【摘要】：琥珀酸(Succinic acid)作為三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物之一,在機(jī)體代謝中具有重要地位。琥珀酸能提高動(dòng)物抗應(yīng)激能力和抗病力,對(duì)脂肪酶活性和胰島素敏感性均有顯著促進(jìn)作用;另外,琥珀酸也可以通過糖異生轉(zhuǎn)變成葡萄糖,為機(jī)體提供能量。然而,琥珀酸對(duì)魚類糖穩(wěn)態(tài)和能量代謝的影響還鮮有報(bào)道。本研究首先建立斑馬魚琥珀酸養(yǎng)殖模型,向1月齡斑馬魚投喂5種琥珀酸(以琥珀酸鈉形式,sodium succinate,以下簡(jiǎn)寫為SS)處理組,包括SS 0%(即對(duì)照組,CK)、SS 0.05%、SS 0.1%、SS 0.15%及SS 0.2%。飽食投喂2周結(jié)果表明琥珀酸不影響存活率與攝食率,但顯著促進(jìn)增重,尤其以0.15%SS組時(shí)增重最顯著(P=0.006),與CK相比提高21.1%。盡管飼料轉(zhuǎn)化效率無顯著差異,但0.15%SS組飼料能量轉(zhuǎn)化效率顯著提高(P=0.007),且能量增長(zhǎng)率提高1.08倍(P=0.007),此外,0.15%SS組標(biāo)準(zhǔn)代謝能顯著降低40.3%(P=0.007),說明琥珀酸鈉的促生長(zhǎng)作用與宿主能量消耗降低有關(guān)。與CK相比,0.15%SS組粗蛋白和粗脂肪分別提高2.8%(P=0.029)和24.34%(P=0.008),且腸道菌群結(jié)構(gòu)被顯著改變。TAG分析表明,0.15%SS組腸道、肝臟、肌肉分別升高69.8%(P=0.014)、89.2%(P=0.033)、2.8倍(P=0.036),且肌纖維面積升高15.5%(P=0.035)。對(duì)斑馬魚糖耐受性和SDH活性及基因表達(dá)分析,0.15%SS組斑馬魚糖耐受性顯著提高。腹腔注射葡萄糖后,血糖在1 h時(shí)開始下降,6 h恢復(fù)到正常水平。但與CK相比,0.15%SS組血糖下降速度顯著快于CK,2 h、4 h下降速度分別增加19.1%(P=0.021)、24.7%(P=0.032),5 h時(shí)下降速度增加43.7%(P0.001)。另外,腸道SDH活性及基因表達(dá)分別提高26.4%(P=0.043)和70.3%(P=0.009);肝臟分別提高77.3%(P=0.047)和97.0%(P=0.019);肌肉SDH活性提高70.3%(P=0.009)。說明琥珀酸鈉可維持斑馬魚糖穩(wěn)態(tài),以及可作為三羧酸循環(huán)底物直接進(jìn)入機(jī)體參與代謝。為進(jìn)一步說明琥珀酸鈉是如何影響斑馬魚營(yíng)養(yǎng)代謝的,對(duì)其腸道、肝臟和肌肉中三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與CK相比:1、腸道糖異生關(guān)鍵酶G6Pase、PEPCK活性分別降低35.9%(P=0.027)和39.7%(P=0.055),其基因分別下調(diào)51.4%(P=0.004)和54.8%(P=0.009);參與脂合成的ACC和FAS基因分別上調(diào)77.9%(P=0.066)和76.7%(P=0.001),參與甘油三酯分解的ATGL基因下調(diào)58.2%(P=0.012);參與蛋白降解的GDH1a和APN基因分別下調(diào)45.9%(P=0.007)和38.1%(P=0.017)。2、肝臟G6Pase、PEPCK活性分別升高87.1%(P=0.009)和79.2%(P=0.004),其基因分別上調(diào)1.4倍(P=0.005)和45.0%(P=0.036),且糖原合酶(Gys)基因上調(diào)1.2倍(P=0.038);ACC、FAS和DGAT2基因分別上調(diào)64.3%(P=0.039)、83.6%(P=0.032)和1.7倍(P=0.024),HAD基因下調(diào)53.5%(P=0.04);GDH1a和APN基因分別下調(diào)31.8%(P=0.018)和51.3%(P=0.011)。3、肌肉糖酵解關(guān)鍵酶PFK基因上調(diào)86.7%(P=0.016),Gys基因上調(diào)1.9倍(P=0.045);ACC和FAS基因分別上調(diào)89.7%(P=0.021)和2.2倍(P=0.034),CPT1A和ACOX3基因分別下調(diào)59.1%(P=0.005)和80.1%(P=0.001);GDH1a和APN基因分別下調(diào)33.1%(P=0.004)和58.6%(P=0.033)。以上結(jié)果說明,飼料中添加0.15%琥珀酸鈉可以改善斑馬魚糖穩(wěn)態(tài),加強(qiáng)三羧酸循環(huán);抑制腸道糖異生、脂肪分解和蛋白質(zhì)分解過程,節(jié)約腸道中的蛋白質(zhì)和脂肪,使更多的蛋白質(zhì)和脂肪到肝臟和肌肉利用,促進(jìn)肝臟和肌肉蛋白質(zhì)和脂肪合成,從而促進(jìn)斑馬魚生長(zhǎng)(能量沉積);為琥珀酸在魚類糖穩(wěn)態(tài)和營(yíng)養(yǎng)代謝中的作用提供參考。
【圖文】：

