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科研资讯 | 集美大学 | 原花青素抵消高水平饲料组胺对美洲鳗鲡负面影响的机制

已有 805 次阅读 2021-11-12 12:13 |个人分类:科研资讯|系统分类:论文交流

来源:奥维森基因

科研资讯 - Frontiers in Marine Science

集美大学水产学院的最新研究结果『Oligomeric Proanthocyanidins Counteracts the Negative Effects of High Level of Dietary Histamine on American Eel (Anguilla rostrata)』发表于期刊Frontiers in Marine Science【IF:4.912】。

该研究设计3个实验分组,通过检测生长指标、生理生化指标及代谢组学分析,探究原花青素抵消高水平饲料组胺对美洲鳗鲡负面影响的机制。

文章全文免费阅读及下载链接,见本文末。

  • 研 究 背 景

鳗鱼是我国南方特别是福建地区主要的养殖品种之一,饲料中白鱼粉成分占到60-70%。然而,随着全球白鱼粉资源的缺乏及价格的上涨,褐鱼粉常常被用来替代部分白鱼粉,但是褐鱼粉中组胺(histamine, HIS)含量远远高于白鱼粉,使用褐鱼粉会大大增加饲料中组胺的含量。研究表明,组胺是有毒物质,高含量组胺会影响鳗鱼生长,损伤消化器官,造成炎症反应。

原花青素(oligomeric proanthocyanidins, OPC)是一种最常见的植物类黄酮,在预防或抑制氧化应激和改善水生动物的健康状况方面引起了人们的广泛关注。但还没有关于饲料中添加OPC对高水平组胺胁迫下鱼类生长、生理和代谢影响的研究。

  • 实 验 方 案

材料选取

美洲鳗鲡(Anguilla rostrata)幼鱼:10.84±0.16 g/尾;

基础饲料:组胺含量217 mg/kg;

组胺:含量为98.2%;

原花青素:含量为98%。

实验分组

实验分为3个处理组,每个组4个重复,每个重复30尾鱼。

对照组(control group):投喂基础饲料;

HIS组(HIS group):投喂基础饲料+300 mg/kg组胺;

OPC组(OPC group):投喂基础饲料+300 mg/kg组胺+300 mg原花青素。

  • 研 究 结 果

添加OPC对饲喂高水平组胺饲料美洲鳗鲡生长性能的影响

HIS组的终末体重、增重率、摄食率均显著低于对照组(P<0.05),OPC组的这些参数显著高于HIS组(P<0.05)。与HIS组比较,对照组和OPC组的饲料系数显著低于HIS组(P<0.05)。三组间成活率无显著性差异(P>0.05)。

表 1 不同处理组间生长性能指标的差异

添加OPC对饲喂高水平组胺饲料美洲鳗鲡血清生化指标的影响

与对照组相比,HIS组的GPT和GOT活性均高于对照组(P<0.05),OPC组的这两种转氨酶活性与HIS组相似(P>0.05)。HIS组和OPC组TC、TG、LDL-C、HDL-C水平无显著性差异(P>0.05)。与对照组比较,HIS组ACP、AKP活性较低,IgM、C3水平较低(P<0.05),OPC组较HIS组明显升高(P<0.05)。OPC组血清生化指标与对照组比较无显著性差异(P>0.05)。

表 2 不同处理组间血清生化指标的差异分析

添加OPC对饲喂高水平组胺饲料美洲鳗鲡肝脏代谢的影响

使用肝脏样本进行UPLC-Q-TOF-MS检测分析,每个处理8个重复,数据分正离子模式(上)和负离子模式(下),图中D1 = control group, D2 = HIS group, D3 = OPC group。

火 山 图 分 析

火山图根据VIP值>1和P值<0.05的标准筛选差异代谢物。综合正离子模式和负离子模式下的差异代谢物,与对照组相比,HIS组有101种上调代谢物和42种下调代谢物,主要分为芳香族化合物、核苷、氨基酸、脂质、不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸和维生素等(图1左)。与HIS组相比,OPC组有24种上调代谢物和13种下调代谢物,主要分类为氨基酸和核苷等(图1右)。

图 1 HIS组-对照组火山图(左)、OPC组-HIS组火山图(右)

代 谢 通 路 分 析

通过KEGG分析得出,HIS组vs对照组中花生四烯酸(ARA)代谢、生物素代谢和谷胱甘肽(GSH)代谢是最相关的代谢途径。ARA代谢中5(S)-氢过氧化二十碳四烯酸(5-HPETE)上调、20-羟基二十碳四烯酸(20-HETE)下调,可能干扰肝功能,降低机体对应激和疾病的抵抗力;生物素代谢中生物素上调,可能表明鱼体内生物素的利用增加,降低了肝脏清除自由基的能力和酶的抗氧化能力从而削弱肝脏的抗氧化防御能力;5-L-谷氨酰胺基-L-丙氨酸水平GSH代谢中上调,促进GSH代谢,增加GSH消耗,使肝脏易受损伤。

OPC组vs HIS组的半胱氨酸和蛋氨酸代谢、β-丙氨酸代谢、泛酸和辅酶a生物合成、嘧啶代谢和硫代谢是最相关的途径。半胱氨酸在半胱氨酸、蛋氨酸代谢和硫代谢中上调,二氢尿嘧啶在β-丙氨酸代谢、泛酸和辅酶A生物合成、嘧啶代谢中上调,二氢胸腺嘧啶在嘧啶代谢中下调。半胱氨酸和二氢尿嘧啶上调通过影响相关通路,起到保护肝脏免受组胺引起的氧化应激反应的作用,二氢胸腺嘧啶下调降低了肝脏的DNA损伤。

图 2 HIS组-对照组代谢通路图(左)、OPC组-HIS组代谢通路图(右)


  • 研 究 结 论

饲料中添加300mg/kg HIS影响美洲鳗鲡幼鳗生长及对某些血清生化指标产生负性影响;而添加300mg/kg OPC后,对幼鳗生长及某些血清生化指标负性变化有一定的抵消作用。

肝脏代谢组学表明,高水平组胺通过上调5-HPETE、5-L-谷氨酰胺基-L-丙氨酸和生物素水平,下调20-HETE水平,影响花生四烯酸(ARA)代谢、生物素代谢和谷胱甘肽(GSH)代谢,从而引起肝脏损伤;而OPC通过上调半胱氨酸和二氢尿嘧啶水平,下调二氢胸腺嘧啶水平,起到保护肝脏免受氧化损伤的作用。


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