李雅婷 田夢麗 謝換換 郭天宇 牛 津劉永堅 田麗霞
(中山大學生命科學學院水生經(jīng)濟動物研究所,廣州 510275)
飼料中添加肌肉生長抑制素抑制肽對海鱸生長性能、體組成、血清生化指標及肝臟與血清免疫指標的影響
李雅婷 田夢麗 謝換換 郭天宇 牛 津?劉永堅 田麗霞
(中山大學生命科學學院水生經(jīng)濟動物研究所,廣州 510275)
本試驗旨在研究飼料中添加肌肉生長抑制素抑制肽對海鱸生長性能、體組成、血清生化指標及肝臟與血清免疫指標的影響。以初始均重為(9.05±0.05)g的海鱸幼魚為試驗動物,暫養(yǎng)1周后,挑選規(guī)格一致的健康試驗魚480尾,隨機分為4組,每組4個重復(水族箱),每個重復放養(yǎng)30尾魚。4組試驗魚分別投喂肌肉生長抑制素抑制肽添加水平為0(對照)、0.25%、0.50%、0.75%的試驗飼料135 d。結(jié)果顯示:1)0.50%組的增重率(WGR)、特定生長率(SGR)和成活率(SR)均顯著高于對照組(P<0.05),各添加組的飼料系數(shù)(FCR)均顯著低于對照組(P<0.05),且以0.50%組的FCR最低;2)各添加組的背肌粗脂肪含量均顯著低于對照組(P<0.05),0.50%組的背肌粗蛋白質(zhì)含量顯著高于對照組(P<0.05),全魚的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分和背肌的水分、粗灰分含量在各組之間沒有顯著差異(P>0.05);3)0.25%組的血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)和總膽固醇(TC)含量顯著低于其他各組(P<0.05),血清甘油三酯(TG)含量各組間不存在顯著差異(P>0.05);4)0.50%和0.75%組的血清堿性磷酸酶(ALP)活性顯著高于對照組(P<0.05),0.25%和0.50%組的肝臟溶菌酶(LZM)活性顯著高于對照組(P<0.05),肝臟與血清的總抗氧化能力(T-AOC)和肝臟超氧化物歧化酶(SOD)活性各組間不存在顯著差異(P>0.05)。綜上所述,在飼料中添加肌肉生長抑制素抑制肽能夠促進海鱸的生長并提高免疫能力,本試驗條件下最適添加水平為0.50%。
肌肉生長抑制素抑制肽;海鱸;生長性能;血清生化指標;免疫指標
肌肉生長抑制素(myostatin,MSTN)是動物肌肉細胞生長調(diào)控中的一種負調(diào)控因子,即生長分化因子8(growth differentiation factor 8,GDF-8),屬于轉(zhuǎn)化生長因子 β(transforming growth factor β,TGF-β)家族成員。在魚類中,MSTN分布廣泛,其基因可在肌肉、腦、鰓、腸道、腎臟、性腺等處表達[1]。有研究報道,白鱸(Morone chrysops)的MSTN基因表達部位在肌肉中[2]。MSTN在肌肉生長的調(diào)節(jié)方面一直起負調(diào)節(jié)作用[3],魚類MSTN的主要作用與哺乳動物類似。MSTN的調(diào)控機制是作為胞外信號分子與成肌細胞膜上的受體結(jié)合引起受體自身的磷酸化,啟動細胞內(nèi)一系列信號傳導過程,作用于生肌決定因子(MyoD)靶基因的調(diào)控區(qū),調(diào)節(jié)肌肉組成蛋白基因的表達[4-5]。研究表明,經(jīng)基因敲除技術(shù)構(gòu)建的MSTN基因突變純合體小鼠的肌細胞表現(xiàn)出過度增生與肥大,且相比正常小鼠其肌肉量顯著增加[3]。抑制成年鼠MSTN基因的表達能導致其肌肉量增加25%左右[6]。
長期以來人們一直認為蛋白質(zhì)必須水解成游離的氨基酸后才能被利用,直到20世紀60年代Newey等才提出肽可以完整被吸收的證據(jù)[7]。小肽是由2個以上的氨基酸彼此以肽鍵相互連接的化合物,是一種具有多種生物學功能的肽。小肽相比氨基酸的吸收,具有速度快、耗能低、不易飽和且各種肽之間運轉(zhuǎn)無競爭性與抑制性的特點[8],且有大量研究表明飼料中添加小肽能促進動物生長,改善飼料效率,提高動物的免疫力,并具有調(diào)節(jié)肉制品風味等特性。例如,Kotzamanis等[9]研究得出,在飼料中添加10%的小肽對歐洲鱸魚(Dicentrarchus labrax)的生長起到最佳促進作用;于輝等[10]的研究成果表明,飼料中添加酪蛋白小肽能促進草魚(Ctenopharyngodon idella)的生長及對飼料的利用。
