投喂雨生红球藻虾青素条件下的虹鳟血清代谢组学研究

作     者：陈果 王磊 吴旭干 陈荔 李耀鹏 龙晓文 CHEN Guo;WANG Lei;WU Xugan;CHEN Li;LI Yaopeng;LONG Xiaowen

作者机构：大理大学农学与生物科学学院大理671003 上海海洋大学农业农村部鱼类营养和环境生态研究中心上海201306 上海海洋大学农业农村部淡水种质资源重点实验室上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 青海民泽龙羊峡生态水殖有限公司海南州811899 

出 版 物：《基因组学与应用生物学》 (Genomics and Applied Biology)

年 卷 期：2023年第42卷第11期

页      面：1189-1202页

学科分类：090801[农学-水产养殖] 0908[农学-水产] 09[农学] 

基　　金：云南省基础研究计划项目(202101AT070028) 云南爱尔发生物技术股份有限公司技术转化项目(2019310031000118)共同资助 

主　　题：雨生红球藻 天然虾青素 虹鳟 代谢组学 

摘      要：为研究饲料中添加雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)虾青素条件下虹鳟(Oncorhynchus mykiss)血清的代谢响应,以虹鳟商业饲料作为基础饲料(HPA0),添加雨生红球藻,配制2种虾青素含量分别为15 mg/kg和30 mg/kg的实验饲料(分别记为HPA15和HPA30)。实验分HPA0、HPA15和HPA303组,每组3个重复,分别投喂初始体重为0.60 kg左右的虹鳟,养殖周期为16周。养殖结束后,对不同实验组虹鳟血清中的代谢物进行检测,并筛选差异代谢物,然后通过KEGG数据库进行关键代谢通路的富集分析。结果显示,HPA0与HPA15组之间筛选出棕榈酸、棕榈烯酸、磷脂酰胆碱、2-甲基-3-氧代丙酸和乙基葡萄糖醛酸苷等5种代谢物,且其含量均在HPA15组中显著上调,这些差异代谢物主要涉及脂肪酸生物合成代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢等代谢通路;HPA0与HPA30组之间筛选出11种差异代谢物,其中,棕榈酸、棕榈烯酸、磷脂酰胆碱、水苏糖、虾青素、磷脂酰肌醇、γ-谷氨酰亮氨酸和氧化芳樟醇的水平在HPA30组中显著上调,而乙内酰脲-5-丙酸、磷脂酰乙醇胺和邻苯二甲酸单乙基己酯的水平在HPA30组中显著下调,这些差异代谢物主要涉及甘油磷脂代谢、脂肪酸生物合成代谢、亚油酸代谢、自噬等代谢通路;HPA15组与HPA30组之间筛选出9种差异代谢物,其中,鸟嘌呤核苷、肌酸、磷脂酰肌醇、虾青素和8-羟基脱氧鸟苷的水平在HPA30组中显著上调,而磷脂酰胆碱、乙基葡萄糖醛酸苷、2-甲基-3-氧代丙酸和尿苷酸的水平在HPA30组中显著下调,这些差异代谢物主要涉及亚油酸代谢,α-亚麻酸代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,以及甘油磷脂代谢等代谢通路。研究表明,饲料中添加雨生红球藻虾青素可显著提高虹鳟血清中的虾青素水平,有利于降低体内的氧化程度,提高血清中的磷脂酰胆碱和磷脂酰肌醇水平,促进亚油酸、α-亚麻酸、花生四烯酸和甘油磷脂的生物合成代谢,有助于细胞功能的稳定。