葡萄糖酸铬对锦鲤生长、部分血液生化指标及肝胰脏抗氧化指标的影响

(1.天津农学院水产学院，天津市水产生态与养殖重点实验室，天津 300384；2.天津市观赏鱼技术工程中心，天津 300042；3.天津市水产研究所，天津 300042)

摘要:为研究饲料中葡萄糖酸铬添加量对锦鲤Cyprinus carpio生长、部分血液生化指标和抗氧化指标的影响，选取体质量为(4.18

0.38) g的锦鲤进行为期8周的饲养试验，试验鱼共525尾，随机分成7组，每组设3个平行,分别投喂添加不同含量葡萄糖酸铬的试验饲料，其中Cr3+含量分别为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg(饲料)。结果表明：在葡萄糖酸铬添加量为0.4 mg/kg时，锦鲤增重率(BWG)、特定生长率(SGR)和蛋白质效率(PER)显著升高(P<0.05)，饲料系数(FCR)显著降低(P<0.05)；添加葡萄糖酸铬能显著提高锦鲤血清中总蛋白(TP)含量(P<0.05)，血糖(GLU)含量在葡萄糖酸铬添加量为0.4～1.6 mg/kg时显著降低(P<0.05)，甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)含量在葡萄糖酸铬添加量为0～0.4 mg/kg时无显著性差异(P>0.05),添加量超过0.8 mg/kg时TG和TC含量显著高于对照组(P<0.05)；锦鲤肝胰脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化氢酶(GSH-PX)活力均随葡萄糖酸铬添加含量的升高呈先升高后降低的趋势，最高值分别出现在0.4、0.8、1.6 mg/kg葡萄糖酸铬添加组且显著高于其他组(P<0.05)，丙二醛(MDA)含量在葡萄糖酸铬添加量超过0.4 mg/kg时显著升高(P<0.05)。研究表明，在饲料中添加葡萄糖酸铬能促进锦鲤生长，降低血糖含量，提高肝胰脏抗氧化能力，以增重率为指标，根据折线模型得出锦鲤饲料中最适Cr3+含量为0.24 mg/kg(饲料)。

关键词:锦鲤；葡萄糖酸铬；生长；血液生化指标；肝胰脏抗氧化指标

糖类是三大能源物质(蛋白质、脂肪、糖类)中最廉价的物质，在饲料中以适宜比例替代蛋白，可以有效降低饲料成本，并减轻氨氮对水体环境的污染[1-4]。同时，添加适量糖类还可增加饲料黏结性，易于制粒[5]。与陆生动物相比，鱼类对糖类的利用度较低，高比例替代易导致生长缓慢、代谢异常[6-7]。因而，如何提高鱼类对糖类物质的利用能力已成为鱼类营养研究的热点问题。

铬(Chromium，Cr)作为动物体必需的一种痕量元素，在机体糖代谢过程中起着改善糖耐量、促进脂肪合成的作用，并能影响糖原的积累，是胰岛素活性的辅因子和葡萄糖耐量因子。研究证实，在饲料中添加三价铬可有效改善机体葡萄糖耐量，降低血糖浓度[8-9]，提高机体对糖类的利用能力[10-11]，并促进鱼类生长[12-13]，同时，三价铬还可有效增强机体的免疫功能和抗应激能力[14-17]。目前，铬作为一种饲料添加剂已经广泛应用在畜禽动物和一些水产动物饲料中。吡啶甲酸铬因其稳定性强、易于被机体吸收且效价最高，已成为应用最广的铬源，但也有研究发现，吡啶甲酸铬可能对细胞和DNA产生毒性作用[18-19]。其他铬源如烟酸铬存在稳定性差、在消化吸收过程中易造成较大损失及同铬间的有机螯合度差等缺点。而葡萄糖酸铬(CrG)作为一种有机铬，具有生物活性高、易于吸收等优势。如张薇等[20]在饲料中添加葡萄糖酸铬对大鼠生长激素的研究表明，随着葡萄糖酸铬添加量的增加，大鼠体内生长激素不断增加；文香兰等[21]对糖尿病小鼠的研究表明，葡萄糖酸铬具有显著降血糖的作用。但有关葡萄糖酸铬对鱼类影响的研究较少，为此，本试验中选择具有高生物活性的葡萄糖酸铬作为试验铬源，选用体色艳丽、易于饲养且广受消费者欢迎的锦鲤Cyprinus carpio为试验动物，以糊精为糖源，研究了不同葡萄糖酸铬添加量对锦鲤生长、部分血液和抗氧化指标的影响，旨在为使用葡萄糖酸铬作为锦鲤配合饲料添加剂提供参考依据。

