氧化鱼油对草鱼肠道黏膜抗氧化应激通路基因表达水平的影响

为了探讨氧化鱼油对草鱼肠道黏膜损伤后, 参与抗氧化应激的基因通路及其通路基因表达活性的变化,以草鱼为试验对象, 灌喂氧化鱼油7d后, 采集肠道黏膜组织并提取总RNA, 采用RNA-seq方法, 进行了氧化鱼油组和正常鱼油组草鱼肠道黏膜基因注释、IPA基因通路分析和基因表达活性差异分析。结果显示, 组织切片观察发现氧化鱼油导致草鱼肠道黏膜出现严重的损伤; 肠道黏膜中具有较为完整的Keap1-Nrf2-ARE基因调控通路。肠道黏膜在受到氧化鱼油的氧化损伤作用后, 激活了细胞的抗氧化损伤保护机制, 使NRF2介导的氧化应激反应通路基因差异表达显著性地上调, 并导致了下游的GSH/GSTs通路基因差异表达显著性上调, 促进了GSH的生物合成和GSTs的抗氧化作用; 导致Keap1-Nrf2-ARE信号通路下游的热休克蛋白和泛素-蛋白酶体通路基因差异表达显著性上调, 清除受损伤蛋白质, 保护细胞结构完整性。研究表明, 上述三类抗氧化应激通路构成了对肠道黏膜损伤细胞、损伤蛋白质的降解系统和清除系统, 显示其对肠道黏膜组织和黏膜细胞的保护、修复发挥了重要的作用。     

草鱼Noxa基因克隆及其应答GCRV入侵的表达响应

研究通过获得草鱼Noxa基因(Cinoxa)全长cDNA, 进行序列分析和进化树构建, 使用定量PCR (qPCR)的方法研究其在GCRV刺激下的表达模式。研究发现, 草鱼Noxa基因的蛋白序列与斑马鱼Noxa基因具有高度相似性。通过分析草鱼和斑马鱼的Noxa基因的蛋白三维结构(3D)模型, 研究发现两者具有高度一致的蛋白三维结构模式, 该模型与高等哺乳类中的Bcl-2家族蛋白中C端结构域同源。对Cinoxa在GCRV刺激下的表达模式的研究表明, Cinoxa在GCRV感染后中肾、脾脏和头肾中表达发生显著性变化, 攻毒后24h和120h出现显著上调表达。研究表明草鱼Noxa为斑马鱼Noxa的同源基因, 并且参与了草鱼对GCRV入侵的应答反应, 为深入研究鱼类Noxa应答病毒入侵的功能和转录调控机制奠定了基础。     

饲料氧化鱼油对草鱼肝胰脏结构和功能的损伤

为了探讨饲料氧化鱼油对草鱼(Ctenopharyngodon idellus)肝胰脏组织结构及其功能的影响, 研究以豆油、鱼油及氧化鱼油作为饲料脂肪源, 分别设计鱼油组(6F)、豆油组(6S)、2%氧化鱼油(4S2OF)、4%氧化鱼油(2S4OF)及6%氧化鱼油(6OF)5组等氮、等能的半纯化饲料, 在池塘网箱中养殖72d。结果显示: 氧化鱼油显著增加草鱼血清ALB、GLB、MDA和GSH含量(P0.05), 显著降低肝胰脏GSH和SOD含量(P0.05); 氧化鱼油会显著增加草鱼肝胰脏指数及肝胰脏脂肪含量(P0.05), 且草鱼血清TG含量显著上升(P0.05), HDL/LDL显著下降(P0.05); 氧化鱼油使血清及肝胰脏TC含量显著增加(P0.05), 血清TBA显著下降(P0.05), 肝胰脏TBA显著上升(P0.05); 氧化鱼油会引起草鱼脂肪肝, 损伤肝胰脏细胞线粒体, 并导致肝胰脏细胞纤维化和组织萎缩。结果表明: 饲料添加氧化鱼油会引起草鱼氧化应激, 并降低草鱼肝胰脏抗氧化能力; 扰乱草鱼肝胰脏脂肪代谢, 引起脂肪肝; 影响胆汁酸肝肠循环, 使胆汁酸在肝胰脏中堆积, 并损伤肝胰脏细胞线粒体, 最终增加草鱼肝胰脏脂肪性肝炎发生率。     

