虾青素对卵形鲳鲹幼鱼生长、体色、抗氧化、抗炎能力及肠道菌群的影响

摘要

为研究虾青素对卵形鲳鲹幼鱼生长性能、体色、抗氧化能力、抗炎能力和肠道菌群的影响，本实验在饲料中添加不同浓度虾青素进行养殖实验，并运用常规营养学方法、分子生物学和生物信息学的方法进行分析，结果如下：
　　1、虾青素对卵形鲳鲹幼鱼生长性能、体色、抗氧化能力和肠道菌群的影响
　　本实验目的是研究不同虾青素浓度对卵形鲳鲹幼鱼生长性能、体色、肝脏抗氧化能力、热休克蛋白70（HSP70）及缺氧诱导因子-1α（HIF－1α）基因表达和卵形鲳鲹肠道菌群的影响。选取平均体重为（5.8±0.05）g卵形鲳幼鱼随机分配为6组，每组3个平行，每个平行20尾鱼。配制虾青素浓度为0％、0.005%、0.01%、0.05%、0.1%、0.2%的6种等氮等脂试验饲料饲喂8周。结果表明，虾青素浓度超过0.01%组的卵形鲳鲹末重、增重率和存活率显著高于空白对照组。肝脏总抗氧化能力在0.1%和0.2%组显著高于其他各组，超氧化物歧化酶活性和羰基蛋白含量随着虾青素添加呈显著下降趋势，丙二醛含量随虾青素添加逐渐下降，但差异不显著。热休克蛋白70基因表达量随虾青素的添加显著上升，缺氧诱导因子-1α基因表达量随虾青素的添加呈上升的趋势，但差异不显著。饲料中添加虾青素能显著降低卵形鲳鲹皮肤和鳍条的亮度并提高卵形鲳鲹皮肤和鳍条的红度和黄度值。基于16S rRNA基因序列分析卵形鲳鲹的肠道菌群多样性及其丰度，结果显示，门水平上相对丰度较高的菌包括有厚壁菌门、变形菌门、拟杆菌、梭杆菌门、柔壁菌门、蓝藻门、酸杆菌门、浮霉菌门和疣微菌门。卵形鲳鲹肠道中主要的菌为厚壁菌门和变形菌门，分别占64.02±5.51%和30.64±3.42%，优势菌为芽孢杆菌和假单胞菌属。随虾青素的添加，卵形鲳鲹肠道中梭菌呈上升的趋势。虾青素能提高卵形鲳鲹生长、体色、抗氧化水平和HSP70的表达量，综合各方面考虑，虾青素的最适添加量为0.1%。
　　2、虾青素对卵形鲳鲹生长、抗氧化和抗炎能力的影响
　　为研究在脂多糖引起炎症的情况下，虾青素对卵形鲳鲹生长性能、肝脏抗氧化能力、抗炎能力和肠道健康的影响，本实验配制了6种含不同浓度虾青素（D1:0ppmLPS+0%AST,D2:1ppmLPS+0%AST,D3:1ppmLPS+0.05%AST,D4:1ppmLPS+0.1%AST,D5:1ppmLPS+0.2%AST,D6:0ppmLPS+0.2%AST）饲料饲喂卵形鲳鲹幼鱼。选取平均初重为33.02±0.10g的卵形鲳鲹幼鱼平均平成6组，每组4个平行，每个平行20尾鱼。结果显示，食用添加LPS饲料的卵形鲳鲹生长性能相对D1组显著降低，但随着虾青素的添加，末重和增重率则呈上升的趋势。肝脏总抗氧化能力在D5组最大显著高于其他各组。SOD在D2组最大，随着虾青素的添加，SOD呈下降的趋势。丙二醛含量在D4组中较高，显著高于D1组，D6组显著低于D2组。血液谷丙转氨酶活性在D2组显著高于其他各组，随着虾青素的添加，谷丙转氨酶活性显著下降。头肾溶菌酶活性在D2组最小，随着虾青素的添加，其活性显著上升，最大值出现在D6组。血液中IgM含量在D2组最大，随虾青素的添加显著下降。血液中C4含量补体在D2组最大，显著高于其他各组。IL-1和IL-6β含量在D2组最大，显著高于空白对照组，随着虾青素的添加，其含量显著降低。TNF-α与白细胞介素趋势类似。β-连环蛋白在D2组表达量显著高于D1组，最高值在D3组，随着虾青素的增加，其含量逐渐下降。糖原合成激酶3β在D2组高于D1组，D4组表达量最高，D5组检测不到GSK－3β。磷酸化糖原合成激酶3β在D3组显著高于其他各组，D5组检测不到磷酸化糖原合成激酶3β。杯状细胞在D2组最低，显著低于D1组和D6组，随着虾青素的添加，杯状细胞数量显著增多，在D5组数量最多。肠绒毛长度与杯状细胞数量呈现类似的趋势，在D2组长度最短，随着虾青素添加量增加，肠绒毛总体呈现增加的趋势，在D5组肠绒毛长度最长，与D2组差异显著。卵形鲳鲹主要的菌为厚壁菌门和变形菌门。随着虾青素和脂多糖的添加，变形菌门、拟杆菌门和放线菌门有整体下降的趋势。
　　3、虾青素对卵形鲳鲹生长性能和体内外抗氧化能力的研究
　　在活体实验中，配制两个浓度梯度的虾青素（D1和D2：0和200mg/kg）饲料饲喂卵形鲳鲹。选取初始体重为23.65±0.10g的卵形鲳鲹随机分配为2组，每组4个平行，每个平行30尾鱼。在体外实验中，从卵形鲳鲹肝脏中分离细胞，并用虾青素和H2O2进行处理（对照组：不含虾青素和H2O2处理;H2O2组：仅H2O2处理;H2O2+AST组：虾青素和H2O2同时处理;AST组：仅AST处理）。活体实验结果表明，D2组卵形鲳鲹末重、增重率和特定生长率均显著高于D1组，饲料系数显着低于D1组。D2组卵形鲳鲹肝脏总抗氧化能力和还原型谷胱甘肽显着高于D1，超氧化物歧化酶活力显着低于D1组。体外实验结果表明，H2O2组的细胞存活率为52.37％，添加虾青素能使之显着升高至84.18％。H2O2组肝脏细胞总抗氧化能力和还原型谷胱甘肽含量显着低于空白对照组，添加虾青素（H2O2对H2O2+AST）可显著提高肝脏细胞总抗氧化能力。丙二醛含量在H2O2组最高，虾青素能显著降低其含量。虾青素能提高卵形鲳鲹的生长性能，并通过清除活性氧来提高卵形鲳鲹的抗氧化能力。

