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为了确定大口黑鲈(Micropterus salmoides)对饲料中维生素K3的适宜需求量,探求维生素K3对大口黑鲈的促生长作用和生理功能。在本研究中,分析了不同含量维生素K3对大口黑鲈生长、组织成分、血液学指标、抗氧化、消化、免疫、代谢等方面的影响。综合大口黑鲈的生长性能和多项指标的回归分析,确定其对饲料中维生素K3的适宜需求量;并通过代谢组学和转录组学分析,初步探究维生素K3影响大口黑鲈生理功能的可能分子机制。1.基于大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长、凝血时间、血液学指标及抗氧化能力探求饲料中维生素K3的适宜需求量为了研究大口黑鲈幼鱼对饲料中维生素K3的适宜需求量,将600尾健康幼鱼(12.96±0.07g)分为5组,在基础饲料中分别添加不同水平的维生素K3,配制成维生素K3含量为0.78(K0)、5.80(K5)、10.82(K10)、15.84(K15)和20.85(K20)mg/kg的梯度饲料,进行为期8周的饲养实验。结果表明,饲料中添加维生素K3可以促进大口黑鲈生长,K15组大口黑鲈的增重率和特定生长率显著高于K0组(P<0.05)。在饲料中添加维生素K3对肌肉的粗蛋白、粗脂肪、水分、粗灰分和磷含量没有显著影响(P>0.05),但是可以显著提高钙在肌肉和骨骼中的累积和血液中红细胞数量(P<0.05)。当饲料中维生素K3含量从0.78mg/kg增加到10.82mg/kg时,血液凝固时间随着饲料中维生素K3含量增加而显著降低(0.78-10.82mg/kg)(P<0.05),随后趋于稳定(P>0.05)。维生素K3的添加提高了大口黑鲈幼鱼的抗氧化能力,但是K20组肝脏和血清丙二醛含量显著高于其他组,肝脏MK-4(维生素K2的一种形式)含量呈先升高后降低的趋势。丙二醛和MK-4含量的变化趋势可能与过量维生素K3的毒性作用有关。综合生长和肝脏MDA含量、血清ALT活性、红细胞数量、血液凝固时间、肝脏MK-4含量回归分析,大口黑鲈饲料中适宜的维生素K3含量为9.93-15.22mg/kg。2.饲料中不同含量维生素K3对大口黑鲈消化能力、血清代谢指标、肌肉氨基酸和脂肪酸组成的影响为探究维生素K3对大口黑鲈消化、代谢、肌肉氨基酸和脂肪酸的影响,就第一章的试验鱼进行进一步检测。结果表明,添加维生素K3组的消化吸收率和消化酶活性显著低于未添加维生素K3的K0组(P<0.05)。K10组、K15组和K20组的表观消化率和蛋白质表观消化率显著低于K0组(P<0.05)。K20组大口黑鲈的血清尿素氮含量显著高于另外四组(P<0.05),五组间血清总蛋白含量、白蛋白含量、总胆固醇含量和甘油三酯含量无显著差异(P>0.05)。必需氨基酸、非必需氨基酸和总氨基酸含量以及必需氨基酸指数在各组间无显著性差异(P>0.05),但是随着饲料中维生素K3含量的增加,必需氨基酸和总氨基酸含量呈增加的趋势。K0组苏氨酸、异亮氨酸和亮氨酸含量显著低于其他组(P<0.05)。随着饲料中维生素K3含量的增加,单不饱和脂肪酸含量呈降低的趋势,但是多不饱和脂肪酸呈增加的趋势。K0组单不饱和脂肪酸含量显著高于其他四组(P<0.05),K0组多不饱和脂肪酸含量低于其他四组,并且显著低于K15组(P<0.05)。试验组亚油酸含量显著高于K0组(P<0.05),K15组亚麻酸含量显著高于K0组(P<0.05),另外三个试验组的亚麻酸含量也高于K0组,ARA、EPA和DHA含量在各组间无显著差异(P>0.05)。3.饲料中添加维生素K3对大口黑鲈肝脏代谢的影响为了探究维生素K3对大口黑鲈影响的机制,基于第一章中生长的结果,运用LC-MS代谢组学的方法对K0组和K15组大口黑鲈肝脏代谢物进行分析,从小分子差异代谢产物和代谢通路的角度初步分析维生素K3对大口黑鲈肝脏代谢的影响规律。结果表明,共鉴定出712个差异代谢物,以K0组为对照,K15组有326个上调的差异代谢物。将差异代谢物注释到KEGG数据库中,共有13个差异代谢物,以K0组为对照,有7个上调的差异代谢物,分别为L-丝氨酸、尿苷5’-二磷酸葡萄糖醛酸、脱氢抗坏血酸、D-尿胆素、壳寡糖、鞘氨醇磷酸胆碱(d18:1)和溶血磷脂酰胆碱(O-18:0);有6个下调的代谢物,分别为亚叶酸、荧光色素、溶血磷脂酰胆碱(16:1(9Z))、溶血磷脂酰胆碱(20:3(5Z,8Z,11Z))、溶血磷脂酰胆碱(18:1(9Z))和溶血磷脂胆碱(22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))。参与的功能通路有23条,将其中甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、鞘脂类代谢、醚脂类代谢和甘油磷脂代谢这4条通路整合,将抗坏血酸和醛酸代谢与氨基糖和核苷酸糖代谢这2条通路整合,差异代谢物主要集中在这2条整合通路里。从肝脏代谢物和代谢通路的角度分析,大口黑鲈摄入适量的维生素K3可以帮助提高抗氧化、免疫、机体恢复等能力,从而促进生长、维持健康。4.饲料中添加维生素K3在大口黑鲈肝脏中的转录机制初探本文运用转录组学的研究方法,基于第一章中生长的结果,对K0组和K15组进行转录组分析,从分子层面探究饲料中添加维生素K3对大口黑鲈可能的影响机制。结果表明,两组的差异表达基因在GO数据库中共有86个,参与的二级功能有26种,主要集中在结合、细胞膜组分、细胞过程、催化活性、代谢过程、生物调控、应激反应和细胞组分这8类功能上。两组的差异基因在KEGG数据库中有29个,参与46条代谢途径,主要集中在免疫系统、信号转导、信号分子与相互作用、内分泌系统和脂类代谢上。对钙信号通路、内分泌和其他因子调节的钙重吸收、破骨细胞分化通路及其相关差异基因进行分析,结果表明维生素K3对大口黑鲈的骨骼发育具有良好的促进效果。K15组MHCⅡ表达量显著高于K0组(P<0.05),CXCL123表达量显著低于K0组(P<0.05),这两种基因在免疫系统里参与多条通路,说明维生素K3对于调节免疫功能具有一定的帮助。