Document Type : Basic Sciences
Authors
1 1Department of Animal Sciences, Shahrekord Branch, Islamic Azad University, Shahrekord, Iran
2 2Department of Natural Resources, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran 3Research Institute for Biotechnology and Bioengineering, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
Abstract
Keywords
چربی‌ها استر گلیسرول و اسید چرب هستند و به عنوان مهم‌ترین منبع تولید انرژی و نیز منبع تأمین کننده اسیدهای چرب ضروری در جیره غذایی محسوب می‌شوند. چربی‌ها همچنین در جذب ویتأمین‌های محلول در چربی (A، D، K و E) و رنگدانه‌ها نقش دارند. اسیدهای چرب لینولئیک، لینولنیک و آراشیدونیک به عنوان اسیدهای چرب ضروری برای آبزیان شناخته شده‌اند و مشخص شده است که ماهی قزل آلا به اسیدهای چرب سری 3-n نیاز ضروری دارد و نیاز این ماهی به اسید چرب ضروری لینولنیک (اسید لینولنیک) در حدود یک درصد جیره غذایی است (16). روغن ماهی یکی از اجزاء مهم تغذیه‌ای در جیره ماهیان پرورشی گوشتخوار به شمار می‌رود. این روغن دارای مقادیر بالایی از اسیدهای چرب به شدت غیراشباع (HUFA) بویژه اسید ایکوزاپنتانوئیک (EPA) و اسید دکوزاهگزانوئیک(DHA) هست که نقش به سزایی در ساختار سلولی ایفا می‌کنند. استفاده از روغن‌های گیاهی به جای روغن ماهی در جیره غذایی ماهی‌های آزاد و قزل آلای رنگین کمان نشان می‌دهد که این روغن‌ها در مقایسه با روغن ماهی می‌تواند با ایجاد تغییرات در ساختار اسیدهای چرب، سبب کاهش مقادیر اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیر، اسید ایکوزاپنتانوئیک و اسید داکوزاهگزانوئیک در این گونه از ماهیان شود (6)، زیرا روغن‌های گیاهی در مقایسه با روغن ماهی مقدار کمتری اسیدهای چرب بلند زنجیر با چند پیوند دوگانه سری امگا-3 دارند(13). دو نمونه از روغن‌های گیاهی که جهت جایگزینی با روغن ماهی مورد توجه هستند، روغن کلزا و سویا می‌باشد، که برای تولید انرژی در خوراک ماهی، مورد استفاده تولید کننده‌گان خوراک آبزیان قرار گرفته است. همچنین مقادیر بالای اسید لینولنیک در روغن کلزا سبب شده است که این روغن پتانسیل بالایی جهت تبادلات درون سلولی اسیدایکوزاپنتانوئیک و اسیدداکوزاهگزانوئیک را دارا باشد (9).
ال کارنیتین یک ماده شبیه ویتأمینی است و به مقدار اندک و ناچیز در بدن حیوانات از دو اسید آمینه ضروری لیزین و متیونین در کبد و کلیه سنتز می‌شود. این ماده برای متابولیسم و انتقال اسیدهای چرب در داخل سلول‌ها و میتوکندری ضروری است به طوریکه با انتقال اسیدهای چرب با زنجیره بیش از هشت کربن به ماتریکس میتوکندری، ایفای نقش می‌کند و تمایل زیادی به اسید پالمتیک دارد (8). پاسخ محرک رشدی ماهیان به ال کارنیتین بسته به گونه ماهی متفاوت است به طوریکه در ماهی باس دریایی (4) و ماهی آزاد آتلانیک (14) تأثیر نداشته اما بر ماهی قزل آلا ممکن است مؤثر (12) یا بی تأثیر (3) باشد. یکی از دلایل پاسخ‌های متفاوت به ال کارنیتین ممکن است مواد مغذی جیره مانند اسیدهای چرب باشد. با توجه به اینکه روغن استخراجی از منابع مختلف دارای ترکیب اسیدهای چرب متفاوتی هستند و نیز ال کارنیتین در متابولیسم اسیدهای چرب و انتقال آن‌ها به میتوکندری (8) نقش دارد، پژوهش حاضر به منظور بررسی اثر سه نوع روغن ماهی، سویا و کلزا با و بدون مکمل‌های ال کارنیتین بر عملکرد و فراسنجه‌های خونی ماهی قزل آلا انجام گرفت.