MSTN是目前所知的最強的肌肉生長抑制因子,因此人們一直試圖尋找MSTN的抑制物或相關(guān)技術(shù)來抑制MSTN功能的發(fā)揮。已有報道表明MSTN體外抑制物可降低其負向調(diào)節(jié)肌肉生長發(fā)育的作用,導致肌肉量的增加[11]。Whittemore等[12]給小鼠上注射MSTN抗體,結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠肌肉量和體重增加。張寧寧等[13]首先制備 MSTN抗體,然后將獲得的抗體顯微注射到大口黑鱸(Micropterus salmoides)的受精卵卵黃區(qū),結(jié)果顯示具有促進仔魚生長的作用。MSTN抑制肽(MSTN inhibitory peptides)是一種新型小肽,作用機理同MSTN抗體類似,能抑制MSTN的活性。本試驗以海鱸作為試驗動物,以肌肉生長抑制素抑制肽的添加水平為變量,探究飼料中添加不同水平MSTN抑制肽對海鱸生長性能、體組成、血清生化指標、肝臟和血清免疫指標的影響,旨在為海鱸配合飼料的基礎(chǔ)研究和生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)。
1.1 試驗飼料
本試驗配制了4種等氮等脂的試驗飼料(粗蛋白質(zhì)含量約為40.0%,粗脂肪含量約為6.5%),其組成及營養(yǎng)水平如表1所示,試驗飼料中MSTN抑制肽[由共鱗實業(yè)(深圳)有限公司提供]的添加水平分別為0(對照)、0.25%、0.50%和0.75%。所有飼料原料先經(jīng)粉碎,再過40目篩過濾,隨后按表1中的比例準確稱重并初步混合后,在商用飼料攪拌機中攪拌15 min,之后加入預先混勻的魚油、豆油和卵磷脂,再攪拌 15 min,再加入大約40%的蒸餾水(體積/重量),繼續(xù)攪拌15 min,用雙螺桿擠條機(華南理工大學機械工程研究所制作)擠壓成粒徑分別為2.0和3.5 mm的顆粒飼料,經(jīng)打磨后在空調(diào)房中抽干至水分含量在10%左右,而后用封口塑料袋分裝,標記后儲存于-20℃的冰柜中備用。
表1 試驗飼料組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %
續(xù)表1
1.2 試驗動物與飼養(yǎng)管理
養(yǎng)殖試驗在珠海魚蝦營養(yǎng)研究基地進行。選取初始均重為(9.05±0.05)g的海鱸幼魚為試驗動物。在試驗開始前將試驗魚置于1 000 L的水泥池中暫養(yǎng)1周,以便適應試驗條件,暫養(yǎng)期間投喂商品飼料(廣東君有飼料有限公司1號幼蝦料,粗蛋白質(zhì)含量≥41.0%,粗脂肪含量≥4.0%),暫養(yǎng)結(jié)束后開始正式試驗。挑選規(guī)格一致的健康試驗魚480尾,養(yǎng)殖于16個250 L的水族箱中,內(nèi)含200 L咸淡水,每箱放養(yǎng)30尾。每種試驗飼料隨機投喂給 4個水族箱,每天投喂 2次(分別為08:30和18:00),試驗1~4周投喂粒徑為2.0 mm的顆粒飼料,之后投喂粒徑為3.5 mm的顆粒飼料。試驗期間養(yǎng)殖系統(tǒng)微流水設置,初始投喂量按初始體重的6%計算,之后根據(jù)攝食情況及時調(diào)整投喂量,同時記錄投喂量,每天清除殘餌和糞便,殘餌收集干燥稱重。養(yǎng)殖周期為135 d。試驗期間定期進行水質(zhì)測定,水溫為27~31℃,鹽度為6‰~7‰,溶解氧濃度為6~7 mg/L,pH為7.0~7.4,硫酸物濃度為0~0.05 mg/L,亞硝酸氮濃度為0.05~0.10 mg/L,氨氮濃度為0.20~0.40 mg/L。
1.3 樣品采集
養(yǎng)殖試驗期間對魚體的攝食情況、死亡情況以及對外界刺激的反應等進行記錄。135 d的養(yǎng)殖期結(jié)束后,饑餓處理24 h,然后對每個水族箱中的試驗魚進行稱重和記數(shù),用于計算增重率(weight gain rate,WGR)、飼料系數(shù)(feed coefficient ratio,F(xiàn)CR)、成活率(survival rate,SR)和特定生長率(specific growth rate,SGR)。從每個水族箱中隨機取2尾魚作為全魚樣品。每箱再另取5尾魚,測量體長和體重,用于肥滿度(condition factor,CF)的計算;然后用經(jīng)抗凝劑潤洗過的2 mL注射器靜脈竇抽取血液,靜置 2 h后 4℃下4 000 r/min離心10 min后取上清液分裝于1.5 mL離心管中,用于血清生化和免疫指標的測定;取血后進行解剖,分離出對應魚體的內(nèi)臟、肝臟和腸脂,稱重記錄用于臟體比(viscerosomatic index,VSI)、肝體比(hepatosomatic index,HSI)和脂體比(intraperitoneal fat ratio,IPF)的計算,并將肝臟樣品保存于1.5 mL離心管中后迅速凍存于液氮中,用于肝臟免疫指標的測定;最后剝離背部肌肉,用于背肌組成的分析。
