水产饲料变革探讨

随着近年来人们对饲养动物营养及安全性要求的提高，饲料转化效率不再成为饲料质量的唯～评价指标；由于人们对环境保护的重视，饲料的环境安全性也开始受到人们的关注。

姜黄素对草鱼生长性能、抗氧化应激能力及核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件信号通路相关基因表达的影响

本试验旨在研究姜黄素对草鱼生长性能、抗氧化应激能力以及核因子E2相关因子2/抗氧化反应元件(Nrf2/ARE)信号通路相关基因表达的影响。选择初体质量为(5.11±0.08) g的草鱼幼鱼525尾,随机分为5组(每组3个重复,每个重复35尾),分别饲喂在基础饲料中添加0(对照)、200、400、600和800 mg/kg姜黄素的5种饲料。试验期60 d。饲养试验结束后,每重复取15尾规格基本一致的草鱼,每尾鱼腹腔注射10 mg/kg BW敌草快,进行急性氧化应激试验,在注射前(0 h)、注射后24 h时分别采样,检测草鱼血清和肝脏相关的生理生化指标,以及肝脏抗氧化相关基因的mRNA表达水平。结果表明:1)随着饲料中姜黄素添加量的增加,草鱼幼鱼的增重率、特定生长率和成活率均先升高后下降,而饲料系数和肝体指数则先下降后升高,当饲料中姜黄素添加量为400、600 mg/kg时草鱼的生长性能较佳,而脏体指数和肥满度在各组间的差异均不显著(P>0.05)。2)在草鱼注射敌草快前,其血清皮质醇(COR)、葡萄糖(GLU)含量及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性在各组间均无显著差异(P>0.05);在注射敌草快24 h后,草鱼血清上述指标随着饲料中姜黄素添加量的增加呈先下降后升高的变化趋势,当饲料姜黄素添加量为400、600 mg/kg时达到较低水平,显著低于对照组(P<0.05)。3)在草鱼注射敌草快前、注射24 h后,随着饲料中姜黄素添加量的增加,草鱼肝脏超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性,总抗氧化能力(T-AOC)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量,Nrf2、铜与锌超氧化物歧化酶(Cu-ZnSOD)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、CAT、GSH-Px和诱导型热休克蛋白70(HSP70) mRNA表达水平均呈先升高后下降的变化趋势,而肝脏活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Keap1)mRNA表达水平均呈先下降后升高的变化趋势,当饲料姜黄素添加量为400、600 mg/kg时,这些指标分别达到较高或较低的水平。由此可见,饲料中添加姜黄素400、600 mg/kg可促进草鱼幼鱼的生长,降低饲料系数,提高鱼体抗氧化应激能力,对敌草快诱导的急性氧化应激损伤具有保护作用,并可激活Nrf2/ARE信号通路相关基因的表达。

饲料亚麻酸含量对日本沼虾生长、抗氧化能力、非特异性免疫性能及抗氨氮胁迫能力的影响

亚麻酸(C18∶3n-3,LNA)作为一种重要的多不饱和脂肪酸,对甲壳动物生长、免疫保护和抵抗环境胁迫具有重要的调节作用。本试验旨在研究饲料LNA含量对日本沼虾生长、抗氧化能力、非特异性免疫性能和抗氨氮胁迫能力的影响,探讨日本沼虾饲料中适宜的LNA含量。试验配制LNA含量分别为0(L0,对照)、0.5%(L0.5)、1.0%(L1.0)、1.5%(L1.5)、2.0%(L2.0)和2.5%(L2.5)的6种等氮等脂的半纯化饲料,饲喂初始体重为(0.12±0.01)g日本沼虾幼虾8周。每种饲料投喂5个水族箱(重复),每个水族箱放养50尾试验鱼。饲养试验结束后,从每个水族箱选取10尾试验鱼进行24 h氨氮(水体总氨氮浓度为36.6 mg/L)胁迫试验。结果表明:日本沼虾特定生长率、增重率和存活率均随饲料LNA含量的增加呈先升后降的趋势,但组间差异不显著(P>0.05)。LNA的含量在肝胰腺和肌肉中都随饲料LNA含量的增加而增加。随着饲料中LNA含量的增加,日本沼虾肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力和总抗氧化能力(T-AOC)基本呈现先升后降的趋势,且均在L1.0组达到最高值。L0.5、L1.0、L1.5、L2.0和L2.5组肝胰腺丙二醛(MDA)含量显著低于L0组(P<0.05)。肝胰腺碱性磷酸酶(ACP)活力以L1.0组最高,但L1.0和L1.5组之间不存在显著性差异(P>0.05)。随着饲料LNA含量的增加,肝胰腺溶菌酶(LYZ)活力呈先升后降的趋势,在L1.5组达到最高,显著高于其他各组(P<0.05)。24 h氨氮胁迫后,L0.5、L1.5、L2.0、L2.5组的肝胰腺M DA含量显著低于L0组(P<0.05),且以L1.5组M DA含量最低,显著低于其余各组(P<0.05);肝胰腺SOD活力和T-AOC随着饲料LNA含量的增加呈先上升后下降趋势,L1.5组SOD活力达到最高,L1.0组T-AOC达到最高;肝胰腺GSH-Px活力以L0组最高,但与L1.0组差异不显著(P>0.05)。以肝胰腺SOD活力为指标,经二次回归分析得出日本沼虾的LNA需要量为1.19%。综上,饲料中适宜的LNA含量(1.0%~1.5%)能改善日本沼虾的生长,增强其抗氧化能力和非特异性免疫性能,缓解氨氮胁迫对其造成的负面影响。

