草鱼脂肪沉积相关限速酶乙酰辅酶A羧化酶分子与细胞因子调控

基于已完成的国家自然科学基金项目，我们观察到草鱼饲料中的淀粉多转化为脂肪沉积在腹腔，此现象在当前的生产实践中也普遍存在。本项目为解决这一问题，提高饲料糖利用率，选择糖、脂代谢通路中心代谢酶乙酰辅酶A羧化酶（ACC）为重要切入点（已有研究大多从营养素过量或缺乏角度调控脂肪沉积），在个体、组织、细胞和分子等多个层次上（in vivo 和 in vitro），采用代谢组学分析、分子生物学和细胞生物学等现代生物学技术，阐明草鱼体内ACC参与的代谢过程，研究外源性ACC激活/抑制剂对脂肪沉积的调控作用，进而了解草鱼脂肪沉积的机制，探寻调控摄入能量流向的方法，使饲料来源的糖和脂更多用于供能，减少蛋白作为能量的消耗，提高鱼体蛋白质的沉积。研究结果对于了解摄入能量流向及脂肪沉积机制，充实鱼类营养生理学内容具有重要理论意义，在实践中可为草鱼配合饲料的研制提供科学依据，同时还能为人类肥胖症研究提供理论借鉴。

本项目评定了饲料中不同营养素（蛋白、淀粉、脂肪）水平对草鱼体内生理生化，尤其是脂肪沉积的影响，关注了脂肪合成通路中的第一限速酶乙酰辅酶A羧化酶的变化情况、ACC-MA通路与鱼类摄食之间的相互关系及血浆和肝脏中代谢物中间物的含量。实验结果表明：（1）400g kg-1的饲料蛋白水平组的草鱼幼鱼生长表现最佳；在一定程度上草鱼能利用高蛋白水平饲料，高蛋白饲料刺激下丘脑npy表达，从而促进摄食；摄入高蛋白饲料的草鱼幼鱼肝脏蛋氨酸、亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸及丙氨酸的含量低于低蛋白饲料组草鱼肝脏中的含量；此外低蛋白高糖饲料导致脂肪堆积有害肝脏健康。（2）高淀粉水平组的草鱼增重率显著高于低淀粉水平组，峰值出现在300g kg-1饲料淀粉组，当饲料淀粉水平超过300g kg-1后，增重率又显著下降；300g kg-1饲料淀粉组的蛋白沉积率最高，而脂肪沉积率则随着饲料中淀粉水平的升高而明显上升；全鱼粗蛋白含量则出现先上升后下降的规律，最高值出现在150g kg-1饲料淀粉组；草鱼肝脏中acc1mRNA的表达量随着饲料淀粉水平的升高而升高，在300g kg-1饲料淀粉组达到峰值；下丘脑中npy表达量随着饲料淀粉水平的上升而一路下降，acc1则先升后降，峰值出现在250g kg-1饲料淀粉组组；偏最小二乘判别分析（PLS-DA）表明肝脏样本的模型解释率及预测能力良好，但血浆样本模型则不是很理想；代谢物包括糖类、氨基酸、脂肪酸及类固醇；高淀粉水平组的肝脏中下降最明显的四个代谢物分别是L-蛋氨酸、醋酸、棕榈酸和L-脯氨酸，同时胆固醇、硬脂酸、十一酸等相比低淀粉组有所上升；（3）根据增重率及饲料脂质水平，通过二次回归方程计算得到草鱼饲料脂质需求量为65.3g kg-1；随着饲料脂质水平的升高，全鱼粗脂肪含量显著增加，100g kg-1饲料脂质水平组的全鱼脂肪含量显著高于其它各组；低饲料脂质摄入组的草鱼血浆中碱性磷酸酶、谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性较高，但是甘油三酯及胆固醇含量较低；肝脏MDA含量随着饲料脂质含量增加而增加；嗜水气单胞菌应激后存活率最高组为摄食75g kg-1饲料脂质的草鱼组；分别对肝脏、血浆样本进行PCA分析，血浆样本组间区分度比肝脏差，；偏最小二乘判别分析（PLS-DA），肝脏样本的模型解释率及预测能力良好，但血浆样本模型则不如肝脏样本，代谢物包括糖类、氨基酸、脂肪酸及类固醇。