硫辛酸对草鱼脂质代谢、蛋白质代谢及其抗氧化能力影响的研究

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本研究采用传统营养学研究方法评估了硫辛酸在草鱼饲料中的应用效果，并开展离体试验，从细胞、分子等不同水平，利用现代分子生物学、细胞生物学技术研究了 α-硫辛酸对草鱼脂质代谢、蛋白质代谢及其抗氧化功能的影响。研究结果有助于进一步明确硫辛酸对淡水鱼的作用，并将为养殖鱼类重要代谢过程调控及健康状况的改善提供理论依据和研究思路，具有较大的理论和应用上的意义。试验一硫辛酸对草鱼脂质水解以及蛋白质合成的影响。在日粮中分别添加0,600,1200mg/kg硫辛酸，饲喂初重为18.99 ± 1.82 g的草鱼56天，并用硫辛酸与AMPK磷酸化抑制剂compound C处理棕榈酸诱导蓄脂的草鱼肝细胞，分别检测试验鱼及培养细胞的甘油三酯含量、脂肪水解和脂肪酸 β-氧化以及蛋白质合成分解代谢相关基因mRNA和蛋白表达水平等指标。结果显示，AMPK磷酸化抑制剂显著抑制了硫辛酸引起的草鱼肝细胞脂解能力、AMPK 的磷酸化水平以及ATGL 的蛋白表达水平 (P＜0.05)，日粮中添加硫辛酸显著降低了全鱼、肌肉以及肝脏中粗脂肪含量(P＜0.05)，且提高了腹腔脂肪、肝脏以及肌肉组织中AMPK的磷酸化水平以及ATGL的蛋白表达水平(P＜0.05)，显著促进了脂肪水解和脂肪酸β-氧化相关基因ATGL、HSL、Foxo1、PPARα以及CPT1α等的转录水平(P＜0.05)。在体试验中硫辛酸促进试验鱼体内脂解及脂肪酸β-氧化的同时，饲料蛋白质利用率与体蛋白沉积率，以及全鱼和肌肉中的粗蛋白含量均显著提高(P＜0.05)。另一方面，硫辛酸显著提高了试验鱼肌肉组织中AKT、mTOR、S6K、4EBP的磷酸化水平(P＜0.05)，并促进了mTOR的转录，降低了氨基酸分解基因GLDH的转录水平(P＜0.05)。研究表明，硫辛酸可能通过激活AMPK的磷酸化，促进ATGL 的表达，进而促进脂肪水解，同时通过调控PPARα，促进CPT1α基因的转录，促进脂肪酸β-氧化供能，节约了蛋白质，此外，硫辛酸可能通过调控mTOR信号通路，在鱼体蛋白质合成方面直接发挥作用。试验二 α-硫辛酸对 n-3 长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFAs)引起草鱼氧化应激的缓解作用。在日粮中分别添加硫辛酸(0,600,1200mg/kg)与LC-PUFAs(0%与0.52%)，饲喂初重为18.99 ± 1.82 g的草鱼56天，检测试验鱼生长生物学性状、血清生化指标、组织脂肪酸组成、抗氧化酶活以及相关基因表达情况。结果表明，n-3 PUFAs显著增加了机体的丙二醛(MDA)含量(P＜0.05)，提示n-3 LC-PUFAs引起了机体的脂质过氧化。与此同时， n-3 PUFAs 显著增加了试验鱼肝体比和肾体比(P＜0.05)。然而，硫辛酸显著缓解了由n-3 LC-PUFA 引起的以上变化(P＜0.05)。有趣的是，硫辛酸显著提高了n-3 LC-PUFAs在试验鱼肌肉和脂肪组织脂肪酸组成中的比例(P＜0.05)。进一步研究表明，硫辛酸显著增强了试验鱼血清、肌肉以及肝脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及谷胱甘肽转移酶（GST）等抗氧化酶的活性(P＜0.05)，并显著提高了肌肉和肝脏组织中SOD、CAT以及GST等基因的转录水平(P＜0.05)，同时促进了抗氧化酶转录因子核因子E2相关因子-2(Nrf2)基因的转录，抑制了其拮抗因子 Kelch 样环氧氯丙烷相关蛋白-1(Keap1)的转录(P＜0.05)。研究表明，硫辛酸可能通过调控Nrf2-Keap1信号通路促进抗氧化酶相关基因的转录水平，进而提高抗氧化酶活，使其缓解由n-3 HUFAs产生的脂质过氧化产物的毒性，并且保护n-3 LC-PUFAs不被氧化，促进其在机体内的沉积。综上所述，硫辛酸通过激活AMPK-ATGL信号通路，促进脂肪水解，同时通过调控PPARα-CPT1α信号通路，促进脂肪酸β-氧化供能，节约蛋白质，并通过调控mTOR信号通路，在蛋白质合成方面直接发挥作用。另一方面，硫辛酸通过调控 Nrf2-Keap1 信号通路，提高抗氧化酶活，使其缓解由n-3 LC-PUFAs产生的脂质过氧化产物的毒性，并且保护n-3 LC-PUFAs不被氧化，促进其在机体内的沉积。

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作者
史晓晨;
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作者单位

西北农林科技大学;

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授予单位西北农林科技大学;
学科水产养殖
授予学位硕士
导师姓名吉红;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类儿科学;妇产科学;
关键词
硫辛酸; 草鱼; 脂质代谢; 蛋白质代谢; 抗氧化;

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