俄罗斯鲟自上世纪90年代从俄罗斯引入我国,由于其生长速度快、体型大、营养价值高,并且具有很好的科研价值,已在我国展开大规模养殖。然而在集约化生产养殖中,俄罗斯鲟肝脏脂肪沉积的现象较为突出,由此也导致其抗应激能力减弱和死亡率上升,这不仅直接影响到养殖企业的经济效益,同时也将影响我国俄罗斯鲟产业的健康发展。在这种背景下急需开展鲟鱼的基础营养生理,特别是脂类营养生理的研究,结果可以为开发鲟鱼专用高效、环保的配合饲料提供参考。本论文首先在查明生产中俄罗斯鲟肝脏脂肪沉积过程和相关规律的基础上,针对鲟鱼养殖生产中存在的肝脂沉积问题,聚焦俄罗斯鲟幼鱼的肝脂沉积及其营养调控研究,开展了一系列相关的研究：1)不同脂肪源对俄罗斯鲟幼鱼生长、肝脏脂肪含量和脂肪代谢的影响,2)不同脂肪水平和n-3/n-6比对俄罗斯鲟幼鱼生长、脂肪酸组成和肝脏脂肪沉积的影响,3)饲料中添加维生素E、甜菜碱、L-肉碱和牛磺酸对俄罗斯鲟幼鱼生长和脂类沉积的影响,以及4)L-肉碱对俄罗斯鲟幼鱼生长、肝脏脂肪含量和肝脏脂肪代谢的影响。取得的主要结果和结论如下：1.俄罗斯鲟幼鱼肝脏、皮下组织和肌肉脂肪含量及其在脂肪代谢中的作用为了查明俄罗斯鲟主要脂肪沉积部位,本文选取俄罗斯鲟幼鱼(243.5±6.3g)的肝脏、皮下组织和肌肉,探究这三种组织的脂肪含量及其在俄罗斯鲟脂肪代谢中的作用。试验结果表明,皮下组织和肝脏是俄罗斯鲟的主要储存脂肪部位,它们的脂肪含量分别达到了30.77±3.29%和24.64±3.95%,而肌肉脂肪含量只有5.32±0.58%。脂肪代谢相关基因的相对表达量结果表明肝脏中脂肪合成相关基因(SREBP-1c、ACC α和FASN)的相对表达量要高于皮下组织和肌肉,而皮下组织分解代谢相关基因(ACD α、CRT-1A和(PT-1B)的相对表达量则显著高于肝脏和肌肉。过氧化物酶体增殖受体家族(PPARs)在肝脏中的表达量均是最高的,而激素敏感性脂酶(HSL)和脂蛋白酯酶(LPL)在皮下组织中的表达量最高。以上结果表明肝脏和皮下组织可能是俄罗斯鲟潜在的脂肪储存组织,并且肝脏是俄罗斯鲟脂肪合成的主要组织,而皮下组织则是俄罗斯鲟脂肪分解代谢的主要组织。综合来看,相比于皮下组织和肌肉,肝脏在俄罗斯鲟脂肪沉积及脂代谢中起着更重要的作用。根据以上试验所得的结果,结合养殖生产中鲟鱼普遍存在肝脏脂肪沉积的问题,本论文以俄罗斯鲟幼鱼肝脏脂肪沉积的营养调控为研究重点,系统探讨了脂肪源,脂肪水平和n-3/n-6比,辅助因子维生素E、甜菜碱、L-肉碱和牛磺酸等营养因素对俄罗斯鲟幼鱼生长和肝脏脂肪沉积的影响,并采用分子生物学手段检测了肝脏脂肪代谢调控相关因子的表达。2.不同脂肪源对俄罗斯鲟幼鱼生长、脂肪含量和脂类代谢的影响本研究选择三种具有代表性的脂肪源：鱼油(富含高不饱和脂肪酸,HUFA)、葵花籽油(富含亚油酸,18：2n-6)和亚麻籽油(富含亚麻酸,18：3n-3)制备三种等氮等能的饲料,通过8周的饲养实验研究不同脂肪源对俄罗斯鲟幼鱼(初始体质量为1.80±0.09g)生长、脂肪含量和脂类代谢的影响。实验结果表明,植物油源(葵花籽油和亚麻籽油)完全替代鱼油对俄罗斯鲟幼鱼生长无显著影响,但是亚麻籽油组的终末体重、增重率却显著低于葵花籽油组,说明饲料中过多的18：3n-3会降低俄罗斯鲟的生长。全鱼脂肪酸组成受到饲料脂肪酸组成的影响。鱼油组血清葡萄糖含量显著高于葵花油组和亚麻籽油组；但血清甘油三酯和胆固醇含量在三组之间无显著差异。