蛋氨酸羥基類似物對生長中期草魚生長、腸道、機體和鰓健康以及肌肉品質的影響及其作用機制.pdf

1、本試驗旨在探討在蛋氨酸缺乏飼糧中添加蛋氨酸羥基類似物(MHA)對生長中期草魚生產性能、腸道、機體和鰓健康以及肌肉品質的作用及其作用機制，并確定生長中期草魚MHA的適宜添加水平。本試驗選擇體重為259.70±0.47g的健康生長中期草魚630尾，平均分為7個處理組，每個處理組3個重復(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，試驗為期8周。生長試驗結束后，各處理選取體重接近的魚分別進行為期14天的嗜水氣單胞菌攻毒試驗和為期3天的柱狀黃桿菌攻毒試驗。
　　本試驗結果表明:添加適宜水平的MHA顯著提高了生長中期草魚的末重(FBW)、特定生長率(SGR)、增重百分比(PWG)、采食量(FI)和飼料效率(FE)(P＜0.05)，促進了魚體生長;同時顯著提高了肝臟和肌肉谷草轉氨酶(GOT)和谷

3、丙轉氨酶(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促進生長中期草魚生長可能與其提高機體免疫功能和促進腸道和鰓健康，增強機體健康有關。本研究結果表明:添加適宜水平的MHA顯著提高了頭腎指數(HKI)和脾臟指數(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)、補體C3和C4的含量（P＜0.05），同時顯著下調了促

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（脾臟和前腸無影響）和IL-12p35的mRNA水平(P＜0.05)，顯著上調了頭腎和脾臟LEAP-2、β-defensin-1、hepcidin（脾臟無影響）和抗炎因子轉化生長因子β1(TGF-β1)、IL-10、IL-12p40和IL-4/13A的mRNA水平（P＜0.05），緩解了炎癥反應提高了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚的免疫功能。炎

5、癥反應的降低可能與MHA調控生長中期草魚頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚NF-κB和TOR信號途徑有關。進一步研究發(fā)現，適宜水平的MHA顯著下調了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚信號分子p38MAPK、IKKβ、NF-κBp65、c-Rel、4E-BP1和4E-BP2的mRNA水平(P＜0.05)，顯著上調了頭腎和脾臟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胞結構完整性和細胞間結構完整性。本試驗結果發(fā)現

6、:適宜水平的MHA顯著降低了生長中期草魚頭腎、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)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、谷光氨肽硫轉移酶(GST)和谷胱甘肽還原酶(GR)活力(P＜0.05)，顯著上調了生長中期草魚頭腎、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及信號分子Nrf2的mRNA水平(P＜0.05)，顯著下調了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;同時顯著下調了頭腎、脾臟、腸道、鰓和皮膚caspase-3、caspase-7、caspase-8、caspase-9以及信號分子FasL、Apaf-1、Bax和JNK的mRNA水平(P＜0.

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

9、水平，維持了細胞間結構完整性。同時，本試驗表明:與DL-蛋氨酸相比，等硫的MHA顯著下調了頭腎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)，增強了頭腎、脾臟和腸道的免疫功能;同時顯著下

10、調了頭腎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、腸道和鰓的細胞間結構完整性。此外，本試驗研究發(fā)現:適宜水平的MHA能顯著提高生長中期草魚肌肉硬度、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)和相應基因亞型的mRNA水平(MnSOD、CAT、GPx1a、GPx1b、GPx4a、GPx4b和GR）以及信號分子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的活力以及信號分子Keap1a和Keap1b的mRNA水平（P＜0.05），改善了肌肉品質。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中期草魚(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能提高生長中期草魚生產性能和肌肉品質。生產性

14、能的提高可能與MHA提高生長中期草魚頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓免疫功能和增強結構完整性促進機體健康有關。MHA提高生長中期草魚頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓免疫功能可能與其通過調控p38/IKKβ/IκBα/NF-κB（p65和c-Rel）和TOR（S6K1、4E-BP1和4E-BP2）信號途徑緩解炎癥反應、上調抗菌肽基因表達提高免疫防御分子活力和含量有關;MHA提高生長中期草魚頭腎、脾臟、皮膚、腸道和鰓結構完整性可能與其通過Keap1a/

15、Nrf2信號途徑增強抗氧化損傷能力和通過JNK(FasL、Bcl-2和Bax)信號分子抑制細胞凋亡維持細胞結構完整性，以及通過MLCK信號途徑調控緊密連接蛋白基因表達增強細胞間結構完整性有關。肌肉品質的提高可能與MHA提高生長中期草魚肌肉硬度和營養(yǎng)物質（必需氨基酸和多不飽和脂肪酸）的沉積有關。MHA提高生長中期草魚肌肉硬度可能與其通過調控CK2/TOR/S6K1信號途徑促進膠原蛋白的合成有關;MHA提高中期草魚肌肉多不飽和脂肪酸脂肪酸可