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两种淡水龟幼体对饲料投喂水平的不同生长响应:代谢适应与肠道菌群调控的种间差异
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月20日 来源:Aquaculture Reports 3.2
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本研究针对龟类养殖中饲料管理效率低下的问题,通过比较中华草龟(Mauremys reevesii)和红耳龟(Trachemys scripta elegans)幼体在梯度饲料投喂水平(0.5-2.5%体重)下的生长性能、代谢调控及肠道菌群变化,发现1%体重投喂量是触发快速生长的关键阈值,且红耳龟在2.5%投喂量下仍能持续增重。研究揭示了种间差异的代谢适应策略(GLUT2/HK1/ACC1调控)和肠道菌群特征(Lactobacillus富集),为优化龟类养殖投喂策略提供理论依据。
在水产养殖业快速发展的背景下,龟类养殖已成为重要的经济产业,但关于饲料投喂与生长效率的关系仍存在显著知识空白。过度投喂会导致饲料浪费和水质恶化,而投喂不足则影响生长速度和动物福利。尤其值得注意的是,不同龟种对饲料的利用效率存在显著差异,但造成这种差异的生理机制尚不明确。针对这一问题,南京师范大学的研究团队选取两种具有重要经济价值的淡水龟——中华草龟和红耳龟幼体,开展了一项揭示饲料投喂水平与生长性能关系的系统性研究,相关成果发表在《Aquaculture Reports》上。
研究采用梯度饲料投喂实验设计(0.5-2.5%体重),通过14天饲养观测生长速率变化,结合肝脏/肌肉组织的代谢标志物检测(包括GLUT2、HK1、ACC1等基因表达及TP、TG含量)和16S rDNA肠道菌群测序技术。特别关注了GH-IGF生长轴关键因子(GHR/IGF2)和氧化应激指标(TAC/MDA)的变化规律。
3.1 龟类生长性能的种间差异
研究发现1%体重投喂量是触发两种龟快速生长的共同阈值。但红耳龟在2.5%投喂量下仍能保持SGR1(体重特定生长率)和SGR2(背甲长生长率)的持续上升,而草龟生长率在超过1%投喂量后即进入平台期。这种差异提示红耳龟具有更强的高摄食量适应能力。
3.2 代谢改变的种间差异
分子机制研究表明:红耳龟通过上调肝脏GLUT2和HK1表达增强葡萄糖代谢,并在2.5%投喂量时显著增加肝脏TP和TG储存;而草龟则主要依赖肌肉组织,通过GLUT4上调促进葡萄糖转运和蛋白质积累。值得注意的是,SDHA(琥珀酸脱氢酶)表达在红耳龟肝脏和草龟肌肉中特异性增强,显示能量代谢的种间组织偏好性。
3.3 肠道菌群调控差异
16S测序发现高投喂量(>1.5%体重)导致草龟肠道病原菌(如Brevundimonas)增加,而红耳龟则富集益生菌Lactobacillus。功能预测显示红耳龟在2.5%投喂量时仍保持较高的碳水化合物代谢菌群活性,这与其持续生长能力相符。
4.讨论与结论
该研究首次系统揭示了淡水龟类对饲料投喂的种特异性响应机制:红耳龟通过"肝脏优先"的代谢策略和益生菌招募实现高效能量转化;草龟则采用"肌肉导向"的蛋白质储存模式,但易受高蛋白饲料引发的肠道菌群失调限制。研究建议草龟幼体采用1-1.5%体重的中等投喂量,而红耳龟可耐受2-2.5%的高投喂量。
这项研究不仅为龟类精准养殖提供理论依据,其揭示的"组织特异性代谢适应"模式为理解变温动物的能量分配策略提供了新视角。特别是发现的IGF2在非靶组织的下调现象,提示脊椎动物可能存在保守的"代谢分区调控"机制。未来研究可进一步探索饲料蛋白组成与肠道菌群的互作关系,以开发基于微生物组调控的生长促进策略。
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