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为探究不同蛋白、脂质和碳水化合物水平的饲料对肉桂淡水虾(Macrobrachium acanthurus)幼体代谢的影响,研究人员开展相关研究。结果显示,35% 蛋白、L:C 比 1:2 的饲料组合效果较好。该研究有助于优化饲料配方,推动其水产养殖发展。
在神秘的水生世界里,肉桂淡水虾(Macrobrachium acanthurus)作为原产于美洲的独特物种,正面临着生存挑战。过度捕捞、水污染、淡水使用和水坝建设等人类活动,让它们的种群数量持续下降。为了拯救这一物种,水产养殖成为了重要的解决途径。然而,目前关于肉桂淡水虾养殖条件的信息却极为稀缺。要想实现成功的水产养殖,了解其营养需求、开发合适的饲料至关重要。以往研究虽对部分甲壳类动物的营养需求有所探索,但针对肉桂淡水虾的相关研究还远远不足,其对蛋白质、脂质和碳水化合物等大分子营养素的需求仍不明确。在这样的背景下,来自墨西哥国立自治大学伊萨卡拉分校水产生产实验室(Laboratorio de Producción Acuícola, UNAM FES Iztacala)和美国爱达荷大学哈格曼鱼类养殖实验站(Hagerman Fish Culture Experimental Station)的研究人员,踏上了探索之旅,开展了一项意义重大的研究。
研究人员进行了为期 60 天的喂养试验,旨在确定含有两种蛋白质水平(35% 和 40%)和三种脂质与碳水化合物比例(L:C 比 2:1、1:2 和 1:6)的饲料,对肉桂淡水虾幼体脂质(乙酰辅酶 A 羧化酶acc、脂肪酸合成酶fas、肉碱棕榈酰转移酶 - 1ctp1 )、碳水化合物(己糖激酶hk、葡萄糖 - 6 - 磷酸酶g6p、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶pepck)和抗氧化(过氧化氢酶cat、谷胱甘肽过氧化物酶gpx、超氧化物歧化酶sod)代谢相关基因表达的影响。试验结束后,计算热单位生长系数(TGC),并获取肝胰腺和鳃的样本,以测定基因表达情况。
在这项研究中,研究人员用到了几个主要关键的技术方法。首先,他们从墨西哥韦拉克鲁斯州 Boca del Río 市的 Jamapa 河采集幼虾,在实验室进行驯化。之后,制备 6 种半纯化饲料,精确控制饲料成分。喂养试验在循环系统中开展,幼虾分组饲养并精确投喂。最后,利用 RNA 提取、逆转录和实时荧光定量 PCR(RT-qPCR)技术,分析相关基因的表达情况。
研究结果如下:
- 热单位生长系数(TGC):喂食含 35% 蛋白质、脂质与碳水化合物比例为 2:1 和 1:2 的饲料时,TGC 值较高,但各处理组间无显著差异。这表明,在一定范围内,35% 蛋白质的饲料有助于肉桂淡水虾幼体的生长。
- 脂质代谢相关基因:高蛋白质水平(40%)与高碳水化合物水平(L:C 比 1:6)组合,显著上调acc和fas的表达,意味着脂质在肝胰腺中积累;而ctp1的表达在 L:C 比为 1:6 时较高,表明此时脂质被用作能量来源。
- 碳水化合物代谢相关基因:在hk基因表达方面,P35 LC 1:2 处理显著上调其表达,而 P35 LC 2:1 处理则下调表达。g6p和pepck在不同处理组中也呈现出不同的表达模式,反映了碳水化合物代谢的复杂性。
- 抗氧化代谢相关基因:在肝胰腺中,P35 LC 1:2 处理使sod和gpx表达最高,虽cat表达低,但整体可能有助于提高免疫反应;在鳃中,40% 蛋白质饲料组的cat和gpx表达有升高趋势,且cat-g表达随碳水化合物增加而下降。
研究结论和讨论部分指出,该研究首次报道了肉桂淡水虾幼体脂质、碳水化合物和抗氧化代谢相关靶基因的表达情况。35% 蛋白质、L:C 比 1:2 的饲料组合,不仅提高了 TGC,表明有助于虾的生长,还能调节抗氧化基因表达,对虾的健康有益。而 40% 蛋白质的饲料可能导致脂质在肝胰腺中过度沉积,长期来看对虾的健康有负面影响。此外,蛋白质水平和脂质 - 碳水化合物比例之间的相互作用,影响了多个基因的调控,这突出了研究膳食营养素相互作用的重要性。该研究为肉桂淡水虾实用饲料配方的开发提供了关键依据,对推动其水产养殖发展具有重要意义,相关成果发表在《Aquaculture International》上,为后续研究和实际养殖生产提供了宝贵的参考。