本研究以我国重要的养殖鱼类日本花鲈(Lateolabraxjaponicus)为实验对象,评估两种新型海洋生物蛋白(太平洋磷虾水解物和全鱼水解物)复合物替代日本花鲈膨化饲料中优质鱼粉作用效果。本研究共配制8种等氮、等能的饲料(粗蛋白42.6%-43.9%,总能19.9-20.4MJ/kg)。其中对照组(Control)饲料以秘鲁高级蒸汽鱼粉(20%)和大豆浓缩蛋白(10%)为主蛋白源,另7种实验膨化饲料分别采用太平洋磷虾水解物(HPK)和大豆浓缩蛋白(干基比例1:1)复合成复合物、全鱼水解物(FH)和大豆浓缩蛋白(干基比例1:1)复合成复合物替代对照组饲料中25%、50%、75%、100%和25%、50%、75%鱼粉,并依次命名为 HPK-25、HPK-50、HPK-75、HPK-100、FH-25、FH-50和FH-75。本研究在室内循环水养殖系统内进行为期14周养殖(10周养殖实验,4周消化率实验;初始鱼重为156g)。评估太平洋磷虾/全鱼水解物复合大豆浓缩蛋白在上述不同替代水平下对日本花鲈摄食(FI)、生长(WG,WGR,SGR)及饲料利用(FCR)、全鱼组成成分、蛋白储积率、能量储积率和营养素表观消化率等方面的影响,并对实验组小肽转运蛋白(PepT1)基因表达及肝脏转录组的影响做进一步分析,从而确认两种水解物在日本花鲈饲料中的最佳替代水平,为它们在日本花鲈饲料中的应用提供理论基础。本研究的主要研究结果如下:1.饲料中添加太平洋磷虾水解物和全鱼水解物对日本花鲈摄食、生长和饲料利用的影响相较对照组,所有的HPK饲料组在日本花鲈绝对增重、增重率、饵料系数和存活率等方面均无显著影响(P>0.05),50%替代组(HPK-50)的摄食量最高并且显著高于75%和100%替代组(P<0.05);相较对照组,所有FH饲料组在日本花鲈摄食量、绝对增重、增重率、饵料系数和存活率等方面均无显著影响(P>0.05),但随着替代水平的升高,摄食量和增重都有逐渐增加的趋势,饵料系数则有逐渐降低的趋势。在25%至75%的替代范围内,用太平洋磷虾水解物复合物或全鱼水解物复合物分别替代鱼粉,对日本花鲈摄食和生长均无显著影响(P>0.05),但使用全鱼水解物复合物有更优的饲料转化效率,饵料系数要显著低于太平洋磷虾水解物复合物(P<0.05)。2.太平洋磷虾水解物和全鱼水解物对日本花鲈全鱼组成、储积率和营养素表观消化率的影响本实验中所有的HPK饲料组和FH饲料组的全鱼的干物质、粗蛋白、粗脂肪、灰分和蛋白质、能量储积率相较于对照组差异均不显著(P>0.05)。随替代水平的升高粗脂肪的含量呈下降趋势。HPK饲料和FH饲料处理组日本花鲈肝体比在1.7%-2.5%范围之间,HPK-25组显著低于对照组(P<0.05)表现出最小值。HPK饲料和FH饲料处理组实验鱼的脏体比范围在16%-19%,HPK饲料处理组随替代比例的增加脏体比呈上升趋势,各处理组相较对照组差异不显著(P>0.05);各处理实验鱼的肥满度范围在16%-18%,各饲料处理组相较对照组差异不显著(P>0.05)。粗蛋白表观消化率HPK组显著(P<0.05)高于对照组;能量表观消化率和总氨基酸表观消化率等各饲料组相较对照组差异均不显著(P>0.05)。所有FH组相较对照组差异不显著(P>0.05)。HPK饲料全鱼血清生理生化成分中除总胆固醇(CHOL)与照组显著差异(P<0.05)外,谷丙转氨酶活性(ALT)、谷草转氨酶活性(AST)、总蛋白(TP)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)均表现出无显著差异(P>0.05)。FH饲料均无显著差异。3.日本花鲈PepT1 cDNA序列分析及饲料中太平洋磷虾水解物和全鱼水解物的添加对日本花鲈PepT1基因表达的影响本实验采用RACE技术克隆出日本花鲈小肽转运蛋白PepT1 cDNA全长序列(Gene Bank登录号:MK618514),全长共有3118 bp,包括114 bp 5’端非编码区(5’UTR),817 bp 3’端非编码区(3’ UTR)和2187 bp开放阅读框(ORF),编码728个氨基酸。TMHMM 2.0预测日本花鲈PepT1包含12个跨膜结构,第9和第10跨膜结构域之间有一段较长的胞外环状结构。实时荧光定量检测结果表明,日本花鲈PepT1在肠道的表达量较高,尤其是前肠的表达量最高。分析太平洋磷虾水解物和全鱼水解物对日本花鲈前肠PepT1基因表达的影响,结果表明,相较对照组,当太平洋磷虾水解物复合物替代比例达25%时,日本花鲈前肠内PepT1基因的相对表达量显著升高(P<0.05);但随替代比例进一步即替代比例为50%、75%和100%时,前肠内PepT1基因的相对表达量显著降低(P<0.05)。相较对照组,全鱼水解物复合物替代比例达25%时,前肠内PepT1基因的相对表达量显著升高(P<0.05);但随着替代比例进一步升高即替代比例为50%和75%时,前肠内PepT1基因的相对表达量显著降低(P<0.05)。在相同替代水平下,两种蛋白水解物对PepT1基因的表达量亦差异显著(P<0.05),替代25%鱼粉蛋白时,全鱼水解物复合物处理组表达量显著高于太平洋磷虾水解物复合物处理组;替代50%和75%鱼粉时,太平洋磷虾水解物复合物处理组表达量显著高于全鱼水解物复合物处理组(P<0.05)。4.太平洋磷虾水解物和全鱼水解物对日本花鲈肝脏转录组的基因显著性差异的影响本研究利用目前主流的高通量测序技术,对养殖10周的日本花鲈肝脏转录组测序分析。结果表明,HPK和FH处理组与对照组相比显著差异表达的基因数量分别有1298和1514个,其中HPK处理组与对照组相比有638个基因上调表达,660个基因下调表达;FH处理组与对照组相比有620个基因上调表达,894个基因下调表达,P<0.05,|log2FC|>1。KEGG Pathway 分别有31和38个显著差异,P value<0.05,其中HPK和FH两种饲料有10个相同的KEGG Pathway。差异表达基因包含了脂质的代谢、氨基酸代谢、糖代谢、能量代谢、核酸代谢、多糖生物合成、维生素和辅酶因子、转录翻译、信号转导和免疫。结果表明,本研究中使用太平洋磷虾水解物复合物和全鱼水解物复合物替代日本花鲈膨化饲料中优质鱼粉可能影响日本花鲈营养、代谢途径和免疫系统。综上所述,太平洋磷虾水解物复合物最高可替代日本花鲈膨化饲料中50%鱼粉;全鱼水解物复合物最高可替代日本花鲈膨化饲料75%鱼粉,且与太平洋磷虾水解物复合物相比具有更高的饲料转化效率,在75%替代水平下表现全面优于太平洋磷虾水解物复合物。