啤酒酿造废弃酵母添加对Salmo salar幼鱼生长性能、肠道组织学、体组成及免疫相关基因表达的影响

《Critical Insights in Aquaculture》:Effects of brewer’s spent yeast dietary inclusion on growth performance, intestinal histology, body composition, and immunity-related genes expression in Salmo salar parr

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月28日 来源:Critical Insights in Aquaculture

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  全球海产品需求不断增长和野生鱼类资源衰退,凸显了在水产饲料配方中寻求可持续蛋白质替代品的必要性,尤其是对鲑科鱼等高价值物种而言。啤酒酿造废弃酵母(BSY)作为一种营养丰富的食品工业副产物,是提高水产饲料可持续性的有前景资源。研究开展了一项为期9周的饲养试验,在

  
全球海产品需求不断增长和野生鱼类资源衰退,凸显了在水产饲料配方中寻求可持续蛋白质替代品的必要性,尤其是对鲑科鱼等高价值物种而言。啤酒酿造废弃酵母(BSY)作为一种营养丰富的食品工业副产物,是提高水产饲料可持续性的有前景资源。研究开展了一项为期9周的饲养试验,在淡水循环水养殖系统中评估了以BSY替代饲料中总粗蛋白的3%、6%、9%和12%对大西洋鲑(Salmo salar;5.00±0.08 g)的效果。含6% BSY的饲料获得了最高的增重(21.39 g)和特定生长率(1.81)。组织学分析显示,高达12%的添加水平未诱发促炎反应,也未对肠道形态造成不利改变;绒毛高度和杯状细胞计数的变化无统计学显著性。9%添加水平下核因子κB(nfκb)和NFκB抑制剂(iκbα)的上调提示潜在的免疫调节反应,但未观察到对肠道完整性的影响。综上,6% BSY蛋白质添加可促进生长率,引起体蛋白和脂肪的非显著性变化,仅诱导il-1β的有限上调,并维持正常的肠道组织学结构。因此,适量添加BSY可作为鲑鱼饲料中的功能性蛋白质补充剂。
**论文解读:啤酒酿造废弃酵母在大西洋鲑饲料中的应用潜力**

**一、研究背景与目的**

随着全球水产品需求的持续增长以及野生鱼类资源的衰退,水产养殖已成为满足人类动物蛋白需求的主要途径。然而,水产养殖的集约化高度依赖配合饲料,其中鱼粉等传统蛋白质原料的可持续性面临严峻挑战。在此背景下,循环经济理念为水产饲料行业提供了新思路,即将食品工业副产物转化为高价值饲料原料。啤酒酿造废弃酵母(brewer’s spent yeast, BSY)是啤酒工业的第二大副产物,富含粗蛋白、维生素、矿物质以及β-葡聚糖和甘露聚糖等功能性细胞壁成分,已被美国食品药品监督管理局(FDA)批准为功能性食品成分。尽管已有研究在多种鱼类中评估了BSY的应用效果,但在大西洋鲑(Salmo salar)中系统性的剂量-反应研究仍然有限。因此,本研究旨在通过9周饲养试验,评价饲料中添加不同水平BSY(替代总粗蛋白的3%、6%、9%和12%)对大西洋鲑幼鱼生长性能、肠道组织学、体组成及免疫相关基因表达的影响,探索其在循环经济框架下作为可持续蛋白质原料的可行性。

**二、主要技术方法**

研究人员从智利Hendrix Genetics渔场获取大西洋鲑幼鱼(平均5 g),在淡水循环水养殖系统(RAS)中进行饲养试验。试验设5组饲料(对照组及BSY替代蛋白质3%、6%、9%、12%),每组4个重复,每桶50尾鱼。采用双螺杆挤压机制备等氮(51%粗蛋白)等能(23 MJ/kg)饲料,BSY粗蛋白含量为49.84%。饲养9周后,检测生长性能指标(增重、特定生长率SGR、饲料转化率FCR等),采用凯氏定氮法、索氏抽提法等进行全鱼体常规成分分析;利用RT-qPCR检测头肾中免疫标记基因(il-1β、il-12、nfκb、iκbα)的表达,以ef-1αA和ef-1αB为内参基因;取前肠进行石蜡切片和苏木精-伊红(H&E)染色,测量绒毛高度和杯状细胞数量。数据通过单因素方差分析(ANOVA)或Kruskal-Wallis检验进行统计,并计算Pearson相关系数绘制热图。

**三、研究结果**

**3.1 生长性能**
含6% BSY的饲料(II组)获得了最高的终末体重(21.39 g)和特定生长率(1.81),显著高于对照组。含9%和12% BSY的饲料也表现出较高的增重百分比,但与对照组无显著差异。饲料摄入量和饲料转化率在各处理间无统计学差异,FCR范围为0.68–0.78,表明BSY未损害饲料适口性和利用效率。条件因子、内脏指数(VSI)和肝指数(HSI)在各组间均无显著差异。

**3.2 体组成**
全鱼体蛋白含量在9%和12% BSY组最高(约61.44%),而脂肪含量随BSY添加水平升高呈下降趋势(从30%降至27%),提示较高BSY添加可能促进蛋白质沉积并减少体脂。纤维和灰分含量变化较小,碳水化合物含量在9% BSY组最高。

**3.3 免疫相关基因表达**
RT-qPCR结果显示,il-1β仅在6% BSY组出现显著上调,il-12在所有处理组均无显著变化。而nfκb和iκbα在12% BSY组显著高于对照组,提示高水平BSY可能激活NF-κB信号通路,但这一激活未伴随系统性炎症反应。

**3.4 肠道组织学**
前肠绒毛高度在各处理间无统计学差异,对照组最高(468.15 μm),9% BSY组最低(434.55 μm),12% BSY组略有恢复(443.95 μm)。杯状细胞数量在各组间基本一致(37.55–38.75),表明BSY添加未对肠道形态造成显著不利影响。

**四、讨论与结论**

本研究表明,适量BSY添加(6%蛋白质替代)可显著促进大西洋鲑幼鱼生长,且不损害饲料效率和肠道完整性。BSY中β-葡聚糖和甘露聚糖等生物活性成分可能介导了温和的免疫调节作用,表现为nfκb和iκbα在12%添加水平的上调,但未引起促炎细胞因子的广泛激活。体组成变化提示BSY有助于改善蛋白质沉积、降低脂肪含量。相关性分析显示免疫基因表达与部分生长参数呈正相关,支持功能性酵母成分可在不产生过度能量代价的情况下增强免疫和生长的观点。然而,BSY成分的批次变异以及加工条件(如自溶、水解)对其营养和功能特性的影响仍是实际应用中的关键挑战。总体而言,BSY可作为水产饲料中鱼粉等常规蛋白质原料的补充性或部分替代性成分,有利于推动水产养殖与啤酒行业的循环经济融合。
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