花鱸利用魚粉和植物蛋白源的選擇性攝食調(diào)控機制研究.pdf

1、對植物蛋白飼料的厭食現(xiàn)象是肉食性魚類對魚粉依賴性較強的主要原因。與哺乳動物相同，魚類攝食行為受外周和中樞攝食信號系統(tǒng)調(diào)控，主要調(diào)控因子的功能也基本一致，但魚類對植物蛋白源飼料的主動性選擇和回避的關(guān)鍵原因及調(diào)控機制尚不明確。本論文以典型肉食性魚類花鱸為研究對象，探究植物蛋白源替代魚粉對花鱸生長性能和攝食調(diào)控機制的影響。以混合植物蛋白（棉籽濃縮蛋白和大豆?jié)饪s蛋白）替代50％、100％低溫干燥魚粉，設(shè)計等氮等能的三種飼料，并以DL-Met，L

2、ys-HCl和L-Thr平衡植物蛋白組中的限制性氨基酸，分別命名為FM、PPB50、PPB100。初始體重為（12.97±0.03）g的花鱸隨機被分為60桶，每桶25尾，每天嚴(yán)格在8:00和20:00飽食投喂2次，養(yǎng)殖周期為12周。其中每個處理中的4個重復(fù)（共12桶）每天計算日攝食量并在4周、8周、12周后進行稱重，統(tǒng)計生長指標(biāo)（長期攝食試驗）。其余用于短期攝食試驗采樣，并分別在3天、2周、4周的餐后3h、6h、24h進行血漿和胃、下丘

3、腦組織樣品的采集。12周長期攝食試驗結(jié)束后，每桶隨機選取3尾魚，采集與短期試驗同樣的樣本，并對剩下的魚進行3周禁食和3周恢復(fù)攝食試驗，且分別在饑餓3周后、恢復(fù)攝食第1餐和第3周的餐后3h、6h、24h進行樣品采集。
　　結(jié)果表明:與魚粉組相比，采用混合植物蛋白替代50％魚粉后，對花鱸生長性能和形體指標(biāo)沒有顯著影響。但混合植物蛋白完全替代后在短期內(nèi)引起花鱸明顯的厭食現(xiàn)象，4周內(nèi)PPB100組攝食率(FR)顯著低于FM組(P＜0.05

4、);5-8周，花鱸已經(jīng)適應(yīng)植物蛋白，PPB100組FR顯著高于FM組(P＜0.05)，但增重率(WG)仍低于FM組;9-12周，PPB100組持續(xù)保持旺盛的食欲，此階段其FR和WG均顯著高于FM組(P＜0.05)。即花鱸攝食完全植物蛋白飼料后，會出現(xiàn)抑制攝食到適應(yīng)再到補償攝食的行為。
　　對FM和PPB100組（簡稱PPB）花鱸在不同攝食階段（厭食，適應(yīng)，補償，人為禁食，恢復(fù)攝食）的下丘腦和胃組織樣品進行攝食調(diào)控通路ghrelin

5、/leptin-mTOR/S6K1-NPY/AgRP/POMC相關(guān)基因mRNA水平相對表達(dá)量、蛋白磷酸化水平及血漿血糖、神經(jīng)肽、激素含量的比較研究。結(jié)果表明:花鱸攝食完全植物蛋白飼料3天時血糖在餐后0h，3h，6h，24h無差異，而攝食魚粉組在3h和6h存在血糖高峰，進一步表明花鱸3天時處于極端厭食階段?？崭?fàn)顟B(tài)下，PPB組胃中g(shù)hrelin mRNA表達(dá)增加而leptin表達(dá)降低顯示機體處于能量負(fù)平衡（饑餓狀態(tài)），分別與下丘腦中相應(yīng)的

6、受體GHSR和LEPR結(jié)合之后，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)能量感受器mTOR。雖然此時機體處于饑餓狀態(tài)，但下丘腦mTOR mRNA表達(dá)及蛋白磷酸化表達(dá)水平上調(diào)，進一步抑制下游靶蛋白S6K1的蛋白磷酸化，從而下調(diào)促食欲肽AgRP和上調(diào)抑制食欲因子POMC，由此可見中樞攝食調(diào)控系統(tǒng)（mTOR-S6K1-AgRP/POMC）對外周饑餓狀態(tài)（ghrelin/leptin）缺乏有效響應(yīng)，是導(dǎo)致花鱸厭食的主要原因。相似的結(jié)果在血漿中得到證實，空腹?fàn)顟B(tài)時PP

7、B組血漿ghrelin含量顯著高于FM組(P＜0.05)，而中樞神經(jīng)食欲肽NPY無顯著差異。厭食狀態(tài)持續(xù)到2周后花鱸開始逐漸適應(yīng)完全植物蛋白飼料，4周后花鱸下丘腦促食欲肽AgRP mRNA表達(dá)水平出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，PPB組顯著高于FM組(P＜0.05)，表明攝食植物蛋白飼料的花鱸此階段處于積極素食狀態(tài)，已經(jīng)完全適應(yīng)植物蛋白飼料。12周餐后24h，PPB組血漿ghrelin含量顯著低于FM組(P＜0.05)，同時leptin含量顯著高于FM組(P

8、＜0.05)，表明此時相比FM組，PPB組饑餓程度更低，但是中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑食因子POMC的顯著下調(diào)是此階段產(chǎn)生補償攝食的主要原因。
　　人為禁食和恢復(fù)攝食試驗結(jié)果表明一旦花鱸適應(yīng)植物蛋白飼料，無論禁食階段還是恢復(fù)攝食階段，中樞神經(jīng)系統(tǒng)攝食調(diào)控基因表達(dá)保持與外周饑餓狀態(tài)一致。進一步對比研究發(fā)現(xiàn)，由植物蛋白飼料替代魚粉引起的花鱸主動選擇性攝食抑制與人為禁食處理導(dǎo)致的被動攝食抑制存在不同的調(diào)控機制:3d-3h時（厭食階段）抑制食欲因子l

9、eptin，mTOR，POMC顯著高于饑餓3周(s3w)(P＜0.05)，而促食欲肽AgRP顯著下調(diào)(P＜0.05)，與花鱸表觀攝食行為表現(xiàn)出的3d時極端厭食和s3w時積極索食狀態(tài)相一致。
　　因此，花鱸對植物蛋白源飼料存在適應(yīng)能力，ghrelin/leptin-mTOR-S6K1-AgRP/POMC攝食信號通路能夠有效的調(diào)控肉食性魚類攝食植物蛋白后由厭食到適應(yīng)再到補償生長的攝食行為，對耐高植物蛋白養(yǎng)殖魚類基因靶向育種，有效提高肉