《Aquaculture Reports》：Integrated metabolomic and nutritional profiling reveals salinity-associated changes in muscle nutritional composition and metabolic responses in the swimming crab
Portunus trituberculatus
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盐度深刻影响甲壳动物的营养组成与代谢生理。本研究将三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）分别养殖于低盐（18‰）、正常盐度（28‰）和高盐（38‰）条件下，以评估其肌肉营养成分与代谢物的变化。低盐显著提高了肌肉水分含量（77.20 vs
盐度深刻影响甲壳动物的营养组成与代谢生理。本研究将三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）分别养殖于低盐（18‰）、正常盐度（28‰）和高盐（38‰）条件下，以评估其肌肉营养成分与代谢物的变化。低盐显著提高了肌肉水分含量（77.20 vs. 76.37 g/100 g），但降低了蛋白质含量（19.07 vs. 19.43 g/100 g），而虾青素含量显著升高至0.0413 mg/kg，约为正常盐度（0.0223 mg/kg）的两倍。氨基酸分析显示，低盐显著降低了天冬氨酸（Asp）（1.1233 vs. 1.2667 g/100 g）和苏氨酸（Thr）（0.5167 vs. 0.5833 g/100 g），而高盐提高了甘氨酸（Gly）含量（1.2033 vs. 0.9500 g/100 g），表明盐度可能改变氨基酸组成。超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC–MS/MS）代谢组学鉴定出盐度驱动的氨基酸代谢、脂质重塑和抗氧化通路的变化。相关性分析将营养性状和关键氨基酸（Asp、Gly、Thr）与酰基肉碱、磷脂和酚类物质联系起来，提示渗透胁迫下存在协调的代谢重编程。总体而言，这些发现表明盐度改变了三疣梭子蟹的肌肉组成和氨基酸谱，并为今后盐度响应性品质性状的研究提供了代谢组学框架。
研究背景：营养组成是水产品品质和风味的基本决定因素，受遗传背景和养殖环境因素共同影响。盐度是影响水生动物生理、生化和分子过程的最关键非生物因素之一，直接影渗透平衡、离子转运和能量代谢，进而影响营养沉积、生长性能和风味特征。在盐度波动条件下，水生甲壳动物经历复杂的代谢重编程以维持渗透和细胞稳态，包括氨基酸利用、脂质重塑和抗氧化活性调整。三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）是中国、日本和韩国沿海重要的经济性广盐蟹类，作为渗透顺应型物种，其盐度耐受范围为5.7‰至47.7‰。然而，尽管其盐度适应性强且养殖重要性日益增加，盐度如何影响其肌肉营养组成和生化品质的综合信息仍然有限。因此，研究人员设置低盐（18‰）、正常盐度（28‰）和高盐（38‰）三种处理，采用非靶向UHPLC–MS/MS代谢组学结合常规营养成分和氨基酸分析，鉴定差异代谢物、富集通路以及代谢物与主要营养成分之间的相关性，以阐明盐度胁迫下的代谢基础。
主要技术方法：研究人员在室外池塘开展三种盐度处理养殖实验，每个处理设三个重复池塘，养殖周期150天，采集雌性三疣梭子蟹肌肉组织。营养成分测定包括水分、蛋白质（凯氏定氮法）、灰分、脂肪（酸水解法）、总糖、氨基酸（自动氨基酸分析仪）和虾青素（高效液相色谱法）。代谢组学分析采用Vanquish UHPLC系统耦合Orbitrap Q Exactive? HF-X质谱仪，在正负离子模式下进行非靶向代谢物检测，数据经XCMS处理后与NovoMetDB数据库匹配鉴定。统计分析采用单因素方差分析和Tukey HSD检验，代谢组学数据采用主成分分析（PCA）和偏最小二乘判别分析（PLS-DA），差异代谢物筛选标准为VIP > 1.0、FC > 1.5或< 0.667、校正P < 0.05。样本来源为海丰水产有限公司（山东潍坊昌邑）。
研究结果：
3.1 不同盐度条件下的生长性能：低盐组整体生长值最高，全甲宽、甲宽和甲长分别为152.98 ± 10.37 mm、71.92 ± 7.37 mm和69.57 ± 6.96 mm，体重平均200.18 ± 42.16 g；正常盐度组居中（169.10 ± 39.97 g）；高盐组显著降低（142.22 ± 31.49 g），表明低盐有利于体生长而高盐抑制生长。
