大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对斜带石斑鱼生长性能及肠道健康的影响

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本试验先配制不含豆粕的鱼粉对照组饲料(FM),然后在鱼粉对照组饲料的基础上用豆粕替代60%鱼粉蛋白配制成高豆粕组饲料(SBM),再按豆粕中大豆球蛋白(11S)和β-伴大豆球蛋白(7S)含量,分别计算豆粕替代30%和60%的鱼粉蛋白相应的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白含量,配制成4.5%(G-4.5)与10%大豆球蛋白(G-10)和3%(β-3)与7%β-伴大豆球蛋白(β-7)组饲料。将初重为8.01±0.34g的斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)随机分成6组,每组3个水族箱,每箱放养20尾鱼,每组投喂一种试验料,每天定时投喂试验饲料2次,每次至表观饱食状态,试验为期56 d。通过测定斜带石斑鱼生长性能和体成分,肝脏抗氧化能力、肠道组织结构、肠道通透性、肠道细胞凋亡及肠道免疫等指标,探讨豆粕中的两种主要抗原蛋白——大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对斜带石斑鱼生长性能及肠道健康的影响。主要研究结果如下:(1)生长性能:FM组、G-4.5和β-3组增重率(WGR)、特定生长率(SGR)显著高于G-10、β-7、SBM组(P<0.05)。SBM及所有大豆抗原蛋白组肝体比(HSI)显著低于FM(P<0.05);SBM与G-4.5组肥满度(CF)显著低于其余各组(P<0.05);G-10和β-3组摄食率(FR)显著高于SBM组。(2)体成分:SBM组鱼体水分含量显著高于FM、G-4.5、β-3(P<0.05),但鱼体粗脂肪含量显著低于FM、G-4.5组(P<0.05),SBM、G-10和β-7组鱼体粗灰分含量显著低于FM组(P<0.05)。鱼体粗蛋白含量各组间无显著差异(P>0.05)。斜带石斑鱼的生长性能及鱼体成分既受大豆抗原蛋白类型又受添加水平的影响。(3)肝脏抗氧化能力:FM组、G-4.5和β-3组总抗氧化能力(T-AOC)活力显著高于β-7、SBM组(P<0.05),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力显著高于SBM组(P<0.05),且显著低于其他各组,但丙二醛(MDA)含量显著低于G-10、β-7、SBM组(P<0.05),且显著高于其他各组,其中,以SBM组的T-AOC、GSH-Px最低,而MDA含量最高。而过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活力各组间无显著差异(P>0.05)。斜带石斑鱼肝脏抗氧化能力受大豆抗原蛋白添加水平的影响,而与添加类型无关。(4)肠道形态与结构:FM组、G-4.5和β-3组中肠肌层厚度显著高于SBM组(P<0.05),后肠肌层厚度显著高于SBM组和β-7组(P<0.05),后肠黏膜褶皱高度显著高于G-10、β-7、SBM组(P<0.05)。各肠段粘膜褶皱个数各组间无明显差异(P>0.05)。β-3组occludin的m RNA水平显著高于SBM、G-4.5、G-10和β-7组(P<0.05),claudin-3 m RNA水平显著高于SBM、G-10和β-7组(P<0.05)。FM组、G-4.5和β-3组ZO-1的m RNA水平显著高于G-10、β-7、SBM组(P<0.05)。SBM、G-10、β-7组中、后肠粘膜杯状细胞数量较FM组减少,固有层加宽,并伴有淋巴细胞浸润,粘膜下层基质不充盈,后肠黏膜单层柱状上皮细胞的细胞核发生迁移且排列紊乱,粘膜褶皱变短并且顶端有破损。(5)肠道黏膜通透性:G-10、β-7、SBM组二胺氧化酶(DAO)活性、D-乳酸(D-Lac)和内毒素(ET)含量显著高于FM组、G-4.5和β-3组(P<0.05),其中,以SBM组的值最高,且显著高于其他各组。肠道黏膜通透性不受大豆抗原蛋白类型的影响,而受添加水平的影响。(6)肠道细胞凋亡:前肠凋亡细胞数量各组之间差异不明显。SBM、G-10和β-7组中肠与后肠凋亡细胞数量显著高于FM组、G-4.5和β-3组,而以SBM组为最多。SBM、G-10和β-7组caspase-3、caspase-8和caspase-9基因m RNA水平显著高于FM组、G-4.5和β-3组(P<0.05),以SBM组为最低,bcl-2和bcl-x L m RNA水平显著低于FM组、G-4.5和β-3组(P<0.05),其中SBM组为最低。肠道细胞凋亡基因的m RNA水平受大豆抗原蛋白添加水平的影响,但不受添加类型的影响。(7)肠道微生物:Alpha多样性指数OTU数、Chao1、Ace、Shannon和Simpson不受大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白添加水平的影响(P(27)0.05)。在门水平上,所有组的优势菌群为变形菌门、放线菌门、柔膜菌门和厚壁菌门,其中FM组与β-3组柔膜菌门显著高于其余各组。在属水平上,优势菌群为无色杆菌属、节杆菌属和弧菌属,其中SBM组弧菌属丰度最高。(8)肠道炎性因子基因的表达:G-10、β-7和SBM组IL-1β、NF-κB1(P50)、My D88、IL-8和TNF-αm RNA水平显著高于FM组、G-4.5和β-3组(P<0.05);G-10、β-7、SBM组IKK-α、TAK1、Rel A(P65)m RNA水平显著高于FM组和G-4.5组(P<0.05),但与β-3组无显著差异(P>0.05);FM组、G-4.5和β-3组IκBa和TGF-β1 m RNA水平显著高于G-10、β-7和SBM组;FM组和β-3组IL-10 m RNA水平显著高于β-7组。肠道炎性因子的m RNA表达受大豆抗原蛋白添加水平的影响,但不受添加类型的影响。以上结果表明,大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白对斜带石斑鱼生长的影响有所差异。低添加水平的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白不会降低石斑鱼的生长性能,但高添加水平的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白则会抑制其生长性能,降低肝抗氧化能力,损伤肠道组织结构并增加肠粘膜通透性和肠细胞凋亡数量增加,改变肠道菌群系统平衡,降低鱼体免疫能力。因此,饲料中添加高水平大豆抗原蛋白会对斜带石斑鱼生长性能、肝抗氧化能力和肠道健康造成负面影响。
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