蛋氨酸羥基類似物對(duì)生長(zhǎng)中期草魚(yú)生長(zhǎng)、腸道、機(jī)體和鰓健康以及肌肉品質(zhì)的影響及其作用機(jī)制.pdf

1、本試驗(yàn)旨在探討在蛋氨酸缺乏飼糧中添加蛋氨酸羥基類似物(MHA)對(duì)生長(zhǎng)中期草魚(yú)生產(chǎn)性能、腸道、機(jī)體和鰓健康以及肌肉品質(zhì)的作用及其作用機(jī)制，并確定生長(zhǎng)中期草魚(yú)MHA的適宜添加水平。本試驗(yàn)選擇體重為259.70±0.47g的健康生長(zhǎng)中期草魚(yú)630尾，平均分為7個(gè)處理組，每個(gè)處理組3個(gè)重復(fù)(n=30)，各處理組之間初始體重差異不顯著(P＞0.05)。處理1-處理6分別飼喂MHA添加水平為0（基礎(chǔ)組）、2.4、4.4、6.4、8.5和10.5g/

2、kg的飼糧，處理7飼喂添加DL-蛋氨酸(DLM)6.4g/kg的飼糧，試驗(yàn)為期8周。生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，各處理選取體重接近的魚(yú)分別進(jìn)行為期14天的嗜水氣單胞菌攻毒試驗(yàn)和為期3天的柱狀黃桿菌攻毒試驗(yàn)。
　　本試驗(yàn)結(jié)果表明:添加適宜水平的MHA顯著提高了生長(zhǎng)中期草魚(yú)的末重(FBW)、特定生長(zhǎng)率(SGR)、增重百分比(PWG)、采食量(FI)和飼料效率(FE)(P＜0.05)，促進(jìn)了魚(yú)體生長(zhǎng);同時(shí)顯著提高了肝臟和肌肉谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)和谷

3、丙轉(zhuǎn)氨酶(GPT)活力(P＜0.05)，顯著降低了血漿氨含量(PAC)(P＜0.05)，降低了氨基酸分解代謝。適宜水平的MHA促進(jìn)生長(zhǎng)中期草魚(yú)生長(zhǎng)可能與其提高機(jī)體免疫功能和促進(jìn)腸道和鰓健康，增強(qiáng)機(jī)體健康有關(guān)。本研究結(jié)果表明:添加適宜水平的MHA顯著提高了頭腎指數(shù)(HKI)和脾臟指數(shù)(SPI)、頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓溶菌酶(LZ)和酸性磷酸酶(ACP)活力、免疫球蛋白M(IgM)、補(bǔ)體C3和C4的含量（P＜0.05），同時(shí)顯著下調(diào)了促

4、炎因子腫瘤壞死因子α(TNF-α)、干擾素γ2（IFN-γ2）、白介素1β(IL-1β)、IL-8（脾臟和前腸無(wú)影響）和IL-12p35的mRNA水平(P＜0.05)，顯著上調(diào)了頭腎和脾臟LEAP-2、β-defensin-1、hepcidin（脾臟無(wú)影響）和抗炎因子轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(TGF-β1)、IL-10、IL-12p40和IL-4/13A的mRNA水平（P＜0.05），緩解了炎癥反應(yīng)提高了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚的免疫功能。炎

5、癥反應(yīng)的降低可能與MHA調(diào)控生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚NF-κB和TOR信號(hào)途徑有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，適宜水平的MHA顯著下調(diào)了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚信號(hào)分子p38MAPK、IKKβ、NF-κBp65、c-Rel、4E-BP1和4E-BP2的mRNA水平(P＜0.05)，顯著上調(diào)了頭腎和脾臟IκBα、TOR和S6K1的mRNA水平(P＜0.05)。組織器官的功能正常依賴于其細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性和細(xì)胞間結(jié)構(gòu)完整性。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)

6、:適宜水平的MHA顯著降低了生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚丙二醛(MDA)、蛋白羰基(PC)和活性氧(ROS)含量(P＜0.05)，顯著提高了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚抗羥自由基（AHR）和抗超氧陰離子(ASA)能力、GSH含量，以及超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GPx)、谷光氨肽硫轉(zhuǎn)移酶(GST)和谷胱甘肽還原酶(GR)活力(P＜0.05)，顯著上調(diào)了生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚

7、錳超氧化物歧化酶(MnSOD)、CAT、GPx1(a)、GPx1b、GPx4(a)、GSTP2和GR及信號(hào)分子Nrf2的mRNA水平(P＜0.05)，顯著下調(diào)了Keap1a的mRNA水平(P＜0.05)，提高了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚抗氧化能力;同時(shí)顯著下調(diào)了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚caspase-3、caspase-7、caspase-8、caspase-9以及信號(hào)分子FasL、Apaf-1、Bax和JNK的mRNA水平(P＜0.