3.2 不同盐度条件下的肌肉营养组成：与正常盐度相比，低盐显著降低蛋白质含量（19.07 ± 0.06 vs. 19.43 ± 0.15 g/100 g）并提高水分含量（77.20 ± 0.10 vs. 76.37 ± 0.16 g/100 g）。虾青素含量变化最为显著，高盐下降低（0.0160 ± 0.0010 mg/kg）而低盐下显著升高（0.0413 ± 0.0015 mg/kg）。氨基酸分析显示低盐显著降低Asp（1.1233 vs. 1.2667 g/100 g）和Thr（0.5167 vs. 0.5833 g/100 g），高盐显著提高Gly（1.2033 vs. 0.9500 g/100 g）和Arg（1.8067 vs. 1.6533 g/100 g）。脂肪酸分析显示C18:0在高低盐下均显著降低，C18:1n9c在高盐下显著下降，DHA在高低盐下均显著低于正常盐度。
3.3 代谢物谱概览：正离子模式检测到1616种代谢物，负离子模式检测到1474种。代谢物主要分类为脂质和类脂分子、有机酸及其衍生物、有机杂环化合物等。KEGG分类显示氨基酸代谢和脂质代谢占最大比例。Lipidmaps注释显示甘油磷脂和脂肪酰基为最丰富的脂质类别。
3.4 盐度组间代谢谱判别：PCA模型显示三组间存在一定重叠，而PLS-DA得分图显示更清晰的聚类和分离，置换检验证实模型稳健且未过拟合。
3.5 差异代谢物鉴定：高盐与正常盐度比较分别鉴定出206种（正离子）和173种（负离子）显著变化代谢物；低盐与正常盐度比较分别鉴定出307种和256种。低盐条件下脂肪酸β-氧化、酰基肉碱转运和有机酸代谢相关代谢物显著上调，而类固醇衍生物和氨基酸代谢物下调。高盐暴露下神经活性、磷脂和类固醇相关通路代谢物发生变化，上调代谢物包括色胺、N-花生四烯酰-L-丝氨酸和LysoPC(22:5)，下调化合物包括PGP(PGD1/i-14:0)和脱氧皮质酮乙酸酯等。
3.6 不同盐度胁迫下KEGG通路比较：高盐胁迫下富集通路包括氨基酸生物合成、丙氨酸/天冬氨酸/谷氨酸代谢、叶酸一碳池、视黄醇代谢和细胞色素P450异源物质代谢，反映氨基酸合成、氮循环和适应性能量代谢的转变。低盐胁迫下富集通路包括细胞色素P450药物代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢、抗坏血酸和醛糖酸代谢以及咖啡因代谢，表明解毒、含硫氨基酸周转和抗氧化防御的全局激活。
3.7 不同盐度条件下营养成分与代谢物的相关性分析：蛋白质含量与126种代谢物广泛相关，与含氮杂环化合物正相关，与十一碳-10-烯酰肉碱和不对称二甲基精氨酸负相关。脂质含量与脂肪酸氧化和类固醇代谢相关代谢物正相关。虾青素含量与抗氧化防御和脂质氧化相关代谢物正相关。Asp主要与芳香族和含氮代谢物正相关，Gly与乙二胺-N,N′-二乙酸和5α-雄甾烷等正相关、与sn-甘油-3-磷酸胆碱负相关，Thr主要与Kuwanon A和异柠檬酸等正相关。
讨论部分总结：研究人员讨论了盐度对三疣梭子蟹肌肉营养组成和代谢谱的显著影响。低盐下肌肉水分升高可能与渗透调节有关，蛋白质降低可能与低盐胁迫下能量需求增加及代谢从合成代谢向防御性稳态转变有关。脂肪酸的盐度相关重分布提示渗透条件可能影响营养价值和脂质稳态。值得注意的是，低盐下体生长增强伴随肌肉蛋白质和DHA含量降低，提示体生长增强与某些营养品质性状之间可能存在权衡。氨基酸分析基于酸水解代表总氨基酸组成而非游离氨基酸浓度，因此观察到的变化应主要解释为肌肉氨基酸组成的改变而非风味品质的直接证据。低盐下Asp和Thr下降与2,8-喹啉二醇的正相关提示盐度响应性氨基酸变化与含氮次级代谢特征之间的潜在联系。高盐下Gly积累与一碳代谢和膜结构紊乱相关，Gly与sn-甘油-3-磷酸胆碱的强负相关提示高盐下磷脂酰胆碱合成抑制或降解增强。虾青素含量的变化提示类胡萝卜素代谢可能参与渗透胁迫的生理调节。未来研究应结合靶向代谢组学、感官评价和功能实验进一步阐明这些盐度相关变化的生化基础。
研究结论翻译：总之，盐度显著影响三疣梭子蟹肌肉的营养组成和代谢谱。低盐降低了蛋白质含量并改变了Asp和Thr水平，而高盐提高了Gly和Arg含量，表明盐度相关的肌肉氨基酸组成变化。这些变化连同代谢组学响应，提示对不同盐度条件的协调代谢调整。未来研究应结合靶向代谢组学、感官评价和功能实验，以进一步阐明这些盐度相关变化的生化基础。
