卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)幼鱼和大口黑鲈(Micropterus salmoides)幼鱼糖脂代谢比较研究

摘要

本文以卵形鲳鲹幼鱼（Trachinotus ovatus）和大口黑鲈幼鱼（Micropterus salmoides）两种同为肉食性的鱼类为研究对象,其中卵形鲳鲹是目前国内配合饲料使用率最高的肉食性鱼类，可实现全程使用配合饲料饲喂，甚至包括亲鱼阶段；而大口黑鲈在使用配合饲料饲喂过程中，会出现肝脏发白病变，从而导致死亡率增加。
　　卵形鲳鲹幼鱼和大口黑鲈幼鱼分别在近海浮式网箱（1m×1m×1.5m）和室内流水养殖系统中(500 L/水族箱)进行摄食生长实验。利用现代营养学与分子生物学技术手段，探讨饲料中不同糖水平及不同脂肪源对卵形鲳鲹幼鱼(初始体重：54.8 g左右)和大口黑鲈幼鱼(初始体重：33.9 g左右)糖代谢和脂肪代谢的营养生理影响，主要研究结果如下：
　　1.以鱼粉和酪蛋白为蛋白源，鱼油为脂肪源，玉米淀粉为糖源制作三种不同糖水平的饲料：低糖（L,12%）、中糖（M,24%）和高糖（H,36%），用这三种饲料饲喂初始体重54.81±1.12g的卵形鲳鲹幼鱼（Trachinotus ovatus）。该实验在近海浮式网箱（1m×1m×1.5m）中进行,每天两次饱食投喂，养殖周期为8周。饲喂M组饲料的卵形鲳鲹获得最大的特定生长率(SGR)，肝脏和肌肉中糖原含量以及肝体比(HSI)随着饲料中糖水平增加而升高，而肝脏和肌肉中脂肪含量呈现出相反的变化趋势；血清中胆固醇含量随糖水平增加而降低，甘油三酯和血糖含量随糖水平增加而显著升高；血清中胰高血糖素含量与饲料中糖水平成负相关，类胰岛素一号生长因子(IGF-I)和胰岛素含量不受饲料糖水平影响；肝脏磷酸戊糖途径相关酶（G6PDH和6GPDH）基因相对表达量不受饲料中糖水平影响，肝脏中G6PDH酶活力也不受饲料糖水平影响；肝脏糖酵解相关酶（HK、GK、PK）基因相对表达量随饲料糖水平增加而上升，其中，肝脏HK和GK以及肌肉中HK酶活力也表现出相同趋势；肝脏中糖异生相关酶，PEPCK基因表达量和酶活力随饲料糖水平增加而下降，关于G6Pase基因表达量，M组和H组显著高于L组，而M组和H组间差异不显著。与糖代谢相关的激素受体（胰岛素受体、IGF-I受体以及胰高血糖素受体）基因表达量随饲料糖水平提升而增加，肝脏中二号葡萄糖转运蛋白（GLUT2）表达量不受饲料糖水平影响，肌肉中四号葡萄糖转运蛋白（GLUT4）表达量随饲料糖梯度增加表现出显著上升趋势，以上结果表明，卵形鲳鲹对高糖饲料有较强的适应能力，并且在糖代谢相关生理和分子机制上会产生适应高糖饲料的变化。
　　2.以鱼粉和酪蛋白为蛋白源，鱼油为脂肪源，玉米淀粉为糖源制作三种不同糖水平的饲料：低糖（L,12%）、中糖（M,24%）和高糖（H,36%），用这三种饲料饲喂初始体重为33.9±1.18g的大口黑鲈幼鱼（Micropterus salmoides）。该实验在室内流水养殖系统中(500 L/水族箱)进行，每天两次饱食投喂，养殖周期为8周。饲喂L组饲料的大口黑鲈获得最大的特定生长率（SGR），肝脏和肌肉中糖原含量随着饲料中糖水平增加而升高，但肝脏和肌肉脂肪含量随饲料糖水平升高而显著降低。血清中胆固醇含量不受饲料糖水平影响，甘油三酯和血糖含量随糖水平增加而显著升高；血清中胰高血糖素和类胰岛素一号生长因子（IGF-I）含量与饲料中糖水平成负相关，胰岛素含量不受饲料糖水平影响；肝脏磷酸戊糖途径相关酶（G6PDH和6GPDH）基因相对表达量随饲料中糖水平升高而增加，肝脏中 G6PDH酶活力也表现出相同趋势；肝脏糖酵解相关酶（HK、GK、PFK-1）基因相对表达量随糖水平的提高而上升，然而，肝脏HK和GK以及肌肉中HK酶活力不受饲料糖水平影响；肝脏中糖异生相关基因PEPCK表达量和酶活力不受饲料糖水平影响，G6Pase基因表达量随糖水平增加呈现出先下降后上升的趋势；肝脏中与糖代谢相关的激素受体（胰岛素受体、IGF-I受体以及胰高血糖素受体）基因表达量随饲料糖水平提升而降低，肝脏中胰高血糖素受体和肌肉中胰岛素受体基因表达量不受饲料糖水平影响；肝脏中二号葡萄糖转运体（GLUT2）表达量随饲料糖水平增加表现出显著上升趋势，肌肉中四号葡萄糖转运体（GLUT4）表达量不受饲料糖水平影响。以上结果表明，大口黑鲈对含糖饲料适应能力较弱，在H组甚至出现了糖代谢紊乱的迹象。
　　3.以鱼粉、酪蛋白和豆粕为蛋白源，分别以鱼油、豆油和猪油为脂肪源，配制成三种含有不同脂肪源的饲料。使用这三种饲料来饲喂卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）幼鱼（平均体重54.75±0.25g），卵形鲳鲹幼鱼被饲养在1m×1m×1.5m规格的近海浮式网箱中，饲喂周期为8周。饲喂鱼油饲料实验组，获得最大的特定生长率(SGR)和较低的肥满度(CF)。全鱼脂肪酸组成与饲喂饲料中脂肪酸组成有很大关联性。饲喂鱼油组的卵形鲳鲹肝脏肉毒碱酯酰转移酶(CPT-I)活力显著高于其他组，而肝脏脂肪酸合成酶（FAS）活性与其他组差异不显著。鱼油组肝脏中CPT-I基因相对表达量显著高于豆油和猪油组，而FAS、载脂蛋白B100(aproB100)和Δ6去饱和酶(Δ6 Fad)基因相对表达量显著低于其他两组。豆油组脂肪酸结合蛋白1(FABP-1)基因相对表达量显著高于其他组，猪油组肝脏FABP-1基因相对表达量显著低于其他处理组。鱼油组血糖含量显著高于猪油组。综上所述，在卵形鲳鲹饲料中鱼油不能被豆油和猪油完全替代，饲料中脂肪源能够显著影响卵形鲳鲹肥满度和脂肪代谢。
　　4.以鱼粉、酪蛋白和豆粕为蛋白源，分别以鱼油、豆油和猪油为脂肪源，配制成三种含有不同脂肪源的饲料。使用这三种饲料来饲喂大口黑鲈(Micropterus salmoides）幼鱼（平均体重33.83±0.15g），大口黑鲈幼鱼被饲养在室内流水养殖系统中(500 L/水族箱)，养殖周期为8周。不同脂肪源饲料对大口黑鲈的特定生长率(SGR) 无显著影响，饲喂鱼油饲料实验组，获得较低的肥满度。全鱼脂肪酸组成与饲喂饲料中脂肪酸组成有很大关联性。饲喂鱼油组肝脏肉毒碱酯酰转移酶（CPT-I)活力显著高于其他组，而肝脏脂肪酸合成酶（FAS）活性与其他组差异不显著。鱼油组肝脏中 CPT-I和 FAS基因相对表达量显著高于豆油和猪油组，而载脂蛋白B100(aproB100)和Δ6去饱和酶(Δ6Fad)基因相对表达量显著低于其他两组。豆油组肝脏CPT-I基因相对表达量显著低于其他组，而aproB100和Δ6 Fad基因相对表达量显著高于其他组。猪油组肝脏 FAS和脂肪酸结合蛋白1（FABP-1）基因相对表达量显著低于其他处理组。鱼油组血清血糖含量显著高于其他两组。综上所述，在8周的养殖周期内，大口黑鲈饲料中鱼油被豆油和猪油完全替后，其对大口黑鲈的生长性能不产生影响，但饲料中不同脂肪源能够显著影响大口黑鲈肥满度和脂肪代谢。
　　5.对不同饲料饲养的卵形鲳鲹和大口黑鲈肝脏组织,基于illumina HiSeq2000进行转录组测序，共获得了62377个卵形鲳鲹unigenes和50743个大口黑鲈unigenes，其平均长度分别为822和1168个bp，并利用COG、GO和KEGG数据库对卵形鲳鲹和大口黑鲈转录组数据进行了功能注释。对不同处理进行两两间差异基因比较结果显示，卵形鲳鲹除豆油组（PSO）与鱼油组（PFO）差异不显著外，其他各组基因表达差异显著；不同处理的大口黑鲈两两间差异基因表达均差异显著。根据基因表达量对不同处理和基因间的热图层级聚类分析发现，卵形鲳鲹中再投喂组(PA）与豆油组（PSO）具有相近的基因表达模式，而高糖组（PH）则分别与猪油组（PLO）和低糖组（PL）具有类似的基因表达模式，氧化鱼油组（POO）与其他各组的基因表达模式均具有显著差异；再投喂组（BA）与猪油组（BLO）的大口黑鲈具有相近的基因表达模式，其次是氧化猪油组（BOO），而高糖组（BH）则分别与豆油组（BSO）、低糖组（BL）和中糖组（BM）具有类似的基因表达模式。

