大口黑鲈幼鱼对饲料中苏氨酸和亮氨酸的需求量

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ecnuzk2010
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饲料中的必需氨基酸,尤其是苏氨酸和亮氨酸,在养殖鱼类的生长、免疫和健康发挥着重要作用。目前,关于大口黑鲈对饲料中苏氨酸和亮氨酸需求量的研究尚无报道。故本论文以大口黑鲈(Micropterus salmoides)为研究对象,结合生长试验、生化指标、组织学观察、生长和免疫相关基因表达以及转录组学等指标,考察苏氨酸和亮氨酸对大口黑鲈生长、免疫和抗氧化能力的影响,以确定大口黑鲈对饲料中苏氨酸和亮氨酸的需要量。本研究结果可丰富肉食性鱼类氨基酸营养的内容,为大口黑鲈饲料精准营养的实施提供依据。1.大口黑鲈鱼幼鱼对饲料中苏氨酸需求量的研究苏氨酸是鱼类营养中的一种必需氨基酸,在生长和饲料利用方面起着重要作用,但目前还未见大口黑鲈对饲料中苏氨酸需求量的报道。因此,本试验将360尾平均体重为19.0±0.1 g的幼鱼随机分成6个组,每组3个重复,每个重复20尾鱼,分别饲喂补充0 g/kg(对照组)、2.5 g/kg(Thr-2.5)、5.0 g/kg(Thr-5.0)、7.5 g/kg(Thr-7.5)、10.0 g/kg(Thr-10.0)和12.5 g/kg(Thr-12.5)晶体L-苏氨酸的饲料8周。结果表明,苏氨酸显著影响了大口黑鲈的终末体重、增重率、特定生长率、饲料系数、蛋白质效率以及蛋白质和脂肪沉积率(P<0.05),且增重率和特定生长率随着饲料中苏氨酸的增加,呈现先升高后降低的趋势。Thr-5.0组具有最高的增重率(267%)和最低的饲料系数(0.76)。但各组间脏体比、肝体比和饲料系数无显著差异(P>0.05)。与对照组相比,各苏氨酸补充组的全鱼粗蛋白和粗脂肪含量显著降低,而肌肉中粗蛋白和粗脂肪含量显著升高(P<0.05)。同时,苏氨酸也显著影响了肌肉中单不饱和脂肪酸(MUFAs)和多不饱和脂肪酸(PUFAs)的含量(P<0.05)。综上,苏氨酸对大口黑鲈的生长、全鱼和肌肉常规成分以及肌肉脂肪酸组成均具有积极影响。基于生长和饲料利用的折线模型确定,饲料中苏氨酸的最佳补充水平是5.0 g/kg,即14.3 g/kg干物质。2.饲料中苏氨酸含量对大口黑鲈幼鱼免疫、抗氧化和肝脏功能的影响必需氨基酸的补充对鱼类免疫力有积极作用,但关于苏氨酸对大口黑鲈免疫力和健康状况的影响尚无报道。因此,本试验旨在探究饲料中添加苏氨酸对大口黑鲈免疫和健康的影响。结果表明,饲料中添加苏氨酸显著影响了大口黑鲈的血液指标、体液免疫、抗氧化能力和肝脏转氨酶活性(P<0.05)。添加苏氨酸显著影响了血液白细胞和白蛋白含量(P<0.05),并分别在Thr-5.0 and Thr-12.5组达到最大值。其他的血液指标(红细胞、血红蛋白、红细胞压积、平均红细胞体积和平均红细胞血红蛋白含量)在各组间无显著差异(P>0.05)。Thr-5.0组的血清溶菌酶活性和Thr-2.5组的免疫球蛋白在各组间具有最大值,并显著高于对照组(P<0.05)。此外,添加苏氨酸可以显著降低肝脏丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸转氨酶的活性(P<0.05)。综上,在饲料中补充苏氨酸对大口黑鲈的免疫力、血液指标、抗氧化能力和肝功能肝功能酶活性具有积极作用。3.基于生长、营养物质利用率和生长相关基因分析大口黑鲈幼鱼对饲料中亮氨酸的需求量亮氨酸是鱼类营养中的另一种必需氨基酸,在鱼类生长和肌肉蛋白质合成方面具有重要作用,但目前还未见大口黑鲈对饲料中亮氨酸需求量的报道。故本试验将450尾平均体重为18.0±0.1 g的幼鱼随机分成6个组,每组3个重复,每个重复25尾鱼,分别饲喂补充0 g/kg(对照组)、4.0 g/kg(Leu-4)、8.0 g/kg(Leu-8)、12.0 g/kg(Leu-12)、16.0 g/kg(Leu-16)和20.0 g/kg(Leu-20)晶体L-亮氨酸的饲料8周。