饲料添加皇竹草粉对草鱼稚鱼脂肪蓄积和肠道健康影响的研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t920215
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草鱼(Ctenopharyngodon idellus)是我国主要的淡水经济鱼类。作为一种典型的草食性鱼类,草鱼在天然水域主要摄食水草,从进化的角度来看,青草类饲料应该是最符合草鱼营养的需求以及有益于草鱼机体健康的食物来源。但在实际的养殖过程中配合饲料里几乎不添加青草类饲料原料。另一方面,养殖一线草鱼体内脂肪蓄积现象和肠炎等问题频繁发生,严重制约了养殖业的健康发展。前期本课题组发现单纯饲喂草鱼皇竹草(Pennisetum sinese Roxb)和饲喂含皇竹草粉的饲料能够降低草鱼脂肪沉积以及提高机体健康指标,但研究中进行比较的饲料能量差异较大,皇竹草粉本身是否具有这些功能并不清楚。为此,本研究在等氮等能的基础上,分别使用半精制饲料和实用饲料,系统评估了饲料中添加皇竹草粉对草鱼脂肪蓄积及肠道健康的影响。获得了如下结果:1.皇竹草粉对草鱼稚鱼脂肪蓄积及肠道健康的影响为探讨皇竹草粉对草鱼稚鱼脂肪蓄积以及肠道健康的影响,配制3组分别含0%(对照组)、10%和20%皇竹草粉的等氮等能半精制饲料(蛋白质水平为36%,脂肪水平为8%),饲喂草鱼稚鱼(28.51±0.04 g)8周,每组饲料饲喂三个养殖缸(25尾鱼/缸)。结果显示,饲料中添加10%和20%皇竹草粉显著提高草鱼稚鱼的增重率和成活率,降低腹腔脂肪指数(P<0.05);20%皇竹草粉组草鱼血清中的甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和游离脂肪酸(FFA)的含量相比对照组草鱼显著降低(P<0.05);肝脏TG、TC和FFA的含量在饲喂皇竹草粉后均显著下降(P<0.05);肝脏和脂肪组织显微结构显示,相比对照组,饲料中添加10%和20%皇竹草粉后草鱼肝脏脂滴数量明显减少,相同比例视野内的脂肪细胞数目明显增多;肝脏和腹腔脂肪组织中脂肪生成相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)、脂肪酸合酶(FAS)、乙酰Co A羧化酶(ACC)、硬脂酰Co A去饱和酶(SCD)、二酰基甘油O酰基转移酶(DGAT)以及脂肪分解相关基因过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)、脂肪组织甘油三酯脂肪酶(ATGL)、激素敏感性脂肪酶(HSL)、肉毒碱棕榈酰转移酶1(CPT-1)分别在摄食皇竹草粉的草鱼中显著下调和上调(P<0.05);20%皇竹草粉组草鱼血清超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)含量,以及肝脏总谷胱甘肽(T-GSH)浓度相比对照组草鱼显著降低(P<0.05);肝脏的SOD和过氧化氢酶(CAT)活性在10%和20%皇竹草粉组均显著低于对照组(P<0.05);饲料中添加10%和20%皇竹草粉显著降低草鱼血清中谷草转氨酶(AST)活性(P<0.05),20%皇竹草粉组草鱼血清中谷丙转氨酶(ALT)活性相比对照组草鱼显著降低(P<0.05);饲料中添加10%和20%皇竹草粉显著提高草鱼稚鱼肝脏的鱼3-羟酰辅酶A脱氢酶(HOAD)和鱼细胞色素C氧化酶(COX)的活性(P<0.05);饲料中添加10%和20%皇竹草粉显著提高草鱼血清中补体C3和C4的含量(P<0.05);肠道显微结构显示,饲料中添加10%和20%皇竹草粉后,草鱼肠道绒毛结构较完整,上皮细胞细胞核整齐排列在细胞基部,梳状缘排列整齐;免疫基因表达层面,饲料中添加10%和20%皇竹草粉饲喂草鱼后,上调了肠道非特异免疫基因Toll样受体22(TLR22),髓样分化因子(My D88),IFN调节因子3(IRF3),IFN调节因子7(IRF7),干扰素1(IFN-1),抗病毒蛋白1(Mx1),IFN-β启动子刺激物1(IPS-1)等的相对表达量,下调了肠道促炎细胞因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素1β(IL-1β)的m RNA水平;宏基因组学结果显示,饲喂10%和20%皇竹草粉草鱼肠道内容物中肠道微生物的Ace、chao1和Shannon(香农)指数均显著高于对照组(P<0.05),Simpson(辛普森)指数显著低于对照组(P<0.05);从门分类来看,10%和20%皇竹草组中的厚壁菌门(Firmicutes)比例显著低于对照组(P<0.05),拟杆菌门(Bacteroidetes)比例呈现上升的趋势(P>0.05);从属分类来看,皇竹草粉组草鱼肠道内气单胞菌属(Aeromonas)的丰度显著低于对照组(P<0.05)。