饲料糖脂比对日本沼虾生长性能及肝胰腺代谢酶活性、脂肪酸转运和Toll样受体通路相关基因表达的影响

本试验旨在研究饲料糖脂比对日本沼虾生长性能及肝胰腺代谢酶活性、脂肪酸转运和Toll样受体通路相关基因表达的影响。配制糖脂比分别为1. 12 (CL1)、2. 00 (CL2)、3. 56(CL3)、7.10(CL4)、24.12(CL5)的5种等氮(粗蛋白质含量为39%)试验饲料,对日本沼虾[(0.104±0.003) g]进行为期8周的饲养试验。将试验虾随机分为5组,每组5个重复,每个重复50只。结果显示:当糖脂比从1.12增加到7.10时,日本沼虾增重率变化不显著(P>0.05),但糖脂比继续增加到24.12时,日本沼虾增重率显著降低(P<0.05);各组日本沼虾的存活率无显著差异(P>0.05); CL5组肝胰腺糖原含量显著高于CL4组(P<0.05); CL4组肝胰腺己糖激酶(HK)和丙酮酸激酶(PK)活性最高,其HK活性显著高于CL1组(P<0.05),PK活性显著高于其余各组(P <0. 05);肝胰腺中丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)和过氧化氢酶(CAT)活性在各组间未表现出显著差异(P>0.05),但CL1和CL2组肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于CL4和CL5组(P<0.05); CL1组肝胰腺中B类Ⅰ型清道夫受体(SR-BI)和脂肪酸转运蛋白4(FATP4)基因的表达水平显著高于其余各组(P<0.05),但较高糖脂比组(CL4组)肝胰腺中脂肪酸结合蛋白10 (FABP10)基因的表达水平显著高于较低糖脂比组(CL1、CL2和CL3组)(P <0.05); CL3组肝胰腺中Toll样受体3(TLR3)、髓样分化蛋白88(MyD88)、白细胞介素1受体相关激酶4(IRAK4)、肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)、丝裂原激活蛋白激酶激酶激酶7(MAP3K7)和丝裂原活化蛋白激酶14(MAPK14)基因的表达水平显著高于其余各组(P<0.05)。由此可见,日本沼虾对饲料糖脂比有较大的适应性,但过高的糖脂比(24.12)会抑制其生长,增加肝糖原的累积;饲料糖脂比可调节日本沼虾肝胰腺脂肪酸转运和Toll样受体通路相关的表达。

慢性铅胁迫对日本沼虾硫氧还蛋白和热应激蛋白系统基因表达及肠道菌群的影响

本试验旨在研究水体铅的慢性胁迫对日本沼虾硫氧还蛋白和热应激蛋白系统基因表达及肠道菌群的影响。将450尾均重为(0.10±0.02)g的日本沼虾随机分为3组,每组3个重复,每个重复50尾,进行为期60 d的慢性胁迫试验。水体铅的胁迫浓度分别为0(对照组)、13.13和26.26μg/L。试验结束后,采用实时荧光定量PCR分析肝胰腺中硫氧还蛋白(Trx)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、热应激蛋白60(HSP60)、热应激同源蛋白70(HSC70)和热应激蛋白90(HSP90)mRNA相对表达量,同时通过16S rRNA高通量测序对日本沼虾肠道菌群组成及多样性进行分析。结果发现:1)慢性铅胁迫抑制TrxR和Trx mRNA表达,26.26μg/L组TrxR和Trx mRNA相对表达量显著低于对照组(P<0.05)。2)随着铅浓度的增加,HSP60和HSC70 mRNA相对表达量逐渐降低,26.26μg/L组HSP60和HSC 70 mRNA相对表达量显著低于对照组(P<0.05),而HSP 90 mRNA相对表达量呈先增加后降低的趋势,13.13μg/L组HSP90 mRNA相对表达量显著高于其余2组(P<0.05)。3)从门水平上分析日本沼虾所有组的肠道菌群,其主要以3个优势菌门为主,分别为变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和软壁菌门(Tenericutes)。采用常规方差统计肠道菌群丰度发现,未分类气单胞菌种(Aeromonas_unclassified)的相对丰度在铅胁迫后显著下降(P<0.05)。采用线性判别分析效应值(LEfSe)方法分析肠道宏基因组,发现对照组与26.26μg/L组肠道菌群存在差异,对照组中肠杆菌属(Enterobacteriales)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)、肠杆菌目(Enterobacter)、柠檬杆菌属(Citrobacter)、疣微菌目(Verrucomicrobiae)、疣微菌纲(Verrucomicrobiales)、疣微菌科(Verrucomicrobiaceae)相对丰度较高,而26.26μg/L组中变形菌纲(Deltaproteobacteria)、黄杆菌纲(Flavobacteriia)、黄杆菌目(Flavobacteriaceae)、黄杆菌科(Flavobacteriales)、黄杆菌属(Flavobacterium)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和井杆菌属(Phreatobacter)相对丰度较高。由此可见,慢性铅胁迫降低日本沼虾肝胰腺Trx和TrxR的转录水平,调控HSP60、HSC70和HSP 90 mRNA相对表达量,且日本沼虾肠道内存在不受慢性铅胁迫干扰的核心微生物门类,但高浓度的铅胁迫会产生丰度有显著性差异的菌群,维持正常代谢的菌群丰度减少,与降解污染物、调节机体免疫和抗氧化应激相关的菌群丰度增加。