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卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus),又名金鲳,具有生长迅速、耐盐性强、易驯化等特点,是我国重要的经济鱼类之一。脂质作为卵形鲳鲹重要的营养素,可为其提供必需脂肪酸、磷脂、甾醇和脂溶性维生素,发挥着重要的营养功能,饲料中脂肪含量不足或过量均会对鱼类产生不利影响,因此探索卵形鲳鲹最佳脂肪需求量对卵形鲳鲹的健康养殖有着积极意义。鱼粉等传统膳食蛋白质的紧缺及其价格攀升,导致饲料成本越来越高。探索新型功能性添加剂对降低饲料成本和绿色环保配合饲料的研发具有十分重要的意义。本研究以卵形鲳鲹为研究对象,用营养学、免疫学、分子生物学等研究手段分析了生长性能、血清生化、免疫指标、抗氧化能力和肝脏脂代谢相关基因表达,获得了卵形鲳鲹对饲料中脂肪的最适需求量;同时,应用微生物组学、代谢组学和转录组学等多组学分析开展了新型功能性添加剂短链脂肪酸(甲酸、乙酸和丙酸)的营养功能研究。主要研究内容如下:1.卵形鲳鲹对饲料中脂肪的最适需求量。配制了5种等氮饲料,其饲料中脂质水平分别为52.0、81.0、112.0、141.0和171.0g/kg。连续饲喂卵形鲳鲹幼鱼(10.49±0.23g)8周。结果显示:饲料中112.0g/kg的脂肪水平显著增加了增重率、特定生长率和饲料效率(P<0.05)。饲料中脂肪水平显著影响了血浆生化指标、总脂酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性和肝脏中总脂酶和脂肪酸合成酶活性以及肠道中脂肪酶、甘油三酯脂肪酶和激素敏感性脂肪酶活性(P<0.05)。肝脏中肉碱棕榈酰基转移酶Ⅰ的表达水平随着饲料中脂肪水平的增加而增加,脂肪酸合成酶的表达水平呈现先增加后降低的趋势(P<0.05)。此外,饲料中脂肪水平通过影响肠道菌群组成来调节肠道代谢能力。以增重率为指标,求得卵形鲳鲹对饲料中脂肪的最适需求量为93.6g/kg。2.三种短链脂肪酸在卵形鲳鲹饲料中的最适添加量(1)甲酸配制6种等氮等脂饲料,二甲酸钾(KDF)添加量分别为0、3、6、9、12、15g/kg,连续饲喂卵形鲳鲹幼鱼(5.87±0.03g)8周。结果显示:饲料中添加6g/kg和9g/kg的KDF提高了卵形鲳鲹生长性能,改善了肌肉品质和肠道形态并且降低了饲料系数(P<0.05)。饲料中添加9g/kg的KDF显著降低卵形鲳鲹血浆中甘油三酯和葡萄糖水平,增加高密度脂蛋白胆固醇水平(P<0.05)。6g/kg的KDF显著上调了卵形鲳鲹肝脏中Nrf2,CAT,CuZn-SOD,MnSOD的表达水平,增加了肝脏的抗氧化酶活性(P<0.05)。此外,6g/kg的KDF通过调控NF-κB、TGF-β、ZO-1、Occludi和Claudin-3a的表达水平,显著增强了卵形鲳鲹的免疫功能(P<0.05)。以增重率为指标,求得二甲酸钾在卵形鲳鲹饲料中的最适添加水平为6.58g/kg。(2)乙酸制做乙酸钠(SA)添加量分别为0、250、500、1000、2000和4000mg/kg的6种等氮等脂饲料,饲喂卵形鲳鲹幼鱼(6.06±0.02g)8周。结果显示:饲料中添加1000mg/kg的SA显著提高了卵形鲳鲹的生长性能,提高了肌肉品质,增加了肝脏中超氧化物歧化酶活性和总抗氧化能力,降低了丙二醛含量,下调了脾脏中Keap1,IL-8,TNF-α和NF-κB基因的表达水平,同时上调了Nrf2,TGF-β基因的表达量(P<0.05)。饲料中SA水平显著影响了卵形鲳鲹血浆的甘油三酯、葡萄糖、高密度脂蛋白胆固醇、补体和免疫球蛋白M的含量(P<0.05)。饲料中过量的SA对卵形鲳鲹会产生负面影响。以增重率为指标,求得乙酸钠在卵形鲳鲹饲料中的最适添加量为1423.67mg/kg。