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针对乌鳢对膨化饲料消化和利用能力弱的问题,本研究探讨了淀粉酶、酸性蛋白酶以及中性蛋白酶复合而成的酶制剂(MEC)对乌鳢生长性能、消化酶活性及相关基因表达、消化系统组织学形态、肝胰脏及背肌成分、糖代谢、血清生化指标和物质代谢的影响,并从基因表达及物质代谢等方面探讨MEC的作用机制,为乌鳢的实际生产更好地应用膨化料提供理论依据。 选取600尾乌鳢(69.85±3.00g),随机分为4组,每组5个网箱(100cm×100cm×180cm),每个网箱30尾鱼。对照组饲喂基础曰粮,试验1组饲喂E1组日粮(基础日粮+400U/kg淀粉酶+150U/kg酸性蛋白酶+1900U/kg中性蛋白酶),试验2组饲喂E2组日粮(基础日粮+800U/kg淀粉酶+300U/kg酸性蛋白酶+3800U/kg中性蛋白酶),试验3组饲喂E3组日粮(基础日粮+1200U/kg淀粉酶+450U/kg酸性蛋白酶+5700U/kg中性蛋白酶)。每天饲喂两次(6:00和15:00),试验预饲期7d,正式期为60d。 (1)体外消化试验得出淀粉酶、酸性蛋白酶以及中性蛋白酶的最佳配伍组合为800U/kg淀粉酶+300U/kg酸性蛋白酶+3800U/kg中性蛋白酶。 (2)MEC显著提高了E2与E3组乌鳢的末体重、增重率和特定生长率(P<0.05);对摄食率、饵料系数和形体指数没有显著影响(P>0.05)。 (3)MEC显著提高了乌鳢淀粉酶、胃蛋白酶原和胰蛋白酶原的基因表达(P<0.05)。与对照组相比,E2与E3的肝胰脏及胃的淀粉酶酶活都有显著提高(P<0.05),各试验组肠道淀粉酶活性也显著提高(P<0.05);E2与E3的肝胰脏胰蛋白酶活性有显著地升高(P<0.05),各试验组的肠道内胰蛋白酶活性也有明显的升高(P<0.05)。肝胰脏糜蛋白酶活性随MEC的添加呈上升趋势,E3较对照组则明显升高(P<0.05);E2与E3肠道内蔗糖酶活性有明显升高(P<0.05)。 (4)消化道组织切片显示:MEC使乌鳢的胃绒毛排列更加致密且明显地改善了微绒毛形态。E2组盲囊的绒毛高度显著升高(P<0.05),E3的绒毛高度要显著低于其他三组(P<0.05)。E1和E2前肠绒毛排列更加紧密,绒毛高度也要高于对照组(P<0.05),E3的绒毛高度要显著低于对照组(P<0.05);扫描电镜观察发现对照组微绒毛受到损伤,排列极不整齐,E1和E2微绒毛排列则整齐、密集,而E3组微绒毛排列不规则、成簇排列,进一步利用透射电镜观察发现结果与扫描电镜结果基本对应。后肠E3组的绒毛出现黏连现象且绒毛高度显著低于其他三组(P<0.05),但微绒毛形态均很完好。 (5)MEC的添加未对乌鳢的肝胰脏造成损伤。与对照组相比,E1,E2和E3的肝糖原含量分别增加了40.00%(P<0.05),41.39%(P<0.05)和25.83%(P>0.05),脂肪含量分别增加了5.86%(P>0.05),23.58%(P<0.05)和18.97%(P<0.05)。E1,E2和E3的背肌粗脂肪含量分别提高了20.39%(P<0.05),34.21%(P<0.05)和27.63%(P<0.05)。 (6)在糖酵解途径中,E2与E3的己糖激酶(HK)活性有显著提高(P<0.05),试验组磷酸果糖激酶(PFK)的活性有升高趋势(P>0.05);在糖异生途径中,丙酮酸羧化酶(PC)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)的活性差异不显著(P>0.05),E1的果糖-1,6-二磷酸酶(FBP)活性显著升高(P<0.05),E1以及E2的葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)活性显著升高(P<0.05);磷酸戊糖途径的关键酶葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)活性无显著变化,但有升高趋势(P>0.05);糖原合成途径的关键酶糖原合酶(GCS)的活性均显著高于对照组(P<0.05)。对上述四种活性显著升高的酶的相关基因表达发现,四种基因的表达量均有不同程度的上调,其中E2的HK及FBP基因表达水平显著上调(P<0.05),E1以及E2的G6P和GCS基因表达水平显著上调(P<0.05)。 (7)血清生化指标显示:乌鳢的血糖跟胰高血糖素含量有下降趋势(P>0.05),胰岛素含量有上升趋势(P>0.05);E1组血氨含量显著降低(P<0.05),E2组甘油三酯含量显著升高(P<0.05),总蛋白、白蛋白、尿素氮、谷丙转氨酶、谷草转氨酶、胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇均无显著变化(P>0.05)。 (8)代谢组学分析:PCA分图可以看出,各组在不同时间点可良好地各自聚类,说明添加MEC对乌鳢血清代谢产物产生了一定影响。通过OPLS-DA等筛选出主要差异性代谢物,试验组E1,E2以及E3分别富集到了15,17和14种差异代谢物,其中共同差异代谢物有7种,其中二硫赤藓糖醇、脯氨酸、甘氨酸、牛磺酸和尿酸(尿素)等有不同程度上调,4-对羟基苯乙酸以及山梨糖则是下调。其它还包括正亮氨酸、N-甲基-L-谷氨酸、3-羟基-L-脯氨酸、天冬氨酸、D-丙氨酰-D-丙氨酸和L-高丝氨酸等6种氨基酸及氨基酸衍生物,柠檬酸、派可磷酸、龙胆二糖等物质。主要涉及精氨酸和脯氨酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,初级胆汁酸合成等代谢途径。 综上所述,MEC通过改善乌鳢消化道形态,提高乌鳢相关消化酶的基因表达量及酶活,提高糖代谢以及氨基酸代谢等共同促进了乌鳢的生长。