本研究采用生理生化及分子生物学技术,研究三倍体虹鳟对低氧胁迫的响应机制,并探讨饲料蛋白质水平和脂肪水平对三倍体虹鳟低氧应激后肌肉品质、血浆应激指标、低氧应答相关基因表达(mRNA水平)、抗氧化及免疫系统应答相关基因表达和相关指标的影响,研究成果将为鱼类低氧应激机制及营养调控策略提供理论依据。本研究主要由以下三部分组成:1.低氧应激后对三倍体虹鳟的影响。通过设置正常组(溶氧高于7mg/L)和应激组(溶氧低于5 mg/L维持10 min),分析急性低氧应激对三倍体虹鳟肌肉品质、血浆应激指标、低氧应答相关基因表达、抗氧化系统及免疫系统的影响。结果表明:(1)低氧应激导致肌肉品质降低。低氧胁迫后,应激组肌肉pH、内聚性、弹性、胶黏性、咀嚼性显著高于正常组(P<0.05),持水力、亮度值(L*)、红色值(a*)、黄色值(b*)和粘附性显著低于正常组(P<0.05)。(2)低氧应激导致血浆应激相关指标产生明显改变。低氧胁迫后,血浆中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、肌酸激酶(CK)活性及球蛋白(GLOB)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)和皮质醇含量显著高于正常组(P<0.05);白蛋白(ALB)水平显著低于正常组(P<0.05),应激前后血浆中总蛋白(TP)、总胆固醇(TC)含量和碱性磷酸酶(ALP)无显著差异(P>0.05)。(3)低氧应激导致低氧应答相关基因表达量明显改变。肌肉中低氧诱导因子1α(HIF-1α)基因表达量上调,肝脏中血红素加氧酶1(HO-1)基因表达量下调。(4)低氧应激导致抗氧化系统明显被激活。应激组血浆和肝脏丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05),总抗氧化能力(T-AOC)显著下降(P<0.05);低氧胁迫后,肌肉中超氧化物岐化酶基因(SOD)和过氧化氢酶基因(CAT)表达量上调,肝脏中核因子E2相关因子2(Nrf2)基因表达量上调,而SOD基因表达量下调。(5)低氧应激导致免疫系统明显被激活。应激后血浆溶菌酶、热休克蛋白(HSP70)活性显著升高(P<0.05),肌肉HSP70基因表达量上调,肝脏HSP70和肿瘤坏死因子α(TNFα)基因表达量下调(P<0.05)。如上所述,本实验所用的急性低氧应激手段对三倍体虹鳟生理状态产生显著影响,低氧应激导致三倍体虹鳟肌肉品质降低以及抗氧化系统和免疫系统明显被激活。2.饲料蛋白质水平对三倍体虹鳟低氧应激的影响。以初始体重为(233.30±0.39)g的三倍体虹鳟为研究对象,配制蛋白质水平为35.40%(低蛋白组)、43.30%(中蛋白组)和52.40%(高蛋白组)的3组等脂等能饲料,并进行为期80天的生长实验后,进行急性低氧胁迫(溶氧低于5 mg/L维持10 min),结果表明:高蛋白组肌肉红色值和亮度值变小,血浆GLU水平显著下降(P<0.05);低蛋白组肌肉粘附性和红色值下降,血浆ALT、AST、ALP、LDH和TC水平显著上升(P<0.05);中蛋白组血浆T-AOC水平显著升高(P<0.05),肝脏和肌肉Nrf2基因表达量上调,肌肉TNFα和IL-1β基因表达量上调以及IL-8基因表达量下调,肝脏TNFα、HSP70、IL-1β和IL-8基因表达量低于高蛋白组。因此,过低或过高饲料蛋白质水平都会加剧肝脏应激损伤,适宜饲料蛋白质水平(43.30%)有助于提高肌肉红色值和抗应激能力,缓解低氧应激损伤。3.饲料脂肪水平对三倍体虹鳟低氧应激的影响。以初始体重为(232.83±0.44)g的三倍体虹鳟为研究对象,配制脂肪水平为6.60%(低脂肪组)、14.80%(中低脂肪组)、22.80%(中高脂肪组)和29.40%(高脂肪组)的4组等氮饲料,在80天的生长实验后,进行急性低氧胁迫(胁迫条件同上),结果表明:低脂肪组肌肉红色值和黄色值显著降低,血浆ALT、AST和LDH水平显著升高(P<0.05)。高脂肪组血浆TC、MDA水平显著上升(P<0.05),T-AOC下降。中高脂肪组肝脏SOD基因表达量上调。低脂肪组血浆TP、ALB和GLOB水平下降,低脂肪组和高脂肪组肌肉HSP-70和IL-8基因表达量上调。因此,过低或过高的饲料脂肪水平都会影响三倍体虹鳟的肌肉品质,会加重低氧应激下三倍体虹鳟代谢负担。适宜的饲料脂肪水平(22.80%)会有助于应对低氧应激损伤,增强免疫能力。综上所述,在本研究条件下,低氧胁迫会明显降低三倍体虹鳟肌肉品质,同时明显激活三倍体虹鳟的抗氧化系统和免疫系统,过高或者过低的饲料蛋白质水平和脂肪水平对三倍体虹鳟抗氧化系统和免疫系统产生不利影响,而适宜的饲料蛋白质水平(43.30%)和脂肪水平(22.80%)能够减轻低氧胁迫对三倍体虹鳟抗氧化系统和免疫系统的影响。