外源谷氨酰胺对卵形鲳鲹生长的关键影响:开拓饲料优化新方向

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics 2.2

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  卵形鲳鲹(Trachinotus blochii)养殖规模扩大,饲料优化迫在眉睫。研究人员探究外源谷氨酰胺对其生长相关基因的影响。结果显示,0.3% - 0.6% 谷氨酰胺可促进代谢、激活相关通路。该研究为卵形鲳鲹饲料配方优化提供参考。

  在水产养殖的大舞台上,卵形鲳鲹(Trachinotus blochii)正崭露头角,其养殖规模不断扩张,市场需求持续攀升,已然成为我国南方沿海地区经济价值极高的鱼类明星。但随着养殖规模的日益壮大,一个棘手的问题摆在了养殖户和科研人员面前 —— 饲料的优化。
饲料,作为鱼类生长的 “能量源泉”,其品质直接关系到卵形鲳鲹的生长速度、健康状况以及养殖效益。传统的饲料配方在面对如今大规模养殖需求时,逐渐暴露出诸多弊端。鱼粉资源的日益减少,使得饲料中不得不增加植物蛋白的比例,然而这又引发了新的问题,植物蛋白带来的氨基酸失衡,严重降低了鱼类对饲料中蛋白质的利用效率,就好像给运动员提供了一套不合身的运动装备,使其无法发挥出最佳水平。

与此同时,在生命科学领域,谷氨酰胺(Glutamine)逐渐走进了科研人员的视野。它作为动物体内含量丰富的游离氨基酸,在蛋白质和能量代谢过程中扮演着关键角色,不仅如此,它还对细胞增殖、维持细胞氧化还原平衡有着重要意义。此前,研究人员在卵形鲳鲹生长基因的筛选研究中发现,谷氨酰胺代谢可能与卵形鲳鲹的生长息息相关。但谷氨酰胺究竟如何影响卵形鲳鲹的生长,这一问题还亟待解答。

为了攻克这一难题,来自国内多所研究机构合作的研究人员踏上了探索之旅。他们深知,解开这个谜团,将为卵形鲳鲹饲料的优化提供关键线索,进而推动整个卵形鲳鲹养殖业的发展。经过不懈努力,他们取得了一系列重要成果,相关论文发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics》上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展此项研究。首先,在样本收集方面,他们从海南陵水的清利水产养殖有限公司获取了实验用的卵形鲳鲹幼鱼。接着,进行饲料的配制,设置不同谷氨酰胺添加水平的实验组和对照组。实验结束后,对鱼的肝脏进行样本采集,并运用肝脏酶活性分析技术,检测丙二醛(MDA)、总抗氧化能力(T - AOC)、超氧化物歧化酶(T - SOD)等指标;同时,对肝脏样本进行转录组测序,深入探究基因表达变化情况 。

研究结果如下:

  • 肝脏酶活性分析:添加 0.3% 和 0.6% 外源谷氨酰胺的实验组,MDA 水平显著低于对照组,意味着这两个添加水平能够有效减少肝脏细胞的氧化损伤。而添加谷氨酰胺后,所有实验组的 T - AOC 水平有所下降,但添加谷氨酰胺组的 T - SOD 活性显著高于对照组,且在添加 0.3% 谷氨酰胺的实验组中达到最高,表明适量的谷氨酰胺能够增强卵形鲳鲹肝脏的抗氧化能力。
  • 转录组测序分析:添加外源谷氨酰胺后,氧化磷酸化通路被激活,这一通路就像是细胞内的 “能量工厂”,它的激活意味着细胞能够产生更多的能量,为卵形鲳鲹的生长提供充足的动力。同时,脂肪消化系统通路也显著富集,说明谷氨酰胺有助于卵形鲳鲹更好地消化和利用脂肪,提高脂肪的利用效率。通过共 mRNA 网络分析发现,大量与泛醌氧化还原酶家族相关的基因得到富集,这些基因在细胞呼吸和能量代谢过程中发挥着重要作用。不过,当谷氨酰胺添加量达到 0.9% 和 1.2% 时,疾病相关基因出现显著差异,这表明过高剂量的谷氨酰胺可能会对卵形鲳鲹的健康产生潜在影响。

综合研究结论和讨论部分,适量添加谷氨酰胺(0.3% - 0.6%)对卵形鲳鲹有着诸多积极影响。它能够激活氧化磷酸化通路,为卵形鲳鲹的生长提供更多能量;增强氨基酸代谢和脂肪利用效率,就像为卵形鲳鲹打造了一套高效的 “营养吸收系统”;还能激活泛醌氧化还原酶家族基因,对卵形鲳鲹的代谢和免疫起到调节作用。但过高剂量的谷氨酰胺可能存在风险,需要谨慎使用。

这项研究意义重大,它为卵形鲳鲹饲料配方的优化提供了坚实的理论依据。养殖户可以根据这一研究成果,合理调整饲料中谷氨酰胺的添加量,提高饲料的利用效率,促进卵形鲳鲹的健康生长,从而增加养殖收益。同时,该研究也为其他水产养殖动物饲料的优化提供了参考思路,推动了整个水产养殖行业的发展,在生命科学和健康医学领域为鱼类营养研究开辟了新的方向。

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