富含n-3系脂肪酸的鱼油和亚麻籽油组提高了血清丙二醛(MDA)含量,同时增强了超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化酶(T-AOC)活力。脂肪源没有影响全鱼脂肪含量,但亚麻籽油组肝脏和肌肉脂肪含量却低于鱼油组和葵花油组。脂肪含量的降低显示俄罗斯鲟幼鱼肝脏脂肪代谢可能受到脂肪源的影响,而实时定量PCR结果表明肝脏脂肪酸合成相关基因(PPAR γ、ACC α和FAS)的相对表达量不受脂肪源的影响,但脂肪分解代谢相关基因(PPAR α和ACO α)在亚麻籽油组显著上调。本研究表明：对于俄罗斯鲟幼鱼而言,虽然亚麻籽油可在一定程度上降低肝脏脂肪含量,但同时也会影响俄罗斯鲟的生长性能。从实际生产的角度来看,选择葵花籽油能更好地替代俄罗斯鲟饲料中的鱼油,而非以n-3高不饱和脂肪酸为主的亚麻籽油。3.不同脂肪水平和n-3/n-6比对俄罗斯鲟幼鱼生长、脂肪酸组成、抗氧化和脂肪含量的影响本实验以鱼油、葵花籽油和亚麻籽油为脂肪源配置3种脂肪水平(5%、15%和25%,分别简称为L5、L15和L25)和3种n-3/n-6比(1：3、1：1和3：1)9种饲料,通过8周的养殖实验探讨不同脂肪水平和不同n-3/n-6比对俄罗斯鲟幼鱼(初始体质量：9.61±0.03 g)生长、脂肪酸组成、肝脏脂肪含量、肝体比和脂质过氧化的影响。实验结果表明在饲料n-3/n-6比为1：3和1：1时,俄罗斯鲟的增重率随着脂肪水平的增加而升高。在n-3/n-6比为3：1时,俄罗斯鲟的增重率不受脂肪水平的影响,但是其存活率却随着脂肪水平的升高而显著下降。饲料脂肪水平显著地影响了全鱼脂肪酸组成。高脂肪水平显著降低了高不饱和脂肪酸的相对含量,表明在高脂肪水平条件下,HUFA更不易被机体所保留。血清和肝脏MDA含量随着脂肪水平和n-3/n-6比的升高而显著上升。肝体比、肝脏脂肪含量和甘油三酯含量均随着脂肪水平的增加而升高。试验同时发现,血清谷草转氨酶和谷丙转氨酶活力在L25+3：1组显著提高,提示该处理组鱼的肝脏可能有一定的损伤。本研究表明：与L25+3：1相比,L25+1：3的饲料脂肪搭配可以有效地促进俄罗斯鲟幼鱼生长,提示合理的脂肪水平和脂肪酸组成可以降低脂质过氧化水平,避免损伤肝脏和正常生理功能的发挥。4.饲料中添加维生素E、甜菜碱、L-肉碱和牛磺酸对俄罗斯鲟幼鱼生长、体脂含量的影响俄罗斯鲟属肉食性动物,对饲料中糖类的利用效率较差,需要在饲料中添加较高的脂肪含量以满足其快速生长,但是高脂和高n-3/n-6比的饲料容易造成肝脏中脂肪的过量沉积而影响肝脏正常生理功能的发挥,而添加脂肪代谢辅助因子则可能促进其对脂肪的利用效率并起到保护肝脏的作用。本试验选取了维生素E、甜菜碱、L-肉碱和牛磺酸四种脂代谢辅助因子作为饲料添加剂,研究它们对俄罗斯鲟幼鱼生长性能、肝脂沉积和脂质过氧化的影响。试验选取450尾初始体质量为6.51+0.07 g的俄罗斯鲟幼鱼,随机分为5组并分别饲喂对照饲料和添加维生素E(200mg kg-1)、甜菜碱(1000mg kg-1)、L-肉碱(1000mg kg-1)和牛磺酸(1000mg kg-1)四种饲料,在流水养殖条件下饲养8周。试验结果表明四种脂肪代谢辅助因子组俄罗斯鲟幼鱼的终末体质量和增重率均高于对照组,其中牛磺酸组增重率最高,其次是L-肉碱组,这两组的增重率分别达到了239.05+6.87%和214.23+8.38%,提示这四种因子均有一定的促生长作用。血清脂质过氧化指标丙二醛含量在各组间无显著性差异,但L-肉碱却显著地影响了血清抗氧化酶活力。