随着世界范围内水产养殖量的增加,鱼粉作为饲料中主要的蛋白质源,价格急剧上涨,供不应求。因此,用植物蛋白质原料(几乎不含牛磺酸)替代鱼粉来配制饲料成为水产养殖的趋势。在植物蛋白饲料中适当地添加牛磺酸、脂肪不仅能够促进鱼类的生长和品质的提高,而且还能降低饲料成本。然而,饲料中添加牛磺酸、脂肪等营养对鱼类代谢的影响及作用机制尚不完全清楚。石斑鱼是一种低脂肪、高蛋白的上等食用鱼,富含蛋白质、维生素A、维生素D、钙、磷、钾等营养成分,其肉质细嫩洁白,类似鸡肉,素有“海鸡肉”之称,是一种名贵的海产鱼类。石斑鱼营养丰富、经济价值高,已经成为我国海南、广东、福建、广西及浙江沿海水产养殖的重要经济品种,随着人们对鲜活海产品的需求量与日俱增,其养殖规模也不断扩大。本论文以斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为研究对象,基于核磁共振(1H NMR)代谢组学,研究饲料中不同水平牛磺酸、脂肪对斜带石斑鱼肠组织代谢的影响,揭示牛磺酸、脂肪营养与石斑鱼生长发育密切相关的代谢变化规律,构建牛磺酸、脂肪影响下的代谢网络,阐明牛磺酸调节鱼类生长的生物学机制。主要的研究内容包括:一、研究不同饲喂期石斑鱼肠组织在不同饲料牛磺酸干预下的代谢组变化。实验设计四种牛磺酸含量分别为0.0%,0.5%,1.0%和1.5%的等氮饲料喂养石斑鱼,饲喂期为84天。应用核磁共振技术(NMR)获取不同时期、不同牛磺酸含量影响下的肠组织指纹图谱,利用多变量模式识别技术获取差异代谢物。分析结果表明:在用不同牛磺酸含量的饲料喂养后,鱼肠组织中葡萄糖、氨基酸等25种代谢物发生显著性变化,且在1.0%牛磺酸含量时最为明显。这些代谢变化主要涉及多种代谢途径,包括生物物质合成,蛋白质消化和吸收,脂质代谢和脂肪分解,碳水化合物代谢、消化和吸收以及ATP结合盒转运蛋白(ABC转运蛋白)等。这些代谢变化反映了牛磺酸对鱼体代谢及生理状态的重要影响,对鱼生长和发育具有促进作用。二、在前面工作的基础上,进一步研究高脂饲料饲养条件下,牛磺酸对石斑鱼肠组织的代谢组变化的影响,探索高脂饲养条件下,牛磺酸对脂质的调控作用。实验采用2×4双因子法配置饲料,设置2个脂肪水平(10%和15%)和4个牛磺酸水平(0.0%,0.5%,1.0%和1.5%)并八种饲料,分别喂养石斑鱼56天。应用基于NMR代谢组学方法分析不同脂肪、牛磺酸水平作用下肠组织的差异代谢物。实验结果发现,当饲料中脂肪含量为15%时,牛磺酸的调控作用并不明显,4个牛磺酸水平的石斑鱼肠组织代谢情况相似。当饲料中脂肪含量为10%时,牛磺酸显示出较好的调控能力,石斑鱼肠组织中16种代谢物变化显著。实验结果表明,牛磺酸提高了高脂肪饲料中石斑鱼体内脂肪酶活性,促进脂溶性物质消化吸收,进而提高高脂肪饲养下鱼体蛋白合成效率。