肝臟組織勻漿液的制備:取-80℃冰箱凍存的肝臟樣品(0.2~0.4 g)于冰上解凍后,在冰冷的生理鹽水中漂洗,除去血液,濾紙拭干,稱重后放入10 mL離心管中,按照1∶9的比例加入0.86%冷生理鹽水,用全自動樣品快速研磨儀(JXFSTPRP-24,上海凈信實業(yè)發(fā)展有限公司)勻漿后取出,置于離心機中4℃下2 500 r/min離心10 min,取上清液分裝至1.5 mL的離心管中,保存于-80℃后用于肝臟免疫指標的測定。
1.4 指標測定
1.4.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定
飼料、全魚和背肌樣品經(jīng)105℃烘干至恒重,測定其水分含量,烘干后樣品磨粉后進行粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分含量的測定,測定方法分別為凱氏定氮法(1030-Auto-Analyzer,Tecator AB,H?gan?s,瑞典),索氏抽提法(HT6,Tecator AB,H?gan?s,瑞典)、馬福爐550℃灼燒法。
1.4.2 血清生化指標以及肝臟與血清免疫指標的測定
血清樣品送至中山大學附屬第一醫(yī)院,在日立7107A自動生化測定儀上進行總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)含量及堿性磷酸酶(ALP)活性的測定。
血清總抗氧化能力(T-AOC)與肝臟T-AOC和超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LZM)活性以及肝臟蛋白質(zhì)含量均按照南京建成生物工程研究所提供的檢測試劑盒進行測定。
1.5 計算公式
1.6 統(tǒng)計分析
試驗結(jié)果以平均值±標準差表示。采用SPSS 21.0軟件,先經(jīng)單因素方差分析(one-way ANOVA),若有顯著差異,再采用Duncan氏法進行組間的多重比較檢驗,P<0.05為顯著性差異。
2.1 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸生長性能的影響
由表2可以看出,0.50%組的終末體重、增重率和特定生長率顯著高于對照組和0.25%組(P<0.05),但與0.75%組沒有顯著差異(P>0.05),且0.50%組的增重率比對照組高出24.9%;0.50%組的成活率顯著高于對照組和0.75%組(P<0.05),但與0.25%組沒有顯著差異(P>0.05);0.5%組的飼料系數(shù)顯著低于其他各組(P<0.05);各形態(tài)學指標(肥滿度、臟體比、肝體比和脂體比)在各組間均不存在顯著性差異(P>0.05)。
表2 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸生長性能的影響Table 2 Effects of MSTN inhibitory peptides supplementation on growth performance of sea bass(Lateolabrax japonicas)
2.2 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸體組成的影響
由表3可以看出,全魚的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分的含量各組之間均無顯著差異(P>0.05)。背肌水分和粗灰分含量各組之間無顯著差異(P>0.05);0.50%組的背肌粗蛋白質(zhì)含量顯著高于其余各組(P<0.05),其余各組間無顯著差異(P>0.05);添加MSTN抑制肽的3個組的背肌粗脂肪含量均顯著低于未添加MSTN抑制肽的對照組(P<0.05)。
表3 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸體組成的影響(濕重基礎(chǔ))Table 3 Effects of MSTN inhibitory peptides supplementation on body composition of sea bass(Lateolabrax japonicas)(wet weight basis) %
