《Animal Nutrition》：Pre-winter feeding high-fat diet with caffeic acid phenethyl ester attenuates weight loss and improves health and muscle quality in grass carp during overwintering
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高脂日粮（HFD）常用于越冬前育肥鱼类，但许多鱼类对HFD的耐受性有限。本研究探讨了在HFD中补充咖啡酸苯乙酯（CAPE）对草鱼越冬性能的影响。共300尾草鱼（初始体重620.08 ± 1.32 g）被随机分为5组，每组在池塘中设3个重复网箱，分别投喂正常脂质
高脂日粮（HFD）常用于越冬前育肥鱼类，但许多鱼类对HFD的耐受性有限。本研究探讨了在HFD中补充咖啡酸苯乙酯（CAPE）对草鱼越冬性能的影响。共300尾草鱼（初始体重620.08 ± 1.32 g）被随机分为5组，每组在池塘中设3个重复网箱，分别投喂正常脂质日粮（5%脂质，参考组[RFG]）、HFD（10%脂质）或补充不同水平CAPE（0、400、800和1200 mg/kg，分别命名为Control、C400、C800和C1200）的HFD。实验鱼在越冬前投喂40 d，随后进入154 d的越冬期。投喂期后各组生长性能无差异（P > 0.05）。越冬后，HFD组鱼的体重高于Control组（P < 0.001），而CAPE补充组表现出最小的总体体重损失（P < 0.001）。与RFG相比，HFD组的腹腔脂肪损失率显著较低，但肝胰腺甘油三酯利用率显著较高（P = 0.001）。HFD组肝脏丙二醛（MDA）、活性氧（ROS）、促炎细胞因子（白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子-α）、血清天冬氨酸氨基转移酶和丙氨酸氨基转移酶水平显著升高（P < 0.05），表明HFD诱导了肝脏氧化应激和炎症。日粮补充CAPE增强了脂肪组织脂质利用效率，并减轻了这些不良肝脏效应。日粮补充CAPE还显著降低了越冬期间肌肉粗蛋白损失（P < 0.001），提示蛋白质降解得到缓解。因此，CAPE组越冬后生肉和熟肉的质构特性（硬度、弹性、内聚性、胶粘性和咀嚼性）均优于对照组（P < 0.05）。CAPE组血清低密度脂蛋白胆固醇和炎症细胞因子水平恢复到与RFG相当的水平（P < 0.05），表明全身健康状况得到改善。越冬前投喂补充CAPE的HFD似乎是减少体重损失、减轻肝脏氧化应激和炎症、增强全身健康状态以及改善越冬草鱼肉品质的一种有前景的策略。
草鱼是中国主要淡水养殖鱼类，2024年产量达616万吨，通常需要2-3年养殖才能达到上市规格，因此越冬是养殖过程中不可避免的阶段。越冬期间低温和饥饿双重胁迫导致鱼体动员组织供能，出现体重损失和健康恶化，给水产养殖业造成重大经济损失。生产中常在越冬前投喂高脂日粮以增加脂质储备，但鱼类对高脂日粮的耐受性有限，已有研究发现越冬前高脂投喂可诱导氧化应激并降低抗病力。脂肪组织以肥大和增生两种方式扩张，肥大扩张会降低代谢能力，而增生扩张则能增强脂质处理能力。咖啡酸苯乙酯（CAPE）是一种天然酚类化合物，先前研究发现其可促进高脂日粮草鱼脂肪细胞增生，改善脂质代谢和肌肉蛋白沉积。基于此，研究人员推测高脂日粮补充CAPE可通过促进脂肪细胞增生提高脂肪组织供能效率，从而改善越冬性能。该论文发表在《Animal Nutrition》。
本研究以草鱼为模型，将300尾初始体重（620.08 ± 1.32 g）的草鱼随机分为5组，每组3个重复网箱，分别投喂正常脂质日粮（5%脂质，RFG）、高脂日粮（10%脂质，Control）或添加400、800、1200 mg/kg CAPE的高脂日粮（C400、C800、C1200），越冬前投喂40 d，随后禁食越冬154 d。通过测定生长性能、体组成、组织形态、生化指标、基因表达和转录组等，系统评估了CAPE对草鱼越冬的影响。