مواد و روش کار
این پژوهش در مزرعه پرورش ماهی در شهرستان اردل به مدت 12 هفته انجام گرفت. به همین منظور برای سازگاری ماهی با شرایط آزمایش، در سالن مسقف، تعداد 18 عدد حوضچه سیمانی (طولm 3، عرض cm 75 و ارتفاع cm 100) تعداد 180 قطعه ماهی قزل آلای رنگین کمان با وزن g 2±28 به صورت انفرادی توزین و به صورت تصادفی به حوضچه‌ها اختصاص یافتند. آب مورد استفاده از طریق چشمه با دبیinch/sec 6 تأمین گردید. وضعیت دمای آب به طور دائم اندازه گیری و درمدت انجام آزمایش دردامنه C° 14-12 قرار داشت. در دوره سازگاری ماهی‌ها به مدت 2 هفته با جیره شاهد (فاقد روغن و مکمل) تغذیه شدند، و پس از سازگاری، با جیره‌های آزمایشی به مدت 10 هفته تغذیه شدند. خوراک دهی درکل دوره به صورت دستی بر حسب سیری ظاهری به صورت روزانه در دو نوبت صبح و عصر (18 - 8) انجام گرفت. به منظور تهیه جیره‌های آزمایشی از جیره اکسترود پایه تجاری شرکت فرادانه (FFT2) بدون روغن با قطر mm4 استفاده شد. شش جیره آزمایشی با سه نوع روغن ماهی، سویا و کلزا با دو سطح ال‌کارنیتین صفر و g/kg 1 در جیره استفاده شد که برحسب نوع جیره آزمایشی، ال کارنیتین، گچ و مکمل فاقد ال‌کارنیتین به آن افزوده وکاملاًً مخلوط شده، سپس 11 درصد روغن سویا، روغن ماهی و کلزا به آن افزوده و فرآیند مخلوط کردن 30 دقیقه دیگر به صورت دستی ادامه یافت (جدول 1). برای تعیین ترکیب و مقدار اسیدهای چرب روغن‌ها، ابتدا اسیدهای چرب به فرم متیل استر تبدیل شده و سپس با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی (Agilent Model 6890,USA) و دتکتور FID ا(Flame Ionization Detector) با ستون کاپیلاری (SGE BPX70) که نیتروژن گاز حامل و دمای تزریق و دتکتور به ترتیب C°260 و C°300 بود، مقدار و نوع آن‌ها اندازه گیری شد (10) که در جدول 2 ارایه شده است.
در پایان آزمایش ماهی‌ها با پودر گل میخک (mg/L 40) بی هوش و زیست سنجی انفرادی آن‌ها شامل اندازه گیری طول استاندارد با دقت cm 1/0 و وزن ماهی با دقت g 5/0 انجام شد. سپس از هر حوضچه 3 ماهی به صورت تصادفی انتخاب و پس از خونگیری از ورید ناحیه دمی وزن کبد و لاشه (با سر و بدون اندام‌های داخلی) هر ماهی اندازه گیری و ثبت شد. شاخص چاقی یا فربهی، شاخص کبدی، شاخص رشد ویژه ، افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک با استفاده از روابط زیر محاسبه شد (12).