饲料中发酵芝麻粕替代菜粕对草鱼生长性能、肠道形态和微生物及小肽转运相关基因表达的影响

实验以初重(99.98±0.69) g的草鱼(Ctenopharyngodon idellus)为研究对象, 研究饲料中发酵芝麻粕替代菜粕蛋白对草鱼生长性能、肠道形态和微生物以及小肽转运相关基因表达的影响。添加0、5%、10%和15%发酵芝麻粕分别替代菜粕蛋白0、11.8%、23.5%和35.1%, 配制4组等氮等脂的饲料, 分别为对照组、实验1组、实验2组和实验3组。实验在室内循环水养殖系统中进行, 每组3个重复, 每一重复饲喂20尾鱼, 每天饱食投喂2次, 实验共持续45d。结果发现: 各处理组间草鱼增重率、特定生长率和蛋白质效率均无显著差异, 实验1组和2组略高于对照组(P>0.05); 组间饵料系数也无显著差异, 实验1组和2组略低于对照组(P>0.05)。实验组草鱼肠绒毛高度均显著高于对照组(P<0.05), 而实验组隐窝深度小于对照组 (P>0.05), 绒毛高度与隐窝深度的比值(V/C)在实验组也显著高于对照组(P<0.05)。随着发酵芝麻粕替代比例的增加, 乳酸杆菌(Lactobacillus)和芽孢杆菌(Bacillus)占比显著上升(P<0.05), 而大肠杆菌(Escherichia coli)和气单胞菌(Aeromonas)占比显著下降。小肽转运相关基因方面, 尾型同源盒基因2 (CDX2)、特异性蛋白1 (Sp1)和小肽转运蛋白1 (PepT1)基因mRNA相对表达量均随着发酵芝麻粕替代比例的增加呈现先显著上调后下调的趋势, 且均在实验1组时达到最大值(P<0.05)。综合考量鱼体生长性能、肠道黏膜形态、菌群及小肽转运相关基因表达方面, 草鱼饲料中发酵芝麻粕蛋白适宜替代菜粕蛋白的比例为11.8%—23.5%。     

草鱼自噬相关基因Beclin1的克隆及其在MC-LR胁迫下的表达特征

为评估微囊藻毒素-LR (MC-LR)对鱼类自噬的影响, 根据转录组测序结果得到的EST序列, 采用RACE技术获得了草鱼(Ctenopharygodon idella)自噬基因Beclin1 (CiBeclin1)的cDNA全长序列。该基因序列全长1590 bp, 包括1344 bp的开放阅读框, 编码447个氨基酸, 分子量为51.2 kD, 理论等电点为4.88。CiBeclin1包含1个BH3和1个ECD结构域。CiBeclin1氨基酸序列与其他物种的相似性为88%—98%, 构建的进化树显示CiBeclin1与稀有鲫(Gobiocypris rarus)的Beclin1亲缘关系最近。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测结果表明, CiBeclin1在肝、肾、脾等10种不同组织中均广泛表达, 但在肝脏组织中的相对表达量最丰富, 显著高于相对表达量最低的头肾组织(P<0.05)。在不同剂量(25和100 μg MC-LR/kg BW) MC-LR胁迫24h、48h、72h和96h后, 草鱼肝脏中CiBeclin1表达量均显著低于对照组的表达水平, 研究结果表明, MC-LR能抑制草鱼CiBeclin1的表达, 但MC-LR是否在该剂量下诱导了草鱼的自噬还有待于进一步研究。     

