皮肤黏液与血浆作为黄姑鱼(Argyrosomus regius)营养不良非致死性蛋白标志物的研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Proteomics 2.8

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  本研究针对水产养殖中新型饲料配方易引发鱼类营养不良但缺乏无创诊断方法的难题,通过分析黄姑鱼幼鱼的血浆和皮肤黏液蛋白质组,结合生化与免疫参数检测,鉴定出29种与代谢、发育及免疫相关的潜在非致死性生物标志物,为水产动物营养状态监测提供了创新性解决方案。

  

水产养殖业正面临饲料配方转型的关键挑战。传统鱼粉(FM)和鱼油(FO)资源日益紧缺,迫使养殖业转向植物源性替代原料。然而,这种转变可能引发肉食性鱼类的营养不良问题,尤其对黄姑鱼(Argyrosomus regius)这类新兴养殖品种影响显著。该物种虽具有生长快、肉质优等优势,但其营养需求尚未完全阐明。目前评估鱼类营养状况主要依赖致死性取样,既不符合动物福利要求,又造成生产损失。如何建立有效的非致死监测体系,成为推动水产养殖可持续发展的关键技术瓶颈。

针对这一难题,葡萄牙科研团队在《Journal of Proteomics》发表创新性研究。研究人员设计了三组等氮(48%)等脂(18%)饲料:对照组(CTRL,含55.1%FM和11%FO)、挑战组(CD,15%FM+7%FO)和极端挑战组(ED,5%FM+5%FO),通过12周喂养实验诱导黄姑鱼幼鱼产生渐进性营养不良状态。研究整合血浆生理参数检测与皮肤黏液/血浆蛋白质组学分析,采用流式细胞术检测免疫指标,通过PRIDE数据库(编号PXD055888)共享质谱数据。

Animals and experimental conditions
实验证实ED组鱼体增重、日生长指数和饲料效率显著降低,而摄食量反常增加,验证了营养不良模型建立成功。

Results
研究发现除白细胞计数、过氧化物酶活性和免疫球蛋白水平外,其余血浆参数均呈现显著饮食依赖性变化。蛋白质组学鉴定出29个潜在生物标志物,包括载脂蛋白、补体成分等,涉及脂质代谢、先天免疫等通路。皮肤黏液蛋白质组揭示表皮屏障功能相关蛋白的显著改变。

Plasma physiological parameters as potential biomarkers of malnutrition
ED组血浆总蛋白、胆固醇显著降低,而谷丙转氨酶(ALT)升高,反映肝功能异常。低FM/FO饮食导致血浆抗氧化能力下降,但溶菌酶活性未受影响,提示选择性免疫指标更适合作为营养状态标志物。

Discussion
该研究首次建立黄姑鱼血浆和皮肤黏液蛋白质组参考数据库,证实非致死采样可有效监测营养缺乏。发现的29个标志物中,载脂蛋白A-I、转铁蛋白等与哺乳动物营养不良标志物高度保守,暗示跨物种生物标志物的潜在通用性。研究创新性地提出皮肤黏液作为"液体活检"样本的可行性,其采集完全无创且富含免疫信息。

这项研究为水产养殖业提供了革命性的营养监测工具,通过简单采血或黏液取样即可早期预警营养不良风险。所建立的蛋白质组数据库不仅助力黄姑鱼精准养殖,其方法论更可推广至其他经济鱼种。未来研究需验证这些标志物在不同生长阶段和环境压力下的稳定性,以推动其产业化应用。

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