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目前,脆肉鲩养殖作为广东中山支柱产业,因其肉质紧实和脆爽而深受消费者喜爱;但在生产过程中,脆肉鲩肌肉常出现半脆、过脆以及肿身病;在拉网或鱼高速游动时内脏器官会严重充血;长期投喂蚕豆的草鱼其肝脏会蓄积脂肪;而且已有研究指出肝脏过度蓄积脂肪不仅会降低鱼类的生长性能、免疫能力和抗病能力,更严重的是还会降低肌肉的品质,影响口感。这些病理现象对脆肉鲩产业发展造成了严重的影响。而到目前为止,大多数学者的研究主要集中于脆肉鲩肌肉的营养成分、质构特性和显微结构的比较分析,而对脆肉鲩的生理病理变化研究较少。为此,本文从血液的生理生化、肝脏脂质蓄积及其脂质代谢、肌肉理化特性三个方面,综合探讨了投喂蚕豆(4个月)对草鱼(蚕豆组)生理生化的影响,并和投喂普通配合饲料的草鱼(对照组)进行了对比,以期为脆肉鲩健康养殖提供基础研究资料。具体研究内容如下:1.投喂蚕豆对草鱼血液生理生化的影响为了探究投喂蚕豆对草鱼血液生理生化的影响,本文比较了对照组与蚕豆组的血脂、血清酶、血常规以及血液的抗氧化能力。结果显示,与对照组相比,蚕豆组草鱼血清中的甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)较高(P<0.05),而碱性磷酸酶(AKP)、酸性磷酸酶(ACP)、溶菌酶(LSZ)的活性和补体C3的浓度较低(P<0.01);蚕豆组血液中的白细胞(WBC)、红细胞(RBC)和血小板(PLT)均极显著低于对照组(P<0.05)。蚕豆组血清中的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PD)、还原型辅酶Ⅱ(NADPH)和过氧化氢酶(CAT)、还原型谷胱甘肽(GSH)和超氧化物歧化酶(SOD)均显著低于对照组(P<0.05)。蚕豆组血清中的过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)显著高于对照组(P<0.05)。以上结果表明,长期投喂蚕豆诱导了草鱼血脂升高、抑制了非特异性免疫、降低了草鱼血液抗氧化能力并诱导了活性氧ROS(H2O2)产生。2.投喂蚕豆对草鱼肝脏脂肪蓄积、脂质代谢的影响为了探究长期投喂蚕豆对草鱼肝脏脂肪蓄积、脂质代谢的影响,本文首先通过H&E染色、油红O染色和透射电镜观察肝脏病理学特征、脂质蓄积情况以及细胞结构变化。其次,对与脂肪酸合成相关基因进行表达分析,包括Acc(乙酰辅酶A羧化酶)和Fas(脂肪酸合成酶);对线粒体电子传递链亚基相关蛋白进行表达分析,包括Mt-Nd1(NADH-泛醌氧化还原酶链Ⅰ)、UQCRC1(细胞色素b-C1复合体亚基Ⅰ)、Mt-Co1(细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ)和Mt-Co2(细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ);对自噬相关基因及其蛋白进行表达,包括Ulk1、Bnip3、Park2、Beclin1、Ctsl、PGC1-α和LC3B。最后通过超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS)技术检测肝脏的代谢物,分析对照组和蚕豆组间的差异代谢物,以综合探讨蚕豆对肝脏脂质代谢的影响及其可能的机制。结果显示,蚕豆组肝脏的油红O染色能明显观察到肝脏脂肪蓄积,表现为脂肪变性;超微结构显示出蚕豆组肝脏的细胞结构紊乱,细胞内的线粒体和内质网形态结构异常,且数量明显减少。此外,相对于对照组,蚕豆组肝脏中的Acc和Fas的基因表达上调(P<0.01)表明脂肪酸从头合成途径(DNL)上调;蚕豆组肝细胞中线粒体电子传递呼吸链亚基蛋白UQCRC1、Mt-Co1和Mt-Co2蛋白表达均下调(P<0.01),表明线粒体功能发生障碍;蚕豆组草鱼肝脏中的自噬基因Ulk1、Bnip3和Park2表达上调(P<0.01),PGC1-α的蛋白表达下调(P<0.01),LC3B蛋白表达上调(P<0.05),表明肝脏中自噬增加,尤其是线粒体自噬;利用UPLC-MS技术分析出了111种差异代谢物,其中包含9种上调的脂肪酸及其衍生物,这与肝脏油红O染色结果一致。以上结果表明,长期投喂蚕豆导致了草鱼肝脏脂肪变性,可能的原因是肝细胞中的脂肪酸从头合成途径上调、线粒体数量减少、线粒体功能障碍以及线粒体自噬增加,这直接导致了脂肪酸在肝脏中的生成增多和消耗减少,致使了脂肪在肝脏蓄积而发生脂肪变性。3.投喂蚕豆对草鱼肌肉品质的影响为了探究长期投喂蚕豆对草鱼肌肉品质的影响,本文对蚕豆组背部、腹部以及尾部肌肉的基本营养成分、胶原蛋白含量、pH、系水力、纤维结构、质构特性和剪切力与对照组进行了分析比较。结果显示,与对照组草鱼三个部位相比,蚕豆组三个部位的水分和粗脂肪含量较低,而灰分和粗蛋白较高,其中蚕豆组草鱼背部肌肉的粗蛋白和胶原蛋白含量最高;蚕豆组与对照组草鱼三个部位肌肉的pH无明显差异(P>0.05);蚕豆组草鱼三个部位的系水力显著低于普通草鱼,同种鱼不同部位相比,两组鱼其腹部均表现较高的系水力;与对照组三个部位相比,蚕豆组草鱼三个部位的肌纤维直径小,纤维密度大,且蚕豆组草鱼三个部位的硬度、咀嚼性、弹性、胶粘性以及剪切力较高,其中蚕豆组草鱼背部有较高的咀嚼性、弹性。以上结果表明长期投喂蚕豆能提高肌肉的营养、减少肌肉纤维直径、提高肌肉的质构特性;蚕豆对草鱼不同部位肌肉理化性质的作用不同。