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酶解海洋蛋白替代鱼粉对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)摄食行为、脂质代谢及蛋白质合成的调控机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月03日 来源:Aquaculture Reports 3.7
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为解决鱼粉价格高涨与资源短缺问题,宁波大学海洋学院团队通过8周饲喂实验,探究酶解海洋蛋白(EMP)替代鱼粉对凡纳滨对虾的影响。研究发现1% EMP替代2%鱼粉可显著激活脑神经节中octopamine-tyramine(oa-ta)和tyramine β-hydroxylase(tbh)等神经递质基因表达,提升TORC1通路相关基因(tor/rheb)活性,促进脂质分解(acox1↑40%)和蛋白质沉积,同时改善肠道形态(FH增加109%)。该研究为水产饲料可持续开发提供新策略。
随着全球水产养殖业规模扩大,鱼粉资源短缺和价格波动成为制约产业发展的关键瓶颈。据统计,中国虾类产量在过去20年间激增194%,而作为主要蛋白源的鱼粉受厄尔尼诺现象影响供应紧张。与此同时,水产品加工产生的副产物(如鱼头、虾壳等)常被废弃,这些富含蛋白质和生物活性物质的资源利用率不足30%。如何实现渔业副产物高值化利用与饲料鱼粉减量替代的双赢,成为水产营养学领域亟待解决的难题。
宁波大学海洋学院鱼类与甲壳类营养实验室的Xiaoyue Li团队在《Aquaculture Reports》发表的研究给出了创新解决方案。研究人员利用包含鱿鱼蛋白水解物、鱼蛋白肽和海藻多糖的复合酶解海洋蛋白(EMP),通过8周养殖实验系统评估了其对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能和代谢调控的影响。
研究采用三种等氮等脂饲料设计:对照组含30%鱼粉,实验组分别用1%和2% EMP替代2%和4%鱼粉。通过实时荧光定量PCR、组织切片分析和生化检测等技术,发现1% EMP组表现出三大突破性优势:脑神经节中神经递质合成基因(oa-ta/tdc/tbh)表达量提升2-3倍,显著增强摄食欲望;肝胰腺脂解基因(atgl/hsl)表达量增加1.5倍,使血淋巴总胆固醇(T-CHO)降低24%;同时激活TORC1通路关键基因(tor/s6k),促进肌肉蛋白沉积。尤为重要的是,该组肠道皱襞高度(FH)达59.34 μm,较对照组提升109%,且肝胰腺脂滴相对面积减少55%。
关键技术包括:采用氨基酸自动分析仪(L8900)测定肌肉氨基酸组成;通过油红O染色量化肝胰腺脂滴沉积;使用Lightcycler 96系统检测20个代谢相关基因表达;结合H&E染色和显微测量分析肠道形态学参数。
研究结果揭示:1. 生长性能方面,2% EMP替代4%鱼粉不影响增重率(PWG)和特定生长率(SGR),但1% EMP组全虾粗蛋白含量提升17.5%;2. 脂代谢调控上,1% EMP显著上调ampkα/acox1等基因,使血淋巴TG浓度降低43%;3. 肠道健康维度,1% EMP组皱襞宽度(FW)达72.8 μm,较对照提升50%;4. 蛋白合成机制上,1% EMP激活肌肉中rictor/eif4e2等基因,促进必需氨基酸(Thr/Ala)沉积。
这项研究首次阐明EMP通过"神经递质-代谢通路-组织形态"三级调控网络改善对虾生理状态的分子机制。1% EMP的添加不仅实现鱼粉减量替代,其含有的鱿鱼风味物质和小肽成分还显著提升饲料诱食性。该成果为水产饲料行业提供兼具经济效益(每吨饲料成本降低约200元)和生态效益(渔业副产物利用率提高15%)的创新方案,对推动蓝色粮仓建设具有重要实践价值。研究同时指出,过量(2%)EMP可能导致肝胰腺B细胞膨胀,提示精准添加比例对维持甲壳动物健康至关重要。
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