实验鱼来自西北农林科技大学安康渔业试验示范站。实验设计为5组、每组3网箱重复，每网箱20尾，进行40 d预越冬投喂和154 d越冬禁食。主要技术方法包括：采用AOAC法分析常规营养成分；苏木精-伊红（H&E）染色和油红O染色观察脂肪组织和肝胰腺组织学；生化试剂盒测定抗氧化指标（总抗氧化能力T-AOC、超氧化物歧化酶SOD、丙二醛MDA、活性氧ROS）和血清生化指标（天冬氨酸氨基转移酶AST、丙氨酸氨基转移酶ALT、高/低密度脂蛋白胆固醇HDL-C/LDL-C、甘油三酯TG、白细胞介素-1β和肿瘤坏死因子-α）；酶活性检测（脂肪甘油三酯脂肪酶Atgl、蛋白酶体）；实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测基因表达；对RFG、Control和C1200组肝胰腺进行转录组测序（RNA-seq）及KEGG通路富集分析。统计采用单因素方差分析和Duncan多重比较。
3.1 CAPE减少草鱼越冬期间体重损失：通过生长性能和体组成分析发现，越冬前各处理组生长性能无显著差异。越冬后CAPE组最终体重显著高于Control和RFG组，体重损失率更低，其中C1200组损失率仅7.20%，而RFG组高达14.67%。表明高脂日粮可减少越冬体重损失，而CAPE进一步增强了这一效果。
3.2 CAPE重塑脂肪组织，增强越冬期间腹腔脂肪利用：通过H&E染色和图像分析，Control组脂肪细胞面积显著大于RFG和CAPE组，而CAPE组相对细胞数量增加，表明CAPE促进脂肪细胞增生。越冬期间CAPE组腹腔脂肪指数（IPFI）损失率和Atgl活性显著高于Control，且atgl和cpt1b基因表达上调，说明脂肪动员能力增强。
3.3 CAPE提高脂肪组织抗氧化能力并减少炎症：生化检测显示，Control组脂肪组织T-AOC、SOD活性及gpx、sod、cat基因表达显著降低，MDA含量升高，促炎因子il-1β、il-6、il-8、tnf-α表达上调。CAPE补充逆转了这些变化，提高了抗氧化能力并抑制了炎症。
3.4 HFD导致肝胰腺甘油三酯过度利用和氧化应激：通过油红O染色和TG测定，越冬前各组肝胰腺脂质无差异，但越冬后Control组TG含量和油红O阳性面积显著低于其他组，TG利用率高达87.29%，同时ROS含量显著升高，抗氧化能力下降。转录组分析显示RFG与Control的差异基因富集于氧化应激通路，Control与C1200的下调基因富集于凋亡和炎症通路。CAPE组肝胰腺脂质保留较好，氧化应激和炎症基因表达较低。
3.5 CAPE缓解肌肉蛋白质消耗、炎症和氧化应激：肌肉生化分析显示，越冬后CAPE组肌肉粗蛋白、粗脂肪和Atgl活性显著高于Control，蛋白酶体活性降低，粗蛋白损失率显著下降（C400、C800、C1200分别为8.47%、7.26%、6.95%，Control为12.39%）。同时CAPE组肌肉T-AOC、SOD及抗氧化基因表达升高，MDA和促炎因子降低。
3.6 CAPE改善越冬期间鱼肉质地：质地分析表明，Control组生肉和熟肉的硬度、弹性、内聚性、胶粘性和咀嚼性均显著低于RFG和CAPE组，而CAPE组各指标均显著改善，接近或超过RFG水平。
3.7 CAPE改善血清生化指标：血清分析显示，Control组AST、ALT、LDL-C、TG、IL-1β和TNF-α显著升高，HDL-C降低。CAPE组上述指标恢复到与RFG相当的水平，表明全身健康状态得到改善。
讨论部分指出，脂肪组织是鱼类越冬期间主要能量来源。本研究中，高脂日粮虽增加了脂质储备，但导致脂肪细胞肥大，降低了脂肪动员效率，使肝胰腺过度消耗甘油三酯，产生大量ROS，引发氧化应激和炎症，进而加剧肌肉蛋白降解和品质下降。CAPE通过促进脂肪细胞增生，提高脂肪组织脂解能力，减少肝胰腺脂质消耗，保护肌肉蛋白，并改善全身健康。因此，越冬前短期投喂高脂日粮并补充CAPE是一种有效策略。
本研究证明，越冬前给草鱼饲喂高脂日粮可减少体重损失。然而，这种方法同时通过诱导脂肪细胞肥大损害了脂肪组织的能量供应，导致肝胰腺脂质过度动员而产生氧化应激和炎症。相反，日粮补充CAPE通过促进脂肪细胞增生增加了越冬期间脂肪组织的能量供应，并抵消了这些负面影响。重要的是，体重损失进一步减少。因此，越冬前短期投喂补充CAPE的高脂日粮是减轻草鱼越冬期间体重损失、增强健康状态和改善肌肉质地的有效策略。
