论文部分内容阅读
水温是影响鱼类生存的重要环境因素之一。因此,本实验以吉富罗非鱼为研究对象,探究水温对吉富罗非鱼对饲料的蛋白质需要量、生理代谢以及肠道微生物的影响。设置了三个实验:1.不同温度和饲料蛋白质水平及其交互作用对吉富罗非鱼生长的影响;2.不同温度对吉富罗非鱼血清和肝脏中~1H NMR代谢组的影响;3.不同温度对吉富罗非鱼肠道微生物的影响。主要研究结果如下:实验一,本实验采用双因素试验(3x6),研究了水温、饲料蛋白质水平及其相互作用对吉富罗非鱼(初始体重为:38.75±0.61g)生长性能、体成分和血液指标的影响。在22℃、28℃和34℃三个温度条件下,分别饲喂蛋白质含量为209.6、251.0、302.4、354.3、401.9和456.8 g/kg的6种等能半纯化饲料8周。结果如下:实验鱼的生长、饲料利用和蛋白质转化率受饲粮蛋白质水平和水温的影响显著,二者之间的相互作用仅对增重率、饲料效率和蛋白质效率有显著影响。蛋白质水平对鱼体内粗脂肪和粗蛋白含量有显著作用,灰分含量随水温显著变化,而它们之间的相互作用只对粗脂肪含量有显著影响(P<0.05)。在22℃、28℃和34℃三种条件下,分别饲喂蛋白质水平为456.8、354.3、401.9g/kg饲料的吉富罗非鱼体内粗脂肪含量最低。除白蛋白外,饲料蛋白质水平和水温对本研究测定的血清生化指标均有显著影响(P<0.05)。在三个水温下,以蛋白质含量为354.3-456.8 g/kg的饲料投喂的实验鱼血清中总蛋白、甘油三酯和总胆固醇的含量显著低于其他组饲料饲养的鱼(P<0.05)。以增重率作为评价指标,折线模型分析结果表明,在22℃、28℃和34℃三种温度条件下,吉富罗非鱼的日粮蛋白质需求量分别为374.4,301.7和304.9 g/kg。实验二,基于~1H NMR的代谢组学方法研究饲养水温对罗非鱼的肝脏和血清代谢特征的影响。选用初始体重为(38.75±0.61g)的罗非鱼在不同温度(22,28和34℃)条件下饲养8周。在血清中,代谢物的变化包括乳酸、脯氨酸、葡萄糖、柠檬酸、反式-4-羟基、乙醇、肌酸、亮氨酸、甜菜碱、缬氨酸、谷氨酰胺、三甲胺、甘露糖、酪氨酸和肌酐,主要参与糖酵解、胆碱代谢和脂质代谢。差异代谢物中LT组乳酸、反式-4-羟基、肌酸、葡萄糖、脯氨酸、亮氨酸和缬氨酸的含量高于MT组,HT组除葡萄糖、谷氨酰胺及甘露糖外均高于MT组。对于肝脏组织,代谢物的变化包括麦芽糖、谷氨酸、亮氨酸、赖氨酸、精氨酸、缬氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、异亮氨酸、牛磺酸、酪氨酸、丙氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸,主要参与糖代谢和氨基酸代谢。LT组15种差异代谢物含量均高于MT组和HT组,MT组麦芽糖、谷氨酸盐、赖氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、牛磺酸和苏氨酸浓度高于HT组。以上结果显示:低温条件下养殖显著影响罗非鱼的氨基酸代谢和糖代谢,降低其对氨基酸及氨基酸衍生物的利用率,进而影响罗非鱼的生长速度和饲料利用率;高温组实验鱼的生长表现与适温组无显著差异,但代谢组结果显示高温饲养显著影响了罗非鱼的胆碱代谢和脂质代谢。实验三,为了研究不用养殖温度对吉富罗非鱼肠道微生物的影响,本研究利用16s r RNA高通量测序技术对不同温度下养殖罗非鱼的肠道微生物进行测序,分析了吉富罗非鱼肠道菌群在温度变化时的多样性变化情况。研究分别采集了22℃、28℃、34℃温度下养殖的吉富罗非鱼肠道样品(分别标记为LT、MT、HT),提取其肠道总DNA,经PCR扩增后进行了Illumina Mi Seq高通量测序,然后利用生物信息学方法分析吉富罗非鱼在不同养殖温度下的肠道微生物组成的多样性变化。结果:从LT、MT和HT样品中获得的有效序列均在60000条左右,且三组共同的OTU占比较大,可以反映群落的相似性较高;分析比较LT、MT和HT样品微生物种群Ace指数、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数,其中三组的Ace指数、Chao1指数、Simpson指数均无显著性差异(P>0.05),其中LT和MT的Shannon指数有显著差异(P<0.05),Shannon指数能反映菌落多样性。结果表明:吉富罗非鱼肠道菌落的多样性在三个温度中存在较大的相似性,但在22℃和28℃不同温度条件下吉富罗非鱼肠道菌落的丰富度发生了显著变化,其中温度在28℃时养殖吉富罗非鱼肠道微生物种群的丰度最高。