圖 1 三羧酸循環(huán)Fig1 Tricarboxylic acid cycle及意義低下及對(duì)蛋白質(zhì)的高需求，不僅增加了魚類養(yǎng)殖成本，正常生長(zhǎng)并且造成水體污染，使得尋找安全有效促進(jìn)魚腸道微生物對(duì)宿主生長(zhǎng)、免疫、代謝方面的重要調(diào)控作鈉是一種重要的腸道微生物發(fā)酵產(chǎn)物和三羧酸循環(huán)重要此，本研究的目的旨在探討琥珀酸對(duì)斑馬魚糖穩(wěn)態(tài)及營(yíng)添加提供參考。斑馬魚養(yǎng)殖試驗(yàn)來先確定飼料中琥珀酸鈉的最適添加濃態(tài)和能量收支發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料中琥珀酸鈉添加劑量達(dá)到 0作為三羧酸循環(huán)的底物參與促進(jìn)斑馬魚的能量代謝。進(jìn)養(yǎng)物質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，琥珀酸鈉可以抑制腸道糖異生過程、肝糖原合成、脂肪蓄積及蛋白質(zhì)合成；促進(jìn)肌肉肌糖表明，飼料中添加琥珀酸鈉可以改善斑馬魚糖穩(wěn)態(tài)，在

在最后一次飼喂 4-6 h，每個(gè)處理組隨機(jī)取 36 尾魚，用冰水浴麻醉的方法麻醉斑馬魚，吸盡魚體表面水分，無菌剖取腸道，收集內(nèi)容物。為了避免個(gè)體間的差異，6 尾魚的腸道內(nèi)容物進(jìn)行混樣處理，每個(gè)處理設(shè)置 6 個(gè)重復(fù)。樣品處理和腸道菌群分析由上海美吉生物完成。2.3.11 數(shù)據(jù)分析采用 GraphPad Prism 5 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因子方差分析。若組間差異顯著，，則進(jìn)行Duncan’s 多重比較。結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（mean±SE）表示。P＜0.05 時(shí)認(rèn)為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異，以“*”標(biāo)記；P＜0.01 時(shí)認(rèn)為存在統(tǒng)計(jì)學(xué)極顯著差異，以“**”標(biāo)記。2.4 試驗(yàn)結(jié)果2.4.1 琥珀酸鈉促進(jìn)斑馬魚增重養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)斑馬魚進(jìn)行單尾稱重，并對(duì)其生長(zhǎng)指標(biāo)（圖 2.1）進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果顯示，琥珀酸鈉在任何添加濃度下，對(duì)于斑馬魚存活率、日攝食率、飼料轉(zhuǎn)化效率無顯著影響；但在飼料中添加琥珀酸鈉，可以促進(jìn)斑馬魚的生長(zhǎng)，尤其是當(dāng)琥珀酸鈉的添加量為 0.15%時(shí)，斑馬魚的增重率增加了 21.1%（P=0.006）。因此，后續(xù)試驗(yàn)中，僅對(duì)不添加琥珀酸鈉的對(duì)照組和添加 0.15%琥珀酸鈉的處理組進(jìn)行分析。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S963

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本文編號(hào)：2697726