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本文旨在研究肌醇(Myo-inositol)对草鱼生产性能、肠道健康、机体健康、鳃健康和肌肉品质作用及作用机制。试验选取初始体重为221.8±0.8g的健康草鱼540尾，随机分为6个处理，每个处理3个重复，分别饲喂不同水平肌醇的饲粮(27.0，137.9，286.8，438.6，587.7和737.3mg/kg)10周，考察肌醇对草鱼生产性能和肌肉品质的影响。生长试验结束后，进行14天的嗜水气单胞菌攻毒试验，研究肌醇对鱼类肠道健康和机体健康的作用及其机制;同时，进行3天的柱状黄杆菌攻毒试验，研究肌醇对鱼类鳃健康的作用及其机制。
结果表明:饲粮中适宜水平的肌醇(286.8mg/kg)提高了草鱼的增重百分比、特异生长率、采食量和饲料效率(P＜0.05)，提高了生产性能。同时，适宜水平的肌醇还提高了草鱼肌肉中蛋白、脂肪、必需氨基酸和多不饱和脂肪酸含量(P＜0.05)，降低了乳酸含量、组织蛋白酶B和L活力以及饱和脂肪酸含量(P＜0.05)，提高了草鱼肌肉品质。但肌醇对pH、剪切力和蒸煮损失没有显著影响(P＞0.05)。
同时，适宜水平的肌醇提高了草鱼抵抗肠炎、赤皮和烂鳃的能力，这可能与肌醇提高了草鱼肠道健康、机体健康和鳃健康有关。进一步研究发现:(1)适宜水平的肌醇显著降低了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和蛋白羰基(PC)的含量(P＜0.05)，显著提高了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗羟自由基(AHR)、抗超氧阴离子(ASA)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和谷胱甘肽还原酶(GR)活力以及谷胱甘肽(GSH)含量(P＜0.05)，显著上调了CuZnSOD、MnSOD、CAT、GPx1a、GPx1b、GPx4a、GPx4b、GSTP1（肠道除外）、GSTP2（肠道除外）、GSTO1、GSTO2和GR及信号分子Nrf2的基因表达，下调了信号分子Keap1a和Keap1b的基因表达（P＜0.05），增强了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的抗氧化能力，降低了氧化损伤;(2)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中B细胞淋巴瘤蛋白-2(Bcl-2)、凋亡抑制蛋白（IAP）和髓细胞白血病基因-1(Mcl-1)的基因表达(P＜0.05)，显著下调了caspase-2、caspase-3、caspase-7、caspase-8、caspase-9、凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)、B细胞淋巴瘤2相关X蛋白(Bax)、死亡因子Fas配体(FasL)及信号分子c-Jun氨基端激酶(JNK)和p38促分裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的基因表达(P＜0.05)，降低了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞凋亡的程度;(3)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道和鳃组织中细胞周期蛋白cyclin B、cyclin D和cyclin E，以及E2F4的基因表达(P＜0.05)，促进了草鱼肠道和鳃组织细胞的增殖;(4)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中紧密连接蛋白zo-1、zo-2、occludin、claudin-b、claudin-c、claudin-f、claudin-3c、claudin-7a、claudin-7b和claudin-11基因表达水平，以及显著下调了claudin-12、claudin-15a、claudin-15b（肠道除外）和信号分子肌球蛋白轻链激酶(MLCK)基因表达水平(P＜0.05)，改善了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞间结构完整性，增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的物理屏障功能;(5)最后，适宜水平的肌醇显著增强了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的免疫功能:①提高了抗菌物质溶菌酶(LZ)和酸性磷酸酶(ACP)活力以及补体C3、C4和IgM含量;上调了肝脏表达抗菌肽2A(LEAP-2A)、LEAP-2B、铁调素（Hepcidin）、β-防御素(β-defensin-1)以及Mucin2的基因表达(P＜0.05)，提高了草鱼的抗菌能力。②下调了促炎细胞因子IL-1β（后肠除外）、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6（肠道除外）、IL-8、IL-12p40（肠道除外）和IL-17D（肠道除外）基因表达(P＜0.05)，但对IFN-γ2的基因表达没有影响(P＞0.05);上调了抗炎细胞因子IL-10（后肠除外）、IL-11、IL-4/13A（肠道除外）、IL-4/13B（脾脏除外）、转化生长因子β1(TGF-β1)和TGF-β2（鳃除外）基因表达水平(P＜0.05);下调了信号分子核因子-κB p65(NF-κBp65)、c-Rel、抑制蛋κB激酶α(IKKα)、IKKβ和IKKγ的基因表达(P＜0.05);上调了信号分子抑制因子α（IκBα）、雷帕霉素靶蛋白(TOR)和核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)基因表达(P＜0.05)，降低了炎症程度。
综上所述，肌醇能够提高草鱼的生产性能和疾病抵抗能力。疾病抵抗能力的增强与肌醇提高草鱼肠道、机体和鳃健康程度有关。肌醇可以通过上调草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗氧化酶基因表达，提高相关抗氧化酶的活力，增强抗氧化能力;通过抑制JNK介导的线粒体凋亡途径和p38MAPK介导的死亡受体途径抑制了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃组织中的过度细胞凋亡;通过上调草鱼肠道和鳃组织中细胞周期蛋白cyclin B、cyclin D和cyclin E，以及E2F4的基因表达，促进了草鱼肠道和鳃组织细胞的增殖;通过调控草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中紧密连接相关基因的表达，改善了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞间结构完整性。肌醇可以通过提高抗菌物质活性和含量、上调抗菌肽基因表达，增强抗菌能力，以及上调部分抗炎细胞因子、下调部分促炎细胞因子基因表达缓解草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃组织的炎症反应，进而增强免疫功能。此外，肌醇能够提高鱼类的肌肉品质。在本试验条件下，以PWG和疾病抵抗（肠炎、赤皮和烂鳃）为标识确定草鱼(221.8-792.9g)肌醇的需要量分别为276.7、408.8、353.8和285.8mg/kg饲粮。
