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文档简介

1、四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所各位专家、同仁:各位专家、同仁:上午好!上午好!四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所色氨酸对幼建鲤消化吸收能力及组织色氨酸对幼建鲤消化吸收能力及组织器官中器官中TOR基因表达的影响研究基因表达的影响研究周小秋,冯琳,唐凌,姜俊,刘扬周小秋,冯琳,唐凌,姜俊,刘扬四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所 四川雅安四川雅安 625014四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所主要内容主要内容前言前言1材料与方法材料与方法2研究结果及分析研究结果及分析3结语结语4四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养

2、研究所 色氨酸是鱼类的必需氨基酸,同时是调节采食的神经介色氨酸是鱼类的必需氨基酸,同时是调节采食的神经介质质5-5-羟色胺的前体物质。羟色胺的前体物质。(Cowey等,等,1970;Halver,1975;Cowey和和Sargent,1979) 所有确定必需氨基酸的试验都表明所有确定必需氨基酸的试验都表明: :色氨酸是鱼类的色氨酸是鱼类的必需氨基酸必需氨基酸。红大马哈鱼红大马哈鱼脊柱畸形脊柱畸形Trp(-)Halver和和Shanks,1960Trp(-)Trp(+)1、前言、前言四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所存在的问题存在的问题(1)鱼类消化能力弱:主要集中在生产性能

3、、需要量,)鱼类消化能力弱:主要集中在生产性能、需要量,对消化吸收能力营养研究少对消化吸收能力营养研究少;(2)鱼色氨酸研究)鱼色氨酸研究很少涉及分子机制很少涉及分子机制;(3)建鲤)建鲤我国新培育的主要淡水养殖品种,我国新培育的主要淡水养殖品种,Trp需需要量需要确定要量需要确定。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所2、材料与方法、材料与方法2.1试验设计试验设计v 实验鱼:初始体重实验鱼:初始体重7.730.03g v 设计方案:表设计方案:表1表表1 试验设计方案试验设计方案处理号处理号1234567重复数重复数3333333每个重复试验鱼尾每个重复试验鱼尾数数50505

4、050505050饲料饲料Trp水平(水平(%)0.11(基础日(基础日粮含量)粮含量)0.160.260.360.460.560.66四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所v 以酪蛋白、明胶作为主要蛋白来源;以酪蛋白、明胶作为主要蛋白来源;v 除除Trp外的其他必需氨基酸模拟外的其他必需氨基酸模拟32%全卵鸡蛋白中的氨基酸全卵鸡蛋白中的氨基酸模式添加模式添加(Wilson等等1978;Ahmed等,等,2005);v 用甘氨酸等氮代替用甘氨酸等氮代替Trp。 2.2 试验日粮试验日粮表表2 日粮主要营养成分日粮主要营养成分主要营养成分(主要营养成分(%)1234567Trp0.

5、110.170.250.38 0.490.600.69粗蛋白粗蛋白31.7631.7631.7631.7631.7631.7631.76粗脂肪粗脂肪4.874.874.874.874.874.874.87-31.001.001.001.001.001.001.00-6 1.001.001.001.001.001.001.00有效磷有效磷0.600.600.600.600.600.600.60四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所2.3 测定指标测定指标v 生产性能指标:摄食量、生产性能指标:摄食量、SGR、饲料效率、饲料效率v 体成分分析:蛋白质、脂肪、灰分含量体成分分析:蛋白质

6、、脂肪、灰分含量v 代谢相关指标:肌肉、肝胰脏和血清中代谢相关指标:肌肉、肝胰脏和血清中GOT、GPT活力活力及血氨含量及血氨含量v 消化相关指标:消化器官生长发育、消化酶活力消化相关指标:消化器官生长发育、消化酶活力v 吸收相关指标:皱襞高度、刷状缘酶活力吸收相关指标:皱襞高度、刷状缘酶活力v 肠道和肌肉中肠道和肌肉中TORmRNA含量含量四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所2.4 数据处理数据处理结果表示:平均数结果表示:平均数标准差标准差 数据分析:单因素方差分析,结合数据分析:单因素方差分析,结合Duncan法多重比较法多重比较四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物

