β-羟基-β-甲基丁酸钙对低鱼粉饲料下牙鲆生长性能与肌肉品质的改善作用及机制研究

为解决低鱼粉饲料导致牙鲆（Paralichthys olivaceus）生长迟缓、肌肉品质下降的问题，江苏海洋大学团队通过8周饲喂实验，探究β-羟基-β-甲基丁酸钙（HMB）的干预效果。研究发现0.2% HMB添加显著提升增重率（WGR）、饲料效率（FER），并改善肌肉硬度与持水性，其机制涉及调控TOR通路及肌纤维特性。该研究为水产饲料中植物蛋白替代鱼粉提供了创新性营养策略。

　　

研究背景与意义
全球鱼粉资源短缺与价格攀升迫使水产饲料行业寻求植物蛋白替代方案，但牙鲆等肉食性鱼类对高比例豆粕饲料的适应性差，表现为生长抑制、肌肉质地软化等突出问题。肌肉发育失衡背后，是蛋白代谢网络（合成与降解）的失调——胰岛素样生长因子（IGF-1）/磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（AKT）信号轴的下调，以及泛素蛋白酶体系统（UPS）的过度激活。β-羟基-β-甲基butyrate（HMB）作为亮氨酸代谢物，在陆生动物中已证实可促进蛋白质沉积，但其在水产低鱼粉饲料中的应用潜力尚未明确。

江苏海洋大学团队在《Aquaculture》发表的研究，首次系统评估了HMB对牙鲆生长性能、肌肉纹理特性及分子机制的影响。通过设计梯度添加实验（0.05%-0.4% HMB钙盐），结合生长参数测定、肌肉质构分析及基因表达检测，揭示了0.2% HMB的最优剂量效应，为水产饲料配方优化提供了理论依据和实践指导。

关键技术方法
实验采用5组等氮等脂饲料：对照组（FM，60%鱼粉）、低鱼粉组（SM，36%鱼粉+豆粕替代）及SM基础上添加0.05%-0.4% HMB钙盐的4个实验组。初始体重1.29±0.00 g的牙鲆养殖8周，测定增重率（WGR）、特定生长率（SGR）等指标；采用质构仪分析肌肉硬度、弹性；qPCR检测肌源性调节因子（myf5、myod、mrf4）及蛋白代谢相关基因（igf1、pi3k、akt、foxo1等）；Western blot检测TOR磷酸化水平。

研究结果

1. 生长性能与饲料利用
   FM组WGR、SGR显著高于SM组（P<0.05），而0.1%-0.4% HMB添加组呈现剂量依赖性改善，其中0.2% HMB组（SMH0.2）效果最佳，FER、PER恢复至FM组水平。表明HMB可部分抵消低鱼粉饲料的生长抑制。

2. 肌肉质构特性
   SM组肌肉硬度、咀嚼性显著降低，持水力下降（P<0.05）。0.2%-0.4% HMB显著提升纹理参数（P<0.05），但未完全恢复至FM组水平；而肌肉渗出液和失水率在0.2% HMB组已与FM组无差异，提示HMB优先改善肌肉保水性。

3. 肌纤维与分子机制
   SMH0.2组肌纤维密度和肌节长度较SM组显著增加（P<0.05）。基因表达显示，HMB上调肌生成调节因子（myod↑2.1倍）及TOR通路元件（akt↑1.8倍），同时抑制蛋白降解基因（murf-1↓63%）。磷酸化TOR（P-TOR）在SMH0.2组达峰值，印证HMB通过PI3K/AKT/TOR轴促进蛋白合成。

结论与展望
该研究证实0.2% HMB添加可优化低鱼粉饲料下牙鲆的生长效率与肌肉品质，其核心机制是通过双重调控——激活肌纤维增生（MRFs介导）与蛋白沉积（TOR依赖），同时抑制UPS降解途径。这一发现不仅为水产饲料中植物蛋白的高效利用提供了功能性添加剂选择，更拓展了HMB在水生动物肌肉发育调控中的理论认知。未来研究可进一步探索HMB与其他植物蛋白源的协同效应，以及其对不同发育阶段鱼类的剂量响应差异。