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膳食酶复合物提升凡纳滨对虾高植物蛋白饲料利用效率:生长性能、消化能力、抗氧化与免疫调节及糖代谢的协同优化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Developmental & Comparative Immunology 2.7
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【编辑推荐】针对高植物蛋白饲料导致的凡纳滨对虾生长抑制、消化障碍及代谢紊乱问题,中国海洋大学团队通过添加0-0.08%酶复合物(EC)开展研究。结果显示EC(0.03%最佳添加量)显著提升增重率(WGR)、饲料效率(FE),增强超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LZM)活性,上调肝胰腺己糖激酶(HK)、丙酮酸激酶(PK)基因表达,为水产饲料替代鱼粉提供关键技术支撑。
水产养殖业正面临鱼粉资源短缺的严峻挑战。作为全球养殖产量最高的对虾品种,凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)饲料中鱼粉含量直接影响养殖效益。然而,用大豆粕、花生粕等植物蛋白替代鱼粉虽能降低成本,却因抗营养因子和适口性差导致对虾生长迟缓、消化吸收障碍,甚至引发代谢性疾病。更棘手的是,植物蛋白会干扰甲壳动物的糖代谢平衡——这种甲壳动物特有的代谢特征直接影响其能量供给和抗应激能力。
为破解这一产业难题,中国海洋大学的研究团队在《Developmental 》发表重要成果,系统评估了酶复合物(EC)对高植物蛋白饲料的改良效果。研究采用六组等氮等脂饲料设计:鱼粉12%的阳性对照组(PC)、鱼粉4%的阴性对照组(NC),以及在NC基础上添加0.02%-0.08%EC的四个实验组(NCA2-NCA8)。通过56天养殖实验,结合生化指标检测和基因表达分析,首次揭示了EC对甲壳动物多维度生理功能的调控网络。
关键技术包括:生长性能参数(增重率WGR、特定生长率SGR)量化评估、肝胰腺消化酶(胰蛋白酶Try、淀粉酶Amy)活性测定、血浆抗氧化指标(总抗氧化能力T-AOC、超氧化物歧化酶SOD)检测、糖代谢关键酶(己糖激酶HK、磷酸果糖激酶PFK)活性分析,以及实时定量PCR检测肝胰腺CAT、SOD、GLUT2等基因表达。
【生长性能与化学分析】
EC添加显著逆转了高植物蛋白导致的生长抑制。NCA4组增重率较NC组提升23.6%(P<0.05),且饲料效率(FE)达到PC组水平。值得注意的是,EC呈现"剂量-效应"双相特征:0.08%添加量(NCA8)反而使特定生长率(SGR)下降12.4%,通过二次方程拟合确定0.030-0.031%为最佳添加范围。
【抗氧化与免疫增强】
EC使血浆溶菌酶(LZM)活性提升2.1倍,酚氧化酶(PO)活性增加67%。在分子层面,肝胰腺谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)基因表达上调3.8倍,过氧化氢酶(CAT)表达量达NC组2.3倍,这种协同作用有效清除了植物蛋白诱导的氧化应激。
【消化代谢调控】
NCA4组肝胰腺胰蛋白酶(Try)活性较NC组提高89%,伴随干物质表观消化率上升11.2个百分点。糖代谢方面,EC显著激活糖酵解通路——HK和PK酶活分别提升62%和55%,同时抑制糖异生关键酶葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)活性(P<0.05)。
【讨论与结论】
该研究首次阐明EC通过三重机制提升植物蛋白利用率:①降解纤维素和β-葡聚糖等抗营养因子;②通过上调GLUT2(葡萄糖转运蛋白2)促进能量代谢;③激活SOD-CAT-GPx抗氧化级联反应。特别重要的是,0.03%的EC添加量即可使饲料成本降低18%,同时维持与鱼粉饲料相当的生长性能。这一成果为水产饲料"去鱼粉化"提供了可量化的技术方案,对保障全球水产养殖业可持续发展具有重要实践意义。
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