膳食虾青素对罗氏沼虾雌性亲本性腺发育的影响及其分子机制研究

为解决罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)亲本营养强化技术不足的问题，研究人员开展了虾青素(AX)对雌虾性腺发育、抗氧化能力及激素调控的研究。通过56天喂养实验(0-310 mg/kg AX)发现，AX显著提升增重率(SGR)、性腺指数(GSI)及血清雌二醇(E2)和睾酮(T)水平，并通过转录组分析揭示AX通过激活"戊糖磷酸途径"和"谷胱甘肽代谢"通路促进性腺发育。该研究为罗氏沼虾亲本专用饲料配方提供了科学依据。

　　

研究背景
罗氏沼虾作为全球重要的淡水养殖品种，其产业发展正面临种质退化、疾病频发和营养技术滞后三大瓶颈。亲本的繁殖性能直接关系到苗种质量，而传统依赖天然饵料的营养强化方式存在污染风险、营养不均衡等问题。虾青素(AX)作为一种强效抗氧化剂，已被证实能促进水产动物生长和免疫，但其对甲壳动物性腺发育的调控机制尚不明确。这项研究由湖州大学团队开展，旨在揭示AX通过何种分子途径促进罗氏沼虾卵巢发育，相关成果发表在《Aquaculture Reports》。

关键技术方法
研究采用五组等氮等脂饲料(0/27/62/140/310 mg/kg AX)喂养56天，测定生长指标、性腺指数(GSI)、血清激素(E₂/T/VTG)和肝胰腺抗氧化参数(SOD/MDA/T-AOC)。通过HE染色观察肝胰腺和卵巢组织形态，并选择AX140组与对照组进行卵巢转录组测序，qPCR验证关键基因(g6pd/fbp/gpx等)。实验用虾来自浙江中意水产种业有限公司，雌雄比2:1。

研究结果
3.1 AX对生长和性腺发育的影响
AX62组获得最高GSI(0.361%)，显著高于对照组(0.203%)。增重率在AX27-140组显著提升，其中AX140组SGR达1.487%/天。生存率在AX62-310组均达80%，显著高于对照组(69.25%)。

3.2 AX对血清激素的影响
AX62和AX140组血清E₂含量(40.86-41.33 ng/L)显著高于其他组。睾酮(T)在AX62组达峰值(6.48 nmol/L)，卵黄蛋白原(VTG)在AX140组最高(449.71 μg/L)。回归分析显示AX最佳添加量为114.30-165.14 mg/kg。

3.3 AX对抗氧化系统的影响
AX62组肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)活性(194.41 U/mgprot)显著高于对照组(128.19 U/mgprot)，AX140组总抗氧化能力(T-AOC)达1.492 U/mgprot。丙二醛(MDA)含量在AX140组最低(8.87 nmol/mgprot)，较对照组降低38.5%。

3.4 组织学观察
AX140组肝胰腺小管排列紧密，基底膜完整，B细胞(分泌细胞)数量丰富。卵巢中内源性卵黄生成期卵母细胞面积增大，卵泡腔结构清晰，卵原细胞数量显著减少。

3.5 转录组分析
AX140组相比对照组有615个基因上调，496个下调。KEGG富集显示"戊糖磷酸途径"(g6pd上调2.1倍)、"谷胱甘肽代谢"(gpx上调1.8倍)和"泛醌生物合成"通路被激活。GO分析发现"葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性"等术语显著富集。

3.6 qPCR验证
AX140组g6pd(葡萄糖-6-磷酸脱氢酶)、fbp(果糖-1,6-二磷酸酶)和anpep(氨肽酶N)表达量分别是对照组的2.3倍、1.9倍和2.1倍，与转录组数据一致。

结论与意义
本研究首次阐明AX通过三重机制促进罗氏沼虾性腺发育：1)提升E₂/T激素水平，加速卵黄生成；2)增强肝胰腺抗氧化能力(SOD↑ 51.7%，MDA↓ 38.5%)；3)激活g6pd等基因调控的戊糖磷酸途径，为卵母细胞提供NADPH和核苷酸前体。推荐的114.30-165.14 mg/kg AX添加量，为开发罗氏沼虾亲本专用饲料提供了精准配方依据。该成果对解决甲壳动物繁殖障碍问题具有重要实践价值，揭示的分子通路为无脊椎动物生殖内分泌研究提供了新视角。