饲料磷与维生素D3对杂交黄颡鱼生长性能、抗氧化能力及脂代谢的协同调控机制

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:Aquaculture Reports 3.7

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  本研究针对水产养殖中植物蛋白饲料磷利用率低、肝脂沉积等问题,通过设计6种不同磷水平(0.54%-1.28%)及VD3补充组(2000 IU/kg),系统评估了杂交黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco ♀×P. vachelli ♂)的生长性能、肝脏抗氧化指标(SOD/CAT/MDA)、脂代谢组学(PC/PE/TG/DG)及磷转运蛋白(SLC34/SLC20)表达。发现0.65%-0.74%磷水平可优化生长并增强肝脏健康,而VD3虽提升抗氧化能力却抑制生长,为低磷环保饲料开发提供理论依据。

  

在水产养殖业面临转型升级的当下,饲料配方优化成为实现可持续发展的关键突破口。传统养殖中过度依赖鱼粉导致资源紧张,而植物蛋白原料中的磷多以难以吸收的植酸磷形式存在,这不仅造成饲料磷利用率低下(仅20%-40%用于生长),更引发养殖水体富营养化。更棘手的是,磷缺乏会导致鱼类生长迟缓、骨骼畸形,而磷过量又可能诱发肝损伤和脂肪异常沉积——这种"进退两难"的困境长期制约着水产养殖效益提升。

杂交黄颡鱼"Huangyou No.1"作为我国自主培育的新品种,兼具生长快、肉质优等优势,但其特殊的杂交背景使得营养需求参数亟待完善。现有研究表明,普通黄颡鱼的最适饲料磷需求约为0.89%,而杂交品种的磷代谢特征是否发生变化?维生素D3(VD3)作为磷吸收的"生物调节器",能否在低磷条件下通过激活磷转运蛋白来"变废为宝"?这些问题尚未有明确答案。

武汉轻工大学的研究团队在《Aquaculture Reports》发表的这项研究,首次系统揭示了饲料磷与VD3对杂交黄颡鱼的协同调控网络。研究人员采用梯度磷水平饲料(0.54%-1.28%)和VD3干预组,通过56天养殖实验,结合生长性能测定、血清生化分析、肝脏油红O染色、抗氧化酶活性检测、qPCR技术及非靶向脂质组学等多元方法,构建了从宏观表型到分子机制的完整证据链。

关键技术方法

实验选用初始体重4.00±0.06 g的杂交黄颡鱼,设置6组饲料:5个磷水平组(0.54%、0.65%、0.74%、0.98%、1.28%)和1个VD3补充组(0.65%磷+2000 IU/kg VD3)。通过全自动生化分析仪检测血清AST/ALT酶活性和磷含量,采用ELISA测定肝脏脂肪酸合成酶(FAS)活性,运用LC-MS/MS进行肝脏脂质组学分析,并基于qPCR技术检测肝、肠、肾组织中slc20a1b、slc34a2a等磷转运蛋白基因表达。

3.1 生长性能

0.65%-0.74%磷组获得最佳增重率(WGR)和特定生长率(SGR),分别达215.42%和3.75%/天,而0.54%和1.28%组显著抑制生长。值得注意的是,VD3补充虽使SGR降低8%,但将肝脏总抗氧化能力(T-AOC)提升27%,揭示其"保肝抑长"的双重效应。

3.2 肝脏健康指标

0.74%磷组呈现最低的丙二醛(MDA)含量(较0.54%组降低41%)和最高的超氧化物歧化酶(T-SOD)活性,而1.28%磷组肝脏出现大面积脂滴沉积。脂质组学显示0.74%磷组显著上调磷脂酰胆碱(PC)如PEt(16:0/18:2),同时下调甘油三酯(TG)如TG(20:4/17:1/22:6),提示磷通过甘油磷脂代谢通路重塑肝脂组成。

3.3 磷转运调控

在肠道和肾脏,slc34a2a等基因表达随磷水平升高而下降,符合经典的负反馈调节;但在肝脏中,slc20a1b表达在1.28%磷组反升2.3倍,暗示SLC20家族在肝磷稳态中的特殊地位。VD3的加入使肾脏slc34a1a表达提升1.8倍,证实其能跨器官增强磷转运能力。

这项研究不仅首次绘制了杂交黄颡鱼的磷需求图谱(0.65%-0.74%),更创新性地揭示磷代谢与脂代谢的交互机制——通过激活甘油磷脂代谢通路,上调PC/PE来"疏通"脂质转运,这为理解鱼类代谢综合征提供了新视角。尽管VD3表现出提升抗氧化和磷转运的"药理学效应",但其对生长的抑制作用提示在实际应用中需谨慎把握添加剂量。

从产业角度看,该研究为开发"低磷高效"环保饲料提供了精准参数:将饲料磷水平控制在0.74%左右,既可避免磷浪费导致的污染,又能预防肝脂沉积等营养性疾病。研究者特别指出,未来可探索PC/PE作为肝健康标志物的可能性,或将开辟水产动物精准营养的新赛道。这项由中国团队完成的研究,彰显了我国在水产营养领域的创新能力,为全球水产养殖的绿色转型贡献了重要解决方案。

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