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本文研究了锌对生长中期草鱼生产性能、疾病抵抗力、肠道健康、机体健康、鳃健康和肌肉品质的作用及其作用机制,根据不同标识确定了生长中期草鱼锌的需要量并比较乳酸锌和硫酸锌在草鱼上的使用效果。试验选取体重为244.14 ± 0.40 g健康草鱼630尾,分别饲喂含不同水平锌的饲粮(乳酸锌:10.71,30.21,49.84,72.31,92.56,110.78mg/kg和硫酸锌:56.9mg/kg)60天。生长试验结束后,用嗜水气单胞菌攻毒14天和鱼害粘球菌攻毒3天,分别考察锌对草鱼肠道、头肾、脾脏和皮肤以及鳃免疫功能、抗氧化损伤能力、细胞凋亡相关指标和紧密连接蛋白的作用及其作用机制。本试验结果表明,适宜水平的锌提高了生长中期草鱼增重百分比、采食量、饲料效率和特异性生长率(P<0.05),表明锌能够提高草鱼的生产性能。同时,适宜水平的锌降低了生长中期草鱼肠炎发病率、赤皮发病率以及烂鳃发病率(P<0.05),表明锌能够增强草鱼抵抗肠炎、赤皮和烂鳃发生的能力。鱼体抵抗肠炎、赤皮和烂鳃发生的能力分别与肠道健康、机体健康和鳃健康有关。进一步研究发现:适宜水平的锌增加了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中溶菌酶(LZ)、酸性磷酸酶活力(ACP)、补体C3、C4和免疫球蛋白(IgM)含量,上调了抗菌肽黏蛋白mucin2、铁调素(hepcidin)、肝表达抗菌肽(LEAP)-2A、LEAP-2B和β防御素(β-defensin)-l的mRNA水平(P<0.05),下调了促炎细胞因子肿瘤坏死因子(TNF)-α、干扰素(IFN)-γ2、白细胞介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、IL-12 p40、IL-15 和 IL-17D以及信号分子核转录因子(NF)-κB p65、c-Rel、核因子κB抑制蛋白α(iKBα)、抑制蛋白κB激酶(IKK)β和IKKy的mRNA水平(P<0.05),上调了抗炎细胞因子转化生长因子(TGF)-β2(中、后肠除外)、IL-4/13A、IL-10和IL-11以及信号分子雷帕霉素靶蛋白(TOR)、核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)、真核翻译起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)(皮肤除外)和4E-BP2(鳃除外)的mRNA水平(P<0.05),结果说明锌可能通过NF-κB p65和TOR信号途径调控鱼类肠道细胞因子的基因表达缓解炎症发生,进一步保障肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃免疫功能。同时研究还发现,适宜水平的锌降低了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中丙二醛(MDA)、蛋白质羰基(MDA)和活性氧(ROS)含量(P<0.05),提高了抗羟自由基ASA和抗超氧阴离子AHR活力和非酶性抗氧化物谷胱甘肽(GSH)的含量(P<0.05),提高了抗氧化酶铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、谷胱甘肽硫转移.酶(GST)和还原性谷胱甘肽(GR)活力及其mRNA水平(P<0.05),上调了信号分子核因子相关因子2(Nrf2)和Kelch绑定蛋白la(Keapla)的mRNA水平(P<0.05),提高了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃细胞抗氧化损伤能力;下调了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶(caspase)-3、-7、-8和-9、促凋亡因子脂肪酸合成酶配体(FasL)、凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)和B-细胞淋巴瘤-2相关X蛋白(Bax),上调了抗凋亡因子髓细胞白血病基因-1(Mcl-1)、B-细胞淋巴瘤蛋白-2(Bcl-2)和凋亡抑制蛋白(IAP)的mRNA水平,下调了信号分子p38丝裂原活化激酶(p38MAPK)和c-Jun氨基末端激酶(JNK)的mRNA水平(P<0.05),抑制了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃细胞凋亡;上调了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃紧密连接蛋白occludin、ZO-1、ZO-2(肠道除外)、claudin-b、-c、-f、-3、-7a、-7b、-11、-12、-15a 和-15b(肠道除外)的mRNA水平、下调了肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的mRNA水平,增强了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃细胞间结构完整性。与此同时,适宜水平的锌增加了肌肉蛋白质、水分和羟脯氨酸、必需氨基酸和游离脂肪酸含量,提高了剪切力和pH值;降低了肌肉中脂肪和乳酸含量、组织蛋白酶B和L活力,改善了鱼肉品质。此外,适宜水平的锌降低了生长中期草鱼肌肉中活性氧、丙二醛和蛋白羰基的含量(P<0.05),提高了 CuZnSOD、MnSOD、ASA、AHR、GPx、GST 和 GR 活力和 mRNA水平(P<0.05),同时,上调了信号分子Nrf2、CK2α、CK2β、TOR和S6K1的mRNA水平(P<0.05),下调了信号分子Keapla和Keaplb的mRNA水平(P<0.05),增强了肌肉抗氧化能力,降低了氧化损伤,保证了肌肉的结构完整性。综上所述,饲粮中适宜水平的锌能够提高生长中期草鱼的生产性能以及抵抗肠、炎、赤皮和烂鳃发生的能力。抵抗肠炎、赤皮和烂鳃发生能力的提高与锌通过提高草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的免疫功能和结构完整性从而增强其肠道健康、机体健康和鳃健康有关。锌提高草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃免疫功能与其提高肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃抗菌物质产生,并可能通过TOR信号上调抗炎细胞因子和NF-κB信号下调促炎细胞因子,降低炎症反应有关。锌提高草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃结构完整性可能与其通过Nrf2信号上调抗氧化酶基因表达并提高酶活力,增强了抗氧化能力,降低氧化损伤;通过上调抗凋亡蛋白,下调促凋亡蛋白基因表达,抑制细胞凋亡;并可能通过调控MLCK信号调控细胞间紧密连接蛋白表达,增强细胞间的结构完整性有关。同时,锌改善鱼肉品质可能与其提高肌肉抗氧化损伤能力有关。以乳酸锌为锌源,根据PWG,肠炎、赤皮和烂鳃抵抗能力确定生长中期草鱼(244-779 g)的锌需要量分别为61.2、61.4、65.3和66.0 mg/kg饲粮,且乳酸锌在提高草鱼生产性能、肠炎、赤皮和烂鳃抵抗能力方面优于硫酸锌。