目录

声明

第一章 文献综述

1.1 虾青素概述

1.1.1虾青素的结构

1.1.2 虾青素的理化性质

1.1.3 虾青素的来源与制备方法

1.1.4 虾青素的生物学作用

1.2 卵形鲳鲹的研究现状

1.3 研究目的和意义

第二章 虾青素对卵形鲳鲹生长性能、体色、抗氧化能力和肠道菌群的影响

2.1材料与方法

2.1.1 饲料配制

2.1.2 实验过程

2.1.3 样品的采集

2.1.4 体色的测定

2.1.5 鱼体、肌肉营养成分的测定

2.1.6 酶活力的测定

2.1.7 实时荧光定量

2.1.8 DNA提取和 16S rDNA测序

2.1.9 生长性能指标的测定

2.2 结果

2.2.1 饲料中虾青素对卵形鲳鲹生长性能和体组成的影响

2.2.2 饲料中虾青素对卵形鲳鲹抗氧化能力的影响

2.2.3 饲料中虾青素对卵形鲳鲹体色的影响

2.2.4 饲料中虾青素对卵形鲳鲹HSP70和HIF－1α基因表达的影响

2.2.5 饲料中虾青素对卵形鲳鲹小肠绒毛长度的影响

2.2.6 饲料中虾青素对卵形鲳鲹肠道菌群的影响

2.3 分析讨论

第三章 虾青素对卵形鲳鲹生长、抗氧化和抗炎能力的影响

3.1 材料与方法

3.1.1 饲料配制

3.1.2实验过程

3.1.3 样品的采集

3.1.4 体组成和酶活性测定

3.1.5 炎性因子含量测定

3.1.6 蛋白印迹

3.1.7 DNA提取和 16S rDNA测序

3.2 结果

3.2.1 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹生长性能和体组成的影响

3.2.2 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹抗氧化能力和肝脏健康的影响

3.2.3 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹免疫能力的影响

3.2.4 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹炎性因子表达量的影响

3.2.5 饲料中虾青素和脂多糖对Wnt/β-catenin信号通路关键蛋白表达量的影响

3.2.6 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹肠道健康的影响

3.2.7 饲料中虾青素和脂多糖对卵形鲳鲹肠道菌群的影响

3.3 分析讨论

第四章 虾青素对卵形鲳鲹生长性能和体内外抗氧化能力的影响

4．1材料与方法

4.1.1饲料配制

4.1.2 养殖试验

4.1.3 养殖实验样品采集

4.1.4肝细胞的原代培养及处理

4.1.5 养殖实验生长指标计算

4.1.6 营养成分和酶活性测定

4.1.7 数据的统计分析

4.2 结果

4.2.1 虾青素对卵形鲳鲹生长性能、体组成及肝脏细胞生长存活的影响

4.2.2 虾青素对卵形鲳鲹肝脏抗氧化能力的影响

4.3 分析讨论

第五章 总结

参考文献

附录

致谢