8、05)，顯著上調(diào)了Bcl-2的mRNA水平(P＜0.05)，抑制了細(xì)胞凋亡，維持了細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性;適宜水平的MHA顯著上調(diào)了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚occludin、claudin-b、claudin-c、claudin-3(c)、claudin-7(a)（中后腸無(wú)影響）、claudin-12、claudin-15(a)、ZO-1（脾臟無(wú)影響）和ZO-2（脾臟無(wú)影響）的mRNA水平(P＜0.05)，顯著下調(diào)了信號(hào)分子MLCK的mRNA

9、水平，維持了細(xì)胞間結(jié)構(gòu)完整性。同時(shí)，本試驗(yàn)表明:與DL-蛋氨酸相比，等硫的MHA顯著下調(diào)了頭腎IL-6、IL-15、IL-17D、p38MAPK和4E-BP1，脾臟IL-15、IL-17D、c-Rel、4E-BP1，以及前腸TNF-α和IL-1β的mRNA水平，顯著上調(diào)了頭腎IL-12p40和IL-11，脾臟IL-12p40和IL-4/13A，以及前腸IL-10的mRNA水平(P＜0.05)，增強(qiáng)了頭腎、脾臟和腸道的免疫功能;同時(shí)顯著下

10、調(diào)了頭腎caspase-3、FasL、Apaf-1和Bax，脾臟caspase-3和caspase-9，前腸caspase-3和caspase-7，中后腸caspase-3以及鰓caspase-3的mRNA水平(P＜0.05)，抑制了頭腎、脾臟、腸道和鰓的細(xì)胞凋亡;顯著提高了頭腎GSH含量、SOD和GR活力，脾臟GSH含量、AHR、ASA、SOD、GST和GR活力、GPx1a和Nrf2的mRNA水平，以及前腸和鰓GSH含量(P＜0.05

11、)，并顯著降低了頭腎、前后腸和鰓MDA含量以及中腸和鰓PC的含量(P＜0.05)，提高了頭腎、脾臟、腸道和鰓的抗氧化能力;等硫的MHA顯著上調(diào)了頭腎claudin-c、ZO-1和ZO-2，前腸occludin以及鰓ZO-1和claudin-3c的mRNA水平（P＜0.05），維持了頭腎、腸道和鰓的細(xì)胞間結(jié)構(gòu)完整性。此外，本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):適宜水平的MHA能顯著提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)肌肉硬度、系水力、pH、蛋白、脂肪、必需氨基酸（蛋氨酸、天冬氨酸

12、、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸）和多不飽和脂肪酸(C16∶1、C18∶1c+t、C18:2c+t、C20∶4和C22:6)的含量，抗氧化酶活力(SOD、CAT、GPx和GR)和相應(yīng)基因亞型的mRNA水平(MnSOD、CAT、GPx1a、GPx1b、GPx4a、GPx4b和GR）以及信號(hào)分子CK2α、CK2β、TOR、S6K1和Nrf2的mRNA水平(P＜0.05)，顯著降低了肌肉的乳酸含量、組織蛋白

13、酶B和L的活力以及信號(hào)分子Keap1a和Keap1b的mRNA水平（P＜0.05），改善了肌肉品質(zhì)。以增重百分比、赤皮發(fā)病率、腸炎發(fā)病率、爛鰓發(fā)病率及肌肉失水率確定的生長(zhǎng)中期草魚(yú)(259.70-822.67g)的MHA適宜添加水平分別為5.21、5.76、5.83、5.49和5.57g/kg飼糧（日糧Met為4.01g/kg或14.3g/kg CP）。
　　綜上所述，添加適宜水平的MHA能提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)生產(chǎn)性能和肌肉品質(zhì)。生產(chǎn)性

14、能的提高可能與MHA提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓免疫功能和增強(qiáng)結(jié)構(gòu)完整性促進(jìn)機(jī)體健康有關(guān)。MHA提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓免疫功能可能與其通過(guò)調(diào)控p38/IKKβ/IκBα/NF-κB（p65和c-Rel）和TOR（S6K1、4E-BP1和4E-BP2）信號(hào)途徑緩解炎癥反應(yīng)、上調(diào)抗菌肽基因表達(dá)提高免疫防御分子活力和含量有關(guān);MHA提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓結(jié)構(gòu)完整性可能與其通過(guò)Keap1a/

15、Nrf2信號(hào)途徑增強(qiáng)抗氧化損傷能力和通過(guò)JNK(FasL、Bcl-2和Bax)信號(hào)分子抑制細(xì)胞凋亡維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整性，以及通過(guò)MLCK信號(hào)途徑調(diào)控緊密連接蛋白基因表達(dá)增強(qiáng)細(xì)胞間結(jié)構(gòu)完整性有關(guān)。肌肉品質(zhì)的提高可能與MHA提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)肌肉硬度和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（必需氨基酸和多不飽和脂肪酸）的沉積有關(guān)。MHA提高生長(zhǎng)中期草魚(yú)肌肉硬度可能與其通過(guò)調(diào)控CK2/TOR/S6K1信號(hào)途徑促進(jìn)膠原蛋白的合成有關(guān);MHA提高中期草魚(yú)肌肉多不飽和脂肪酸脂肪酸可