目录

声明

1 综述

1.1 鱼类糖代谢研究进展

1.2 鱼类脂肪代谢研究进展

1.3 鱼类糖代谢与脂肪代谢的关系

1.4 研究目的和意义

2 饲料中不同糖水平对卵形鲳鲹糖代谢营养生理影响

2.1 前言

2.2 材料方法

2.3 实验结果

2.4 讨论

2.5 小结

3 饲料中不同糖水平对大口黑鲈糖代谢营养生理影响

3.1 前言

3.2 材料方法

3.3 实验结果

3.4 讨论

3.5 小结

4 饲料中不同脂肪源对卵形鲳鲹的脂肪代谢营养生理影响

4.1 前言

4.2 材料方法

4.3 实验结果

4.4 讨论

4.5 小结

5 饲料中不同脂肪源对大口黑鲈脂肪代谢营养生理影响

5.1 前言

5.2 材料方法

5.3 实验结果

5.4 讨论

5.5 小结

6 卵形鲳鲹和大口黑鲈糖脂代谢差异转录组比较

6.1前言

6.2 材料方法

6.3 实验结果

6.4 讨论

6.5 小结

7 全文总结

7.1 卵形鲳鲹和大口黑鲈糖代谢对比

7.2 卵形鲳鲹和大口黑鲈脂肪代谢对比

7.3研究展望

参考文献

附录

致谢

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