2.3 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸血清生化指標的影響
由表4可以看出,0.25%組的血清總蛋白、白蛋白和總膽固醇的含量均顯著低于其他各組(P< 0.05),其他各組間不存在顯著差異(P>0.05);血清甘油三酯含量隨MSTN抑制肽添加水平的增加呈下降趨勢,但組間差異不顯著(P>0.05)。
表4 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸血清生化指標的影響Table 4 Effects of MSTN inhibitory peptides supplementation on serum biochemical indices of sea bass(Lateolabrax japonicas)
2.4 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸肝臟與血清免疫指標的影響
由表4可以看出,肝臟與血清T-AOC、肝臟SOD活性在各組間均不存在顯著差異(P>0.05);0.25%與0.50%組的肝臟溶菌酶活性顯著高于對照組與0.75%組(P<0.05);血清堿性磷酸酶活性隨著MSTN抑制肽添加水平的增加總體呈上升趨勢,且0.50%和0.75%組顯著高于對照組和0.25%組(P<0.05)。
表5 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸肝臟與血清免疫指標的影響Table 5 Effects of MSTN inhibitory peptides supplementation on liver and serum immune indices of sea bass(Lateolabrax japonicas)
3.1 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸生長性能的影響
本試驗結(jié)果表明,添加0.50%MSTN抑制肽有利于海鱸的生長,并可提高成活率及降低飼料系數(shù)。查閱資料發(fā)現(xiàn),關(guān)于MSTN抑制物在水產(chǎn)動物飼料中應用的研究基本沒有,其研究主要集中在免疫中和方面,即利用免疫學原理,通過主動免疫或被動免疫有效中和體內(nèi)的MSTN,滅活其生物學功能,進而達到促進肌肉生長發(fā)育的目的。研究表明,給小鼠[12]、大口黑鱸受精卵[13]、肉雞卵黃[14]注射MSTN抗體后,可以使小鼠和肉雞的骨骼肌的量增加,也可促進大口黑鱸仔魚的生長。Tang等[15]給小鼠注射含MSTN的基因疫苗后發(fā)現(xiàn),其肌肉的產(chǎn)量和力量顯著提高。給杜氏肌營養(yǎng)不良(Duchenne muscular dystrophy)模型小鼠腹腔注射MSTN抗體3個月后,小鼠的體重、肌肉量、肌肉體積均增加,成年大鼠給予MSTN抗體后肌肉量增加[11]。還有其他方面的研究,比如在斑馬魚胚胎早期發(fā)育階段對MSTN轉(zhuǎn)錄子的沉默促進了肌肉的生長發(fā)育,并導致肌肉的增生或肥大[16-17]。轉(zhuǎn)基因小鼠過度表達顯性負型MSTN,特異性結(jié)合活化素受體蛋白(ActR)ⅡB時,會出現(xiàn)肌肉量大幅增長的現(xiàn)象,相當于MSTN基因缺失型小鼠[18]。這些研究均表明 MSTN抑制物有助于機體生長及肌肉量的增加,與本試驗添加0.5%MSTN抑制肽有助于魚體生長的結(jié)果一致。同時,MSTN抑制肽是一種小肽,而大量的試驗表明在飼料中添加小肽對水生動物的生長性能有明顯的促進作用。例如:姜柯君[19]研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加0.75%和1.00%的小肽能顯著提高星斑川鰈幼魚(Platichthys stellatus)的增重率、攝食率和特定生長率;劉福星等[20]研究發(fā)現(xiàn),在凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)飼料中添加6%樂能小肽可提高對蝦的生長速度、飼料轉(zhuǎn)化率和成活率。就目前可參考的資料來看,MSTN抑制肽助力于海鱸生長和飼料吸收的原因可能有如下幾點:首先,MSTN抑制肽作為一種小肽,具有吸收快、耗能少、載體不易飽和等特點,能夠提高氨基酸的吸收速度,從而有效提高飼料蛋白質(zhì)的利用率[21];其次,小肽可促進腸道蠕動,改善消化機能,促進動物的生長[22];最后,MSTN抑制肽在肌肉發(fā)育過程中抑制了MSTN功能的發(fā)揮,從而減少MSTN對成肌細胞的增生與分化的抑制作用,即降低了MSTN負向調(diào)節(jié)肌肉生長發(fā)育的作用,導致肌肉量的增加,促進生長[11]。