结果表明,饲料中添加亮氨酸显著影响大口黑鲈幼鱼的增重率、饲料系数和蛋白质效率(P<0.05),且增重率和饲料转化率对饲料亮氨酸添加水平呈二次效应(P<0.05)。同时,Leu-8组具有最高的增重率(351%)和最低的饲料系数(0.81)。全鱼水分和脂肪呈现显著线性关系(P<0.05),粗蛋白具有显著二次效应(P<0.05)。此外,饲料中添加亮氨酸对全鱼氨基酸组成和氨基酸沉积率、蛋白质沉积率和脂肪沉积率的影响均呈二次方(P<0.05)。在基因表达方面,最佳亮氨酸添加水平(Leu-8)显著上调了肌肉中胰岛素样生长因子1、雷帕霉素靶点蛋白、70 k Da核糖体蛋白S6激酶1和真核翻译起始因子4E结合蛋白1的m RNA表达水平(P<0.001)。所有基因均呈显著正向二次曲线趋势(P<0.001)。综上,亮氨酸通过调节大口黑鲈雷帕霉素信号通路对生长、全鱼氨基酸组成、氨基酸保留率和蛋白质合成产生积极影响。基于生长和饲料利用的二次曲线模型确定,饲料中亮氨酸的最佳补充水平是8.0 g/kg,即25.2 g/kg干物质。4.肝脏转录组学揭示饲料中添加亮氨酸对大口黑鲈生长、免疫和抗氧化能力作用的分子机制前一章试验研究了亮氨酸对大口黑鲈生长性能的影响,故本试验主要考察亮氨酸对大口黑鲈免疫和健康状况的影响。此外,选取前一章的Leu 0、Leu 8和Leu 16三组的肝脏进行转录组分析,其中两两组比较(Leu 0 vs Leu 8、Leu 0 vs Leu 16和Leu 16vs Leu 8),同时探讨亮氨酸对大口黑鲈生长、免疫和抗氧化能力之间潜在的分子机制。结果表明,饲料中添加亮氨酸对大口黑鲈血液指标(红细胞、白细胞、血细胞比容、血红蛋白)和血清免疫学指标(溶菌酶、一氧化氮、补体C3、免疫球蛋白M)无显著影响(P>0.05),但显著提高了超氧化物歧化酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,降低了餐后谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性(P<0.05)。此外,亮氨酸最适添加水平极显著下调了肝脏的白细胞介素1-β和肿瘤坏死因子αm RNA表达水平,上调铜/锌超氧化物歧化酶基因表达水平(P<0.001)。通过肝脏组织病理学发现Leu-8组肝细胞结构完整,呈现有规则的形状且中心有明显细胞核。在肝脏转录组方面,共鉴定出66 136个基因,并有2561个差异表达基因(DEGs)。其中Leu 0 vs 8组筛选出1 208个差异表达基因(562个基因上调和646个基因下调);Leu 0 vs 16组筛选出917个差异表达基因(385个基因上调和532个基因下调);Leu 16 vs 8中筛选出436个差异表达基因(220个基因上调和216个基因上调)。Leu 0 vs 8组在各个功能分类基因数据库中显著表达的基因数量最高,分别为基因本体(Gene ontology,GO)2661个、基因相邻类的聚簇(Cluster of orthologus genes,COG)1168个以及京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genome,KEGG)805个,其次为Leu 0 vs 16组(GO-1125、COG-881、KEGG-408)。Leu 16 vs 8组显著表达基因的数量最少(GO-126、COG-401、KEGG-176)。其中涉及到基因和/或通路主要参与氨基酸代谢、细胞生长、免疫系统的补体和凝血级联反应。转录组分析确定了重要的氨基酸代谢、免疫、抗氧化和造血基因和信号通路,为探究淡水性肉食鱼类亮氨酸代谢的分子机制提供有价值的信息。
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