维生素E对生长中期草鱼生长、肠道、机体和鳃健康以及肌肉品质的影响及作用机制

发布时间：2020-07-21 19:50

【摘要】：本研究旨在考察不同水平的维生素E对生产中期草鱼生长性能、肠道健康、机体健康和鳃健康及肌肉品质的影响及其作用机制。试验选取初始体重为266.39±0.33 g的健康草鱼540尾,随机分成6个处理,分别饲喂维生素E水平为4.93(基础日粮组),45.07,90.62,135.54,180.29和225.36 mg/kg日粮10周,考察维生素E对生长中期草鱼生长性能和肌肉品质的影响。生长试验结束后,每个处理选取体重相近的15尾鱼用于嗜水气单胞菌攻毒试验,考察维生素E对生长中期草鱼肠道健康和机体健康的影响及其作用机制;另外选取体重相近的15尾鱼用于柱状黄杆菌攻毒试验,考察维生素E对生长中期草鱼鳃健康的影响及其作用机制。研究发现:适宜水平的维生素E显著提高了生长中期草鱼的增重率(PWG)、特异生长率(SGR)、采食量(FI)和饲料效率(FE)(P0.05)。进一步研究发现:适宜水平的维生素E显著降低了生长中期草鱼肠炎、赤皮和烂鳃发病率(P0.05),提高了草鱼肠炎、赤皮和烂鳃的抵抗能力,增强了草鱼肠道、机体和鳃健康。一方面,适宜水平的维生素E显著降低了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中活性氧(ROS)、脂质过氧化产物丙二醛(MDA)和蛋白质氧化产物蛋白羰基(PC)的含量(P0.05),显著提高了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中铜锌超氧化物歧化酶(CuZnSOD)(中肠除外)、锰超氧化物歧化酶(MnSOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、过氧化氢酶(CAT)(鳃和皮肤除外)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)和谷胱甘肽还原酶(GR)活力以及谷胱甘肽(GSH)含量(P0.05),显著上调了 CuZnSOD(中肠除外)、MnSOD(前肠除外)、GPx1a、GPx1b、GPx4a(后肠除外)、GPx4b(后肠除外)、CAT(鳃、皮肤和中肠除外)、GSTr、GSTol(头肾和脾脏除外)、GSTo2(头肾、脾脏和前中后前肠除外)和GR及信号分子Nrf2的基因表达水平,下调了信号分子Keap1a(鳃和脾脏除外)和Keap1b(脾脏除外)的基因表达水平(P0.05),增强了抗氧化能力,降低了氧化损伤;同时,适宜水平的维生素E显著上调了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中B细胞淋巴瘤蛋白-2(Bcl-2)和髓细胞白血病基因-1(Mcl-1)(皮肤和鳃除外)的基因表达水平(P0.05),显著下调了 caspase-2、caspase-3、caspase-7、caspase-8(鳃除外)、caspase-9、B 细胞淋巴瘤 2 相关X 蛋白(Bax)(头肾和脾脏除外)、凋亡蛋白酶活化因子-1(Apaf-1)、死亡因子Fas配体(FasL)(鳃、中肠和后肠除外)及信号分子c-Jun氨基端激酶(JNK)和p38促分裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的基因表达水平(P0.05),抑制了细胞凋亡;此外,适宜水平的维生素E显著上调了生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中紧密连接蛋白 Occludin、ZO-1、claudin-3(后肠除外)、claudin-b、claudin-c(后肠除外)的mRNA水平(P0.05),显著下调了信号分子肌球蛋白轻链激酶(MLCK)的mRNA水平(P0.05),改善了细胞间结构完整性,增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的物理屏障功能。另一方面,适宜水平的维生素E显著提高了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中溶菌酶和酸性磷酸酶活力、补体C3和C4的含量(P0.05),并显著上调了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗菌肽Leap-2A、Leap-2B、Hepcidin和β-defensin-1、抗炎细胞因子IL-10和TGF-β1以及信号分子IκBα、TOR和S6K1的mRNA水平(P0.05),显著下调了促炎细胞因子TNF-α(前肠除外)、IFN-γ2、IL-1β、IL-6和IL-8以及信号分子 NF-κB p65、IKKα、KKβ、IKKy(鳃除外)和 4E-BP1(头肾除外)的 mRNA水平(P0.05),缓解了炎症反应,增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的免疫屏障功能。本研究还发现:适宜水平的维生素E提高了生长中期草鱼肌肉粗蛋白和粗脂肪含量,降低了水分含量(P0.05)。维生素E提高生长中期草鱼肌肉蛋白质含量可能与其上调肌肉中TOR、S6K1、CK2a和CK2b的基因表达有关。同时,维生素E提高了生长中期草鱼肌肉中呈味氨基酸Glu、Ala和Gly、必需氨基酸Lys、Leu、Ile、Thr和His及多不饱和脂肪酸的含量(P0.05),改善了肌肉风味及营养价值。此外,维生素E显著提高了生长中期草鱼肌肉中羟脯氨酸含量、pH值和剪切力(P0.05),降低了肌肉中组织蛋白酶B和L活力以及乳酸含量(P0.05);并显著提高了 GSH的含量和抗氧化酶CuZnSOD、MnSOD、CAT、GPx、GR和GST的活力,上调了相应抗氧化酶的mRNA水平以及信号分子Nrf2的mRNA水平,下调了信号分子Keap1和Keap1b的mRNA水平(P0.05),降低了肌肉氧化损伤,降低了失水率,提高了肌肉品质。综上所述,适宜水平的维生素E提高了生长中期草鱼的生产性能和肌肉品质,增强了草鱼肠炎、赤皮和烂鳃病抵抗能力。适宜水平的维生素E增强草鱼肠炎、赤皮和烂鳃病抵抗能力与其提高草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃结构屏障完整性和免疫屏障功能有关。一方面,适宜水平的维生素E可能通过Nrf2信号途径上调生长中期草鱼肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃中抗氧化酶基因表达,增强抗氧化损伤能力降低氧化损伤,并通过JNK/p38MAPK信号途径降低肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃细胞凋亡,保证了细胞结构完整性;同时可能通过MLCK信号途径上调了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃紧密连接蛋白基因表达,维持了细胞间结构完整性,增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的结构屏障完整性。另一方面,适宜水平的维生素E提高了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃抗菌杀菌能力,可能通过NF-κB和TOR信号途径下调促炎细胞因子的基因表达和上调抗炎细胞因子的基因表达,缓解了炎症反应,增强了肠道、头肾、脾脏、皮肤和鳃的免疫屏障功能。肌肉品质的提高可能与维生素E提高生长中期草鱼肌肉营养物质沉积、增强抗氧化损伤能力和改善肌肉物理化学特性有关。以增重率、肠炎、赤皮和烂鳃抵抗率及肌肉羟脯氨酸含量确定的生长中期草鱼(266.39-1026.63g)的维生素E需要量分别为116.2、127.0、130.9、139.6和115.2mg/kg日粮。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S917.4
【图文】：