本試驗中,MSTN抑制肽添加水平為0.50%時,海鱸的生長性能表現(xiàn)最好,而高于該添加水平(如0.75%)對生長則并未表現(xiàn)出進一步促進的作用,但由于本試驗只設置了3個梯度,目前的結(jié)果還不能表明MSTN抑制肽添加水平高于0.50%時不能進一步促進魚體的生長甚至抑制其生長,建議在后續(xù)研究工作提高添加水平,以探討更高劑量添加MSTN抑制肽對魚體生長及飼料利用的影響。
3.2 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸體組成的影響
本試驗結(jié)果表明,0.50%組的背肌粗蛋白質(zhì)含量顯著高于其他各組,所有添加MSTN抑制肽的組的背肌粗脂肪含量顯著低于對照組,與岳志剛等[23]報道的MSTN基因缺失可導致動物肌肉增加和脂肪減少的結(jié)果一致。Lin等[24]證實敲除MSTN基因的9~10月齡小鼠比正常小鼠脂肪組織減少了20%。小肽在幼齡草魚飼料中的應用研究亦有相似結(jié)果[10]。 姜柯君[19]研究結(jié)果顯示,飼料中添加1.0%和1.5%小肽顯著提高了星斑川鰈幼魚背肌粗蛋白質(zhì)含量,而背肌粗脂肪含量在不添加小肽的對照組含量最高。造成背肌粗蛋白質(zhì)含量顯著增多的原因與促進魚體生長的原因一致。而引起背肌粗脂肪含量減少的原因,從以往的研究結(jié)果分析可能有以下4點:其一,小肽飼料添加劑提高了生物體蛋白質(zhì)的合成,進而減少了氨基酸轉(zhuǎn)化為脂肪的去向,從而有效減少脂肪在魚體內(nèi)的堆積;其二,MSTN的缺少可以抑制脂肪細胞的生長發(fā)育,同時促進脂質(zhì)代謝[23];其三,增重率提高即增加肌肉量相當于增加靜態(tài)能量消耗,靜態(tài)能量消耗的增加使脂肪的生成量減少[25];其四,缺少MSTN的機體環(huán)境可能對前體脂肪細胞的形成或者脂肪細胞中甘油三酯的合成有影響[25]。
3.3 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸血清生化指標的影響
血清總蛋白含量反映了機體蛋白質(zhì)代謝的水平,可用于衡量蛋白質(zhì)和氨基酸的利用率[26]。血清白蛋白既是營養(yǎng)物質(zhì)的載體,又是機體蛋白質(zhì)的來源之一,可用于維持血液滲透壓,提高能量和修補組織[27]。本試驗中,0.25%組血清總蛋白和白蛋白的含量顯著低于其他各組,與以往研究結(jié)果相反。已有研究指出,飼料中添加小肽可以促進星斑川鰈魚血清蛋白質(zhì)的合成,增加球蛋白的數(shù)量,提高機體免疫力[19]。而0.50%和0.75%組的血清白蛋白和總蛋白含量與對照組不存在顯著差異,猜測本試驗中的MSTN抑制肽添加水平還不足以顯著增強海鱸血清蛋白質(zhì)的合成,甚至較少量的MSTN抑制肽還會降低血清蛋白質(zhì)的合成,具體原因還有待進一步研究。
總膽固醇和甘油三酯是機體脂肪堆積情況的反映指標[28]。本試驗中,0.25%組血清總膽固醇含量顯著低于其他各組。與姜柯君[19]的報道在星斑川鰈魚中添加小肽的各試驗組的血清總膽固醇含量低于對照組,以及Lin等[24]報道的MSTN基因敲除小鼠的血液膽固醇含量低于正常小鼠的結(jié)果相一致。其原因可能是MSTN抑制肽的添加促進了脂質(zhì)代謝,從而降低血清中脂類物質(zhì)的含量。添加MSTN抑制肽的各組的血清甘油三酯含量均低于對照組,但各添加組間不存在顯著差異,猜測是本試驗中的MSTN抑制肽添加水平還不足以顯著降低海鱸血清甘油三酯的含量。
3.4 飼料中添加MSTN抑制肽對海鱸肝臟與血清免疫指標的影響
血液中的堿性磷酸酶活性是衡量磷元素是否充足的有效參考指標,血清中的堿性磷酸酶活性可以反映組織的鈣、磷消化情況。當魚類生長需要鈣元素增多時,堿性磷酸酶可以催化骨組織釋放鈣元素滿足機體需求。因此,堿性磷酸酶活性在一定程度內(nèi)增長有助于魚類生長和骨骼發(fā)育。在本試驗中,添加MSTN抑制肽的各組的血清堿性磷酸酶活性皆高于對照組,以0.50%組的活性最高,此結(jié)果與生長結(jié)果相對應。