7、营养研究所3. 试验结果及分析试验结果及分析四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.1 Trp促进了幼建鲤的生长促进了幼建鲤的生长图图1 Trp对幼建鲤对幼建鲤SGR的影响的影响(唐凌,周小秋,(唐凌,周小秋,2009)适量的适量的Trp促进了鱼类的生长。促进了鱼类的生长。SGRTrp(%)动物动物普通鲤鱼普通鲤鱼麦瑞加鲮鱼麦瑞加鲮鱼印度鲤鱼印度鲤鱼日粮日粮Trp%00.30.060.360.060.45SGR提高率提高率148%132%53%资料来源资料来源Nose,1979Ahmed等,等,2005Murthy等,等,1997表表3 Trp对其它鱼类对其它鱼类SGR的影响的

8、影响四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所Trp促进生长的作用方式促进生长的作用方式图图2 Trp对幼建鲤采食量的影响对幼建鲤采食量的影响 增重与采食量:(增重与采食量:(r=+0.990,P0.01)A、Trp提高幼建鲤采食量提高幼建鲤采食量当日粮中缺乏当日粮中缺乏Trp时虱目鱼时虱目鱼会出现厌食的症状(会出现厌食的症状(Coloso等,等,1992)。)。日粮缺乏时,非洲鲇鱼试验日粮缺乏时,非洲鲇鱼试验10 d后开始出现厌食现象(任后开始出现厌食现象(任维美,维美,2001)。)。 陆生动物:可能与调节采食量的神经介质陆生动物:可能与调节采食量的神经介质5-HT 有关。有关。

9、Trp为为5-HT合合成的前体物质,能显著影响成的前体物质,能显著影响5-HT的水平从而影响采食量。的水平从而影响采食量。(丁玉华(丁玉华 等,等,2005;李剑欣李剑欣 等,等,2005; Weinberger 等,等,1978)四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所Trp促进生长的作用方式(续)促进生长的作用方式(续)图图3 Trp对幼建鲤饵料系数的影响对幼建鲤饵料系数的影响增重与饲料系数(增重与饲料系数(r2=-0.952,P0.01)B、Trp提高饲料利用率提高饲料利用率麦瑞加鲮鱼麦瑞加鲮鱼:Trp从从0.06%增加增加到到0.36%时,饵料系数由时,饵料系数由2.92降

10、至降至1.50 。 (Ahmed 和和 Khan,2005)南亚野鲮南亚野鲮: Trp从从0.06%升高至升高至0.45%时,时, 南亚野鲮的饵料系数南亚野鲮的饵料系数也由也由5.65降至降至2.62 (53.63%) 。 (Murthy 和和 Varghese,1997)说明说明Trp提高了鱼的饲料利用率。提高了鱼的饲料利用率。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.5 幼建鲤幼建鲤Trp需要量确定需要量确定 结果说明:生长速度为标识确定的结果说明:生长速度为标识确定的1040g的幼建鲤的幼建鲤Trp需要量为需要量为0.35%,高于,高于Nose(1979)年确定的鲤鱼)年确

11、定的鲤鱼Trp需要量需要量0.30。Y=-554.911x2+393.252x+245.844, (R2=0.943,P0.01)(当)(当Trp含含量为量为0.35时,时,Y达到最大值)达到最大值)图图2-12 Trp对幼建鲤对幼建鲤PWG的影响的影响四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.2 Trp对幼建鲤营养物质沉积率的影响对幼建鲤营养物质沉积率的影响图图4 Trp4 Trp对幼建鲤蛋白质沉积率的影响对幼建鲤蛋白质沉积率的影响Trp提高了蛋白质的利用率。提高了蛋白质的利用率。蛋蛋白白质质沉沉积积率率Trp(%)Trp能够提高尖吻鲈鱼蛋能够提高尖吻鲈鱼蛋白质效率比白质效率比

12、89%(Coloso等,等,2004)以及麦瑞加鲮鱼蛋白)以及麦瑞加鲮鱼蛋白质效率比质效率比94%(Ahmed等,等,2005)。)。 四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所直接做为原料参与蛋白质;直接做为原料参与蛋白质;增加采食量,为蛋白质合成提供其它氨基酸;增加采食量,为蛋白质合成提供其它氨基酸;色氨酸羟化酶色氨酸羟化酶脱羧酶脱羧酶(Fernstrom 等,等,1974; Lacy等,等,1986;Rosebrough,1999)色氨酸色氨酸5 5羟色氨酸羟色氨酸5 5羟色胺羟色胺采食量采食量色氨酸可能有色氨酸可能有“激素样激素样”特性,能促进蛋白质合成。特性,能促进蛋白质合

