膳食铬吡啶甲酸盐促进的氧化磷酸化可能是提高青草鱼（Ctenopharyngodon idella）耐缺氧能力的一种潜在方法

《Animal Nutrition》：Dietary chromium picolinate-promoted oxidative phosphorylation may be a potential mean to improve hypoxia tolerance of juvenile grass carp ( Ctenopharyngodon idella)

铬补充对幼龄草鱼生长性能及缺氧耐受性的影响研究显示，添加1.08-2.65 mg/kg Cr3?的饲料可显著提升幼鱼体重增量（PWG）和蛋白质保留值（PRV），促进糖酵解（HK、PFK、PK活性升高）并抑制糖异生（G6Pase、PEPCK蛋白表达降低）。在缺氧条件下，适量Cr3?（1.08 mg/kg）显著降低血清ALT、AST活性，减轻肝细胞空泡化，并通过增强线粒体呼吸复合体（ND1、SDHA、CYC1、CO1、ATP6）活性及ATP合成，改善能量代谢。回归分析确定幼鱼对Cr3?的最低有效需求量为1.02-1.55 mg/kg。

　　本研究旨在探讨膳食中铬(III)对幼年草鱼的生长性能、葡萄糖代谢以及耐低氧能力的影响。通过实验设计，研究人员将2160条幼年草鱼（平均体重10.98 ± 0.01克）随机分为六个组，每组使用六个鱼缸，每个鱼缸中有60条鱼。这些鱼被喂养含有不同铬(III)含量的实验饲料，铬(III)的添加量分别为0.00、0.40、0.80、1.20、1.60和2.00毫克/千克，实际含量分别为0.25、0.67、1.08、1.63、2.08和2.65毫克/千克。经过10周的喂养实验后，从每个处理组中选取96条鱼，进一步进行96小时的低氧胁迫试验，分为正常氧组（n = 48）和低氧组（n = 48）。研究结果显示，与0.25毫克/千克铬(III)组相比，0.67至2.65毫克/千克铬(III)组显著提高了幼年草鱼的体重增重百分比（PWG）和蛋白质保留值（PRV），并促进了幼年草鱼的生长发育。此外，在低氧组中，膳食中1.08毫克/千克的铬(III)显著降低了血清谷丙转氨酶（GPT）和谷草转氨酶（GOT）的活性，从而减轻了肝脏损伤。同时，膳食中1.63毫克/千克的铬(III)还增强了低氧胁迫下幼年草鱼的糖酵解、三羧酸循环（TCA）和氧化磷酸化（OXPHOS）的活动，这从肝脏酶活性（如己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶）的增强中得到了体现。此外，膳食中1.08至1.63毫克/千克的铬(III)在肝脏中抑制了与糖异生相关的蛋白质表达，如葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶，同时提高了线粒体编码的NADH脱氢酶I和ATP合成酶耦合因子6的mRNA表达水平，从而在低氧条件下增加了ATP的生成。此外，在低氧组中，膳食中1.08至1.63毫克/千克的铬(III)上调了肝脏中核呼吸因子1和线粒体融合蛋白1的mRNA表达水平，并下调了线粒体分裂蛋白1和BCL2结合蛋白3的mRNA表达水平，这有助于维持线粒体的正常功能。通过回归分析，研究人员确定了幼年草鱼所需的铬(III)水平分别为1.02、1.55和1.54毫克/千克。总的来说，本研究为铬(III)对幼年草鱼在低氧压力下的葡萄糖代谢影响提供了新的见解，并为改善鱼类抗低氧能力的营养调控策略提供了依据。

草鱼是世界上最大的淡水鱼之一，2023年的总产量达到594万公吨。这种鱼类在环境科学中被用作敏感且有效的生物指标。此外，与金鱼、麦穗鱼和鲫鱼相比，草鱼对低氧的耐受性较低。因此，研究草鱼在低氧胁迫下的生理和生化反应具有重要意义。研究还指出，铬(III)是一种重要的营养素，与代谢密切相关。因此，本研究旨在从线粒体稳态和葡萄糖代谢的角度探讨铬(III)对动物抗低氧能力的影响，使用幼年草鱼作为研究模型。该研究为铬(III)改善动物抗低氧能力提供了理论基础，并为抗压营养策略提供了新的思路。

在研究过程中，研究人员采用了多种实验方法来评估铬(III)对幼年草鱼的影响。这些方法包括生长性能测试、血清和肝脏生化指标分析、组织病理学观察、透射电子显微镜（TEM）观察、定量实时PCR（qRT-PCR）分析和Western blot分析。这些方法帮助研究人员全面了解铬(III)对幼年草鱼的影响。例如，通过生长性能测试，研究人员发现铬(III)能够提高幼年草鱼的体重增重百分比和特定生长率。此外，通过血清和肝脏生化指标分析，研究人员发现铬(III)能够降低血清中GPT、GOT和LDH的活性，并减少肝脏中丙二醛（MDA）、蛋白质羰基（PC）和活性氧（ROS）的含量，从而减轻低氧胁迫引起的肝脏损伤。组织病理学观察和TEM结果显示，铬(III)能够缓解低氧胁迫引起的肝细胞空泡化和细胞核溶解。同时，铬(III)还能提高线粒体呼吸链复合物的mRNA表达水平，并促进ATP的生成。

此外，研究还探讨了铬(III)对肝脏中糖异生相关基因和蛋白质表达的影响。结果显示，铬(III)能够抑制糖异生相关酶（如葡萄糖-6-磷酸酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶）的表达，并促进糖酵解相关酶（如己糖激酶、磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶）的活性。这些结果表明，铬(III)可能通过调节糖酵解和糖异生之间的平衡，维持肝脏的正常功能。同时，研究还探讨了铬(III)对线粒体分裂-融合-生物合成-自噬的影响。结果显示，铬(III)能够促进线粒体生物合成相关基因（如NRF1、NRF2、PGC-1α和TFAM）的表达，并提高PGC-1α蛋白的表达水平，从而维持线粒体的正常功能。此外，铬(III)还能够抑制线粒体分裂蛋白（如DRP1和FIS1）的表达，并促进线粒体融合蛋白（如MFN1和MFN2）的表达，从而维持线粒体的动态平衡。

最后，研究还探讨了铬(III)对幼年草鱼抗低氧能力的需求。通过回归分析，研究人员确定了幼年草鱼所需的铬(III)水平分别为1.02、1.55和1.54毫克/千克。这些结果表明，铬(III)在提高幼年草鱼抗低氧能力方面具有重要作用。因此，本研究为铬(III)在水产养殖中的应用提供了新的思路，并为改善鱼类抗低氧能力的营养调控策略提供了理论支持。