克氏原螯虾幼虾生长性能的最佳肌醇需求量及其调控机制研究

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Animal Feed Science and Technology 2.5

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  为探究克氏原螯虾(Procambarus clarkii)幼虾最佳肌醇(MI)需求及生长调控机制,研究人员通过在基础饲料中添加 0~4000 mg/kg MI 开展养殖实验。发现 500~1000 mg/kg MI 显著提升增重率(WGR)和特定生长率(SGR),最佳添加量为 917~942 mg/kg,机制涉及蜕皮激素信号通路及 GH-IGF 生长轴等。为小龙虾饲料配方提供科学依据。

  
小龙虾(克氏原螯虾,Procambarus clarkii)是我国重要的淡水养殖甲壳类动物,其生长过程高度依赖蜕皮过程 —— 从幼体到成体需经历 11-12 次蜕皮,蜕皮不仅是体重增长的标志,还与繁殖、断肢再生等生命活动密切相关。然而,养殖环境中水质恶化、营养失衡等问题常导致幼虾蜕皮失败、生长停滞甚至死亡,严重制约产业发展。肌醇(Myo-inositol, MI)作为动植物体内重要的生长因子,参与磷脂代谢、细胞信号传导等关键生理过程,但幼体小龙虾对 MI 的精准需求量及调控生长与蜕皮的分子机制尚不明确。为填补这一知识空白,国内研究团队开展了相关研究,成果发表于《Animal Feed Science and Technology》。

该研究由国内科研团队实施,旨在通过饲料营养调控手段优化小龙虾幼体生长性能,解析 MI 在蜕皮过程和生长轴信号传导中的作用路径。

研究采用营养学实验与分子生物学技术结合的方法。首先配制 6 组等氮等能饲料,在基础日粮中分别添加 0(对照组)、500、1000、2000、3000、4000 mg/kg MI,选取 360 尾平均体重(6.39±0.05)g 的幼虾,分 3 组平行养殖 6 周。实验结束后,测定生长指标(增重率 WGR、特定生长率 SGR)、消化酶活性、血清抗氧化能力,分析肝胰腺中蜕皮激素受体(ECR)、视黄酸 X 受体(RXR)、蜕皮抑制激素(MIH)等基因表达,以及 GH-IGF 生长轴相关基因活性。

生长性能与 MI 需求量


与对照组相比,500 mg/kg 和 1000 mg/kg MI 组幼虾的 WGR 和 SGR 显著提升(P<0.05)。通过回归分析确定,以 WGR 和 SGR 为评价指标时,MI 的最佳添加量为 917-942 mg/kg,表明适量 MI 可显著促进幼虾生长。

对蜕皮相关基因表达的影响


1000 mg/kg MI 处理组肝胰腺中 ECR 和 RXR 基因表达显著上调,而 MIH 基因转录水平被抑制(P<0.05)。ECR 和 RXR 是蜕皮激素信号通路的关键受体,MIH 则通过抑制蜕皮激素合成延缓蜕皮,提示 MI 通过调控激素平衡加速蜕皮进程。

对消化与代谢的调控作用


MI 添加组幼虾消化酶活性增强,同时 GH-IGF 生长轴相关基因表达上调。GH-IGF 轴通过促进细胞增殖分化驱动生长,结合 PI3K/Akt 信号通路激活,表明 MI 可通过增强营养吸收和激活生长信号双重机制促进体重增长。此外,MI 降低血清脂质水平并提升抗氧化能力,显示其对代谢健康和抗逆性的积极影响。

结论与意义


研究明确克氏原螯虾幼体饲料中 MI 的最佳添加量为 917-942 mg/kg,其作用机制包括:①促进蜕皮激素信号通路激活,加速蜕皮;②增强消化酶活性,提升营养吸收效率;③激活 GH-IGF 生长轴及下游 PI3K/Akt 通路,驱动细胞生长;④改善脂质代谢与抗氧化能力,维护机体健康。这些发现为小龙虾精准饲料配方提供了关键参数,有助于解决养殖中因营养失衡导致的生长缓慢、蜕皮异常等问题,对提升养殖效率和产业可持续发展具有重要指导意义。研究首次系统揭示 MI 在甲壳类蜕皮与生长调控中的多重作用路径,丰富了水产动物营养生理学理论,为其他甲壳类养殖的营养调控研究提供了参考模型。

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