甜菜渣对大口黑鲈（Micropterus salmoides）生长性能、肠道健康和胆汁酸代谢的影响

《Aquaculture Reports》：Effects of beet pulp on growth performance, intestinal health and bile acid metabolism of largemouth bass ( Micropterus salmoides)

糖蜜甜菜粕对大口黑鲈生长性能、肠道健康及胆汁酸代谢的影响（摘要）

　　### 研究背景与意义

在水产养殖领域，动物源性饲料原料因其高营养价值和良好的消化性，长期以来被广泛应用于鱼饲料中。然而，随着水产养殖业的持续扩张，这些传统资源的供应逐渐受到限制，从而对饲料行业的发展构成挑战。为了应对这一问题，植物源性饲料成分正在被越来越多地引入水产饲料中，因为它们通常更易获取且成本较低。尽管植物源性饲料成分在经济上更具优势，但其中的某些成分，如非淀粉多糖（NSP），可能对水产动物产生负面影响。NSP通常被认为是一种抗营养因子，因为鱼类缺乏内源性酶来有效消化这类多糖，从而导致营养物质的生物利用率降低，消化功能受损。然而，近年来，一些NSP成分，如果胶，被发现具有显著的益生功能，可以作为水产饲料中的功能性添加剂。这为水产饲料行业提供了新的思路，尤其是在寻找可持续性饲料原料方面。

在本研究中，研究人员关注的是糖用甜菜的副产品——甜菜浆（BP）在大口黑鲈（Micropterus salmoides）饲料中的应用。甜菜浆富含果胶，同时也含有其他生物活性成分，如甜菜碱、烟酸和寡糖，这些成分可能对鱼类健康和生产性能产生积极影响。尽管甜菜浆已被成功应用于反刍动物饲料中，如牛和羊，但在水产饲料中的应用，尤其是针对肉食性鱼类，仍处于探索阶段。因此，本研究旨在系统评估甜菜浆在大口黑鲈饲料中的剂量效应，为水产饲料行业提供科学依据，以支持其在饲料配方中的合理使用。

### 实验设计与方法

为了评估甜菜浆对大口黑鲈生长性能、肠道健康和胆汁酸代谢的影响，研究人员设计了一项为期56天的饲料试验。试验共设置了六种等氮等脂饲料，分别含有0%、3%、6%、9%、12%和15%的甜菜浆，标记为BP0、BP3、BP6、BP9、BP12和BP15。所有饲料均按照标准配方制备，确保营养成分的均匀分布和饲料的物理稳定性。试验采用随机分配的方式，将540条初始体重约为10.72克的幼鱼分配到18个网箱中，每个网箱中包含30条鱼，每个处理组有三个重复。

在试验过程中，幼鱼每日两次投喂，投喂量为鱼体重的3%左右，以达到饱食状态。试验在循环水养殖系统中进行，以确保水温、溶氧、氨氮和盐度等环境参数处于可控范围内。试验结束后，所有鱼均被禁食24小时，并测量其体重和总质量。随后，鱼被麻醉并采集组织样本，用于后续的生化分析和分子生物学研究。

### 实验结果与分析

#### 生长性能

试验结果显示，甜菜浆的添加并未显著影响大口黑鲈的存活率（P > 0.05），但其对最终体重（FBW）、增重率（WGR）、特定生长率（SGR）、饲料转化率（FCR）和蛋白质效率比（PER）具有显著的二次多项式关系（P < 0.001）。具体而言，3%至6%的甜菜浆添加并未显著影响这些生长参数，但当添加量超过9%时，这些指标显著下降。这表明，甜菜浆的添加量在一定范围内对大口黑鲈的生长性能没有负面影响，但在超过9%时可能产生不利影响。

#### 肠道消化与吸收功能

甜菜浆的添加对肠道中的某些酶活性产生了显著影响。例如，3%的甜菜浆显著提高了α-淀粉酶的活性，而6%和9%的甜菜浆则降低了胰蛋白酶、碱性磷酸酶（AKP）和Ca2?/Mg2?-ATPase的活性。同时，12%和15%的甜菜浆增加了胰蛋白酶和Na?/K?-ATPase的活性。这些结果表明，甜菜浆的添加量对肠道消化和吸收功能具有复杂的影响，低剂量可能促进某些酶的活性，而高剂量则可能抑制这些酶的活性。

