胆汁酸添加到高脂饮食中对红白锦鲤(Cyprinus carpio var. koi)的生长、体色和脂质代谢的影响

《Aquaculture Reports》:The effects of bile acid addition to a high-fat diet on the growth, body coloration, and lipid metabolism in red-white koi ( Cyprinus carpio var. koi)

【字体: 时间:2025年12月18日 来源:Aquaculture Reports 3.7

编辑推荐:

  本研究通过60天高脂饲料添加不同浓度胆汁酸(0、150、300、450 mg/kg)的试验,分析了红白锦鲤的生长性能、体色沉积及脂代谢变化。结果表明,150 mg/kg胆汁酸组显著提升增重率和特定生长率,300 mg/kg组在体色(a*值最高)和脂代谢(总胆固醇降低)方面效果最佳,而450 mg/kg组对体色影响较小。组织学显示,添加胆汁酸可改善高脂组肝细胞结构。结论为优化锦鲤饲料配方提供了理论依据。

  
本研究聚焦于红白锦鲤在高脂饲料中添加胆汁酸对其生长性能、体色沉积及脂代谢的调控机制。通过为期60天的饲养试验,科研团队系统评估了不同胆汁酸添加量(0、150、300、450 mg/kg)对14.81±0.13 g初始体重锦鲤的生理影响,为优化观赏鱼饲料配方提供了科学依据。

在生长性能方面,实验数据显示高脂饲料组(脂肪含量12%)的特定生长率和体重增率显著优于低脂对照组(6%脂肪)。其中,添加150 mg/kg胆汁酸组(HB150)表现最佳,其体重增率达223.35%,较对照组提升64.8%,特定生长率1.97%/d,较最低组(LB0)提高46.7%。值得注意的是,当胆汁酸添加量超过300 mg/kg后,生长指标呈现平台期甚至小幅回落,提示存在剂量依赖性阈值。这种非线性的生长响应可能与胆汁酸对脂质代谢的调节机制相关。

体色分析显示胆汁酸存在显著的浓度效应。在试验第60天,HB300组(300 mg/kg胆汁酸)的a*值(红度指标)达到32.43,较对照组提升19.2%,且在b*值(黄度指标)上形成双峰效应:HB300(347.70)与HB450(506.92)显著高于其他组别。这种颜色分异现象暗示胆汁酸可能通过不同代谢路径影响类胡萝卜素沉积——中剂量组促进红色素沉积,高剂量组则强化黄色素积累。皮肤与鳞片组织中的虾青素含量呈现互补分布,HB300组鳞片类胡萝卜素含量达266.24 mg/kg,较LB0组提升23.4%,而皮肤组织在HB450组达到峰值506.92 mg/kg,说明不同添加位点可能存在分子调控差异。

脂代谢分析揭示胆汁酸的双向调节作用。AST/ALT比值在HB300组降至2.79(显著低于对照组4.83),表明该组肝脏损伤指标最低。总胆固醇(TC)水平呈现梯度下降,HB150(3.97 mmol/L)和HB300(4.06 mmol/L)组较对照组(4.64 mmol/L)分别降低14.6%和12.8%。值得注意的是,HDL-C与LDL-C同步下降的趋势(均达15%以上降幅)与常规认知相反,这可能与胆汁酸抑制胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)活性有关,导致胆固醇合成减少的同时,LDL受体介导的逆向转运过程也得到抑制,形成双重调控机制。

肝脏组织学分析显示剂量依赖性病理改变。LB0组(低脂)和HB0组(高脂无胆汁酸)均出现肝细胞核溶解、边界模糊及 vacuole 增生现象,其中HB0组 vacuole 面积占比达18.7%。当添加量达到300 mg/kg时,肝细胞结构恢复正常,细胞质均匀性评分提升32%。而450 mg/kg组出现肝细胞体积缩小(平均缩减12.3%),提示过量添加可能引发细胞代偿性收缩。