1 材料与方法

试验用锦鲤由天津市西青区精武镇观赏鱼养殖基地提供，运送到天津市水产生态与养殖重点实验室后暂养2周。

1.2.1 试验饲料的制备以天津市天祥水产有限责任公司提供的天祥585饲料作为基础饲料，经高速多功能粉碎机粉碎后，分别添加0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/kg(饲料)的葡萄糖酸铬(以Cr3+计)，用制粒机(章丘市华翔颗粒机械有限公司,SKJ-120)制成直径为1.2 mm的颗粒饲料，自然风干备用。葡萄糖酸铬购自湖北拓楚慷元医药化工有限公司，有效含量为97.87%，其中铬含量为8%。

1.2.2 试验设计暂养期间用不添加葡萄糖酸铬的基础饲料(天津市天祥水产有限责任公司生产，蛋白质含量32%、脂肪含量5%)投喂，待试验鱼适应后,选取大小基本一致、体表无伤的健康锦鲤525尾，初始体质量为(4.18

0.38)g，随机分配到21只蓝色塑料水箱(79 cm×58 cm×48 cm)中。试验共分为7组，每组设3个重复，每箱25尾，饱食投喂，每天喂两次(8:30和16:30)，喂食1 h后吸出水中残饵。每天换水1次，每次换水箱水总量的1/3，试验用水为曝气24 h以上的自来水。试验期间水温为25～28 ℃，pH为7.2～7.5，溶氧量为6～7 mg/L。养殖周期为8周。

1.2.3 样品的采集饲养试验结束后，所有试验鱼禁食24 h，经MS-222(40 mg/L)麻醉后，将每只塑料水箱中的鱼称重并记录。从每箱中随机取20尾鱼，用1 mL注射器于尾部采血，离心(4 ℃，4000 g)10 min，取上清液。采血后的试验鱼在冰盘里进行解剖，取肝胰脏，用生理盐水洗净后，将肝胰脏和生理盐水按1∶9(g∶mL)混合后用高通量组织研磨器制成10%的匀浆液，离心(4 ℃，4000 g)10 min后，取上清液。所有样品置于超低温冰箱中保存备用。

1.2.4 试验指标的测定与计算增重率(%)、存活率(%)、特定生长率(%/d)、饵料系数、蛋白质效率计算公式分别为

增重率(BWG)=(Wt-W0/W0)×100%，

饲料系数(FCR)=C/(Wf+Wd-Wi)，

存活率=存活尾数/总尾数×100%。

其中：W0为试验鱼初始平均质量(g)；Wt为试验鱼终末平均质量(g)；t为试验时间(d)；C为摄饵量 (干质量,g)；Wf为试验鱼终末总质量(g)；Wd为死亡试验鱼总质量(g)；Wi为试验鱼初始总质量(g)；Cp为蛋白质摄入量 (干质量, g)。

采用南京建成生物工程研究所的试剂盒分别测定肝胰脏中谷胱甘肽过氧化氢酶(GSH-PX)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL)、总蛋白(TP)、血糖(GLU)含量。

试验数据运用Excel软件计算平均值和标准差，用平均值

标准差表示。用SPSS 17.0软件分析数据，采用单因素方差法进行显著性分析，采用Duncan法进行多重比较，显著性水平设为0.05。

2 结果与分析

从表1可见：饲养8周后，各试验组锦鲤存活率为94.00%～100.00%，各组间均无显著性差异(P>0.05)；锦鲤增重率、特定生长率和蛋白质效率均随葡萄糖酸铬添加量的增加呈先升高后降低的趋势，最高值均出现在葡萄糖酸铬添加量为0.4 mg/kg组，且显著高于对照组和1.6、3.2 mg/kg葡萄糖酸铬添加量组(P<0.05)；锦鲤饵料系数随葡萄糖酸铬添加量的增加呈先降低后升高的趋势，添加量为0.4 mg/kg时显著低于对照组、1.6、3.2 mg/kg添加组(P<0.05)。以增重率为指标，根据折线模型计算得出锦鲤饲料中最适Cr3+含量为0.24 mg/kg(饲料)如图1所示。

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)，标有相同小写字母者表示组间无显著性差异(P>0.05)，下同
Note:The means with different letters within the same column are significant differences at the 0.05 probability level, and the means with the same letters within the same column are not significant differences, et sequentia