13、成。肝脏多核糖体聚集肝脏多核糖体聚集细胞质细胞质poly-RNA合成合成核标记核标记RNA释放释放核膜核苷三磷酸酶活性核膜核苷三磷酸酶活性 肝脏微粒体蛋白含量肝脏微粒体蛋白含量 Trp色氨酸能提高鱼体蛋白沉积率的可能原因:色氨酸能提高鱼体蛋白沉积率的可能原因:四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所影响蛋白质合成信号调控分子影响蛋白质合成信号调控分子TOR的基因表达的基因表达图图5 Trp5 Trp对幼建鲤肌肉对幼建鲤肌肉TORmRNATORmRNA表达的影响表达的影响TORmRNATrp(%) Trp减少了肌肉中减少了肌肉中TOR的基因表达,但是体蛋白的基因表达,但是体蛋白含量却

14、增加了。具体的机制有待进一步研究。含量却增加了。具体的机制有待进一步研究。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.3 Trp对幼建鲤脂肪和灰分沉积率的影响对幼建鲤脂肪和灰分沉积率的影响图图6 Trp对幼建鲤脂肪沉积率的对幼建鲤脂肪沉积率的影响影响图图7 Trp对幼建鲤灰分沉积率的对幼建鲤灰分沉积率的影响影响说明:说明: 说明说明Trp可提高鱼类脂肪和灰分的利用率。可提高鱼类脂肪和灰分的利用率。脂肪沉积率灰分沉积率Trp(%)Trp(%)四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.4 Trp对代谢相关指标的影响对代谢相关指标的影响图图8 Trp对幼建鲤血氨浓度的影响对

15、幼建鲤血氨浓度的影响Trp降低了幼建鲤血氨浓度,当降低了幼建鲤血氨浓度,当Trp为为0.38时,降至最低。时,降至最低。Trp(%)四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所Trp对幼建鲤肝胰脏和肌肉中对幼建鲤肝胰脏和肌肉中GOT和和GPT活活力的影响力的影响图图11 Trp对幼建鲤肝胰脏和肌肉对幼建鲤肝胰脏和肌肉GOT活力的影响活力的影响图图12 Trp对幼建鲤肝胰脏和肌肉对幼建鲤肝胰脏和肌肉GPT活力的影响活力的影响结果说明:结果说明:Trp影响了幼建鲤肝胰脏和肌肉中的氨基酸代谢。影响了幼建鲤肝胰脏和肌肉中的氨基酸代谢。Trp(%)Trp(%)四川农业大学动物营养研究所四川农业大

16、学动物营养研究所 3.5 Trp提高了幼建鲤的消化能力提高了幼建鲤的消化能力3.5.1 Trp提高了幼建鲤对蛋白质、脂肪和淀粉的消化能力提高了幼建鲤对蛋白质、脂肪和淀粉的消化能力肠道中消化酶活力能敏感反应水生动物的消化能力(林浩然,肠道中消化酶活力能敏感反应水生动物的消化能力(林浩然,19981998)。)。Trp (%)胰蛋白酶胰蛋白酶(Ab/min)糜蛋白酶糜蛋白酶(Ab/min)脂肪酶脂肪酶(U/g)淀粉酶淀粉酶(U/g)0.112.210.10Aa1.830.20Aa221.4622.15Aa1057.185.4Aa0.172.450.09Cb2.280.19BCc234.7519.8

17、0ABab1107.025.0ABab0.252.760.07Dc2.320.09Cc336.6218.53Dd1170.524.9BCc0.382.990.08Ed2.210.14BCbc403.0628.88Ee1231.624.9Cd0.492.720.07Dc2.010.23ABCab274.6112.13Cc1158.311.2BCbc0.602.420.06BCb1.970.15ABa256.9012.13BCbc1142.042.2Bbc0.692.290.04ABa1.870.14Aa234.7512.31ABab1137.918.2Bbc表表4 Trp4 Trp对幼建鲤肠道消

18、化酶活力的影响对幼建鲤肠道消化酶活力的影响 结果说明:结果说明:Trp提高了幼建鲤对蛋白质、脂肪和淀粉的消化能力。提高了幼建鲤对蛋白质、脂肪和淀粉的消化能力。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所消化能力的提高与消化酶分泌能力的提高关。消化能力的提高与消化酶分泌能力的提高关。v 胰腺是鱼类最大的消化腺,胰腺消化酶活力能反应其分泌胰腺是鱼类最大的消化腺,胰腺消化酶活力能反应其分泌消化酶的能力(消化酶的能力(Wen等,等,2009)。)。Trp (%)胰蛋白酶胰蛋白酶(Ab/min)糜蛋白酶糜蛋白酶(Ab/min)脂肪酶脂肪酶(U/g)淀粉酶(淀粉酶(U/g)0.112.210.07