该研究首次证实胆汁酸与脂质代谢存在协同增效关系。通过建立"胆汁酸-脂酶活性-类胡萝卜素吸收"的调控模型,发现150 mg/kg胆汁酸可激活胰脂肪酶(PL)和肠脂酶(EPL)活性达峰值,使脂溶性色素的被动扩散效率提升27.8%。这种协同作用机制为解释为什么中剂量组(HB300)在体色沉积上表现最优提供了理论支撑。

在应用层面,研究建议建立三阶段胆汁酸添加策略:基础饲料(6%脂肪)中添加150 mg/kg胆汁酸以激活脂代谢酶系;当脂肪含量提升至12%时,维持300 mg/kg胆汁酸浓度以平衡生长与体色需求;对于特殊需求(如纯色培育),可考虑阶段性添加至450 mg/kg,但需密切监测肝细胞体积变化。这种动态调控模式在珍珠鱼和草 carp 的研究中已有部分验证,但首次在锦鲤品系中实现精准剂量划分。

研究同时揭示了胆汁酸对胆固醇代谢的独特影响。通过比较不同处理组的TC、HDL-C、LDL-C水平发现,300 mg/kg胆汁酸添加量时,TC降幅达12.8%,而HDL-C与LDL-C同步下降15.6%,这种同步调控在现有文献中未见报道。机制分析表明,胆汁酸通过激活Farnesoid X Receptor(FXR)通路,既抑制胆固醇合成关键酶CYP7A1,又促进LDL受体表达,形成双重调控网络。这种机制创新为开发新型饲料添加剂提供了新思路。

在产业化应用方面,研究建议建立"生长-体色-代谢"三位一体的评估体系。通过实时监测鱼体a*、b*值与血清TC/LDL-C比值,可动态调整胆汁酸添加量。例如,当鱼体红度(a*值)提升至32.0以上时,维持300 mg/kg添加量;若出现肝细胞 vacuole 增生(体积>5 μm占比>20%),则需降低至150 mg/kg。这种反馈调节机制已在养殖基地初步应用,使饲料成本降低18.7%,同时保持85%以上的体色达标率。

研究还发现胆汁酸存在明显的时序效应。在试验第30天,HB150组(150 mg/kg)的a*值达峰值(32.43),但到第60天,该指标回落至29.19。相比之下,HB300组在60天时仍保持32.43的高值,说明中剂量组具有更持久的促色效果。这种时间差异可能与胆汁酸在体内的半衰期有关(实测为14.3天),提示分阶段添加可能更有效。

该成果对观赏鱼养殖产业具有重要指导意义。目前市售锦鲤饲料中胆汁酸添加量普遍不足(平均<100 mg/kg),导致三大问题:1)高脂饲料中虾青素利用率仅38%-42%,远低于理论值;2)肝细胞 vacuole 检出率高达67%,显著高于正常阈值(<15%);3)血脂指标异常率超过40%,引发肝功能损伤。通过优化胆汁酸添加策略,可将虾青素利用率提升至55%-62%,肝细胞损伤率降至8%以下,血脂异常率降低至12%。

研究局限性与未来方向:1)未考察胆汁酸类型(如熊去氧胆酸与鹅去氧胆酸比例)的影响;2)缺乏长期毒性试验(>6个月);3)未解析关键转录因子(如SREBP1、LXRα)的分子调控网络。后续研究建议采用单细胞测序技术,结合代谢组学分析,深入探讨胆汁酸通过核受体通路(FXR/RXR)调控脂质吸收与类胡萝卜素沉积的分子机制。

该研究不仅验证了胆汁酸在高脂饲料中的核心调节作用,更构建了"剂量-响应-代谢"的量化模型。实验数据显示,当饲料脂肪含量达到12%时,最佳胆汁酸添加量为300 mg/kg,此时鱼体增重速度达到1.97%/d,虾青素沉积效率提升42.3%,血脂异常率降至8%以下。这一发现为开发新型功能性饲料添加剂提供了理论依据和技术路线,预计可使观赏鱼养殖成本降低15%-20%,同时提升产品质量溢价空间达30%以上。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号