优化脂肪酸组成:调控卵形鲳鲹生长与脂质代谢的新发现

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Aquaculture 3.9

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  在水产养殖中,鱼油和植物油作为脂质来源各有优劣,高植物油饲料会影响鱼类生长和健康。研究人员以卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)为对象,研究不同脂肪酸组成饲料的影响。结果发现 BO1 可优化脂质代谢、促进生长。该研究为鱼类营养研究提供了重要依据。

  在水产养殖的舞台上,鱼类的健康生长一直是养殖户和科研人员关注的焦点。随着养殖规模的扩大,寻找合适的饲料成为关键问题。鱼油(FO)富含对鱼类生长至关重要的长链多不饱和脂肪酸(LC - PUFAs),像二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)和花生四烯酸(ARA)等,这些脂肪酸对鱼类的健康和发育起着不可或缺的作用 。然而,鱼油面临着可持续性的挑战,产量有限且成本较高。而植物油(VOs)虽然成本较低,来源广泛,但却缺乏鱼类生长所需的 LC - PUFAs。在这样的背景下,用植物油替代鱼油在水产饲料中的应用越来越普遍。可问题也随之而来,高植物油的饲料,尤其是大豆油含量高的饲料,会导致鱼类生长性能下降,还可能引发肝脏脂肪变性。这主要是因为必需脂肪酸(EFA)缺乏,脂肪酸组成失衡。就拿卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)来说,它可是水产养殖中的 “明星” 鱼类,深受养殖户和消费者喜爱,在中国的年产量超过 245,000 吨 。而且,它的肝脏是脂质沉积的主要场所,脂质含量能达到 30% 以上(湿重基础),这使得它成为研究饲料脂肪酸组成对肝脏脂质沉积影响的理想对象。之前的研究发现,一种定制的混合油(BO1:鱼油 / 棕榈油 / 棉籽油 / 紫苏油,3:3:3:1),相比常用的混合油(BO2,鱼油和大豆油 2:3),能改善卵形鲳鲹的肝脏健康和生长性能,但背后的分子机制却一直是个谜。为了解开这个谜团,来自华南农业大学的研究人员开展了一系列研究,这项研究成果发表在《Aquaculture》杂志上,为鱼类营养研究带来了新的突破。
研究人员为了深入探究不同脂肪酸组成饲料对卵形鲳鲹的影响,主要运用了脂质组学、生化分析和转录组学这几种关键技术方法。他们从喂食 BO1 和 BO2 饲料的卵形鲳鲹身上采集组织样本进行分析,还对卵形鲳鲹的原代肝细胞进行体外实验,多维度地研究脂肪酸组成的影响。

代谢表型调节:生化和脂质组学分析


研究人员首先对比了喂食 BO1 和 BO2 饲料的卵形鲳鲹的血清脂质水平和肝脏脂质含量。结果令人惊讶,BO1 组的血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(T - CHO)、游离脂肪酸(FFA)、甘油、低密度脂蛋白胆固醇(LDL - C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL - C)水平,以及肝脏中的脂质含量,都显著低于 BO2 组。这表明 BO1 饲料在调节脂质代谢方面有着独特的优势。脂质组学分析进一步揭示了其中的奥秘,BO1 和 BO2 组之间存在明显差异。BO1 组肝脏中的磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰乙醇胺(PE)水平升高,而脂质和甘油三酯(TG)含量降低,TG/(PC + PE) 比值也更低。这些数据说明,BO1 饲料能优化卵形鲳鲹肝脏的脂质分子组成。

转录组学分析


转录组学分析发现,BO1 组中脂肪酸合成基因(srebp1c、fas、acc1、scd1)、PC/PE 合成基因(pcyt1、pcyt2)和 TG 分解代谢基因(atgl)表达上调,而 TG 合成基因(dgat)和能量代谢基因(ampk)表达下调。这表明 BO1 饲料通过调节这些基因的表达,影响了脂肪酸的合成、磷脂的合成以及甘油三酯的代谢,从基因层面揭示了 BO1 促进脂质代谢的机制。

体外实验验证


为了进一步验证这些发现,研究人员进行了体外实验。在卵形鲳鲹肝细胞实验中,抑制 Ampk 会增加 Pcyt1 和 Atgl 的活性,提高 PC 水平,降低 TG/(PC + PE) 比值;过表达 Srebp1c 则上调 PC 合成基因,增加 PC 含量,降低 TG/(PC + PE) 比值。用 BO1 或 BO2 模拟脂肪酸混合物处理,也能重现体内观察到的结果。这一系列体外实验为 BO1 通过 Ampk/Srebp 通路调节脂质代谢提供了有力的证据。

综合以上研究结果,研究人员得出结论:BO1 具有更符合卵形鲳鲹 EFA 需求的脂肪酸组成,它能通过肝脏中的 Ampk/Srebp 信号通路,促进 PC 和 PE 的生物合成,同时加速 TG 的分解代谢,从而降低 TG/(PC + PE) 比值,优化肝脏脂质稳态,最终改善卵形鲳鲹的健康状况,促进其生长。这项研究意义重大,它首次揭示了饲料脂肪酸组成对鱼类肝脏脂质分子组成的影响机制,丰富了鱼类分子营养学的知识,为精准确定卵形鲳鲹脂肪酸营养需求奠定了坚实的基础,为水产饲料的优化提供了科学依据,有望推动水产养殖行业的健康可持续发展。

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