#### 肠道形态

肠道组织的显微结构分析显示，所有处理组的肠道结构均保持完整，未观察到明显的病理变化。然而，当甜菜浆的添加量超过9%时，肠道肌肉层的厚度显著增加，表明该添加量可能有助于维持肠道结构的完整性。此外，肠道绒毛高度和隐窝深度在各处理组之间未显著变化，这表明甜菜浆的添加并未对肠道的形态结构产生显著影响。

#### 肠道黏膜屏障功能

肠道黏膜屏障功能的评估显示，甜菜浆的添加对肠道中的某些关键基因表达产生了显著影响。例如，3%和6%的甜菜浆显著提高了Occludin、Claudin-1和ZO-1的表达，这些基因与肠道屏障的完整性密切相关。然而，当添加量超过9%时，Claudin-4的表达显著下降，这可能与肠道屏障功能的受损有关。此外，IL-10的表达在3%的甜菜浆处理组中显著增加，表明该处理有助于调节肠道炎症反应。

#### 肠道抗氧化功能

肠道中的抗氧化功能在甜菜浆的添加下表现出显著的变化。例如，3%的甜菜浆显著提高了超氧化物歧化酶（SOD）的活性，而15%的甜菜浆则降低了SOD的活性。MDA水平在12%和15%的甜菜浆处理组中显著升高，表明肠道中的氧化损伤加剧。这些结果表明，甜菜浆的添加可能通过调节Nrf2和Keap1信号通路来影响肠道的抗氧化能力。

#### 血清脂蛋白水平

血清中的脂蛋白水平在甜菜浆的添加下表现出显著的变化。例如，3%至6%的甜菜浆显著提高了总胆固醇（TC）、甘油三酯（TAG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和胆固醇酯（CE）的水平，而15%的甜菜浆则降低了这些指标。此外，LDL-C/HDL-C比值在甜菜浆添加量较高的处理组中显著降低，这可能与血脂代谢的调节有关。

#### 胆汁酸水平

胆汁酸水平的评估显示，甜菜浆的添加对胆汁酸代谢具有显著影响。例如，3%的甜菜浆显著降低了肝胆汁酸的水平，而15%的甜菜浆则导致胆汁酸水平的显著升高。这表明，甜菜浆的添加可能通过调节FXR-SHP信号通路来影响胆汁酸的合成和代谢。此外，15%的甜菜浆处理组表现出严重的胆汁淤积，导致肝功能受损。

### 讨论与结论

#### 肠道健康与胆汁酸代谢的关联

肠道健康是鱼类生长性能的重要决定因素。肠道屏障功能的维持不仅影响营养物质的吸收，还对免疫功能和整体健康至关重要。本研究中，3%至6%的甜菜浆添加显著提高了肠道中关键基因的表达，如Occludin、Claudin-1和ZO-1，这可能有助于维持肠道屏障的完整性。然而，当添加量超过9%时，这些基因的表达显著下降，表明肠道屏障功能受损。此外，甜菜浆的添加可能通过调节FXR-SHP信号通路来影响胆汁酸的代谢，从而维持肝胆汁酸的平衡。

#### 甜菜浆对鱼类生长性能的影响

虽然甜菜浆在低剂量下可能对鱼类的生长性能没有负面影响，但高剂量可能导致生长性能的下降。这可能与甜菜浆中高纤维含量对蛋白质消化的干扰有关。此外，高剂量的甜菜浆可能通过增加肠道的氧化损伤和抑制关键酶的活性，进而影响营养物质的利用效率。

#### 甜菜浆作为功能性饲料成分的潜力

甜菜浆作为一种富含果胶的植物源性饲料成分，具有显著的潜力作为水产饲料的功能性添加剂。其对肠道功能的改善作用，如提高酶活性、调节炎症反应和维持肠道屏障完整性，表明其在水产饲料中的应用可能有助于提高鱼类的健康和生产性能。然而，高剂量的甜菜浆可能导致肠道功能的受损，因此需要谨慎选择其添加量。

### 结论

本研究的结果表明，甜菜浆在大口黑鲈饲料中的添加量对鱼类的生长性能、肠道健康和胆汁酸代谢具有显著的剂量依赖性影响。3%的甜菜浆添加最有效地改善了肠道健康并维持了胆汁酸的平衡，而超过9%的添加量则可能导致生长性能的下降和肠道功能的受损。因此，3%的甜菜浆添加量被认为是大口黑鲈饲料中的最佳选择。这一研究为水产饲料行业提供了重要的科学依据，支持在饲料配方中合理使用甜菜浆作为功能性成分。