花鲈味觉受体第一家族在摄食调控中的作用机制研究
发布时间：2020-08-20 23:06
【摘要】：肉食性鱼类花鲈摄食植物蛋白完全替代鱼粉的饲料后会出现厌食到适应甚至产生补偿摄食的食欲转变,前期厌食是导致其生长性能差的重要原因。厌食期机体处于能量负平衡,但下丘脑mTOR磷酸化激活抑制下游靶蛋白S6K1磷酸化,进而下调促食欲肽AgRP和上调抑食因子POMC,因此中枢神经系统(CNS)对外周饥饿状态缺乏有效响应,是导致花鲈厌食的主要原因,但CNS食欲反应钝化的关键原因仍有待研究。味觉受体第一家族(T1Rs)是一类G蛋白偶联受体,存在T1R1、T1R2和T1R3三种亚型,与鱼类食性和摄食偏好直接相关。本研究初步探究花鲈味觉受体第一家族(T1Rs)参与摄食调控的机制。首先克隆花鲈味觉受体第一家族基因,并开展蛋白结构预测、同源性及组织差异表达分析;其次检测植物蛋白替代鱼粉后花鲈在厌食、适应和补偿摄食等不同摄食行为反应阶段舌和肠道味觉受体及肠道中小肽和氨基酸转运载体表达水平;最后,在植物蛋白饲料中添加鲜味诱食剂,探究诱食剂对花鲈摄食调控和味觉感知的影响。主要结果如下:1.花鲈味觉受体T1R3开放阅读框共有2574bp,编码857个氨基酸,属于G蛋白偶联受体,包含七次跨膜结构域;与其他肉食性鱼类有较好的保守性,但与草食性、杂食性鱼类、哺乳动物的保守性较差;花鲈味觉受体第一家族在各组织中出现表达差异,其中T1R1在肝脏中表达量最高,其次是下丘脑,在前肠、中肠、后肠、唇、皮肤、舌中表达量相差不大,T1R2在检测的各组织中都有表达,且各组织间表达量差异较小,而T1R3主要在前肠、中肠、后肠、唇、皮肤、舌组织中有表达,在肝脏中几乎不表达,在下丘脑中极少量表达。2.花鲈味觉系统应对植物蛋白饲料时发生适应性改变,随着对植物蛋白适应能力的增加,舌组织中Ⅱ型味蕾发生退化,且舌和肠道中T1R1和T1R2 mRNA表达量下调,对鲜味的感知能力下降,参与调控花鲈摄食行为转变。此外味觉受体第一家族在肠道中参与调控氨基酸的转运,味觉受体在肠道中具有重要的营养感知功能。3.鲜味诱食剂的添加能够改善植物蛋白替代鱼粉后花鲈短期内的厌食症状,显著降低血浆中食欲肽α-MSH含量,提高摄食。但两组植物蛋白源饲料显著降低了肠道中味觉受体T1R3及其下游信号传导通路重要蛋白IP3R和TRPM5的表达,表明鲜味诱食剂虽然可以改善摄食行为,但仍无法短期内改变肠道味觉受体对植物源内容物的营养感知和转运吸收,这也是添加诱食剂后花鲈生长性能仍然低于鱼粉组的重要原因。本研究表明应对植物蛋白源饲料时味觉受体第一家族参与调控花鲈摄食,舌、肠道和中枢神经系统共同组成鱼类强大的味觉感知系统,味觉受体第一家族在营养物质的感知和信息传递中具有重要作用。本研究对阐明鱼类味觉感知和摄食调控机制奠定基础,为实现植物蛋白饲料的高效利用提供科学依据。
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S917.4
【图文】：