機體防御體系的總抗氧化能力的強弱與健康程度有非常密切的聯(lián)系,其包括酶促抗氧化和非酶促抗氧化兩大體系,前者依賴于機體中各種抗氧化酶(如過氧化氫酶、谷胱甘肽過氧化物酶等)發(fā)揮作用,后者主要依賴于金屬蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素等發(fā)揮作用[29]。其中,超氧化物歧化酶是機體過氧化物酶系統(tǒng)的一種,可特異性地催化機體由于自身代謝或外界脅迫下做產(chǎn)生的一系列有毒的超氧化物,并將其轉(zhuǎn)化為過氧化氫和氧,再由過氧化氫酶系統(tǒng)的其他成員轉(zhuǎn)化過氧化氫為水和氧,從而保障機體正常的生理功能[30]。整個體系的防護氧化作用主要有3條途徑:其一,通過消除活性氧與自由基以抑制脂質(zhì)過度氧化;其二,分解過氧化物,阻斷過氧化鏈;其三,除去具有催化作用的金屬離子。本試驗中,飼料添加MSTN抑制肽對肝臟總抗氧化能力、超氧化物歧化酶活性與血清總抗氧化能力均沒有產(chǎn)生顯著影響,說明MSTN抑制肽對海鱸的抗氧化能力的影響不顯著。
溶菌酶是魚類機體中巨噬細胞和嗜中性粒細胞產(chǎn)生的一種重要的非特異性免疫因子,在魚體中起重要的防御作用。溶菌酶通過水解細菌細胞壁而致細菌死亡,且可以誘導調(diào)節(jié)其他免疫因子的合成分泌[31]。本試驗中,飼料中添加0.25%與0.50%MSTN抑制肽時肝臟溶菌酶活性顯著性高于對照組。一方面,溶菌酶活性升高后可進一步可誘導其他免疫因子,共同參與免疫防御,提高機體的免疫力[32];另一方面,MSTN抑制肽提高免疫活性可能是通過水解產(chǎn)生免疫活性肽(如免疫刺激肽和抗菌肽等),免疫活性肽最終參與魚類機體內(nèi)的免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)[33]。
綜合上述結(jié)果,在本試驗條件下,海鱸飼料中MSTN抑制肽的最適添加水平為0.50%。
[1]趙浩斌,彭扣,王玉鳳,等.魚類肌肉生長抑制素研究進展[J].水生生物學報,2006,30(2):227-231.
[2]RODGERS B D,WEBER G M,SULLIVAN C V,et al.Isolation and characterization of myostatin complementary deoxyribonucleic acid clones from two commercially important fish:Oreochromis mossambicusandMorone chrysops[J].Endocrinology,2001,142(4):1412-1418.
[3]MCPHERRON A C,LAWLER A M,LEE S J.Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-β superfamily member[J].Nature,1997,387(6628):83-90.
[4]ZHU X Y,TOPOUZIS S,LIANG L F,et al.Myostatin signaling through Smad2,Smad3 and Smad4 is regulated by the inhibitory Smad7 by a negative feedback mechanism[J].Cytokine,2004,26(6):262-272.
[5]羅鈞秋,陳代文.肌肉生長抑制素(MSTN)對肌肉調(diào)控的分子作用機制[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2007(7):36-38.
[6]WELLE S,BHATT K,PINKERT C A,et al.Muscle growth after postdevelopmental myostatin gene knockout[J].American Journal of Physiology:Endocrinology and Metabolism,2007,292(4):E985-E991.
[7]GILBERT E R,WONG E A,WEBB K E.Board-invited review:peptide absorption and utilization:implications for animal nutrition and health[J].Journal of Animal Science,2008,86(9):2135-2155.
[8]肖楓,辛莉,康懷彬.生物活性肽的功能及其在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應用的研究進展[J].水產(chǎn)科學,2008,27(10):553-554.