逦结果逡逑维生素Ｅ对生长中期草鱼肠道抗氧化相关信号分子Ｎｒｆ２、ｋｅａｐｌａ和ｋｅａｐｌｂ基因表逡逑达的影响见图４。逡逑前肠Ｎｒｆ２邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对前肠Ｎｒｆ２邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先上升后降逡逑低的趋势，在维生素Ｅ水平为９０．６２邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最高值，之后随着维生素Ｅ水逡逑平的进一步增加而降低（尸＜0．0５）。逡逑前肠ｋｅａｐｌａ和ｋｅａｐｌｂ邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对前肠ｋｅａｐｌａ和ｋｅａｐｌｂ邋ｍＲＮＡ水平的逡逑影响呈先降低后上升的趋势，都在维生素Ｅ水平为１３５．５４邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值，逡逑之后随着维生素Ｅ水平的进一步增加而上升（Ｐ＜０．０５）。逡逑中肠Ｎｒｆ２邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对中肠Ｎｒ￡２邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先上升后平台的逡逑趋势，都在维生素Ｅ水平为４５．０７邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最高值（尸＜０．０５），之后随着维生逡逑素Ｅ水平的进一步增加差异不显著（尸＞０．０５）。逡逑中肠ｋｅａｐｌａ邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对中肠ｋｅａｐｌａ邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先降低后平逡逑台的趋势，在维生素Ｅ水平为１８０．２９ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值（Ｐ＜０．０５），之后随着维逡逑生素Ｅ水平的进一步增加差异不显著（Ｐ＞邋０．０５）。逡逑中肠ｋｅａｐ丨ｂ邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对中肠ｋｅａｐｌｂ邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先降低后上逡逑升的趋势，在维生素Ｅ水平为１３５．５４和１８０．２９邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值，之后随着维生逡逑素Ｅ水平的进一步增加而上升（户＜邋０．０５）。逡逑后肠Ｎｒｆ２邋ｍＲＮＡ水平．？维生素Ｅ对后肠Ｎｒｆ２邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先上升后平台的逡逑趋势

