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长链多不饱和脂肪酸(Long-chain polyunsaturated fatty acid,LC-PUFA)是维持鱼体正常生长发育及生理功能的必需脂肪酸(EFA),主要包括二十碳四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等。一般认为,淡水鱼和鲑鱼(Salmo salar)具有将C18多不饱和脂肪酸(PUFA)转化为LC-PUFA的能力,而海水鱼的该种能力一般缺乏或很弱。近年来,本课题组在黄斑蓝子鱼(Siganus canaliculatus)中首次发现和证明海水鱼具有合成 LC-PUFA的能力(Li et al.,2008,2010)。本论文拟以一种习性与食性跟黄斑蓝子鱼相似的金钱鱼(Scatophagus argus)以及肉食性海水鱼—斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为对象,通过研究水体盐度和饲料脂肪酸成分对其生长性能和生理生化指标的影响,探讨其LC-PUFA合成特性。主要研究内容和结果如下: 1、水体盐度和饲料脂肪酸成分对金钱鱼的生长性能、组织脂肪酸组成及LC-PUFA合成关键酶基因表达水平的影响 以大豆浓缩蛋白为蛋白源,苏籽油和米糠油为脂肪源,配制蛋白含量32%、脂肪含量8%且亚麻酸(ALA)/亚油酸(LA)比例分别为0.5、1、2的三种实验饲料(分别命名为R-0.5、R-1、R-2),对照组饲料以鱼油为脂肪源(FO)。以初始体重4.48g左右的金钱鱼幼鱼为对象,在两种盐度下(10ppt和20ppt)下开展8周(56d)的生长实验,以研究饲料脂肪酸成分对其生长性能、组织脂肪酸组成及LC-PUFA合成关键酶基因表达水平的影响。结果显示,在两种盐度下,成活率(SUR)在各饲料投喂组间没有显著性差异(P>0.05)。在20ppt盐度下,各饲料投喂组鱼的增重率(WGR)无显著差异(P>0.05);在10ppt盐度下,R-0.5和R-2投喂组鱼的WGR显著低于FO组(P<0.05),但R-1投喂组与FO组无显著差异(P>0.05)。特定生长率(SGR)与WGR有着相似的趋势。在10ppt盐度下,FO组的饲料系数(FCR)最低,显著低于R-2组和20ppt盐度下的R-0.5组和R-2组(P>0.05)。在两种盐度下,全鱼、肝脏及肌肉的脂肪酸组成在很大程度上反映了饲料的脂肪酸组成;各植物油饲料投喂组鱼体组织中的ARA、EPA和DHA含量显著低于FO组(P<0.05);相同盐度下,鱼体组织中EPA和DHA的含量随着饲料中ALA/LA比例的升高而逐渐升高,而肝脏和肌肉中ARA的含量没有变化;当ALA/LA比例为2时,低盐度(10ppt)下鱼体组织中DHA含量显著高于高盐度(20ppt)中(P<0.05)。生长性能和肝脏脂肪酸组成结果说明,金钱鱼具有一定的 LC-PUFA合成能力,且该能力与鱼体生活的水体盐度和饲料ALA/LA比例有关,低盐(10ppt)下和ALA/LA比例为2时LC-PUFA合成能力较强。 运用实时荧光定量PCR分析饲养8周后实验鱼肝脏的LC-PUFA合成关键酶基因 mRNA表达量。结果显示,在相同饲料投喂组鱼,低盐环境(10ppt)下的Δ6脂肪酸去饱和酶(Δ6 Fad)及碳链延长酶5(Elovl5)基因的mRNA表达量均高于高盐环境(20ppt)下的表达水平。在相同盐度下,肝脏Δ6 Fad的 mRNA表达量均随饲料中ALA/LA比例升高而逐渐升高,且 R-2组显著高于 FO组(P<0.05);而肝脏Elovl5的mRNA表达量随着饲料中ALA/LA比例升高呈现先增高后降低的趋势,且R-1组显著高于FO组(P<0.05)。 2、饲料脂肪酸成分对斜带石斑鱼的生长性能及生理生化指标的影响 以酪蛋白、明胶为蛋白源,以苏籽油、玉米油为脂肪源配制 ALA/LA比例分别为1.0、1.5及3.0的三种植物油饲料(D1、D2、D3),对照饲料(C1)以鱼油为脂肪源;另用DHA纯化油(DHA80%,EPA16%)和EPA纯化油(DHA32%,EPA64%)配制DHA/EPA比例分别为1.0、2.0及3.00的三种饲料(D4、D5、D6)。以初始体重9.72左右的斜带石斑鱼幼鱼为对象,以上述7种饲料开展9周(63d)生长实验,研究饲料脂肪酸成分对斜带石斑鱼生长性能、免疫力、肝脏抗氧化酶活性以及组织脂肪酸组成的影响。结果表明,饲料 D4-D6投喂组鱼的增重率(WGR)和特定生长率(SGR)与C1组鱼无显著差异(P>0.05),但饲料D1-D3投喂组鱼的WGR和SGR显著低于C1组鱼(P<0.05)。D4组鱼的饲料系数(FCR)最低,显著低于 D1组(P<0.05),但与其他饲料组无显著差异(P>0.05)。饲料脂肪酸成分对实验鱼的成活率(SUR)没有显著影响(P>0.05)。鱼体的水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分含量在各投喂组间都无显著差异(P>0.05)。D3和D6组鱼的血清溶菌酶(LYZ)活性显著低于C1组鱼(P<0.05);D5组鱼的免疫球蛋白 M(IgM)含量显著高于 D1组鱼(P<0.05),但与其他各组无显著差异(P>0.05);D1组鱼的碱性磷酸酶(AKP)活性显著高于D4和D5组鱼(P<0.05)。D1组鱼的丙二醛(MDA)含量最高,显著高于C1组(P<0.05);超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活力以D1组最低,显著低于C1、D2、D4和D5组鱼(P<0.05)。饲料添加植物油后,肝脏中LA和ALA含量,肌肉中ALA和n-3 PUFA的含量显著上升(P<0.05),而肌肉和肝脏中ARA、EPA和DHA的含量显著下降(P<0.05)。结果说明,斜带石斑鱼的LC-PUFA合成能力缺乏或很弱,饲料中ALA/LA和DHA/EPA的比例分别为1.5:1和2:1时,可提高斜带石斑鱼的非特异性免疫和肝脏抗氧化功能。 总之,基于生长性能、组织脂肪酸组成及LC-PUFA合成关键酶基因mRNA表达水平的研究结果表明,金钱鱼具有一定的LC-PUFA合成能力;低盐(盐度10)中,LC-PUFA合成能力及关键酶基因的mRNA表达水平相对较高。斜带石斑鱼的LC-PUFA合成能力缺乏或很弱,饲料中ALA/LA和DHA/EPA的比例分别为1.5:1和2:1时,可提高斜带石斑鱼的非特异性免疫和肝脏抗氧化功能。 本论文首次对金钱鱼和斜带石斑鱼的LC-PUFA合成特性进行研究,其成果可为海水鱼类LC-PUFA合成特性的研究增加了新的资料,对于丰富鱼类营养学和生理学内容具有重要的理论意义,对于饲料脂肪源的选择具有指导意义。