军曹鱼和虹鳟糖类营养生理研究

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以海水养殖鱼种军曹鱼(Rachycentron canadum L.)和淡水养殖鱼种虹鳟(Oncorhynchus mykiss)为研究对象,在室内养殖系统中进行摄食生长实验,探讨饲料糖水平和来源对军曹鱼幼鱼生长、消化率、体组成和相关生理指标的影响,以及饲料糖水平和来源对虹鳟幼鱼生长、糖代谢和葡萄糖转运体基因表达的影响,主要研究结果如下:1.以鱼粉和酪蛋白为蛋白源,鱼油为脂肪源配制6种等氮(43%粗蛋白)等脂(10%粗脂肪)、但不同糖水平(1.3%、6.5%、12.5%、18.4%、24.2%和30.4%糊化玉米淀粉)的实验饲料。9周生长实验结果表明,饲料淀粉水平对军曹鱼存活率无显著影响(P>0.05)。随着饲料中糊化玉米淀粉水平升高,军曹鱼的特定生长率(SGR)、饲料效率(FER)和蛋白质效率(PER)均显著升高(P<0.05),当饲料淀粉水平为18.4%时,SGR达到最大值,随后SGR随饲料淀粉水平的升高而呈下降趋势,而FER和PER则稳定不变(P>0.05)。蛋白质表观消化率不受饲料淀粉水平的显著影响(P>0.05)。当饲料中淀粉水平为30.4%时,淀粉表观消化率显著下降(P<0.05)。当饲料淀粉水平在18.4%到30.4%之间时,军曹鱼肠道淀粉酶活力显著高于1.3%和6.5%淀粉组(P<0.05)。军曹鱼鱼体脂肪含量随饲料淀粉水平升高而升高(P<0.05),而鱼体水分含量与体脂肪含量呈相反趋势。鱼体粗蛋白和灰分含量不受饲料淀粉水平的显著影响(P>0.05)。血糖、肝体比、肝脏糖原和脂肪含量都随饲料中淀粉水平的升高而显著升高(P<0.05)。以SGR与FER为评价指标,军曹鱼饲料适宜的糊化玉米淀粉添加水平分别为21.1和18.0%。2.以鱼粉为蛋白源,鱼油为脂肪源配制7种等氮(43%粗蛋白)等脂(12%粗脂肪)、但不同糖源(纤维素、葡萄糖、蔗糖、糊化小麦淀粉、糊化玉米淀粉、糊化木薯淀粉和生玉米淀粉,20%)的实验饲料。10周生长实验结果表明,饲料不同糖源对军曹鱼存活率无显著影响(P>0.05)。葡萄糖组军曹鱼SGR和FER在所有实验组中最低(P<0.05)。纤维素组和生玉米淀粉组军曹鱼SGR和FER显著高于葡萄糖组,但低于蔗糖组和糊化淀粉组(P<0.05)。蔗糖组军曹鱼SGR显著低于糊化小麦淀粉组(P<0.05),而与糊化玉米淀粉组和糊化木薯淀粉组无显著差异(P>0.05);而FER显著低于各糊化淀粉组(P<0.05)。糊化小麦淀粉组军曹鱼SGR和FER在所有实验组中最高,但与糊化玉米淀粉组和糊化木薯淀粉组无显著差异(P>0.05)。纤维素组和生玉米淀粉组饲料干物质表观消化率显著低于其它实验组(P<0.05);葡萄糖组和蔗糖实验组饲料干物质表观消化率显著高于纤维素组和生玉米淀粉组,而显著低于各糊化淀粉组(P<0.05)。葡萄糖组饲料蛋白质消化率显著低于其它实验组(P<0.05)。生玉米淀粉组饲料糖表观消化率显著低于熟化玉米淀粉组(P<0.05)。葡萄糖组军曹鱼鱼体水分含量最高,而鱼体蛋白和脂肪含量显著低于糊化淀粉实验组(P<0.05);纤维素组和生玉米淀粉组军曹鱼鱼体脂肪含量显著低于糊化淀粉实验组(P<0.05)。纤维素组、蔗糖组和生玉米淀粉组军曹鱼血糖和肝糖原含量显著低于糊化淀粉组(P<0.05)。军曹鱼摄食含有淀粉的饲料后,血糖水平迅速升高(P<0.05),在5h达到最高水平,然后逐渐下降;肝糖原含量于摄食后1h内下降,然后开始升高,在5-7h达到最高点,之后缓慢下降,但下降速度较血糖慢。生淀粉组血糖和肝糖原含量在每一取样点均显著低于糊化淀粉组(P<0.05)。军曹鱼摄食蔗糖饲料后,血糖和肝糖原变化与生淀粉组相似。军曹鱼摄食纤维素饲料后24h,血糖和肝糖原含量维持在饥饿时的水平。从实验结果分析,糊化小麦淀粉是军曹鱼配合饲料最适宜的糖类来源。3.以鱼粉为蛋白源,鱼油和菜籽油为脂肪源配制3种等氮(46%粗蛋白)等脂(11%粗脂肪)、但不同糖水平(10%和30%糊化小麦淀粉)或糖源(30%糊化小麦淀粉和30%葡萄糖)的实验饲料。14周生长实验结果表明,饲料糖水平和糖源对虹鳟存活率无显著影响(P>0.05)。特定生长率(SGR)不受饲料糖水平的显著影响(P>0.05),但受饲料糖源的显著影响,30%葡萄糖组虹鳟SGR显著低于30%小麦淀粉实验组(P<0.05)。30%淀粉饲料组,虹鳟饲料蛋白质效率(PER)显著高于10%淀粉组(P<0.05)。第5周和第9周,30%葡萄糖组虹鳟PER显著低于30%淀粉组(P<0.05),但第14周PER不受饲料糖源的显著影响(P>0.05)。