５．３．２．２维生素Ｅ对生长中期草鱼肠道细胞凋亡的影响逡逑维生素Ｅ对生长中期草鱼肠道ｃａｓｐａｓｅ－３、ｃａｓｐａｓｅ－７、ｃａｓｐａｓｅ－８和ｃａｓｐａｓｅ－９基因表逡逑达的影响见图５。逡逑前肠ｃａｓｐａｓｅ－３、ｃａｓｐａｓｅ－７和ｃａｓｐａｓｅ－９邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对前肠ｃａｓｐａｓｅ－３、逡逑ｃａｓｐａｓｅ－７和ｃａｓｐａｓｅ－９邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先降低后上升的趋势，分别在维生素Ｅ水平逡逑为１３５．５４、１３５．５４和９０．６２邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值，之后随着维生素Ｅ水平的进一步逡逑增加而升高（Ｐ＜邋０．０５）。逡逑前肠ｃａｓｐａｓｅ－８邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对前肠ｃａｓｐａｓｅ－８邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先降低逡逑后上升的趋势，在维生素Ｅ水平为９０．６２和１３５．５４邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值，之后随着逡逑维生素Ｅ水平的进一步增加而上升（尸＜０．０５）。逡逑中肠ｃａｓｐａｓｅ－７、ｃａｓｐａｓｅ－８和ｃａｓｐａｓｅ－９邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对中肠ｃａｓｐａｓｅ－７、逡逑ｃａｓｐａｓｅ－８和ｃａｓｐａｓｅ－９邋ｍＲＮＡ水平的影响呈先降低后平台的趋势，分别在维生素Ｅ水平逡逑为１３５．５４、１３５．５４和１８０．２９ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最低值（尸＜０．０５），之后随着维生素Ｅ水逡逑平的进一步增加差异不显著（Ｐ＞邋０．０５）。逡逑中肠ｃａｓｐａｓｅ－３邋ｍＲＮＡ水平：维生素Ｅ对中肠ｃａｓｐａｓｅ－３邋ｍＲＮＡ水平的影响呈逐渐降逡逑低的趋势

５．３．３．２维生素Ｅ对生长中期草鱼肠道抗菌肽的影响逡逑维生素Ｅ对生长中期草鱼肠道抗菌肽Ｈｅｐｃｉｄｉｎ，Ｌｅａｐ－２Ａ，Ｌｅａｐ－２Ｂ和ｐ－ｄｅｆｅｎｓｉｎ基逡逑因表达的影响见图８。逡逑前肠邋Ｈｅｐｃｉｄｉｎ，Ｌｅａｐ－２Ａ，Ｌｅａｐ－２Ｂ邋和邋ｐ－ｄｅｆｅｎｓｉｎｍＲＮＡ邋水平：维生素邋Ｅ邋对前肠逡逑Ｈｅｐｃｉｄｉｎ，Ｌｅａｐ－２Ａ，Ｌｅａｐ－２Ｂ和ｐ－ｄｅｆｅｎｓｉｎｍＲＮＡ水平的影响呈先上升后降低的趋势，逡逑分别在维生素Ｅ水平为１３５．５４、９０．６２、４５．０７和４５．０７邋ｍｇ／ｋｇ日粮时达到最高值

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