水流对草鱼幼鱼趋光行为的影响

为了探讨水流对鱼类趋光性的影响, 利用自制的循环水槽装置, 以草鱼(Ctenpharyngodon idellus)幼鱼为研究对象, 研究其在光照度为300 lx, 不同流速工况(0、0.1和0.2 m/s)下的趋光性行为, 同时设黑暗静水工况为对照组。结果表明: (1) 0.2 m/s的流速可完全激发草鱼幼鱼的趋流性, 使其游泳方向多数与顶流方向呈± 20°。(2)根据草鱼幼鱼在不同流速工况下随光照度衰减在水槽内的分布情况, 计算得其在3种流速工况下的光强期望值分别为: 52.45, 34.62和37.86 lx。(3)当照度为300 lx时, 静水工况下的实验鱼在水槽中呈现“两头高, 中间低”的分布情况, 并未表现出对某一光强范围的偏好行为; 在小于感应值的低流速下, 草鱼幼鱼的分布情况总体趋势与静水工况类似, 但在远离光源处的分布较多, 多呈“逆流后退”行为; 当流速值超过感应流速时, 在趋流性的作用下, 鱼类在尾部的聚集情况明显下降, 同时在水槽中的分布更加均匀, 其原有光环境的作用减弱。研究初步证明了略大于感应值的小流速所引发的草鱼趋流性即可对其光环境响应行为产生影响。     

草鱼高脂日粮磷酸二氢钙适宜添加量的研究

为探讨草鱼高脂(7%)实用日粮磷酸二氢钙(MCP)适宜添加量对草鱼生长性能、脂质代谢及抗氧化能力的影响, 以磷酸二氢钙[Ca (H₂PO₄)]为磷源, 配制含MCP分别为0(对照组)、1.0%、2.0%、3.0%和4.0%的5种等氮等能实用日粮, 饲喂初始均重为(105.23±0.55) g的试验草鱼, 每种日粮设置3个重复, 每个重复15尾鱼, 进行为期8周的养殖试验。结果显示: 在高脂日粮中添加适宜的MCP可显著增加草鱼增重率(WGR)和全鱼磷含量, 降低饲料系数(FCR)和脏体比(VSI)。以WGR、FCR和全鱼磷为观测指标, 折线模型分析得出日粮MCP适宜添加量分别为3.26%、2.96%和2.63%; 全鱼、内脏、肌肉和肝脏粗脂肪含量随日粮中MCP的增加呈先降后升趋势, 而全鱼和肌肉粗蛋白含量则呈相反趋势; 在MCP3.0%组, 草鱼肠道淀粉酶、脂肪酶、胰蛋白酶活性, 血清碱性磷酸酶(AKP)活性最高, 血清甘油三酯、肝脏丙二醛含量, 乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性最低; 添加组血清总胆固醇含量均显著低于对照组(P<0.05), 肝脏肉碱脂酰转移酶(CPT-I)活性随日粮MCP添加量增加而渐增。研究表明, 草鱼高脂(7%)日粮中MCP适宜添加水平为2.96%—3.26% (饲料总磷1.43%—1.50%), 该添加水平能促进草鱼对日粮中营养物质的消化利用, 减少鱼体及肝脂蓄积, 增加鱼体蛋白, 提高抗氧化机能, 促进生长。     

越冬饥饿胁迫对草鱼机体生化组成和糖脂蛋白代谢相关基因转录水平的影响

为了探讨草鱼(Ctenopharyngodon idellus)在越冬期间能量利用的代谢适应机制, 将草鱼初始体重[(1053.33±16.11) g]置于室外水泥培育池, 分别在自然越冬饥饿0、1、2、4、8、12和16周后进行采样, 进行肌肉常规成分、血清能量代谢物、组织糖原、甘油三酯含量及AMP活化蛋白激酶和糖脂蛋白代谢相关基因转录水平的检测。结果显示: 越冬饥饿1周后, 草鱼肌肉各常规成分含量显著变化(P<0.05); 随着越冬饥饿时间的延长, 血清甘油三酯(TG)、甘油(Glycerol)、总蛋白(TP)、总胆固醇(TCHO)和血糖(GLU)含量先显著降低(P<0.05), 随后保持稳定, 游离脂肪酸(Free fatty acids)含量显著上升(P<0.05); 肝胰脏糖原和肌肉糖原及肝胰脏、肌肉和脂肪组织TG含量显著降低(P<0.05); 血清ATP、ADP和AMP含量显著降低, ADP+AMP/ATP比值显著升高(P<0.05); 肝胰脏、肌肉及腹腔脂肪ampk α1、ampk α2基因表达显著上升(P<0.05), 下游糖脂及蛋白代谢相关基因转录水平显著上升(包括atgl、hsl、cpt1α、cd36等脂分解相关基因; gk、pfk、pk等糖酵解相关基因; gldh、 igf-1等蛋白分解相关基因)或显著下调(acc、fas等脂合成相关基因; creb、foxo1、pgc-1α、pepck、g6pase、glut2等糖异生相关基因; tor、s6k等蛋白合成相关基因)(P<0.05)。研究表明, 草鱼在越冬饥饿期间, 血清、肝胰脏、肌肉和脂肪组织生化组成发生了上述变化的同时, 越冬饥饿胁迫激活了AMPK通路, 促进了各组织糖酵解、脂质分解、脂肪酸β氧化、脂肪酸转运及蛋白分解的进程, 抑制了糖原合成、脂质合成和蛋白合成的过程, 进而维持了机体能量稳态。     

