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酶解海洋蛋白替代鱼粉对拟穴青蟹生长、蛋白质代谢及免疫应答的调控机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Aquaculture and Fisheries CS7.5
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为解决鱼粉(FM)资源短缺和价格飙升问题,研究人员探讨了酶解海洋蛋白(EMP)替代FM对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)生长性能、蛋白质代谢和免疫应答的影响。结果表明,EMP替代16.6% FM可显著提高增重率(PWG)和特定生长率(SGR),上调蜕皮相关基因(ecr/met/chi)和PI3K/AKT/TOR通路基因表达,增强肠道Toll-IMD免疫通路活性。该研究为水产饲料中FM替代提供了新策略。
随着水产养殖业快速发展,鱼粉(FM)作为优质蛋白源的需求激增,但全球供应短缺导致价格持续攀升。如何开发可持续的FM替代品成为行业焦点。拟穴青蟹(Scylla paramamosain)作为重要经济蟹类,其营养需求研究仍较匮乏。针对这一现状,宁波大学的研究团队创新性地将酶解海洋蛋白(EMP)——包含鱼蛋白肽、酶解鱿鱼蛋白和海藻多糖的复合物——应用于青蟹饲料,系统评估了其对生长性能、蛋白质代谢和先天免疫的影响。
研究采用四种等氮等脂饲料设计:含30% FM的阴性对照(NC)、30% FM+2% EMP的阳性对照(PC)、28% FM+1% EMP(EMP1)和26% FM+2% EMP(EMP2)。通过为期6周的养殖实验,结合生长指标测定、组织氨基酸分析、肝胰腺组织学观察、消化酶活性检测以及qPCR技术,全面解析了EMP的生物学效应。
在生长性能方面,EMP2组展现出最优异的PWG和SGR,较NC组显著提高21.5%和16.4%。肝胰腺氨基酸分析显示,EMP2组必需氨基酸总量提升23.8%,其中蛋氨酸、亮氨酸和苏氨酸增幅尤为显著。分子机制研究表明,EMP通过双重通路发挥作用:一方面上调肝胰腺中蜕皮相关基因ecr、met和chi的表达,促进蜕皮过程;另一方面激活PI3K/AKT/TOR信号通路,显著增强akt、tor和s6k等基因在肝胰腺和肠道中的表达,推动蛋白质合成代谢。
免疫调控方面取得突破性发现:PC组肠道中Toll-IMD通路关键基因toll、myd88和traf6表达量较NC组提升2-3倍,同时抗菌肽基因lysozyme和proPO显著上调。这种免疫增强效应与肝胰腺抗氧化酶(T-SOD、GPx)活性提升46%-48%相协同,共同构建起更强大的防御体系。值得注意的是,通过主成分分析(PCA)证实,EMP2组的营养代谢特征与PC组高度相似,表明16.6% FM替代方案可完全保持饲料营养价值。
技术方法上,研究采用双螺杆挤压机制备等径颗粒饲料,通过实时荧光定量PCR检测基因表达,使用全波长酶标仪测定抗氧化指标,并运用油红O染色量化肝胰腺脂滴沉积。实验样本来自浙江三门县商业化养殖的青蟹,每组设3个重复,每个重复10只蟹。
这项发表于《Aquaculture and Fisheries》的研究具有三重创新价值:首次证实EMP可通过协同调控蜕皮和蛋白质代谢通路促进甲壳动物生长;阐明海洋蛋白水解物激活甲壳类Toll-IMD免疫通路的新机制;提出16.6% FM替代的优化方案,每吨饲料可降低成本约800元。研究成果为水产饲料行业提供了兼具经济效益和生态效益的解决方案,对推动青蟹养殖业可持续发展具有重要意义。未来研究可进一步优化EMP组分比例,并探索其在其他经济蟹类中的应用潜力。
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