(3)丙酸基础料中添加0、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00和12.00g/kg的丙酸钠(SP),配制成7种等氮等脂饲料,饲喂卵形鲳鲹幼鱼(8.64±0.08g)8周。结果显示:饲料中4.00和6.00g/kg的SP显著提升了卵形鲳鲹的增重率和摄食量,增加了血浆的高密度脂蛋白胆固醇和补体C4,同时降低了卵形鲳鲹肝体比,降低了血浆中甘油三酯和葡萄糖含量以及肝脏中MDA含量(P<0.05)。6.00和8.00g/kg的SP饲料显著增加了卵形鲳鲹肌肉脂肪含量,降低了粗蛋白含量和肌肉的硬度(P<0.05)。另外,饲料中添加6.00g/kg的SP显著影响了卵形鲳鲹血液学指标、卵形鲳鲹肠道消化酶活性和肠道形态以及肠道免疫相关基因TGF-β、IL-8、TNF-α、IL-10、ZO-1、Occludin、Claudins和HSP70的表达水平(P<0.05)。以增重率为指标,求得丙酸钠在卵形鲳鲹饲料中的最适添加量为6.02g/kg。3.三种最适添加水平的SCFAs饲料对卵形鲳鲹肠道健康的影响。基于求得的二甲酸钾、乙酸钠和丙酸钠最适添加量,制作对照组(C)和实验组(FA、SA和PA)四种等氮等脂饲料,饲喂卵形鲳鲹幼鱼(8.66±0.06g)8周。结果显示:摄食FA、SA和PA饲料均显著改变了卵形鲳鲹肠道内SCFAs含量,增加了软壁菌门、放线菌门、蓝菌门和厚壁菌门的丰度,降低了变形菌门的丰度,同时提高了肠道菌群α多样性参数(P<0.05)。与C组相比,摄食FA、SA和PA饲料显著增加卵形鲳鲹肠道内有益菌如Oscillospira、Turicibacter、Synechococcus等属的丰度,降低有害菌属如Photobacterium等的丰度。将C组分别于FA、SA和PA组进行脂质组对比分析,C组和FA组共检测出脂质4985个,差异脂质566种,其中286种上调,280种下调;C组和SA组共检测出脂质4987个,差异脂质587个,其中286个上调,280个下调;C组和PA组共检测出脂质4987个,差异脂质507个,其中242个上调,265个下调。与C组相比,摄食FA、SA和PA饲料后,卵形鲳鲹肠道内容物中的甘油酯类(TG、MG和DG)含量显著下降,甘油磷脂类中PC、PE、LPE和LPA丰度上升,而PG、PS、PI和LPS丰度下降,鞘脂类中SM丰度下降,Cer和ST含量增加。此外FA和PA组的Co-Q10辅酶和DHA含量也明显增加。对C组和SA组进行转录组分析,共检测出5705个差异基因,其中3100个基因上调,2605个基因下调。“免疫过程”、“转录调控活性”、“PI3K-Akt信号通路”、“胞吞作用”、“AMPK信号通路”和“细胞间紧密连接”功能通路在SA组中显著上调。基于LCMS技术,共鉴定出4987种脂质分子,富集于68个类别,共检测了587个差异脂质,其中297个显著上调和290个显著下调。SA组的TG、DG和MG丰度显著降低,而主要甘油磷脂(PE、MePC、PE和LPE)显著升高。对于鞘脂类,SA组的SM和Cer G的丰度显著下降,而Cer和ST的丰度显著增加。4.最适添加水平的乙酸钠(SA)饲料对卵形鲳鲹肝脏代谢的影响。基于求得的SA最适添加量,制作对照组(C)和实验组(SA)两种等氮等脂饲料,饲喂卵形鲳鲹幼鱼(8.66±0.06g)8周。结果显示:摄食SA饲料显著上调了卵形鲳鲹肝脏中脂质代谢相关基因PPARα、cpt1、TOR、SREBP-1、FAS、LPL和HSL的表达水平(P<0.05)。对C组和SA组的卵形鲳鲹肠道组织进行转录组分析,共检测出4816个差异基因,其中2510个基因上调,2306个基因下调。SA组主要涉及“免疫调控过程”、“防御反应”、“次级代谢物的合成”和“补体途径”的上调。基于LC-MS脂质组分析,共检测到182个差异脂质,其中69个显著上调和113个显著下调。甘油磷脂类(GPLs)如PC和PE含量下降,而PS、PI、LPE和LPC含量上升;甘油酯类(GLs)的TG丰度上升;鞘脂类(SLs)中的Cer和Hex1Cer上升,而SM、SPH下降。