基于蛋白结合氨基酸与晶体氨基酸饲料的杂交石斑鱼幼鱼蛋氨酸和异亮氨酸需求量的精准评估

本研究针对水产饲料中晶体氨基酸(CAA)与蛋白结合氨基酸(PBAA)代谢差异导致的营养评估偏差问题，通过双喂养试验系统评估了杂交石斑鱼幼鱼对蛋氨酸(Met)和异亮氨酸(Ile)的最适需求量。研究发现PBAA组较CAA组显著提升蛋白质效率比(PER)和蛋白质生产价值(PPV)，并揭示CAA引发的氨基酸瞬态吸收会增强肝酶(GPT/GOT)活性及氮排泄。该研究为水产精准营养策略提供了重要理论依据。

　　

在水产养殖业快速发展的今天，精准营养策略成为提升饲料效率、降低环境负荷的关键。杂交石斑鱼(Epinephelus fuscoguttatus ♀ × E. lanceolatus ♂)因其优异的抗病性和经济价值，已成为东南亚地区的重要养殖品种。然而，现行饲料配方中晶体氨基酸(Crystalline Amino Acids, CAA)的广泛使用存在显著争议——这些人工添加的游离氨基酸虽能快速补充必需氨基酸(Essential Amino Acids, EAAs)，但其与天然蛋白结合氨基酸(Protein-Bound Amino Acids, PBAA)的代谢差异可能导致营养评估失真。更棘手的是，过量CAA会引发氨基酸吸收不同步，加剧氮排泄污染，这与可持续发展的养殖理念背道而驰。

为破解这一难题，海南大学的研究团队在《Aquaculture》发表了创新性研究。该团队设计了两组平行喂养试验，分别测试7种PBAA-Met(8.2–17.1 g/kg)和6种PBAA-Ile(15.3–20.7 g/kg)饲料，并设置对应CAA对照组(Met-14.9 g/kg；Ile-20.0 g/kg)。试验采用266尾初始体重12.0±0.1 g的幼鱼，通过生长性能测定、血清氨基酸动力学分析和关键基因表达检测，系统评估了两种氨基酸形式的生物学效应。

关键技术包括：1) 梯度剂量PBAA饲料配方设计；2) 生长参数(增重率WG、饲料转化率FCR等)动态监测；3) 肝代谢酶(GPT/GOT)活性检测；4) 实时荧光定量PCR分析mTOR/IGF1通路基因表达；5) 肠道肽转运蛋白(Pept1/Slc1a1)表达谱分析。

【生长性能与氨基酸需求】
通过二次回归模型确定PBAA组最适需求量为Met 11.26 g/kg和Ile 19.87 g/kg。值得注意的是，CAA-Met组虽达到相近生长效果，但蛋白质效率比(PER)降低12.3%，肝GPT活性升高31.5%；而CAA-Ile组更出现显著增重抑制(p<0.001)和氨氮排泄增加(p<0.05)，揭示Ile代谢对AA形式更为敏感。

【代谢机制解析】
血清动力学显示CAA组必需氨基酸(EAA)在摄食后6小时内呈现"尖峰式"波动，伴随GPT/GOT活性持续升高，证实其存在吸收过载导致的加速分解。相反，PBAA组表现出mTOR和IGF1基因上调1.5-2.1倍，提示其通过激活蛋白质合成通路提升利用率。特别在10.4 g/kg PBAA-Met组，肠道Pept1转运体表达量较CAA组提高68%，从分子层面解释了PBAA的缓释吸收优势。

【环境与营养意义】
研究首次量化了CAA配方对杂交石斑鱼氨基酸需求的评估偏差：Met需求被高估32.3%，而Ile代谢则因形式差异产生更显著的生长抑制。这一发现不仅修正了该物种的营养标准，更建立了血清氨基酸动态曲线作为生物标记物的新方法。从实践角度，采用PBAA配方可使氮利用率提升19.8%，为发展低碳水产饲料提供了关键技术支撑。

讨论部分强调，CAA引发的代谢震荡可能普遍存在于鱼类营养研究中，未来需重新审视传统剂量反应试验的设计范式。该研究同时开辟了通过调控mTOR-IGF1轴优化氨基酸缓释技术的新思路，对实现精准投喂具有重要指导价值。正如作者指出，这项成果"为平衡水产养殖的经济效益与生态效益提供了分子水平的解决方案"。