30%淀粉组干物质表观消化率显著高于10%淀粉组(P<0.05),而显著低于30%葡萄糖组(P<0.05)。蛋白质表观消化率不受饲料糖水平和来源的显著影响(P>0.05)。脂肪表观消化率不受饲料糖水平显著影响(P>0.05),而受饲料糖源显著影响,30%葡萄糖组脂肪消化率显著低于30%淀粉组(P<0.05)。30%淀粉组,能量表观消化率显著高于10%淀粉组(P<0.05),而显著低于30%葡萄糖组(P<0.05)。糖表观消化率不受饲料糖源的显著影响(P>0.05),而受到糖水平的显著影响,30%淀粉组饲料糖消化率显著低于10%淀粉组(P<0.05)。虹鳟鱼体水分含量不受饲料糖水平和糖源的显著影响(P>0.05)。鱼体蛋白含量不受饲料糖源的影响(P>0.05),但受到糖水平的显著影响,30%淀粉组鱼体蛋白含量显著低于10%淀粉组(P<0.05)。30%淀粉组虹鳟鱼体脂肪含量显著高于10%淀粉组和30%葡萄糖组(P<0.05)。鱼体灰分含量与体脂肪含量成相反趋势。第5周,30%淀粉组虹鳟血糖含量显著高于10%淀粉组和30%葡萄糖组(P<0.05),而第9周和14周,摄食后24h血糖水平不受饲料糖水平和糖源的影响(P>0.05)。虹鳟摄食后5h,血糖含量显著高于摄食后24h(P<0.05)。虹鳟肝脏糖代谢酶基因表达受实验时间和饲料糖的显著影响:(1)糖酵解:葡萄糖激酶(GK)的基因表达受饲料糖水平和来源的显著影响(P<0.05),GK表达量与血糖含量呈显著正相关关系,且随实验时间的延长而显著下降(P<0.05)。磷酸果糖激酶(PFK)表达量较低。第5周30%淀粉饲料组虹鳟肝脏PFK表达量显著低于10%淀粉组和30%葡萄糖组(P<0.05),而第9周和14周肝脏PFK不受饲料糖水平和来源的显著影响(P>0.05)。PFK表达量在摄食后5h和24h无显著差异(P>0.05)。肝脏丙酮酸激酶(PK)基因表达量不受糖水平、来源和取样时间的显著影响(P>0.05)。(2)糖异生:磷酸烯醇式丙酮酸激酶(PEPCK)基因表达量不受糖水平、来源和取样时间的显著影响(P>0.05)。葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)不受饲料糖水平和来源的显著影响(P>0.05),但受到实验时间的影响,第9周G6Pase表达量显著高于第5周(P<0.05)。果糖-1,6-二磷酸酶(FBPase)不受实验时间的显著影响(P>0.05),但第5周和14周30%淀粉组FPBase表达量显著小于10%淀粉组和30%葡萄糖组(P<0.05)。(3)磷酸戊糖途径:葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)表达量与GK表达量成显著正相关关系(P<0.05)。(4)糖原合成:第5周,30%淀粉组糖原合成酶(GSase)表达量显著高于10%淀粉组(P<0.05),但在9周和14周差异不显著(P>0.05)。Gsase表达量不受饲料糖源的显著影响(P>0.05)。摄食后5h,Gsase表达量显著高于摄食后24h(P>0.05)。实验结果表明随着养殖时间的延长,虹鳟能够对饲料中相对较高水平的糖有一定的适应,并且实验时间或鱼规格对肝脏不同代谢酶基因表达的诱导是不同的。4.饲料糖水平(10%和30%糊化小麦淀粉)和糖源(30%糊化小麦淀粉和30%葡萄糖)对虹鳟葡萄糖转运体基因表达影响的结果表明:(1)在虹鳟肝脏中检测到GLUT1和GLUT2的表达。整个实验过程中,肝脏GLUT1表达量不受饲料糖水平的显著影响(P>0.05)。第9周和14周30%葡萄糖组GLUT1表达量显著高于30%淀粉实验组(P<0.05)。摄食后5h,GLUT1表达量显著高于摄食后24h(P<0.05)。(2)在虹鳟红细胞中仅检测到GLUT1的表达,红细胞GLUT1表达量在摄食后5h显著高于摄食后24h(P<0.05)。(3)在虹鳟白肌中检测到GLUT1和GLUT4的表达。肌肉中GLUT1表达量随实验时间的增长而逐渐升高(P<0.05)。饲料糖水平和糖源对白肌GLUT4基因表达无显著影响(P>0.05)。虹鳟摄食后24h,GLUT4基因表达量显著低于摄食后5h(P<0.05)。(4)在肾脏中检测到GLUT1、GLUT2、SGLT1和SGLT2的表达。肾脏中GLUT1表达量与肌肉中有类似趋势。GLUT2、SGLT1和SGLT2表达量有相似的变化趋势,表达量在摄食后24h显著高于摄食后5h(P<0.05),且第5周30%淀粉组基因表达量均显著高于10%淀粉组(P<0.05)。
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