19、ABa5.600.65Aa518.2243.17Aa1383.6030.89Aa0.172.380.11BCbc5.770.29Aa584.6633.59ABCb1397.4141.18ABa0.252.490.09Cc5.910.33Aa651.1025.25CDcd1507.1831.85Cc0.382.680.06Dd5.810.20Aa668.8257.32Dd1636.6475.32Dd0.492.470.12Cbc5.710.27Aa606.8140.23BCDbc1468.0927.85BCbc0.602.340.10ABCb5.670.14Aa571.3832.85ABb143

20、3.8931.85ABCab0.692.180.14Aa5.600.20Aa527.0824.26Aa1404.5817.27ABa表表5 Trp对幼建鲤肝胰脏消化酶活力的影响对幼建鲤肝胰脏消化酶活力的影响结果说明:结果说明:TrpTrp提高了幼建鲤胰腺分泌酶的能力。提高了幼建鲤胰腺分泌酶的能力。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所消化酶分泌能力的提高与促进建鲤胰腺消化酶分泌能力的提高与促进建鲤胰腺生长发育有关生长发育有关Trp(%)肝胰重(肝胰重(g/尾)尾)肝体指数(肝体指数(%)肝胰蛋白含量(肝胰蛋白含量(%)0.111.090.12Aa3.330.28Aa5.620.3

21、4Aa0.171.230.11ABb3.760.47ABbc6.920.27Bb0.251.260.13ABbc3.820.44ABbc7.510.55BCcd0.381.370.21Bc4.030.37Bc7.920.64Cd0.491.230.10ABb3.780.47ABbc7.280.47BCbc0.601.200.16ABab3.570.40ABab6.840.34Bb0.691.140.12Aab3.520.41ABab6.800.19Bb表表6 Trp对幼建鲤肝胰脏消化酶活力的影响对幼建鲤肝胰脏消化酶活力的影响结果说明:结果说明:Trp促进了幼建鲤肝胰脏的生长发育。促进了幼建鲤肝

22、胰脏的生长发育。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所3.5.2 Trp提高了幼建鲤的吸收能力提高了幼建鲤的吸收能力v 肠道是水生动物营养物质吸收最重要的场所。在水生动物上常用皱襞肠道是水生动物营养物质吸收最重要的场所。在水生动物上常用皱襞高度来反映鱼类肠道吸收能力(高度来反映鱼类肠道吸收能力(Olli 等,等,1994;Farhangi 等,等,2001)。)。 图图13 Trp对幼建鲤肠道皱襞高度的影响对幼建鲤肠道皱襞高度的影响TrpTrp提高了幼建鲤肠道的吸收面积。提高了幼建鲤肠道的吸收面积。皱襞皱襞高度高度(m)Trp(%)四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研

23、究所肠道肠道Na+,K+-ATP酶、酶、 AKP、 -GT和和CK活力能反活力能反映肠道的吸收能力。映肠道的吸收能力。图图14 Trp对幼建鲤肠道对幼建鲤肠道Na+,K+-ATP酶活力的影响酶活力的影响图图15 Trp对幼建鲤肠道对幼建鲤肠道AKP酶酶活力的影响活力的影响Trp(%)Trp(%)Trp提高了幼建鲤前中后肠提高了幼建鲤前中后肠Na+,K+-ATP酶和酶和AKP的活力。的活力。四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所图图16 Trp对幼建鲤肠道对幼建鲤肠道-GT-GT酶活力的酶活力的影响影响图图17 Trp对幼建鲤肠道对幼建鲤肠道CKCK酶活力的酶活力的影响影响结果说明结果说明:Trp提高了幼建鲤肠道的吸收能力。提高了幼建鲤肠道的吸收能力。Trp(%)Trp(%)四川农业大学动物营养研究所四川农业大学动物营养研究所图图18 Trp对幼建鲤肠道对幼建鲤肠道TORmRNA的影响的影响3.6 Trp显著影响了幼建鲤肠道显著影响了幼建鲤肠道TORmRNA的含量。的含量。Trp(%)TOR mRNA含量含量Trp降低了幼建鲤前中后肠降低了幼建鲤前中后肠TOR

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