以上结果表明,饲料中添加一定量的皇竹草粉能够提高草鱼稚鱼生长、降低体脂蓄积、提高鱼体免疫力、改善肠道健康及菌群组成。2.饲料中不同水平皇竹草粉替代豆粕对草鱼稚鱼脂肪蓄积及肠道健康的影响为探究饲料中不同水平的皇竹草粉替代豆粕对草鱼稚鱼脂肪蓄积和肠道健康的影响。设置6组蛋白质水平为28%,脂肪水平为4%的等氮等能实用饲料。对照组不做处理,处理组分别添加5%、10%、15%、20%和25%的皇竹草粉,饲喂草鱼稚鱼(17.99±0.19 g)8周,每组饲料饲喂三个养殖缸(25尾鱼/缸)。结果显示,饲料中添加5%~25%的皇竹草粉均显著提高草鱼稚鱼的增重率(P<0.05);饲料中添加10%~25%的皇竹草粉显著降低血清中低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的含量和肝脏中FFA的含量(P<0.05);饲料中添加5%~25%的皇竹草粉显著降低肝脏中TG的含量(P<0.05);肝脏和脂肪组织显微结构显示,相比对照组,饲料中添加10%~25%的皇竹草粉后肝脏细胞内存在数量少且小的红色脂滴,脂肪细胞大小明显比对照组小;脂质代谢基因表达层面,肝脏和腹腔脂肪组织中脂肪合成基因(PPARγ、SREBP-1c、FAS、ACC、SCD、DGAT)的m RNA表达水平呈下降趋势,而脂肪分解基因(PPARα、ATGL、HSL、CPT-1、apo E)的m RNA表达水平呈上升趋势;其中,肝脏中饲料添加10%的皇竹草粉的PPARγ和DGAT的m RNA水平显著低于对照组(P<0.05);5%~25%皇竹草粉的FAS的m RNA水平均显著低于对照组(P<0.05);10%~25%皇竹草粉的PPARα的m RNA水平显著高于对照组(P<0.05);同对照组比,10%~20%皇竹草粉的CPT-1的m RNA水平显著升高(P<0.05);与对照组比,apo E的m RNA水平只有15%组具有显著性(P<0.05);脂肪组织中饲料添加15%皇竹草粉显著降低PPARγ的m RNA水平(P<0.05);而10%皇竹草粉显著降低SREBP-1c的m RNA水平(P<0.05);饲料中添加5%~25%的皇竹草粉显著降低FAS和DGAT的m RNA水平(P<0.05);25%皇竹草粉显著降低ACC的m RNA水平(P<0.05);10%~25%皇竹草粉显著降低SCD的m RNA水平(P<0.05);25%皇竹草粉显著提高PPARα的m RNA水平(P<0.05);10%皇竹草粉显著提高ATGL的m RNA水平(P<0.05);饲料添加5%~25%皇竹草粉显著提高HSL的m RNA水平(P<0.05);15%~25%皇竹草粉显著提高apo E的m RNA水平(P<0.05);饲料中添加10%~25%的皇竹草粉显著降低血清中SOD、GSH、MDA活性(P<0.05);10%的皇竹草粉显著提高肠道中脂肪酶的活性(P<0.05);肠道显微结构显示,与对照组相比,饲料添加5%~25%的皇竹草粉后杯状细胞(GC)减少,黏膜褶皱(MF)、嗜酸性粒细胞(EG)和固有层(LP)较致密,肠绒毛光滑而平坦;炎症相关基因表达层面,肠道促炎因子相关基因核因子κB(NF-κB)、环氧合酶1(COX-1)、环氧合酶2a(COX-2a)、环氧合酶2b(COX-2b)、5-脂氧合酶(5-LOX)、12/15-脂氧合酶(12/15-LOX)、TNFα、白细胞介素1b(IL-1b)、白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素8(IL-8)的m RNA水平呈下降趋势;其中,在10%~25%组中,NF-κB、COX-2a、IL-1b和IL-6的m RNA水平显著低于对照组(P<0.05);在15%~25%组中,COX-1和IL-8的m RNA水平显著低于对照组(P<0.05);同对照组相比,5%组、10%组、15%组和25%组中COX-2b的m RNA水平显著降低(P<0.05);5%~25%组中5-LOX的m RNA水平显著低于对照组(P<0.05);而TNFα的m RNA水平只有25%组的低于对照组(P<0.05);食欲基因表达层面,与对照组比,15%~25%组中可卡因安非他明调节转录肽(cart)的m RNA水平显著升高(P<0.05);20%~25%组中阿片黑皮质素(pomc)的m RNA水平显著高于对照组(P<0.05);5%~25%组中瘦素(Leptin)的m RNA水平显著高于对照组(P<0.05);10%组、20%组和25%组中神经肽Y(NPY)的m RNA水平显著低于对照组(P<0.05)。上述结果表明,皇竹草替代豆粕可以降低草鱼稚鱼的脂肪蓄积,减少肠道炎症的发生,推荐添加含量不高于20%。
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