草鱼IL-10单克隆抗体的制备与鉴定

白细胞介素10(Interleukin-10, IL-10)参与机体免疫应答调节, 协同其他细胞因子维持免疫系统稳态。为探究草鱼(Ctenopharyngodon idella)IL-10的细胞来源, 研究利用大肠杆菌(Escherichia coli, E. coli)表达系统制备了高纯度的草鱼IL-10重组蛋白, 免疫小鼠制备单克隆抗体后通过免疫印迹、激光共聚焦和流式细胞术对抗体进行分析。结果表明, 获得的单克隆抗体不仅能特异识别大肠杆菌表达的CiIL-10重组蛋白, 而且能识别HEK293细胞中表达的真核IL-10重组蛋白。脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)和草鱼白细胞介素1β(IL-1β)刺激草鱼性腺细胞系(GCO)36h的免疫荧光染色分析表明, 草鱼IL-10单克隆抗体能与草鱼内源IL-10结合, 但IL-10阳性细胞数量在LPS处理前后无明显变化。该研究成功制备了高纯度CiIL-10重组蛋白, 获得了特异性好的高质量单克隆抗体, 为研究草鱼ILC2和Th2细胞的增殖、分化和功能奠定了基础。     

饲料中添加苜蓿草粉对草鱼生长、肌肉品质和血清抗氧化指标的影响

为研究苜蓿(Medicago sativa L.)草粉对草鱼(Ctenopharyngodon idella)生长性能、肌肉品质和血清抗氧化指标的影响, 在基础饲料(粗蛋白: 32.0%, 粗脂肪: 4.12%)中分别添加0(对照组)、5%、10%、15%和20%的苜蓿草粉, 饲喂初始体重为(50.04±0.04) g的草鱼, 每个处理3个重复, 进行为期61d的养殖实验。结果表明: (1)与对照组相比, 20%苜蓿组的特定生长率显著降低(P<0.05), 15%苜蓿组的饲料系数和摄食率显著升高(P<0.05)。除5%苜蓿组外, 其余苜蓿添加组草鱼的肥满度显著降低(P<0.05); (2)饲料中添加苜蓿草粉显著降低草鱼肌肉中硫代巴比妥酸值和乳酸含量(P<0.05)。10%和15%苜蓿组草鱼肌肉羟脯氨酸含量显著高于对照组(P<0.05)。此外, 在添加苜蓿草粉后, 草鱼肌肉失水率显著升高(P<0.05)。除20%苜蓿组外, 其余苜蓿添加组草鱼肌肉黏附性显著升高(P<0.05), 草鱼肌肉硬度在10%苜蓿组显著高于对照组(P<0.05); (3)20%苜蓿组草鱼血清过氧化氢酶(CAT)活力显著高于对照组(P<0.05)。与对照组相比, 15%、20%苜蓿组草鱼血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活力显著升高, 丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05)。综上所述, 当苜蓿草粉的添加量不超过15%时, 对草鱼生长性能没有显著性影响, 且能改善草鱼肌肉品质, 提高血清抗氧化能力。因此, 草鱼饲料中苜蓿草粉的添加量不应超过15%。