شاخص چاقی: 100×(K= (W/L3
W : وزن بدن (g) و L طول استاندارد بدن (cm)
شاخص کبدی : [وزن کبد (g) ÷ وزن کل بدن (g)] × 100
شاخص رشد ویژه : (T/100 ×(Lnw1-اSGR= (Lnw2
Lnw1 : لگاریتم طبیعی وزن اولیه ماهی (g)
Lnw2 : لگاریتم وزن نهایی (g)
T : مدت انجام آزمایش (روز)
افزایش وزن = وزن نهایی (g) – وزن اولیه (g)
ضریب تبدیل غذایی= خوراک مصرفی در طول دوره پرورشی (g) ÷ افزایش وزن ماهی (g)
راندمان لاشه =[وزن لاشه (g) ÷وزن زنده (g)] ×100
نمونه‌های خون به مدت 10دقیقه با دستگاه سانتریفیوژ با دور 3000 سانتریفوژ گردید تا سرم جدا شود. سرم‌های جدا شده در دمای C° 20- نگهداری گردید. غلظت فراسنجه‌های خون به روش رنگ سنجی (فتومتری) و با استفاده ازکیت‌های درمان کاو و با دستگاه اسپکتوفتومتر به صورت دستی اندازه گیری گردید. غلظت کلسترول(به روش کلسترول اکسیداز)،تری گلیسرید (به روش لیپاز)، پروتئین تام (به روش بیوره)، آلبومین (به روش بروموکروزل کربن) اندازه گیری گردید و گلوبولین با تفاضل آلبومین از پروتئین سرم خون محاسبه گردید (1). آزمایش به صورت فاکتوریل 3×2 (سه نوع روغن ماهی، سویا و کلزا در دو سطح صفر و g/kg 1 ال کارنیتین) با 3 تکرار به صورت کاملاًً تصادفی انجام گرفت. داده‌های حاصل از آزمایش با استفاده از برنامه SPSS تجزیه واریانس و مقایسه میانگین با آزمون چند دامنه‌ای دانکن درسطح احتمال 05/0 انجام شد.
نتایج
جدول 1 ترکیب و مقدار اسیدهای چرب روغن‌های مصرفی در این آزمایش را نشان می‌دهد. روغن ماهی غنی از اسیدهای چرب بلند زنجیره امگا 3 مانند اسید ایکوزا پنتانوئیک(EPA)، داکوزاپنتانوئیک (DPA) و داکوزا هگزانوئیک (DHA) است و روغن‌های سویا و کلزا فاقد این اسیدهای چرب هستند. همچنین بیشترین مقدار اسیدهای چرب امگا 6 در روغن سویا (بیشتر مربوط به اسید لینولئیک) و کمترین آن در روغن ماهی وجود دارد. کمترین نسبت امگا 3 به امگا 6 نیز در روغن سویا و بیشترین در روغن ماهی وجود داشت. بیشترین مقدار مجموع اسیدهای چرب غیراشباع بایک پیوند دوگانه در روغن کلزا مشاهده شد که در این بین اسید اولئیک بیشترین مقدار را داشت. بیشترین مقدار مجموع اسیدهای چرب غیراشباع باچندپیونددوگانه در روغن سویا مشاهده شد که عمدتاً مربوط به اسید لینولئیک بود(جدول 2).
جایگزینی روغن ماهی با روغن سویا و کلزا در جیره غذایی به تنهایی تأثیری بر افزایش وزن، مصرف خوراک، ضریب تبدیل خوراک و رشد ویژه ماهی‌ها نداشت اما افزودن مکمل ال کارنیتین به جیره غذایی سبب بهبود معنی‌دار (05/0>P) افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک ماهی‌ها شد (جدول3) افزودن مکمل ال کارنیتین به جیره‌های دارای روغن سویا و ماهی سبب بهبود افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک ماهی‌ها شد (جدول3). نوع روغن جیره غذایی بر وزن بدن، لاشه، کبد، وزن نسبی آن‌ها و شاخص فربهی ماهی‌ها تأثیری نداشت و مکمل ال کارنیتین سبب افزایش شاخص فربهی ماهی‌ها شد. بیشترین راندمان لاشه ماهی‌ها با تغذیه جیره دارای روغن ماهی مشاهده شد (05/0>P) و افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن سویا سبب بهبود معنی‌دار (05/0>P) راندمان لاشه ماهی‌ها شد (جدول 4).