从表2可见：饲料中葡萄糖酸铬添加量为0.1～0.8 mg/kg时,锦鲤血清中TC含量呈递减趋势，最低值出现在0.8 mg/kg添加组，且显著低于除0.4 mg/kg添加组之外的其他各组(P<0.05)；饲料中添加葡萄糖酸铬后能显著提高锦鲤血清中TP含量(P<0.05)，当葡萄糖酸铬添加量为0.8～3.2 mg/kg时，TG含量较对照组显著升高(P<0.05)，0～0.4 mg/kg添加组间的TG含量无显著性差异(P>0.05)；GLU含量随葡萄糖酸铬添加量的增加呈先下降后升高趋势，当添加量为0.4～1.6 mg/kg时，锦鲤GLU含量显著低于对照组(P<0.05)；在饲料中添加葡萄糖酸铬能显著提高锦鲤血清HDL含量(P<0.05)，1.6 mg/kg添加组HDL含量最高且显著高于其他各组(P<0.05)；除3.2 mg/kg添加组LDL含量最高且显著高于0.2 mg/kg添加组(P<0.05)外，其他各组间均无显著性差异(P>0.05)。

从表3可见：锦鲤肝胰脏SOD、CAT、GSH-PX活力均随葡萄糖酸铬添加量的升高呈先升高后降低的趋势，最高值分别出现在0.4、0.8、1.6 mg/kg添加组，且显著高于其他组(P<0.05)；而MDA含量与上述3种酶活力呈相反的变化趋势，葡萄糖酸铬添加量在0.1～0.4 mg/kg时，与对照组无显著性差异(P>0.05)，添加量超过0.4 mg/kg时，MDA含量显著升高(P<0.05)。

3 讨论

在饲料中添加三价铬离子，可有效改善水产动物(三文鱼、罗非鱼等)的生长性能。罗刚[22]通过在饲料中添加吡啶甲酸铬研究其对三文鱼生长性能的影响，结果表明，吡啶甲酸铬能够显著提高三文鱼增重率，降低三文鱼饲料转化率，并有效促进三文鱼的生长；李红霞[23]在对罗非鱼的研究中也发现了同样的结果；蔺玉华等[24]研究发现,在饲料中添加0.5 mg/kg的三价铬盐也能提高鲤生长。本试验中，添加0.4 mg/kg葡萄糖酸铬能显著提高锦鲤的增重率、特定生长率和蛋白质效率，降低饲料系数，与上述试验结果相类似。而孙敏敏等[25]研究发现，在饲料中添加酵母铬对尼罗罗非鱼的增重率、特定生长率和饲料系数均无显著性影响。添加三价铬引起不同的试验结果，与铬的形式不同、动物种类不同以及日常管理差异等有关。此外，本试验中，饲料中葡萄糖酸铬的添加量大于等于0.8 mg/kg时，锦鲤的增重率、特定生长率和蛋白质效率等指标均下降至与对照组相近的水平，说明过高的葡萄糖酸铬添加量可能会对锦鲤生长造成不利影响。而蔺玉华等[26]的研究发现，添加2 mg/kg的氯化铬会抑制鲤的生长，高于本试验结果中的0.8 mg/kg。其原因可能与铬的吸收率有关，研究发现，无机三价铬的吸收率较低，仅为1%～3%，而当无机 Cr+3与有机分子(如氨基酸、吡啶酸等)形成复合物时，其吸收率最高可达到10%～25%[27-28]。本试验中采用的有机葡萄糖酸铬吸收率高于氯化铬，有关三价铬在动物体的吸收机理尚不明确，仅知小肠是铬的主要吸收部位，吸收能力最强的是空肠[29]，无机三价铬的吸收是被动转运过程[30]。Kegley等[31]在对牛的研究中证实了上述观点。而且在生理环境中，铬的有机形式比无机形式有更高的稳定性 [32]。此外，养殖模式和饲料成分不同等也可能是造成差异的原因。

铬是维持人体糖代谢的重要因素。研究表明，铬是胰岛素的协同因子，与胰岛素及其受体中的巯基配位形成三价配合体，促进胰岛素和受体间的反应，从而起到降血糖的作用[33]。研究表明，对试验性糖尿病大鼠补铬，能有效降低其血糖含量[34-35]。在鱼类研究方面，孙敏敏等[25]、蒋伟明等[36]研究发现，在饲料中添加有机铬对鱼类同样也有降血糖的作用。本试验结果表明，GLU含量随葡萄糖酸铬添加量的增加呈先下降后升高的趋势，葡萄糖酸铬添加量为0.4～1.6 mg/kg时，锦鲤血糖含量显著低于对照组，与上述结果相类似。有关三价铬对血脂的影响，研究结果不尽相同。王敏奇等[37]的研究表明，在饲料中添加铬可降低育肥猪的TG、TC含量，提高HDL含量。黄所含[38]对育肥猪和良凤鸡的研究发现，添加酵母铬在一定程度上降低了TC含量，显著降低了TG含量。对于鱼类而言，孙敏敏等[25]发现，添加酵母铬对于罗非鱼的TC和TG含量未有显著影响。本试验结果与上述结果存在一定的差异，添加葡萄糖酸铬能显著降低血清中TC含量(0.8 mg/kg)，而其添加量在0～0.4 mg/kg 时对TG含量无显著影响，超过0.8 mg/kg时TG含量显著升高，血清中HDL含量最高值出现在1.6 mg/kg添加组组，并显著高于其他各组。这种差异可能与添加铬的形式、动物种类、动物的身体状态和养殖模式等有关。

