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针对蛋白质的成本和资源紧缺的现状,大多数水产养殖者都选择提高饲料中的能量水平以满足动物的生长需要。同时鱼类为适应生存环境和满足自身生理活动的能量需求,也会严格调控脂类贮存和动用。为探讨鱼类体内脂肪的代谢及其调控,本文以奥尼罗非鱼为研究对象,对其体内脂蛋白脂酶(LPL)和激素敏感脂肪激酶(HSL)基因的cDNA进行克隆,并通过荧光定量检测LPL和HSL mRNA在不同组织器官的表达,同时进一步研究了饲料中添加不同的油脂水平(试验1组、2组、3组和4组饲料中油脂的添加量分别为2.5%、5.5%、8.5%和11.5%)以及饥饿处理(饥饿期为28天)对LPL和HSL mRNA在不同组织器官内的表达情况。研究结果如下:
⑴奥尼罗非鱼LPL基因的cDNA核心和3’端序列包括1972bp,编码439个氨基酸。与斑马鱼、鸡、和人LPL氨基酸的同源性为分别为:71.3%、61.8%和61.6%;HSL基因的cDNA核心和3’端序列包括2277 bp,编码737个氨基酸,与人、鼠和猪的HSL氨基酸的同源性分别为58.0%、56.6%和56.8%。在不同组织器官中二者均有表达,其中LPL在不同组织器官中的表达丰度如下:性腺>鳃>脂肪>肝脏>心脏>肌肉>肾>脾脏;HSL在不同组织器官中的表达丰度依次为:肝脏>脂肪>肌肉>脾脏>肾脏>心脏>鳃>性腺。
⑵饲料中不同油脂的添加水平对奥尼罗非鱼生长、体组成及血液指标影响的研究表明:(1)试验2、3组奥尼罗非鱼的增重率(WGR)明显提高(p>0.05);各组肝体指数(HIS)和腹脂率(IPF)均差异显著(P<0.05)。(2)鱼体中水分和粗灰分的含量随饲料中油脂水平的提高而显著降低(p<0.05);脂肪含量随饲料中油脂水平的提高显著增加(p>0.05),但试验1、2组之间差异不显著;蛋白质的含量无显著变化。(3)饲料中不同水平的油脂对奥尼罗非鱼的血液指标均会产生一定的影响,各项指标均随油脂水平的提高呈明显的上升趋势。其中血清中总蛋白和总胆固醇各组间差异显著(P<0.05)。
⑶饲料中不同油脂添加水平对罗非鱼体内脂类代谢相关酶活性及基因表达的影响的研究表明:(1)随着饲料中油脂水平的提高肌肉组织中LPL和HSL的活力及mRNA表达丰度均显著提高(p<0.05),LPL和HSL的调控不仅有转录水平的调控,还有翻译后水平的调控。(2)肝脏组织中LPL的活力和mRNA表达丰度均显著提高(p<0.05),主要是转录水平的调控;HSL的活力显著下降(p<0.05),试验3组和4组之间差异不显著,但有下降趋势。而HSLmRNA表达丰度显著提高,各组间差异显著(P<0.05)。(3)脂肪组织中LPL的活力显著下降(p<0.05),而mRNA表达丰度虽有一定波动但差异不显著,主要是翻译后水平调控。HSL活力和mRNA表达丰度均显著下降(p<0.05),主要是转录水平的调控。
⑷饥饿对罗非鱼生长、体组成及血液指标的研究结果如下:(1)对肝体比的影响明显,在饥饿7天和14天肝体比显著下降(p<0.05)。(2)鱼体组成中粗脂肪和粗蛋白含量均显著下降(p<0.05),而水分和灰分都有一定程度的提高(p<0.05)。肌肉中脂肪含量在7天时显著下降(p<0.05),之后逐步回升,最后两周基本稳定。(3)血清中主要生化指标均有一定影响,其中血清中总蛋白的浓度(TP)在7天和28天显著低于初始值(p<0.05),14天和21天血清总蛋白浓度基本与初始值持平。血清中甘油三酯浓度(TG)在7天时明显下降(p<0.05),之后虽有一定的上升趋势,但差异不显著。血清中总胆固醇的浓度(TC)7天时明显上升(p<0.05)并维持在一定水平。
⑸饥饿对罗非鱼不同组织器官内相关酶活性及基因表达的影响研究结果如下:(1)肌肉组织中LPL和HSL活力的变化趋势基本一致。均在饥饿7天明显出现大幅上升,LPL活力上升2.5倍(p<0.05),而HSL活力上升幅度更是达到11.8倍(p<0.05)。14天时二者均下降至饥饿前水平,然后有一定程度上升并稳定在一定水平。肌肉中LPL mRNA和HSL mRNA丰度均呈现显著的上升趋势(p<0.05)(2)肝脏中LPL和HSL的活力均出现一定变化。其中LPL活力在饥饿处理的整个过程中显著上升(p<0.05)。肝脏中HSL活力在饥饿7天明显上升(p<0.05),上升2.35倍,之后显著下降(p<0.05),并稳定在显著低于初始值的水平。肝脏中LPL mRNA丰度在饥饿过程中均显著提高(p<0.05)。HSL mRNA丰度7天时显著下降,之后显著上升(p<0.05)。