نتایج نشان داد که جایگزینی روغن سویا با روغن ماهی سبب کاهش معنی‌دار پروتئین کل و گلوبولین، و افزایش معنی‌دار کلسترول و تری گلیسیرید سرم خون ماهی‌ها شد (05/0>P) در حالیکه جایگزینی روغن کلزا با روغن ماهی سبب کاهش گلوبولین و HDL سرم خون ماهی‌ها شد. مکمل ال کارنیتین سبب افزایش معنی‌دار پروتئین کل و کلسترول سرم خون ماهی‌ها شد (جدول5). افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن سویا سبب افزایش پروتئین کل و کاهش معنی‌دار (05/0>P) کلسترول سرم خون شد. افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن ماهی سطح HDL سرم خون را کاهش داد اما بر سایر فراسنجه‌های خونی تأثیر معنی‌دار نداشت (جدول 5).
بحث
نتایج نشان داد که می‌توان روغن‌های گیاهی سویا و کلزا را به جای روغن ماهی به طور کامل در جیره ماهی قزل آلا جایگزین کرد. در توافق با این نتایج، سایر مطالعات نیز نشان دادند امکان استفاده مطلوب از منابع روغن گیاهی نظیر سویا و کلزا در تغذیه ماهی قزل آلای رنگین کمان وجود دارد (15). نتایج آزمایش Guler در سال 2011، برای جایگزینی جزئی تا کامل منبع روغن گیاهی پنبه دانه با روغن ماهی نشان داد بهترین رشد و کمترین ضریب تبدیل خوراک در جیره حاوی روغن ماهی و پنبه دانه به نسبت 50:50 مشاهده شد (7). مکمل کردن جیره ماهی قزل آلا با g/kg 1 ال-کارنیتین سبب بهبود افزایش وزن و ضریب تبدیل خوراک ماهی‌ها شد. در این مطالعه نرخ رشد ویژه به لحاظ عددی در جیره‌های دارای کلزا و بعد از آن با روغن ماهی بیشتر بود و در مجموع ماهی‌های تغذیه شده با جیره دارای ال کارنیتین نسبت به شاهد نرخ رشد ویژه بیشتری داشتند گرچه از نظر آماری تفاوت معنی‌داری مشاهده نشد. افزایش در رشد ماهیان قزل آلای تغذیه شده با مکمل ال کارنیتین درتحقیق دیگر با وزن اولیه g90 نیز مشاهده شده است (1). همچنین درماهی کپور نیز مصرف جیره‌ای ال کارنیتین بر تحریک رشد ماهی اثرات مثبت داشته است (5). گرچه اثر محرک رشد و افزایش وزن با مکمل کردن جیره ماهی قزل آلای رنگین کمان با ال کارنیتین در پژوهش‌های دیگر مشاهده نشد (3،20) ولی افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن ماهی سبب افزایش وزن و کاهش ضریب تبدیل خوراک می‌شود. نقش تحریک رشد به وسیله ال کارنیتین به افزایش استفاده از انرژی نسبت داده می‌شود که در اثر افزایش اکسیداسیون اسیدهای چرب در میتوکندری اتفاق می‌افتد (2). چون کارنیتین انتقال و اکسیداسیون اسیدهای چرب بلند زنجیر در میتوکندری را افزایش می‌دهد (2) بنابراین بخش عمده اثرات مثبت بهبود عملکرد جیره حاوی ال کارنیتین به بهبود بازده استفاده از انرژی ناشی از اکسیداسیون لیپیدها و به خصوص اسیدهای چرب بلند زنجیره غیر اشباع مربوط است (17) که در روغن ماهی به وفور وجود دارد.