[9]KOTZAMANIS Y P,GISBERT E,GATESOUPE F J,et al.Effects of different dietary levels of fish protein hydrolysates on growth,digestive enzymes,gut microbiota,and resistance toVibrio anguillarumin European sea bass(Dicentrarchus labrax)larvae[J].Comparative Biochemistry and Physiology Part A:Molecular&Integrative Physiology,2007,147(1):205-214.
[10]于輝,馮健,劉棟輝,等.酪蛋白小肽對幼齡草魚生長和飼料利用的影響[J].水生生物學報,2004,28(5):526-530.
[11]BOGDANOVICH S,KRAG T O B,BARTON E R,et al.Functional improvement of dystrophic muscle by myostatin blockade[J].Nature,2002,420(6914):418-421.
[12]WHITTEMORE L A,SONG K N,LI X P,et al.Inhibition of myostatin in adult mice increases skeletal muscle mass and strength[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2003,300(4):965-971.
[13]張寧寧,白俊杰,李勝杰,等.大口黑鱸肌肉生長抑制素多克隆抗體的制備及其對仔魚生長影響[J].生物技術(shù)通報,2009(12):129-133.
[14]KIM Y S,BOBBILI N K,PAEK K S,et al.Production of a monoclonal anti-myostatin antibody and the effects of in ovo administration of the antibody on posthatch broiler growth and muscle mass[J].Poultry Science,2006,85(6):1062-1071.
[15]TANG L,YAN Z,WAN Y,et al.Myostatin DNA vaccine increases skeletal muscle mass and endurance in mice[J].Muscle&Nerve,2007,36(3):342-348.
[16]AMALI A A,LIN C J F,CHEN Y H,et al.Up-regulation of muscle-specific transcription factors during embryonic somitogenesis of zebrafish(Danio rerio)by knock-down of myostatin-1[J].Developmental Dynamics,2004,229(4):847-856.
[17]ACOSTA J,CARPIO Y,BORROTO I,et al.Myostatin gene silenced by RNAi show a zebrafish giant phenotype[J].Journal of Biotechnology,2005,119(4):324-331.
[18]LEE S J,MCPHERRON A C.Regulation of myostatin activity and muscle growth[J].Proceedings of the Na-tional Academy of Sciences of the United States of A-merica,2001,98(16):9306-9311.
[19]姜柯君.小肽對星斑川鰈(Platichthys stellatus)幼魚生長、肌肉品質(zhì)和生理生化指標的影響[D].碩士學位論文.上海:上海海洋大學,2013.
[20]劉福星,金志強,李新鄂.樂能小肽在南美白對蝦飼料中的應用[J].中國飼料,2004(23):28-29.
[21]李清,肖調(diào)義,毛華明.生物活性肽在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究進展[J].內(nèi)陸水產(chǎn),2004(11):39-41.
[22]CLARE D A,SWAISGOOD H E.Bioactive milk peptides:a prospectus[J].Journal of Dairy Science,2000,83(6):1187-1195.
[23]岳志剛,楊福合,邢秀梅,等.肌肉生長抑制素的研究新進展[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2010(6):31-33.
[24]LIN J,ARNOLD H B,DELLA-FERA M A,et al.Myostatin knockout in mice increases myogenesis and decreases adipogenesis[J].Biochemical and Biophysical Research Communications,2002,291(3):701-706.
[25]MCPHERRON A C,LEE S J.Suppression of body fat accumulation in myostatin-deficient mice[J].The Journal of Clinical Investigation,2002,109(5):595-601.
[26]錢云霞,陳惠群,孫江飛.饑餓對養(yǎng)殖鱸魚血液生理生化指標的影響[J].中國水產(chǎn)科學,2002,9(2):133-137.
[27]ZHOU S,WANG G B,YANG Z B.Study on effect of plant small peptides on blood biochemical indexes and gut flora of suckling piglets[J].Chinese Journal of Animal Nutrition,2008,20(1):40-45.
[28]李富偉.肽的制備工藝及肽對肉雞生長性能影響機理研究[D].博士學位論文.北京:中國農(nóng)業(yè)科學院,2003.
[29]SHIELLS R,F(xiàn)ALK G.Retinal on-bipolar cells contain a nitric oxide-sensitive guanylate cyclase[J].Neuroreport,1992,3(10):845-848.
[30]MCRAE M P.Vitamin C supplementation lowers serum low-density lipoprotein cholesterol and triglycerides:a meta-analysis of 13 randomized controlled trials[J].Journal of Chiropractic Medicine,2008,7(2):48-58.