结果表明:饲粮中适宜水平的肌醇(286.8mg/kg)提高了草鱼的增重百分比、特异生长率、采食量和饲料效率(P＜0.05)，提高了生产性能。同时，适宜水平的肌醇还提高了草鱼肌肉中蛋白、脂肪、必需氨基酸和多不饱和脂肪酸含量(P＜0.05)，降低了乳酸含量、组织蛋白酶B和L活力以及饱和脂肪酸含量(P＜0.05)，提高了草鱼肌肉品质。但肌醇对pH、剪切力和蒸煮损失没有显著影响(P＞0.05)。
同时，适宜水平的肌醇提高了草鱼抵抗肠炎、赤皮和烂鳃的能力，这可能与肌醇提高了草鱼肠道健康、机体健康和鳃健康有关。进一步研究发现:(1)适宜水平的肌醇显著降低了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)和蛋白羰基(PC)的含量(P＜0.05)，显著提高了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗羟自由基(AHR)、抗超氧阴离子(ASA)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和谷胱甘肽还原酶(GR)活力以及谷胱甘肽(GSH)含量(P＜0.05)，显著上调了CuZnSOD、MnSOD、CAT、GPx1a、GPx1b、GPx4a、GPx4b、GSTP1（肠道除外）、GSTP2（肠道除外）、GSTO1、GSTO2和GR及信号分子Nrf2的基因表达，下调了信号分子Keap1a和Keap1b的基因表达（P＜0.05），增强了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的抗氧化能力，降低了氧化损伤;(2)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中B细胞淋巴瘤蛋白-2(Bcl-2)、凋亡抑制蛋白（IAP）和髓细胞白血病基因-1(Mcl-1)的基因表达(P＜0.05)，显著下调了caspase-2、caspase-3、caspase-7、caspase-8、caspase-9、凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)、B细胞淋巴瘤2相关X蛋白(Bax)、死亡因子Fas配体(FasL)及信号分子c-Jun氨基端激酶(JNK)和p38促分裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的基因表达(P＜0.05)，降低了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞凋亡的程度;(3)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道和鳃组织中细胞周期蛋白cyclin B、cyclin D和cyclin E，以及E2F4的基因表达(P＜0.05)，促进了草鱼肠道和鳃组织细胞的增殖;(4)适宜水平的肌醇显著上调了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中紧密连接蛋白zo-1、zo-2、occludin、claudin-b、claudin-c、claudin-f、claudin-3c、claudin-7a、claudin-7b和claudin-11基因表达水平，以及显著下调了claudin-12、claudin-15a、claudin-15b（肠道除外）和信号分子肌球蛋白轻链激酶(MLCK)基因表达水平(P＜0.05)，改善了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞间结构完整性，增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的物理屏障功能;(5)最后，适宜水平的肌醇显著增强了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的免疫功能:①提高了抗菌物质溶菌酶(LZ)和酸性磷酸酶(ACP)活力以及补体C3、C4和IgM含量;上调了肝脏表达抗菌肽2A(LEAP-2A)、LEAP-2B、铁调素（Hepcidin）、β-防御素(β-defensin-1)以及Mucin2的基因表达(P＜0.05)，提高了草鱼的抗菌能力。②下调了促炎细胞因子IL-1β（后肠除外）、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、IL-6（肠道除外）、IL-8、IL-12p40（肠道除外）和IL-17D（肠道除外）基因表达(P＜0.05)，但对IFN-γ2的基因表达没有影响(P＞0.05);上调了抗炎细胞因子IL-10（后肠除外）、IL-11、IL-4/13A（肠道除外）、IL-4/13B（脾脏除外）、转化生长因子β1(TGF-β1)和TGF-β2（鳃除外）基因表达水平(P＜0.05);下调了信号分子核因子-κB p65(NF-κBp65)、c-Rel、抑制蛋κB激酶α(IKKα)、IKKβ和IKKγ的基因表达(P＜0.05);上调了信号分子抑制因子α（IκBα）、雷帕霉素靶蛋白(TOR)和核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)基因表达(P＜0.05)，降低了炎症程度。
综上所述，肌醇能够提高草鱼的生产性能和疾病抵抗能力。疾病抵抗能力的增强与肌醇提高草鱼肠道、机体和鳃健康程度有关。肌醇可以通过上调草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗氧化酶基因表达，提高相关抗氧化酶的活力，增强抗氧化能力;通过抑制JNK介导的线粒体凋亡途径和p38MAPK介导的死亡受体途径抑制了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃组织中的过度细胞凋亡;通过上调草鱼肠道和鳃组织中细胞周期蛋白cyclin B、cyclin D和cyclin E，以及E2F4的基因表达，促进了草鱼肠道和鳃组织细胞的增殖;通过调控草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中紧密连接相关基因的表达，改善了草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中细胞间结构完整性。肌醇可以通过提高抗菌物质活性和含量、上调抗菌肽基因表达，增强抗菌能力，以及上调部分抗炎细胞因子、下调部分促炎细胞因子基因表达缓解草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃组织的炎症反应，进而增强免疫功能。此外，肌醇能够提高鱼类的肌肉品质。在本试验条件下，以PWG和疾病抵抗（肠炎、赤皮和烂鳃）为标识确定草鱼(221.8-792.9g)肌醇的需要量分别为276.7、408.8、353.8和285.8mg/kg饲粮。