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为解决鱼类幼体消化能力有限的问题，研究人员开展了饲料蛋白酶（制粒后仍具活性）对大口黑鲈幼鱼影响的研究。结果表明，2% - 3% 的添加量可改善生长性能等。这为优化微饲料配方提供依据。
在水产养殖的广阔领域中，鱼类的幼体阶段就如同破土而出的幼苗，充满着生长的潜力，却也面临诸多挑战。对于硬骨鱼类而言，幼体时期是快速生长的黄金阶段，这一时期它们对蛋白质沉积和氨基酸周转有着极高的需求，就像飞速运转的小马达，需要源源不断的能量支持。然而，鱼类幼体的肠道却如同尚未发育成熟的小路，又短又不完善，消化能力极为有限。这就好比一辆动力强劲的汽车，却配备了一个小小的油箱，无法充分消化摄取的食物，尤其是饲料中的蛋白质。这一问题严重阻碍了鱼类幼体的生长，也使得肉食性鱼类幼体在养殖过程中不得不依赖活饵，极大地限制了微饲料的发展。
此前，虽然有研究发现用蛋白酶预处理蛋白质成分对鱼类幼体生长有益，但由于水产饲料中蛋白质成分复杂多样，蛋白酶预处理过程繁琐，产物也不稳定，这一方法在工业上的应用受到了很大限制。此外，将蛋白酶作为饲料添加剂时，传统的饲料制粒过程中，高温高压环境就像无情的杀手，会使蛋白酶失去活性，即便开发出了耐热的外源消化酶，也难以完全避免制粒过程对其活性的负面影响。在这样的背景下，为了探寻解决鱼类幼体消化难题的有效方法，上海海洋大学的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。
研究人员以大口黑鲈（Micropterus salmoides）幼鱼为研究对象，这种鱼在中国广泛养殖，2023 年其产量已达到 888,030 吨，是水产养殖的重要品种。研究人员精心设计了四种等氮（粗蛋白含量 57.59%）、等脂（粗脂肪含量 15.41%）的实验饲料，分别添加 0%（PE - 0）、1%（PE - 1）、2%（PE - 2）和 3%（PE - 3）的蛋白酶（中性蛋白酶：角蛋白酶 = 2:1） 。为了防止外源酶在加工过程中失活，研究人员创新性地采用了沸腾制粒法来制备实验饲料。实验中，幼鱼每天投喂四次，直至表观饱食状态，每个处理设置三个重复。经过 32 天的喂养试验，研究人员收获了一系列令人振奋的成果，这些成果对于水产养殖微饲料的优化具有重要意义，相关研究成果发表在《Aquaculture》杂志上。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们精确配制了不同蛋白酶添加量的实验饲料，确保饲料成分的一致性和准确性。然后，采用沸腾制粒法制备饲料，有效保留了蛋白酶的活性。在实验过程中，对大口黑鲈幼鱼进行分组养殖，并详细记录幼鱼的生长数据。最后，运用分子生物学技术，检测相关基因的表达水平，以此来探究蛋白酶对幼鱼生长性能、消化酶活性、营养感知信号通路和肠道健康的影响。
下面我们来详细了解一下研究结果：
- 生存和生长性能：饲料中添加蛋白酶对大口黑鲈幼鱼的存活率（SR）没有显著影响（P > 0.05） 。然而，随着蛋白酶添加量的增加，幼鱼的终末体重（FBW）、终末体长（FBL）、肥满度（CF）和特定生长率（SGR）呈现出线性变化（P < 0.05） ，在 PE - 3 组中这些指标显著增加（P < 0.05） 。同时，随着蛋白酶添加量的增加，畸形率（DR）线性降低（P < 0.05） ，在 PE - 3 组中达到最小值（P < 0.05） 。这表明饲料蛋白酶的添加可以有效提升大口黑鲈幼鱼的生长性能，降低畸形率。
- 消化酶活性：蛋白酶的添加使得消化酶的活性也呈线性增加，PE - 2 组和 PE - 3 组之间没有显著差异。这意味着蛋白酶的添加能够增强大口黑鲈幼鱼的消化能力，帮助它们更好地消化食物。
- 营养感知信号通路相关基因表达：补充蛋白酶导致胃肠道肽和氨基酸转运体的基因表达线性增加，其中 lat1 和 lat2 在 PE - 2 组中的表达最高。同时，饲料蛋白酶的添加通过激活 tor 和 akt1，线性提升了 TOR 通路的活性，PE - 2 组和 PE - 3 组之间没有显著差异，并且抑制了 4ebp1 的表达。这说明蛋白酶的添加可以调节营养感知信号通路，促进蛋白质的合成和代谢。
- 肠道健康相关指标：蛋白酶的添加线性增强了肠道紧密连接蛋白（claudin4 和 ocln）的基因表达，这有助于增强肠道屏障功能。此外，饲料蛋白酶的添加还线性抑制了促炎因子（p38β - mapk11、p38α - mapk14、rela、tnf - α、il - 1β 和 il - 8）的表达，增加了抗炎因子 tgf - β1 的表达，PE - 2 组和 PE - 3 组之间没有显著差异。同时，蛋白酶的添加还提升了非特异性免疫因子溶菌酶（lysozyme）的表达，在 PE - 2 组中达到最高值。这一系列结果表明，饲料蛋白酶的添加可以改善大口黑鲈幼鱼的肠道健康，增强其免疫力。
综合研究结果和讨论部分，可以得出如下结论：本研究采用的沸腾挤压法有效地保留了蛋白酶的活性。在饲料中添加 2% - 3% 具有活性的蛋白酶，能够显著改善大口黑鲈幼鱼的生长性能、消化酶活性、营养感知信号通路以及肠道健康。这一研究成果为水产养殖微饲料的配方优化提供了重要的理论依据和实践指导，有助于推动水产养殖业的可持续发展，让大口黑鲈等鱼类在幼体阶段就能获得更好的营养支持，健康成长，为养殖户带来更高的经济效益，同时也为整个水产养殖行业的发展注入新的活力。
