魏廣蓮　徐鋼春　顧若波等

摘要：選用初始體質量為（2.78±0.09） g的刀鱭幼魚作為研究對象，隨機分為2組（每組3個重復，每個重復500尾），分別投喂不添加魚油（對照組）和添加4.76%精制魚油（HUFA組）的2種配合飼料，飼養(yǎng) 60 d后采樣。通過熒光定量PCR檢測Δ6脂肪酸去飽和酶基因基因在刀鱭幼魚腦、肝臟、肌肉等不同組織中的表達量。結果顯示：飼料中脂肪含量可以上調Δ6脂肪酸去飽和酶基因在組織中的表達。HUFA組刀鱭幼魚Δ6脂肪酸去飽和酶基因在肝臟、心臟中的表達量極顯著高于對照組（P<0.01），在鰓中的表達量顯著高于對照組（P<0.05）。

關鍵詞：刀鱭；脂質代謝；精制魚油；Δ6-脂肪酸去飽和酶； 基因表達；調控機制

中圖分類號： S917 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）07-0233-04

收稿日期：2013-10-23

資助項目：中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費院級專項資金（編號：2013A0903）；國家科技支撐計劃（編號：2012BAD26B05）；國家公益性行業(yè)（農業(yè)）科研專項（編號：201203065）；江蘇省水產三新工程重大專項（編號：DZ2012-1）。

作者簡介：魏廣蓮（1987—），女，安徽淮南人，碩士，主要從事水產遺傳育種和養(yǎng)殖技術研究。E-mail：593501773@qq.com。

通信作者：徐跑，研究員，主要從事水產養(yǎng)殖技術研究。 E-mail：xup@ffrc.cn。人工飼料中的脂肪含量關系到魚類的營養(yǎng)成分、抗病力、繁殖性能以及肌肉品質。所以，魚類飼料中脂肪源、脂肪添加量，特別是高不飽和脂肪酸（highly unsaturated fatty acids，HUFA）添加量成為人們關注的焦點。HUFA在調控魚類能量代謝、維持細胞膜結構等方面起重要作用[1-2]。魚類特別是海水魚類的生長發(fā)育需要足量的HUFA，所以，魚類苗種培育中常使用強化HUFA的生物餌料，或者添加含有HUFA的人工飼料進行魚苗培育[3]。魚油富含不飽和脂肪酸，特別是多不飽和脂肪酸（EPA、DHA），所以，常被作為魚類飼料優(yōu)質的脂肪源[4]。魚類自身也能合成HUFA，其合成能力主要受體內脂肪酸去飽和酶（fatty acid desaturase，F(xiàn)AD）、延長酶（fatty acid elongase，F(xiàn)AE）的限制[5-6]。Δ6脂肪酸去飽和酶（Δ6 fatty acid desaturase，F(xiàn)ADs6）可催化不飽和脂肪酸特定位置上的單鍵形成雙鍵，在HUFA合成過程中起關鍵限速酶的作用。研究發(fā)現(xiàn)，淡水魚體內FAD表達量升高，會使HUFA合成活性提高[7]。魚類的FAD基因結構功能高度保守且活性位點相同，但是合成HUFA能力差異很大。如軍曹魚（Rachycentron canadum）、虹鱒（Oncorhynchus mykiss）等能利用亞油酸或亞麻酸等通過去飽和及延長碳鏈作用合成HUFA，大菱鲆（Scophthalmus maximus）、斑馬魚（Danio rerio）合成HUFA的能力較弱，需要外源補充[8]。魚類HUFA合成途徑存在復雜的進化過程。刀鱭（Coilia nasus）隸屬鯡形目鳀科鱭屬，是長江及淺海水域重要的洄游性經濟魚類[9]。刀鱭以肌肉肥美著稱，營養(yǎng)價值極高。本研究以刀鱭幼魚為研究對象，通過投喂添加精制魚油的飼料，分析Δ6脂肪酸去飽和酶在不同組織中的表達情況，進一步了解刀鱭體內HUFA合成及調控機理機制，以期為探討刀鱭脂質代謝提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1飼料

以養(yǎng)殖場常用的1種干粉飼料進行試驗，主要原料為魚粉、淀粉、魚汁粉、酵母、膨化大豆等，粗蛋白水平固定在24%左右。HUFA組添加精制魚油（無錫市迅達海洋生物制品有限公司）組成見表1。飼料按粉狀配合飼料：水分質量比為 3 ∶2 均勻混合，經16目篩網(wǎng)過濾，制成軟顆粒飼料[10]。使用前測定2組飼料的主要營養(yǎng)成分、脂肪酸組成（表1、表2、表3）。

