饲料中添加谷氨酰胺对草鱼肠道形态与抗病能力的影响

■余登航 常家智 刘 军

(武汉轻工大学，湖北武汉430023)

谷氨酰胺（glutamine，Gln）是谷氨酸的一种酰胺，具有许多重要的生理功能，如参与动物体内氨和氮的运输、提高动物体内消化道的生长以及增强动物肠道黏膜屏障等[1]。在哺乳动物中的研究表明，饲料中添加适量的Gln可以显著增加肠道绒毛高度、降低肠黏膜通透性等作用[2-3]。在水生动物上的研究同样发现，饲料中添加Gln可以显著增强肠道抗病能力[4]。

草鱼（Ctenopharyngodon idellus），因其生长迅速，在全国各地被广泛养殖。然而，目前为止，关于Gln对草鱼肠道形态及抗病能力方面的研究鲜有报道。因此，本论文拟通过在草鱼饲料中添加适量的谷氨酰胺，探讨其对草鱼的肠道形态与抗病能力的作用，为草鱼饲料配方的优化升级提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验饲料

以鱼粉、豆粕、豆油、小麦粉、维生素以及矿物质等原料配制成粗蛋白含量为40.6%、粗脂肪含量为5.0%、粗灰分含量为8.4%的基础饲料（对照组饲料），参照Lin等[5]的描述在基础饲料中添加1.2%的谷氨酰胺（替代等量小麦粉）配制试验饲料（Gln组）。手工将饲料原料混合均匀，制成直径2.0 mm的颗粒饲料，45℃恒温干燥，使饲料水分含量小于10%，然后-20℃保存备用。

1.2 试验鱼与饲养

试验草鱼购于武汉市柏泉农场草鱼养殖基地，并在武汉市水产科学研究所的养殖基地中完成养殖试验。在养殖基地暂养2周后，将规格一致的草鱼（7 g/尾左右）随机分配到6个网箱中（1 m×1 m×1 m），试验设置为两个组（对照组和Gln组），对照组投喂基础饲料，Gln组投喂试验组饲料，每组饲料设置三个重复，每个网箱30尾，每日投喂两次，每餐饱食投喂。养殖周期为35 d，养殖周期内，水温为25～30℃，pH值约为8，溶氧约为7.7 mg/l。

1.3 样品采集

于养殖周期第28 d在每个重复中随机选取6尾草鱼称重并分离肠道，将肠道分段（前肠、中肠、后肠），固定于多聚甲醛固定液中，经脱水、浸蜡、包埋以及切片等处理，苏木精-伊红染色,在光学显微镜下进行观察、取图和拍照，测量草鱼肠道黏膜的绒毛高度、皱褶深度和肌层厚度，其平均数作为测定数据。然后将余下的草鱼在MS-222溶液（浓度为60 mg/l）中浸泡10 min麻醉后，根据赵杰等[6]的描述肛门注射0.05 ml TNBS乙醇混合溶液（浓度为2.5%）诱导草鱼肠道炎症，于注射后第1、3、7 d观察、解剖并记录鱼体运动，体表损伤以及肠道损伤情况，每次每个网箱随机选取6尾鱼，具体评判标准见表1。

表1 肛门灌注TNBS乙醇混合液后草鱼大体形态与组织损伤评分[6]

1.4 数据分析

试验数据用SPSS16.0软件包(SPSS，Michigan Av⁃enue，Chicago，IL，USA)进行方差分析，用Tukey’s单因素方差分析法检验组间差异，P＜0.05表示有显著性差异，结果用“平均值±标准差”表示。

2 结果

经过28 d的喂养，对照组草鱼增重为6.06 g/尾，Gln组草鱼鱼体增重6.45 g/尾，两组之间没有显著差异(见表 2)。

表2 Gln对草鱼生长的影响（g/尾）

2.1 饲料中添加谷氨酰胺对草鱼肠道形态的影响（见表3～表5）

表3 Gln对草鱼前肠形态的影响（μm）

表4 Gln对草鱼中肠形态的影响（μm）

表5 Gln对草鱼后肠形态的影响（μm）

由表3可见，Gln组草鱼前肠的绒毛高度（525.72 μm）与皱褶深度（388.90 μm）要高于对照组草鱼前肠绒毛高度（458.94 μm）与皱褶深度（317.91 μm），且差异显著（P＜0.05），而肌层厚度没有显著增加。

由表4、5可见，Gln组草鱼中肠绒毛高度(340.00 μm)和后肠绒毛高度（290.02 μm）显著高于对照组草鱼（P＜0.05），而皱褶深度和肌层厚度有所增加但与对照组差异不显著（P＞0.05）。

2.2 饲料中添加谷氨酰胺对TNBS诱导的草鱼炎性损伤临床症状的影响（见表6）

表6 Gln对TNBS诱导的草鱼炎性损伤临床症状影响（评分）

由表6可见，肛门注射TNBS乙醇混合溶液后各组草鱼均出现临床症状，症状于第3 d最为严重，随后于第7 d缓解。与对照组相比，饲料中添加Gln可以缓解TNBS诱导的草鱼损伤的临床症状。

3 讨论

鱼类肠道不仅是消化、吸收营养物质的主要器官，而且是鱼体抵抗疾病的第一道防线，其生长发育的主要能量不是葡萄糖而是主要靠Gln提供，并且Gln的利用消耗主要在肠道中完成[7-8]。已有研究表明，Gln对鱼类肠道形态具有积极作用。叶沙舟等[4]研究发现，饲料中添加Gln可显著增加黄颡鱼幼鱼肠道的绒毛高度和褶皱深度，对维持黄颡鱼幼鱼的肠黏膜形态结构的完整性具有重要意义。Lin等[5]发现饲料中添Gln不仅可以增加建鲤幼鱼肠绒毛高度而且可以提高钠钾ATP酶和碱性磷酸酶的活性。本试验结果同样发现，饲料中添加Gln可维持肠道形态，增加肠道绒毛高度和褶皱深。

本研究采用肛门注射TNBS乙醇混合溶液诱导草鱼肠道炎性损伤，并通过观察临床症状来探讨饲料中添加Gln对草鱼肠道抗病能力的影响。研究发现，TNBS作为一种半抗原需要进入肠道组织与组织蛋白结合才能形成抗原物质，刺激免疫细胞，触发肌体免疫反应，引起机体炎症反应[9]，而使用乙醇来提高肠道通透性是TNBS进入肠道与组织蛋白结合的重要条件[10]，可以增强TNBS的致炎作用[11]。赵杰等[6]研究发现对草鱼肛门注射TNBS可以诱导草鱼出现游动有缓慢、体表充血、肠道充血以及肠道末端糜烂等临床症状。而在本研究中也发现，草鱼肛门注射TNBS乙醇混合溶液后，各组草鱼都出现一定的上述症状。但是对照组草鱼临床症状明显比Gln组草鱼严重。这可能与Gln可以维持肠黏膜形态结构的完整性，降低了TNBS进入肠道与组织蛋白结合发挥抗原作用有关。已有大量研究报道，饲料中添加适量的Gln可以通过维持肠黏膜形态结构的完整性，来防止肠腔内的细菌和毒素等有害物质通过肠黏膜进入肠道及血液循环到达其他器官[12-13]。

4 结论

饲料中添加谷氨酰胺在不影响草鱼生长的前提下，可显著增加前、中和后肠绒毛高度、皱褶深度和肌层厚度并且可有效缓解TNBS诱导的草鱼损伤临床症状。