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由于良好的生理功能和物理性能,糖类正被广泛地应用到鱼类饲料中,然而以淀粉为主的糖类原料,可能会提高鱼体脂肪的合成能力,使饲料中的碳水化合物极易转化为脂肪,过多的脂肪沉积在组织,尤其是肝脏中,不仅影响养殖鱼的品质,也会产生一系列健康问题。紫菜多糖(Porphyra polysaccharides,PPS)具有改善高脂血症和高血糖,降低脂肪沉积潜在作用,木糖(Xylose)和阿拉伯糖(Arabinose)作为五碳单糖,具有潜在的抑制以葡萄糖为原料的脂肪合成途径的功能。为了探究紫菜多糖、木糖和阿拉伯糖在水产饲料中的应用潜力,尤其是对鱼体脂代谢的影响,本论文开展了系统研究。以黄斑蓝子鱼为研究对象,以淀粉为主要碳水化合物源,设置低糖(15%淀粉,BSD)和高糖(25%淀粉,HSD)两种饲料,同时对高糖组饲料,分别以紫菜多糖、木糖和阿拉伯糖替代饲料中5%、10%和15%的淀粉,开展60天的养殖实验。取得的主要结果如下:1.饲料中添加紫菜多糖的应用研究(1)PPS具有促进生长、提高免疫及抗氧化能力的作用HSD组较BSD,鱼的增重率和存活率都显著下降,而肝体比则显著升高。在HSD组中添加PPS后,鱼的增重率和存活率都显著升高,并且肝体比则显著降低(P<0.05)。饲料内碳水化合物含量增加后,血清免疫球蛋白(Ig M)和溶菌酶(LZM)活性降低,而谷丙转氨酶(GPT)和谷草转氨酶(GOT)的活性则升高(P<0.05),而随着PPS的添加,上述变化均呈相反趋势。此外,高糖饮食降低了鱼体血清和肝脏中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,并升高了丙二醛(MDA)含量,但HSD组中添加PPS后,相关抗氧化指标均得到了提升,而丙二醛含量则被抑制(P<0.05)。(2)PPS具有改善肠道健康的作用高糖饲料降低了肠道脂肪酶、肝酯酶、总酯酶和胰蛋白酶活性,并使前肠内部空隙部分面积增大,肠壁变薄,肠道绒毛受损严重,此外,高糖饲料还降低了肠道菌群的多样性,降低有益菌群含量的同时增加了有害菌群的含量,PPS添加后,黄斑蓝子鱼幼鱼肠道消化酶的活性得以增强,前肠内部空隙部分面积缩小,肠壁变厚,肠道绒毛受损减小,并增加了其菌群多样性,益菌群含量得到增加,有害菌群的含量得以减少。(3)PPS具有降低脂质沉积并调节脂质代谢的作用HSD组较BSD,血糖(GLU)、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低。而随着PPS的添加,GLU、TG以及LDL-C降低,HDL-C则升高(P<0.05)。同时,PPS还显著降低全鱼、背肌、腹肌和肝脏中粗脂肪含量(P<0.05)。肝脏油红切片显示,HSD显著提高了肝脏红色脂滴数量,在HSD中添加PPS后,肝脏红色脂滴显著减少,小脂滴与细胞核间隔均匀分布,且在添加水平为2.5%时,效果最显著(P<0.05)。此外,在HSD中添加PPS可显著提高由HSD降低的肝脏脂肪分解相关基因(pparα,hsl和lpl)和脂肪转运相关基因(cpt-1)的表达,并降低脂质合成相关基因(srebp1,pparγ,fas和acc)的表达(P<0.05)。2.木糖与阿拉伯糖对黄斑蓝子鱼生长性能以及糖脂代谢机制的影响(1)木糖与阿拉伯糖提升了黄斑蓝子鱼幼鱼的生长性能HSD降低了鱼体FBW和WG,升高了HSI,随着木糖和阿拉伯糖的添加,上述指标均呈相反变化趋势(P<0.05)。(2)木糖与阿拉伯糖降低了黄斑蓝子鱼各组织的脂肪沉积与BSD相比,HSD显著提高了鱼体、肝脏、背肌和腹肌的脂肪含量,而木糖和阿拉伯糖的添加则降低了这些指标。肝脏油红切片结果表明,HSD显著提高肝脏红色脂滴数量,在HSD中添加木糖和阿拉伯糖后,肝脏红色脂滴显著减少,小脂滴与细胞核间隔均匀分布,且在添加水平为1.25%时,效果最显著(P<0.05)。(3)木糖与阿拉伯糖抑制了黄斑蓝子鱼幼鱼糖代谢相关酶的活性HSD及木糖BSD与阿拉伯糖水平对肝脏淀粉酶(Amylase)的活性均无显著影响,而HSD提升了肝脏麦芽糖酶的活性,并且随着木糖与阿拉伯糖的添加,麦芽糖酶(Maltase)的活性收到抑制(P<0.05)。同时,与相比,HSD提高了肝脏糖酵解关键酶己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)和丙酮酸激酶(PK)的活性,添加木糖与阿拉伯糖后,这三种糖酵解酶的活性均受到抑制。此外,在HSD中催化丙酮酸生成乙酰辅酶的丙酮酸脱氢酶(PDH)含量增加。随着木糖与阿拉伯糖的添加,PDH的活性也被抑制(P<0.05)。(4)木糖与阿拉伯糖增加了黄斑蓝子鱼幼鱼脂肪转运、分解相关酶的活性,降低了脂质合成基因的表达,促进了脂质转运、分解基因的表达高糖饮食没有增加肝脏cpt-1、hsl和lpl酶的含量,而当木糖或阿拉伯糖加入HSD时,其含量均升高(P<0.05)。此外,BSD组较HSD,调脂质合成基因,如pparγ、srebp1、fas和acc的表达升高,脂质转运基因cpt-1,以及脂质分解基因,如pparα、lpl和hsl的表达降低,加入木糖和阿拉伯糖后,上述脂质合成基因被抑制,而脂质转运和分解基因被促进,且在添加水平为1.25%时,效果最显著(P<0.05)。综上所述,饲料中添加PPS可改善黄斑蓝子鱼幼鱼的生长、免疫能力、抗氧化能力、肠道健康和肝脏脂质代谢。同时,PPS可减少肝脏脂肪的合成,加速脂肪的分解和转运,防止鱼体脂肪的过度沉积,从而促进鱼类的健康生长和抗病能力,减少养殖鱼类的死亡。此外,饲料中添加木糖和阿拉伯糖也可改善黄斑蓝子鱼幼鱼的生长表现,并通过抑制糖消化以及糖酵解过程,减少以葡萄糖为原料的肝脏脂肪合成,加速脂肪的分解和转运,从而达到降低鱼体脂肪过度沉积的目的。本研究系统地探究了PPS以及木糖与阿拉伯糖对黄斑蓝子鱼幼鱼的影响,初步阐明PPS以及木糖与阿拉伯糖的降脂机理,丰富了饲料营养理论体系,为解决养殖鱼类脂肪过度沉积提供重要资料。