维生素A、D、E对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼生长、免疫和肠道健康的影响

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维生素A、D、E是鱼类所必需的营养物质,在促进鱼类的生长及保持肠道健康等方面起着重要作用。本论文以我国重要海水养殖鱼类——珍珠龙胆石斑鱼幼鱼(Epinephelus fuscoguttatus♀×Epinephelus lanceolatus♂)为研究对象,探究维生素A、D、E对珍珠龙胆石斑鱼生长、免疫和肠道健康的影响,并确定珍珠龙胆石斑鱼对三种脂溶性维生素的需要量。主要研究内容如下:1、实验探讨了饲料中维生素A对珍珠龙胆石斑鱼生长、抗氧化能力、肠道消化能力、免疫反应、紧密连接蛋白基因表达及菌群结构的影响。配制6种等氮等脂实验饲料,维生素A水平分别为317、1136、2038、4142、7715、15204 IU/kg。每个处理三个重复(平均体重9.01±0.27 g),每天投喂2次(8:00和16:00),共49 d。根据增重率(WG)和肠道溶菌酶(LYZ)活性折线分析模型,估计珍珠龙胆石斑鱼对维生素A需要量分别为2688.58和4096.36 IU/kg。结果表明,维生素A缺乏或过量均会降低WG、特定生长率(SGR)和蛋白质效率(PER),增加饲料系数(FCR)和肝体比(HSI)(P<0.05)。此外,肝脏中维生素A含量随着饲料中维生素A水平的增加而升高,达7715 IU/kg后趋于平稳(P<0.05)。维生素A缺乏会降低血清中酸性磷酸酶(ACP)、超氧化物歧化酶(SOD)和总抗氧化值(T-AOC),增加丙二醛(MDA)含量(P<0.05)。维生素A缺乏增加了肝脏脂质含量,降低肠道ACP、碱性磷酸酶(AKP)、LYZ活性和补体C3、C4的含量,以及抑制α-淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶的活性(P<0.05)。同时,维生素A缺乏降低前肠(PI)和中肠(MI)的皱襞高度(VH),以及前肠和后肠(DI)的肌层厚度(MT)(P<0.05)。此外,维生素A缺乏抑制肠道抗菌肽(β-defensin、hepcidin[不包括MI和DI]、epinecidin)、抗炎细胞因子(IL-10、TGF-β1[不包括DI])和紧密连接蛋白(occludin和claudin3)mRNA水平,提高促炎细胞因子(TNF-α[不包括MI]和IL-1β[不包括MI])、信号分子c-Rel和P65 mRNA水平(P<0.05)。对后肠的菌群进行分析,维生素A缺乏会降低分类单元(OTU)数目、物种丰富度指数(Chao1和Ace指数)。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为肠道菌群的优势门。适宜维生素A能提高毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)和拟杆菌门S24-7菌科(Muribaculaceae)的丰度。综上所述,维生素A缺乏降低血清的抗氧化能力和增加肝脏脂质沉积,抑制消化能力、肠道形态、免疫力、紧密连接功能和有益菌的丰度,对肠道健康产生负面影响,从而降低生长。2、实验探讨了饲料中维生素D对珍珠龙胆石斑鱼生长、肠道结构、免疫反应及菌群结构的影响。配制6种等氮等脂实验饲料,维生素D水平分别为282、772、1250、2440、4640、8790 IU/kg。每个处理三个重复(平均体重13.53±0.34 g),每天投喂2次(8:00和16:00),共56 d。结果表明,与对照组相比,1250-8790 IU/kg组WG、SGR和HSI均显著提高,4640 IU/kg组FCR显著降低(P<0.05)。此外,随着饲料中维生素D水平的增加,肝脏维生素D含量先增加后趋于平稳。饲料中添加维生素D降低了肝脏脂质含量,显著提高肠道AKP、LZY活性以及C3和C4含量,同时提高DI的抗菌肽(epinecidin)、抗炎细胞因子(IL-10、TGF-β1)和信号分子(IκBα)mRNA水平,抑制促炎细胞因子(TNF-α和IL-1β)和信号分子(c-Rel)mRNA水平(P<0.05)。此外,饲料中维生素D缺乏和过量会降低肠道VH、皱襞宽度(VW)和MT(P<0.05)。对后肠的菌群进行分析,8790 IU/kg组的OTU数目显著降低,香农指数(Shannon)和辛普森指数(Simpson)均显著升高(P<0.05),同时其门水平的蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和科水平的多种菌科均最低。根据WG和肠道LYZ活性的折线分析模型,珍珠龙胆石斑鱼对维生素D需要量为2485.76和2027.89 IU/kg。综上所述,饲料中适宜的维生素D会改善肝脏脂质代谢、肠道结构形态和增强肠道的免疫能力,对肠道菌群结构的调节产生有利影响,从而提高生长。3、实验探讨了饲料中维生素E对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼生长、抗氧化反应、肝脏脂质代谢、肠道免疫及菌群结构的影响。将540尾鱼(初始体重8.79±0.06 g)分为6组,每个处理3个重复,分别投喂维生素E水平不同(11、43、98、193、404和789mg/kg)的等氮等脂饲料,持续49 d。结果表明,饲料维生素E水平为11-193 mg/kg时,各组的WG、SGR、PER和肥满度均显著提高(P<0.05)。肝脏中维生素E含量随饲料维生素E水平的增加而提高,达到404 mg/kg后趋于平稳(P<0.05)。处理组的血清甘油三酯水平显著低于对照组(P<0.05)。此外,饲料中添加98-404 mg/kg维生素E显著提高了肝脏SOD和过氧化氢酶(CAT)活性及T-AOC。同时,饲料中添加维生素E可显著提高肝脏铜/锌超氧化物歧化酶、CAT和核因子红细胞-2相关因子2的mRNA水平(P<0.05)。随着饲料维生素E水平的增加,肝脏中脂滴的数量和大小以及MDA的含量均显著下降(P<0.05)。饲料中添加维生素E降低了肝脏中脂肪酸合成酶活性和mRNA水平,增加了肝脏中激素敏感性脂肪酶活性和mRNA水平(P<0.05)。处理组肝脏中肝脂酶的mRNA水平增加,过氧化物酶体增殖物激活受体-γ和肉碱酯酰转移酶-1的mRNA水平降低(P<0.05)。此外,饲喂维生素E含量为98和193 mg/kg组肝脏中脂蛋白脂肪酶的mRNA水平下降(P<0.05)。同时,饲料中添加维生素E显著增加了ACP、AKP、LYZ活性及C3、C4含量,显著提高了PI、MI和DI的VH,以及PI的MT(P<0.05)。对后肠的菌群进行分析,98 mg/kg组OTU数目、Chao1和Ace均最高。在门水平上,厚壁菌门为菌群的优势门。在科水平上,193 mg/kg组的毛螺旋菌科和404 mg/kg组梭杆菌科(Fusobacteriaceae)的丰度最高。根据WG和肠道LYZ活性的折线分析模型,珍珠龙胆石斑鱼对维生素E需要量为133.45和209.42 mg/kg。综上所述,饲料中适宜维生素E可以增强珍珠龙胆石斑鱼的抗氧化和肠道免疫能力,促进肠道结构形态的发育,增加肠道有益菌的丰度,减少肝脏脂质沉积,从而改善其生长。
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