جیره دارای روغن ماهی نسبت به جیره دارای روغن‌های گیاهی وزن بدن، وزن لاشه و وزن نسبی لاشه را بهبود داده است (جدول 4). در پژوهش دیگری که به مقایسه اثر روغن ماهی و سویا در جیره قزل آلای رنگین کمان با وزن اولیه g 90 می‌پردازد مشخص گردید که شاخص‌های لاشه و راندمان آن تحت تأثیر قرار نگرفت که دلیل متفاوت بودن نتایج این پژوهش با پژوهش اخیر ممکن است مربوط به تفاوت وزن ماهی (ماهی پرورای و انگشت قد) در شروع آزمایش باشد. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که هر چند روغن ماهی در مقایسه با روغن‌های گیاهی کلزا و سویا راندمان و بازده لاشه ماهی انگشت قد را بهبود می‌دهد اما بر ماهی پرواری تأثیر ندارد (1). در تحقیقی عملکرد مکمل ال کارنتین را بر پارامترهای رشد قزل آلای رنگین کمان مورد ارزیابی قرار گرفت و نشان داده شد که تغذیه کوتاه مدت (48 روز) این مکمل نمی‌تواند باعث تغییرات مهمی در رشد ماهی شود (18). در این مطالعه نیز با وجود بهبود عددی وزن6/75 در مقابل 2/72، و نیز بهبود نرخ ویژه رشد (329/1 در مقابل 294/1) با تغذیه 70 روزه ال کارنیتین تأثیر معنی‌داری مشاهده نشد. در مقابل در مطالعه دیگری گزارش شد که مکمل کردن سطوح g/kg1 ال کارنیتین در جیره غذایی (دارای روغن ماهی) ماهی قزل آلای رنگین کمان با وزن اولیه g 90 در مقایسه با تیمار شاهد به مدت 8 هفته سبب افزایش وزن، بهبود رشد ویژه و نسبت بازده پروتئین شد و ضریب تبدیل غذایی در مقایسه با تیمار شاهد کاهش یافت (1). به نظر می‌رسد پاسخ ماهی به استفاده از ال کارنیتین تحت تأثیر ترکیب جیره غذایی و بخصوص نوع روغن جیره است به طوریکه افزودن g/kg 1 ال کارنیتین به جیره غذایی دارای مخلوطی مساوی از روغن ماهی و سویا در جیره (11) و نیز روغن ماهی به تنهایی، سبب بهبود بازده و عملکرد ماهی قزل آلا شده است (1) در این پژوهش نیز افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن ماهی و روغن سویا سبب بهبود افزایش وزن ماهی شد و راندمان لاشه نیز با افزودن ال کارنیتین به جیره دارای روغن سویا بهبود یافت که به نظر می‌رسد ترکیب اسید چرب جیره پایه و روغن عامل آن باشد.
جایگزینی منبع روغن گیاهی سویا و کلزا بجای روغن ماهی سبب تغییر اغلب فراسنجه‌های خونی مانند پروتئین کل، گلوبولین، کلسترول، تری گلیسیرید و HDL سرم خون شد (جدول 4) به طوریکه روغن ماهی پروتئین کل و گلوبولین را افزایش داد این اثر ممکن است ناشی از اثر صرفه جویی مصرف پروتئین توسط ماهی برای تولید انرژی (11) و نیز بهبود ساخت پروتئین‌های درگیر در ایمنی (10) ماهی در اثر تغذیه روغن ماهی، که منشا اسیدهای چرب بلند زنجیره غنی از امگا 3 است (جدول 2)، باشد. از سوی دیگر با تغذیه روغن سویا به عنوان منبع انرژی، سطح کلسترول تام، HDL و تری گلیسرید نسبت به سایر منابع روغن گیاهی و روغن ماهی افزایش داشت. چون روغن سویا فاقد کلسترول است بنابراین افزایش آن به همراه تری گلیسرید ممکن است مربوط به افزایش ساخت آن‌ها (10) در بدن ماهی باشد. همچنین نتایج نشان داد استفاده از ال کارنیتین صرف نظر از منبع روغن جیره، پروتئین کل و کلسترول سرم خون ماهی را افزایش داد. پیش از این نیز نتایج مشابهی در مطالعه Jalali Haji-Abadi و همکاران در سال 2009 مشاهده شده بود به طوریکه استفاده از مکمل ال کارنیتین در سطوح g/kg 1 و 2 سبب افزایش خطی سطح پروتئین تام سرم خون قزل آلای رنگین کمان نسبت به جیره فاقد مکمل ال-کارنیتین شده بود (12). این اثر ممکن است مربوط به نقش صرفه جویی مصرف پروتئین و اسیدهای آمینه لیزین و متیونین به عنوان پیش سازهای آن باشد (10). افزایش کلسترول سرم خون ماهی‌هایی که ال کارنیتین دریافت کرده‌اند ممکن است در پاسخ به افزایش بتا اکسیداسیون اسیدهای چرب در اثر مصرف ال کارنیتین باشد که سبب تولید بیشتر استیل کوآنزیم A، که پیش ساز کلسترول است، گردد (10،11).