[31]鄭清梅,吳銳全,葉星.水生動物溶菌酶的研究進展[J].上海水產(chǎn)大學學報,2006,15(4):483-487.
[32]朱忠珂.玉米-豆粕日糧添加微生物酶對肉仔雞生產(chǎn)性能、消化代謝及免疫功能的影響[D].碩士學位論文.楊凌:西北農(nóng)林科技大學,2004.
[33]DAOUD R,DUBOIS V,BORS-DODITA L,et al.New antibacterial peptide derived from bovine hemoglobin[J].Peptides,2005,26(5):713-719.
Effects of Myostatin Inhibitory Peptides Supplementation on Growth Performance,Body Composition,Serum Biochemical Indices,Serum and Liver Immune Indices of Sea Bass(Lateolabrax japonicas)
LI Yating TIAN Mengli XIE Huanhuan GUO Tianyu NIU Jin?LIU Yongjian TIAN Lixia
(Institute of Aquatic Economic Animals,School of Life Sciences,Sun Yat-Sen University,Guangzhou510275,China)
The study was conducted to investigate the effects of myostatin(MSTN)inhibitory peptides supplementation on growth performance,body composition,serum biochemical indices,serum and liver immune indices of sea bass(Lateolabrax japonicas).Using juvenile sea bass with the average initial body weight of(9.05±0.05)g as test animals,after one week feeding,a total of 480 healthy sea bass with the similar size were randomly divided into 4 groups with 4 replicates(aquariums)per group and 30 fish per replicate.The fish in those 4 groups were fed experimental diets supplemented with 0(control),0.25%,0.50%and 0.75% MSTN inhibitory peptides,respectively,and lasted for 135 days.The results showed as follows:1)the weight gain rate(WGR),specific growth rate(SGR)and survival rate(SR)of fish fed diet containing 0.50% MSTN inhibitory peptides were significantly higher than those of fish fed control diet(P<0.05),while the feed conversion ratio(FCR)of fish fed diets containing 0.25%,0.50%and 0.75%MSTN inhibitory peptides was significantly lower than that of fish fed control diet(P<0.05),and 0.50%group had the lowest FCR.2)No significant differences were found in the contents of whole body moisture,crude protein,crude lipid and ash among all groups(P>0.05),while dorsal muscle crude lipid content of fish fed diets containing 0.25%,0.50%and 0.75%MSTN inhibitory peptides was significantly lower than that of fish fed control diet(P<0.05),and dorsal muscle crude protein content of fish fed diet containing 0.50%MSTN inhibitory peptides was significantly higher than that of fish fed control diet(P<0.05).3)Serum total protein(TP),albumin(ALB)and total cholesterol(TC)contents of fish fed diet containing 0.25%MSTN inhibitory peptides were significantly lower than those of fish fed other diets(P<0.05).Yet,no significant difference was discovered in serum triglycerides(TG)content among all groups(P>0.05).4)Serum alkaline phosphatase(ALP)activity of fish fed diets containing 0.50%and 0.75%MSTN inhibitory peptides were significantly higher than that of fish fed control diet(P<0.05).Liver lysozyme(LZM)activity of fish fed diets containing 0.25%and 0.50%MSTN inhibitory peptides was significantly higher than that of fish fed control diet(P<0.05).No significant differences were found in liver total antioxidant capacity(T-AOC)and superoxide dismutase(SOD)activity among all groups(P>0.05).According to the above results,it is concluded that MSTN inhibitory peptides can effectively improve growth and immune capacity of sea bass.In addition,the suitable dietary MSTN inhibitory peptides supplemental level is 0.50%for sea bass under this experimental condition.[Chinese Journal of Animal Nutrition,2017,29(2):519-528]
MSTN inhibitory peptides;sea bass(Lateolabrax japonicas);growth performance;serum biochemical indices;immune indices
S963
A
1006-267X(2017)02-0519-10
10.3969/j.issn.1006-267x.2017.02.019
(責任編輯 菅景穎)
2016-07-26
海洋經(jīng)濟創(chuàng)新發(fā)展區(qū)域示范專項項目(GD2012-B01)
李雅婷(1992—),女,廣西桂林人,碩士研究生,從事水生經(jīng)濟動物營養(yǎng)與飼料研究。E-mail:liyat2014@163.com
?通信作者:牛 津,副教授,碩士生導師,E-mail:edls@m(xù)ail.sysu.edu.cn
?Corresponding author,associate professor,E-mail:edls@m(xù)ail.sysu.edu.cn