Intestinal histomorphology of Lateolabtax maculatus (PAS staining,200×)

由表5可知，绒毛长度表现为T1>T2>T3(P<0.05)。T2和T3组杯状细胞数量显著大于T1(P<0.05)，T2和T3组之间的杯状细胞数量无显著差异(P>0.05)。各组之间的绒毛宽度和肌层厚度均无显著差异(P>0.05)。

表5 海鲈肠绒毛长度、宽度、肌层厚度和杯状细胞数的测定结果

3 讨 论

3.1 缩合单宁对海鲈生长性能的影响

Peng等[7]报道，当饲料中缩合单宁的添加量为0.2、0.4、0.6和0.8 g/kg时，不影响海鲈的生长性能。本试验结果表明，饲料中添加1 g/kg缩合单宁也不影响海鲈的生长性能，但添加2 g/kg缩合单宁则显著抑制了海鲈生长，说明缩合单宁对海鲈生长性能的影响取决于饲料中缩合单宁的添加量。这与Becker等[14]在鲤鱼及Aiura等[15]在罗非鱼上的研究结果相似。Peng等[9]报道，饲料中添加0.5 g/kg缩合单宁显著增加了凡纳滨对虾的增重率和特定生长率，说明适量的缩合单宁对凡纳滨对虾具有促生长作用。另有研究表明，饲料中单宁水平低于5 g/kg可提高虹鳟[16]、条文鲈[17]、小龙虾[18]和罗非鱼[19]的生长性能。综上所述，缩合单宁对水产动物生长性能的影响主要取决于饲料中缩合单宁的水平以及水产动物的种类。在本试验中，饲料中添加1 g/kg缩合单宁显著降低了海鲈干物质和粗蛋白质的表观消化率，减少了肠绒毛高度，但不影响海鲈生长性能，这可能是缩合单宁对海鲈有利和不利影响相互抵消的结果。一方面，缩合单宁通过损伤肠道组织结构干预营养物质的消化吸收，对动物生长产生不利影响；另一方面，缩合单宁通过提高机体抗氧化免疫力，促进动物健康生长，如Peng等[7]研究表明，饲料中添加1 g/kg缩合单宁不仅不影响海鲈的生长性能，还能增强机体抗氧化和抗应激能力。

3.2 缩合单宁对海鲈营养物质表观消化率的影响

本试验结果表明，饲料中添加缩合单宁降低了海鲈对干物质、粗蛋白质和粗脂肪的表观消化率。相关研究表明，缩合单宁可以降低鱼类的采食量和营养物质的表观消化率，因为缩合单宁具有苦涩味，影响饲料适口性[14,20]。据Peng等[7]报道，当饲料中缩合单宁的添加量为0.6、0.8和1.0 g/kg时，显著抑制了海鲈对干物质的表观消化率。本试验中，缩合单宁抑制海鲈营养物质表观消化率的原因可能是因为缩合单宁对肠道消化酶活性的抑制作用。Peng等[21]研究表明，饲料中添加缩合单宁显著抑制了海鲈的肠道钠钾ATP酶及胰蛋白酶活性，从而阻碍了肠道对氨基酸的吸收，降低了饲料消化率。缩合单宁对肠道消化功能的抑制作用通常归因于缩合单宁与肠道中其他营养素形成了复合物，如缩合单宁与酶或蛋白质形成复合物，以及缩合单宁通过抑制肠道微生物而降低后者对营养物质的消化能力[22-23]。另一方面，从本试验肠道组织结构的分析结果来看，饲料中添加缩合单宁降低了肠绒毛长度，增加了绒毛杯状细胞数量，表明缩合单宁破坏了海鲈的肠绒毛结构与肠道完整性，这可能是缩合单宁降低营养物质表观消化率的重要原因之一。

3.3 缩合单宁对海鲈肠道组织结构的影响

肠道组织结构分析是评价动物肠道健康的主要手段之一。本试验结果表明，饲料中添加缩合单宁破坏了海鲈的肠道组织结构，导致肠绒毛长度缩短，杯状细胞数量增加。绒毛长度缩短代表肠道吸收面积减少，杯状细胞数目增加代表肠道炎症增加[24]。张敏等[25]研究表明，饲粮中添加0.3 g/kg单宁及儿茶提取物显著降低了肉鸡的肠绒毛长度，不利于肠道形态结构的发育。黎梅[4]报道，饲料中添加缩合单宁破坏了草鱼肠道组织结构，削弱肠道健康，这是因为缩合单宁诱导了肠道氧化损伤，加重细胞凋亡，抑制肌球蛋白轻链激酶信号通路，最终破坏肠道紧密连接结构和完整性。此外，缩合单宁具有较强的收敛性，容易与肠道黏膜蛋白形成不溶性鞣酸蛋白沉淀，从而改变肠绒毛形态结构[4]，这可能是缩合单宁破坏海鲈肠道组织结构的另一原因。

4 结 论

本试验条件下，饲料中添加1和2 g/kg缩合单宁对海鲈的生长性能、营养物质消化率和肠道组织结构均产生一定影响。2 g/kg缩合单宁可抑制海鲈生长，降低营养物质消化率，并诱发肠道损伤，提示海鲈饲料中添加缩合单宁应当谨慎，建议添加水平不高于1 g/kg。