اثر مکمل کردن g/kg 1 ال کارنیتین در جیره‌های حاوی روغن ماهی و منابع روغن گیاهی (کلزا و سویا) نشان داد مکمل سازی روغن سویا با ال کارنیتین کل پروتئین سرم و گلوبولین را درمقایسه با روغن سویا به تنهایی افزایش می‌دهد. روغن‌های گیاهی فاقد اسیدهای چرب غیر اشباع بلند زنجیره، اسیدایکوزاپنتانوئیک، دکوزا پنتانوئیک و دکوزا هگزانوئیک (جدول 2) که به مقدار زیاد در روغن ماهی وجود دارد، هستند (19). عدم تغییر معنی‌دار پروتئین سرم، کلسترول و تری گلیسرید و گلوکز در سرم خون ماهیان قزل آلای تغذیه شده با روغن ماهی و mg/kg 500 ال کارنیتین توسط مطالعه Selcuk و همکاران در سال 2010 نیز گزارش کردند گرچه در مطالعه حاضر سطح تری گلیسرید خون بعد از مکمل سازی ال-کارنیتین افزایش داشت (20). جایگزینی روغن ماهی با روغن کلزا سبب کاهش HDL سرم خون در ماهی‌های قزل آلای رنگی کمان می‌شود. همچنین نتایج نشان داد تغذیه ماهی‌ها با جیره دارای روغن سویا در مقایسه با جیره‌های دارای روغن ماهی و کلزا سبب افزایش کلسترول، تری گلیسرید و HDL سرم خون شدکه بخش از این تنوع فراسنجه‌های خونی به دلیل تنوع در پروفیل اسیدهای چرب منابع روغن موجود در جیره ماهی قزل آلا است. روغن سویا منبع غنی از اسیدهای چرب امگا-6 است و از نظر اسیدهای چرب امگا-3 در مقایسه با روغن کلزا، و اسیدهای ایکوزاپنتانوئیک و دکوزاهگزانوئیک در مقایسه با روغن ماهی کمبود دارد (10). تحقیقات روی اثر روغن ماهی یا روغن گیاهی در جیره‌ی غذایی آبزیان نشان داد این دو منبع روغن تأثیرات متفاوتی بر رشد و ترکیبات سرم خون و لاشه ماهیان دارند. به طور کلی نتایج این آزمایش نشان داد که پاسخ‌های عملکرد رشد و فراسنجه‌های بیوشیمیایی خون ماهی قزل آلای رنگین کمان به مکمل ال کارنیتین، بستگی به نوع منبع روغن جیره غذایی دارد.
تشکر و قدردانی
از آقای ساسان کیانی به دلیل در اختیار قرار دادن تاسیسات پرورشی مورد نیاز، و نیز شرکت فرادانه با تأمین خوراک مورد استفاده در این پژوهش تشکر کرده و از تلاش و زحمات آقایان مهندس احمدیان و مهندس نظری تشکر و قدردانی می‌شود.
تعارض در منافع
بین نویسندگان هیچ گونه تعارض در منافع گزارش نشده است.
)