１．１花鲈饲料中植物蛋白替代鱼粉研究背景逡逑随着水产养殖业和水产饲料工业的迅猛发展，相比渔业捕捞，水产养殖产量呈逐逡逑年上升趋势（图１．１）邋（ＦＡＯ，２０１８）。目前中国是全球最大的水产养殖国，水产养殖产逡逑量超过捕捞产量，２０１４年水产养殖产量达到５８７９万吨，养殖量占全球的６１．７％邋（ＦＡＯ，逡逑２０１８），因此对鱼粉的需求量将不断增加。由于近年来海洋环境的不断恶化以及渔业逡逑资源的减少导致鱼粉价格不断上涨。而作为最大的鱼粉进口国，鱼粉缺乏问题在我国逡逑日益严峻。逡逑１Ｓ８邋逦逦逦逦逦．．．逦逦逦逦逡逑１８５邋—逦逦逦逦逦逦逦逦逦邋ｊｇＭ逡逑：逦逦逡逑丨：三三三Ｅ邋＾逦－邋”逡逑备、ｒ邋ｆ邋？邋＊逦＃逡逑；ｒ逦，逦逦广．一NB逦逦逦逦逦逦．．．ｒ逦逦逦—ｒ逦逦逦逦逦逦逦逦逦．一，逦逦逦一．一如一，一逡逑１９５８逦１？Ｓ逦ｍ逦ｍ＞逦＼ｍ逦ｍ逦！彻逦ＩＷＳ邋撕逦|!~柼馘纹沐澹稿危浚垮义希海茫螅拢簦澹螅蓿螅蓿幔剩螅樱殄鍏﹀义希停桑体澹瑁洌椋澹洌簦妫渝澹樱祅牛桑渝危茫裕樱簦樱蓿耄欤危福梗掊澹ぃ浚″危箦义贤迹保笔澜绮独逃嬉岛退巢客煎义希疲椋纾酰颍邋澹保卞澹祝铮颍欤溴澹悖幔穑簦酰颍邋澹妫椋螅瑁澹颍椋澹箦澹幔睿溴澹幔瘢酰幔悖酰欤簦酰颍邋澹穑颍铮洌酰悖簦椋铮铄义嫌惴劬哂械鞍字屎扛摺被嶂掷嘧槌煞岣唬腋缓髦种舅帷⑽亍⒖箦义衔镏屎臀粗ひ蜃拥忍氐
本文编号：2798559
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：博士后
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S917.4
【图文】：
１．１花鲈饲料中植物蛋白替代鱼粉研究背景逡逑随着水产养殖业和水产饲料工业的迅猛发展，相比渔业捕捞，水产养殖产量呈逐逡逑年上升趋势（图１．１）邋（ＦＡＯ，２０１８）。目前中国是全球最大的水产养殖国，水产养殖产逡逑量超过捕捞产量，２０１４年水产养殖产量达到５８７９万吨，养殖量占全球的６１．７％邋（ＦＡＯ，逡逑２０１８），因此对鱼粉的需求量将不断增加。由于近年来海洋环境的不断恶化以及渔业逡逑资源的减少导致鱼粉价格不断上涨。而作为最大的鱼粉进口国，鱼粉缺乏问题在我国逡逑日益严峻。逡逑１Ｓ８邋逦逦逦逦逦．．．逦逦逦逦逡逑１８５邋—逦逦逦逦逦逦逦逦逦邋ｊｇＭ逡逑：逦逦逡逑丨：三三三Ｅ邋＾逦－邋”逡逑备、ｒ邋ｆ邋？邋＊逦＃逡逑；ｒ逦，逦逦广．一NB逦逦逦逦逦逦．．．ｒ逦逦逦—ｒ逦逦逦逦逦逦逦逦逦．一，逦逦逦一．一如一，一逡逑１９５８逦１？Ｓ逦ｍ逦ｍ＞逦＼ｍ逦ｍ逦！彻逦ＩＷＳ邋撕逦|!~柼馘纹沐澹稿危浚垮义希海茫螅拢簦澹螅蓿螅蓿幔剩螅樱殄鍏﹀义希停桑体澹瑁洌椋澹洌簦妫渝澹樱祅牛桑渝危茫裕樱簦樱蓿耄欤危福梗掊澹ぃ浚″危箦义贤迹保笔澜绮独逃嬉岛退巢客煎义希疲椋纾酰颍邋澹保卞澹祝铮颍欤溴澹悖幔穑簦酰颍邋澹妫椋螅瑁澹颍椋澹箦澹幔睿溴澹幔瘢酰幔悖酰欤簦酰颍邋澹穑颍铮洌酰悖簦椋铮铄义嫌惴劬哂械鞍字屎扛摺被嶂掷嘧槌煞岣唬腋缓髦种舅帷⑽亍⒖箦义衔镏屎臀粗ひ蜃拥忍氐
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