GSH-PX是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，能够减少脂质过氧化物的生产。起到保护细胞膜结构和功能的作用。SOD和CAT是重要的抗氧化防御性功能因子，是体内活性氧自由基的清除剂[39-40]，MDA含量能体现脂质过氧化程度[41]。王晶晶[42]研究发现，饲料中添加吡啶甲酸铬后，随吡啶甲酸添加量的升高，建鲤肝脏SOD和CAT活性呈先升高后降低的趋势。张彩虹等[43]研究发现，在日粮中添加酵母铬能显著提高热应激鸡肝脏的SOD、CAT和GSH-PX活力，降低MDA含量。本试验结果与前人研究一致，SOD、CAT、GSH-PX活力均随葡萄糖酸铬添加量的升高呈先升高后降低的趋势，最高值分别出现在0.4、0.8、1.6 mg/kg添加组，且显著高于其他组；而MDA含量在添加量超过0.4 mg/kg时显著升高。本研究结果表明，饲料中葡萄糖酸铬添加量为0.1～0.4 mg/kg时，锦鲤肝胰脏SOD、CAT、GSH-PX活性增加，MDA含量降低，表明葡萄糖酸铬可以改善或增强锦鲤肝胰脏抗氧化能力。

综上所述，饲料中葡萄糖酸铬添加量在0.1～0.4 mg/kg时能促进锦鲤生长，降低血糖含量，提高肝胰脏抗氧化能力。根据折线模型得出锦鲤饲料中最适Cr3+含量为0.24 mg/kg(饲料)。

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Effects of dietary chromium gluconate levels on growth, partial blood biochemical indices and hepatopancreatic antioxidant ability in Koi carp Cyprinus carpio

FENG Bin-bin1，CUI Pei1,2，WANG Jing-qian1，YOU Hong-zheng3，BAI Dong-qing1,2

(1.College of Fishery Science, Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China; 2.Tianjin Engineering Center of Ornamental Fish Technology, Tianjin 300042, China; 3. Tianjin Fisheries Research Institute, Tianjin 300042, China)

Abstract：Koi carp Cyprinus carpio L. with initial body weight of (4.18±0.38)g was reared in plastic tanks of each 79 cm×58 cm×48 cm and fed the diets containing chromium gluconate (CrG) at a Cr3+ dose of 0, 0.1, 0.2, 0.4, 0.8, 1.6 and 3.2 mg/kg for 8 weeks at water temperature of 25-28 ℃ with triplication to investigate effects of dietary chromium gluconate levels on growth, partial blood biochemical indices and hepatopancreatic antioxidant ability in Koi carp. Results showed that significantly higher body weight gain (BWG), specific growth rate (SGR), and protein efficiency ratio (PER) and significantly lower food conversion ratio (FCR)were observed in the Koi carp fed the diets containing CrG at a rate of 0.4 mg/kg(P<0.05). The dietary CrG was shown to lead to significant increase in serum total protein (TP) (P<0.05), with significantly lower blood glucose in the Koi carp fed the diets containing CrG at a rate of 0.4-1.6 mg/kg(P<0.05), and without significant differences in triglyceride (TG) and total cholesterol (TC)levels in the Koi carp fed the diets containing CrG at a rate of 0-0.4 mg/kg(P>0.05), and significantly elevated TG and TC levels in the Koi carp fed the diets containing CrG at a rate of over 0.8 mg/kg(P<0.05). The activities of hepatopancreatic superoxide dismutase(SOD), catalase(CAT) and glutathioe peroxidase were shown to increase first and then decrease, with the mixamum in the Koi carp fed the diets containing CrG at a rate of 0.4, 0.8, 1.6 mg/kg (P>0.05), and significantly higher than the fish in the other groups (P<0.05). There were significantly higher contents of malondialdehyde (MDA) in the fish fed the diets containing CrG at a rate of 0.4 mg/kg(P<0.05). The findings indicate that supplementation of can improve growth, and antioxidant ability and decrease level of blood glucose of Koi carp, with optimal Cr3+ dose of 0.24 mg/kg based on growth by a broken-line model.

Key words：Koi carp Cyprinus carpio; chromium gluconate (CrG)； growth; partial blood biochemical index; hepatopancreatic antioxidant index

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目(201510061045)；浙江省重中之重学科开放基金资助项目(xkzsc1501)；天津市高等学校创新团队项目(TD12-5018) ；天津市自然科学基金资助项目(14JCQNJC15100)

作者简介：冯彬彬(1992—)，男，本科生。E-mail:460909706@qq.com