3結論與討論

3.1FADs6基因在刀鱭幼魚不同組織中的功能

Δ6 脂肪酸去飽和酶基因在魚類不同組織中的表達量可能與魚類自身合成HUFA的能力有關。其在腦中的表達較高表明HUFA對幼魚的神經組織發(fā)育有重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，Δ6脂肪酸去飽和酶在大鼠皮質神經元細胞內的表達對大鼠皮質神經元具有保護作用，能起到抗神經性退化的效果[12]。由于幼魚處于生長發(fā)育的關鍵階段，代謝旺盛，腦中需要合成或攝取大量HUFA以維持其正常的功能及代謝。如Δ6脂肪酸去飽和酶基因在大西洋鱈魚（Gadus morhua）腦中高表達，其次是肝、腎、腸[13]。研究發(fā)現(xiàn)，Δ6脂肪酸去飽和酶基因在虹鱒（Oncorhynchus mykiss）腦、肝、腸等組織中表達量較高[14]。然而，海鱸Δ6脂肪酸去飽和酶在心臟中表達水平最高，其次是腦、腎、肝臟[15]。這可能是因為心臟是重要的神經肌運動器官，并維護n-3 LC PUFA運動神經元。此外，Δ6脂肪酸去飽和酶基因表達可能與不同組織器官的相關營養(yǎng)因子含量有關。有學者認為，F(xiàn)ADs6基因在肝臟中的高表達與脂肪酸合成與分解調控主要場所是肝臟有關，在腸道的高表達與攝食后腸道中的飼料脂肪酸類型、含量有關[16]。本試驗中，Δ6脂肪酸去飽和酶基因在刀鱭幼魚的肝臟、腦、鰓中高表達。FADs6基因在肝臟中高表達是因為肝臟在脂肪代謝調節(jié)中起著非常重要的作用。刀鱭反應迅速、行動敏捷、運動能力強，這可能與刀鱭大腦有豐富的神經管有關。幼魚的神經組織發(fā)育需要攝取大量的HUFA以維持其正常的功能及代謝，這可能是刀鱭腦中FADs6基因高表達的原因。筆者先前對長江刀鱭幼魚的研究發(fā)現(xiàn)（另文撰寫），F(xiàn)ADs6基因在鰓中表達量是7種組織中最低的；在本試驗中，F(xiàn)ADs6基因在鰓中表達量上調，可能受到飼料脂肪水平的影響。endprint

3.2飼料中HUFA對不同組織中FAD基因表達的影響

本試驗中，HUFA組除了腎臟外其他組織FADs6基因表達量均較對照上升，說明刀鱭幼魚組織器官FADs6基因表達量與飼料脂肪含量有一定的相關性。研究表明，飼料中脂肪水平越高，脂肪代謝相關酶的活性越高。鄭珂珂等發(fā)現(xiàn)，飼料中高脂肪可以誘導瓦氏黃顙魚（Pelteobagrus vachelli）肝臟脂蛋白脂肪酶（Lipoprotein lipase，LPL）基因表達[17]。然而，脂肪合成相關酶的活性卻隨著飼料中脂肪水平的升高而降低。王愛民等對吉富羅非魚（GIFT，Oreochromis niloticus）脂肪酸合成酶（fatty acid synthase，F(xiàn)AS）基因研究發(fā)現(xiàn)，飼料脂肪水平能夠抑制FAS mRNA 表達，脂肪水平越高則抑制作用越明顯[18]。馬晶晶等報道，飼料較高水平的n-3HUFA導致黑鯛脂肪酸合成酶活性顯著下降（P<0.05）[19]。本試驗中，F(xiàn)ADs6基因的表達水平隨著飼料中脂肪含量升高呈現(xiàn)上升趨勢，表明FADs6基因能促進脂肪代謝。動物脂肪代謝與HUFA合成的場所有所不同，雞、鳥等禽類主要是通過肝臟來進行脂肪代謝合成，鼠、兔等啃齒動物脂肪代謝主要場所是肝臟、肌肉，河蟹肌肉中脂肪酸合成酶活性普遍高于肝胰腺、卵巢，表明肌肉是河蟹合成脂肪的主要場所，魚類合成脂肪酸的主要場所在肝臟[20-23]。本試驗表明，刀鱭幼魚肝臟中FADs6基因的表達豐度比肌肉中較高，進一步說明肝臟是魚類合成HUFA的主要場所。刀鱭幼魚腦、心臟中FADs6基因高表達的原因有待進一步研究。淡水魚脂肪酸轉化能力具有組織特異性，有些器官脂肪酸含量受飼料影響較小，有些組織脂肪酸含量受飼料影響較大。本試驗表明，隨著飼料中脂肪水平的升高，F(xiàn)ADs6基因表達量升高最快的是肝臟，這與肝臟是脂肪酸合成的場所有關。當飼料提供較多外源脂肪時，機體需要大量的酶參與脂肪的分解、消化、吸收，需要大量FAD酶參與HUFA合成。其次，F(xiàn)ADs6基因表達量升高較快是心臟，心臟是魚類血液輸送的樞紐，HUFA特別是二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）、二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacids，DHA），在維持細胞膜結構與功能、信號轉導、能量代謝等生命活動中發(fā)揮著重要的作用。HUFA是衡量魚肉品質的重要指標。刀鱭肉質細嫩、味道鮮美、營養(yǎng)豐富，與其肌肉中豐富的脂肪酸種類及含量有關[24]。刀鱭幼魚肌肉中共測出21種脂肪酸，可見脂肪酸種類之豐富[31]。魚類的鰓由外胚層形成，不僅有呼吸作用還具有排泄作用。綜上所述，適當提高飼料中脂肪含量，可以誘導FAD基因的高表達，可能會提高HUFA的合成能力，促進脂肪代謝水平。

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