各组间血清谷草转氨酶活力、肝脏和肌肉脂肪含量无显著性差异。综上所述,本试验选取的四个脂肪代谢辅助因子均表现出一定的促生长作用,其中以牛磺酸的效果最好,L-肉碱次之,但是L-肉碱组肝体比和肝脏脂肪含量却低于牛磺酸组,提示合理添加L-肉碱等脂肪代谢辅助因子,可能会有效地降低肝脂的沉积,保障幼鱼的生长性能和正常生理机能的发挥。5.L-肉碱对俄罗斯鲟幼鱼生长、肝脏脂肪含量和肝脏脂肪代谢的影响大量研究结果表明,L-肉碱能够促进动物长链脂肪酸由细胞浆进入线粒体进行β-氧化,因此具有辅助脂肪代谢的作用。本试验以酪蛋白、明胶为蛋白源,鱼油、葵花籽油和亚麻籽油为脂肪源配置6种等氮等能饲料,分别添加0、250 mg kg-1、500mg kg-1、1000mg kg-1、2000 mg kg-1和4000 mg kg-1的L-肉碱研究其对俄罗斯鲟幼鱼生长、脂肪含量、肝脏脂肪代谢和抗氧化能力的影响。实验结果表明添加500 mg kg-1-2000 mg kg-1的L-肉碱能够促进俄罗斯鲟生长,并能降低饲料系数,提示L-肉碱可通过提高饲料利用率而具促生长作用。血清丙二醛(MDA)含量不受饲料L-肉碱含量的影响。但饲料中添加L-肉碱可以提高血清抗氧化酶的活力。肥满度、肝体比、肌肉和肝脏脂肪含量也不受饲料L-肉碱含量的影响。肝脏组织学结果表明适量的L-肉碱能够减小俄罗斯鲟肝细胞中空泡的体积,说明添加L-肉碱可以起到改善俄罗斯鲟肝细胞形态的作用。Q-PCR结果表明L-肉碱能够提高肝脏脂肪的吸收和转运,表现为上调肝脏激素敏感性脂酶(HSL)和脂蛋白酯酶(LPL)的相对表达量。本实验说明饲料中添加L-肉碱可以提高俄罗斯鲟在饲喂高脂和高n-3/n-6比饲料时的生长性能,虽然对幼鱼的肝脏脂肪含量没有影响,但却能改善肝细胞形态并促进肝脏脂肪的转运。俄罗斯鲟是软骨硬鳞鱼中的一种,在进化上处于软骨鱼和硬骨鱼之间,因此其脂肪合成和分解代谢模式可能也与其它鱼类存在着差别。对鲟鱼肝脏、皮下组织和肌肉的脂肪含量及脂肪代谢相关基因相对表达量的研究表明,肝脏是俄罗斯鲟幼鱼脂肪沉积及脂肪代谢的主要部位；添加不同脂肪源对俄罗斯鲟脂肪沉积和生长的影响来看,虽然饲料中添加亚麻籽油可通过提高脂肪分解代谢而降低肝脏脂肪含量,但是亚麻籽油的添加会在一定程度降低俄罗斯鲟的生长性能,因此,从养殖生产的角度来看,用葵花籽油替代鱼油,或葵花籽油与鱼油合理搭配后应用到俄罗斯鲟幼鱼的饲料中。在脂肪水平和n-3/n-6比试验中,当饲料中n-3/n-6比为1：3和1：1时,俄罗斯鲟幼鱼的生长率和肝脏脂肪含量随着脂肪水平的提高而升高,但是饲料中过高的n-3/n-6比(3：1)和脂肪水平会在第一定程度上提高俄罗斯鲟脂肪过氧化水平和肝脏脂肪含量而导致肝脏损伤,进而影响机体的正常生理功能和抗应激能力。上述结果表明,这个高脂和高n-3/n-6比饲料诱导的肝脏损伤过程和结果,可以作为研究鲟鱼脂肪代谢辅助因子降脂和促生长作用的一个模型,从脂肪代谢辅助因子层面进行俄罗斯鲟幼鱼肝脂沉积的营养调控研究。从系列养殖试验的结果来看,而本文选择的脂肪代谢辅助因子：维生素E、甜菜碱、L-肉碱和牛磺酸虽未能降低高脂和高n-3/n-6比饲料饲喂俄罗斯鲟肝脏的脂肪含量和脂肪代谢,但是这几种脂肪代谢辅助因子却能通过降低饲料效率、提高肝脏脂肪转运和幼鱼抗氧化能力,有效地提高幼鱼的生长性能。建议在俄罗斯鲟幼鱼的饲料中,在合理提高脂肪水平时,要把n-3/n-6比例控制在≤1：3范围内。