膳食维生素A对鳜鱼生长性能、抗氧化及免疫功能的调控机制研究

【字体: 时间:2025年08月08日 来源:Aquaculture Reports 3.7

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  本研究针对鳜鱼(Siniperca chuatsi)集约化养殖中面临的免疫抑制和氧化应激问题,通过设计6种梯度维生素A(VA)饲料(2430-16,896 IU/kg),系统评估了VA对鳜鱼生长性能、抗氧化能力、免疫调节及肠道健康的影响。研究发现9255.6-9280.0 IU/kg VA可显著提升增重率(WGR)和饲料转化率(FCR),增强总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并通过Keap1-Nrf2通路下调丙二醛(MDA)水平。同时优化了肠道屏障功能(claudin/occludin表达上调)和微生物α多样性,为鳜鱼精准营养调控提供重要依据。

  

在水产养殖业快速发展的今天,鳜鱼(Siniperca chuatsi)作为中国特有的高档经济鱼种,因其肉质鲜美而备受市场青睐。然而随着集约化养殖程度的提高,高密度饲养环境导致的慢性应激反应、免疫抑制和疾病易感性等问题日益突出。维生素A(VA)作为鱼类必需但无法自身合成的微量营养素,在调节生长、免疫和抗氧化等方面具有关键作用,但关于其在鳜鱼中的最适添加量及作用机制仍缺乏系统研究。

针对这一科学问题,西南大学淡水鱼类资源与生殖发育教育部重点实验室的研究团队在《Aquaculture Reports》发表了创新性研究成果。该研究采用6种等氮等脂饲料(VA梯度2430-16,896 IU/kg)对鳜鱼进行8周喂养实验,通过生长性能测定、生化指标分析、组织形态学观察、qRT-PCR和16S rRNA测序等技术手段,首次明确了鳜鱼VA需求阈值及其多维度作用机制。

关键技术方法

研究选取初始体重(81.67±0.51 g)的鳜鱼幼鱼,设置6组VA梯度饲料(A1-A6),采用渐进式投喂策略。通过测定增重率(WGR)、饲料转化率(FCR)等生长参数,分析肠道、脾脏和头肾的抗氧化酶(T-AOC/SOD/CAT)活性和MDA含量,检测免疫球蛋白(IgM)和补体(C3/C4)水平,结合NF-κB通路相关基因(nf-κb p65/p50、ikk-β/γ)表达分析,并利用16S rRNA测序解析肠道菌群结构。

3.1 生长性能

VA水平显著影响终末体重(FBW)和特定生长率(SGR),A3组(7550 IU/kg)达到峰值,二次回归分析确定最佳VA需求量为9255.6-9280.0 IU/kg。

3.2 抗氧化能力

A3-A4组肠道、脾脏和头肾的T-AOC、SOD和CAT活性最高,MDA含量最低。分子层面显示VA通过上调cat、gpx、sod mRNA表达,同时抑制keap1a,激活Keap1-Nrf2抗氧化通路。

3.4 免疫功能

VA显著提升免疫参数(IgM、C3、C4)和抗菌基因(hepcidin、defensin-β)表达,A4组脾脏IgM水平较对照组提高42.6%,并上调抗炎因子(il-10、tgf-β1)同时抑制促炎因子(il-1β、tnf-α)。

3.5 NF-κB信号调控

VA通过下调nf-κb p65/p50和ikk-β/γ表达,上调IκB-α,显著抑制NF-κB炎症通路,在A3-A4组呈现最佳抗炎效果。

3.6 组织形态学

A4组肠道绒毛高度(VH)和杯状细胞密度(GCD)分别增加28.4%和35.2%,脾脏和头肾的红髓面积扩大,显示VA促进免疫器官发育。

3.7 肠道屏障

A3-A4组肠道屏障标志物(D-LA、DAO、ET)显著降低,紧密连接蛋白claudin-1和occludin mRNA表达量达到对照组的2.1-2.3倍。

3.8 肠道微生物

16S rRNA测序显示A4组微生物α多样性(Chao1/ACE指数)显著提高,有益菌Cetobacterium相对丰度达29.84%,而条件致病菌Proteobacteria降低至24.35%。

该研究首次系统阐明了VA在鳜鱼健康养殖中的多维调控机制:在营养层面,9255.6-9280.0 IU/kg VA通过优化饲料转化效率促进生长;在生理层面,通过Keap1-Nrf2通路增强抗氧化防御,并经由NF-κB信号轴平衡免疫应答;在微生态层面,重塑肠道菌群结构并强化黏膜屏障功能。这些发现不仅为鳜鱼精准营养策略提供了理论依据,也为其他经济鱼类的免疫增强型饲料开发提供了重要参考。特别值得注意的是,研究揭示的VA剂量效应关系表明,过量VA(>13,847 IU/kg)反而会削弱其生物学效能,这对水产饲料配方设计具有重要警示意义。

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