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高糖饲料中添加黄连素对不同食性鱼类生长,糖代谢和肠道菌群的影响

魏梦琳

高糖饲料中添加黄连素对不同食性鱼类生长,糖代谢和肠道菌群的影响

魏梦琳1
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作者信息

  • 1. 广东海洋大学
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摘要

黄连素是一种从植物中提取的生物碱,分子式 C20H18NO4+,分子量 336.36。黄连素可用来治疗糖尿病,还能调节鸡兔等动物的糖脂代谢稳态,但迄今为止有关其调节鱼类葡萄糖稳态的研究较少。鱼类对糖的利用能力低下,不同食性鱼类对糖利用的能力也不相同。本实验以肉食性鱼类珍珠龙胆石斑鱼、杂食性鱼类尼罗罗非鱼以及草食性鱼类草鱼为研究对象,在高糖饲料中添加黄连素,通过经典的营养学方法、分子生物学技术和组学方法,探究黄连素对不同食性鱼的生长性能、糖代谢能力、胆汁酸合成和肠道菌群的影响。 1、高糖饲料中添加黄连素对珍珠龙胆石斑鱼生长、糖代谢能力、胆汁酸合成以及肠道菌群的影响 以珍珠龙胆石斑鱼为研究对象,对照组(C)碳水化合物水平为 20.2%,高糖组(H)碳水化合物水平为 30.2%,HB1-HB4组是在高糖组的基础上添加 25、50、75、100mg/kg 黄连素。养殖周期为八周,实验结果显示:高糖饲料增加了石斑鱼的饲料系数(FC),增加了糖异生酶丙酮酸脱羧酶(PC)等活力和肝肠胆汁酸的含量(P<0.05)。在高糖饲料中添加黄连素后,与C组相比,HB2组的甘油三酯(TG)等血清生化指标降低(P<0.05),丙酮酸激酶(PK)等糖酵解酶的活力和基因表达增加(P<0.05),PC 等糖异生酶的活力和基因表达降低(P<0.05),糖原的含量增加(P<0.05)。HB2 组胆固醇 7α-羟化酶(CYP7A1)等的胆汁酸限速酶的活力和基因表达显著低于C组(P<0.05),肝肠胆汁酸的含量增加(P<0.05)。肠道菌群结果显示,HB2组的变形菌门和厚壁菌门丰度降低。综上所述,高糖饲料中添加少量黄连素能对产生胆汁酸的肠道菌群造成影响,进而抑制糖异生,最终调节石斑鱼葡萄糖稳态。因此在高糖饲料添加 49mg/kg的黄连素有利于石斑鱼的生长。 2、高糖饲料中添加黄连素对尼罗罗非鱼生长、糖代谢能力、胆汁酸合成以及肠道菌群的影响 以尼罗罗非鱼为研究对象,对照组(C)碳水化合物水平为 29.1%,高糖组(H)碳水化合物水平为 44.1%,HB1-HB4组是在高糖组的基础上添加 25、50、75、100mg/kg 黄连素。养殖周期为八周,实验结果显示:高糖饲料降低了罗非鱼的增重率(WGR),增加了血清中血糖(GLU)等含量,肝脏糖异生酶丙酮酸脱羧酶(PC)等活力,肠道胆汁酸含量也增加(P<0.05),肠道内厚壁菌门的丰度降低。在高糖饲料中添加黄连素后,与 C 组相比,HB4 组丙酮酸激酶(PK)等糖酵解酶的活力增加,丙酮酸脱羧酶(PC)等糖异生酶的活力降低(P<0.05),甾醇-27-羟化酶(CYP27A1)等胆汁酸限速酶的活力随着黄连素含量的增加而降低(P<0.05)。肠道菌群结果显示,HB4组的梭杆菌门丰度增加,拟杆菌门丰度降低。综上所述,黄连素通过改变肠道菌群的结构,刺激胆汁酸生成,使其促进糖酵解抑制糖异生,来影响罗非鱼的糖代谢。因此在高糖饲料中添加100mg/kg黄连素有利于罗非鱼的生长。 3、高糖饲料中添加黄连素对草鱼生长、糖代谢能力、胆汁酸合成以及肠道菌群的影响 以草鱼为研究对象,对照组(C)碳水化合物水平为 30.8%,高糖组(H)碳水化合物水平为45.8%,HB1-HB4组是在高糖组的基础上添加25、50、75、100mg/kg 黄连素。养殖周期为八周,实验结果显示:高糖饲料增加了草鱼的饲料系数(FC),增加了血清中血糖等含量,肝脏糖异生酶丙酮酸脱羧酶(PC)和甾醇-12α-羟化酶(CYP8B1)等胆汁酸限速酶的活力增加(P<0.05)。肠道菌群中厚壁菌门的丰度降低。在高糖饲料中添加黄连素后,与 C组相比,HB4组的血糖(GLU)等血清生化指标降低(P<0.05),肝脏中磷酸果糖激酶(PFK)糖酵解酶的活力增加(P<0.05),丙酮酸脱羧酶(PC)等糖异生酶的活力(P<0.05)降低,肝糖原含量增加。FXR 表达上调,甾醇-12α-羟化酶(CYP8B1)等胆汁酸限速酶的活力随着黄连素含量的增加而降低(P<0.05)。肠道菌群中梭杆菌门的丰度增加。综上所述,黄连素通过改变肠道菌群的结构,刺激 FXR,使其促进糖原合成来调节草鱼的血糖。因此在高糖饲料中添加100mg/kg黄连素有利于草鱼的生长。 综上所述,在高糖饲料中添加黄连素能调节不同食性鱼类的糖代谢,且黄连素的添加量与鱼类的食性有关,肉食性鱼类的石斑鱼饲料中黄连素最适添加量为 49mg/kg,杂食性鱼类的罗非鱼和草食性鱼类的草鱼添加 100mg/kg的黄连素有利于其生长。

关键词

食性鱼类/高糖饲料/黄连素/生长性能/糖代谢能力/肠道菌群

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授予学位

硕士

学科专业

水产

导师

刘泓宇

学位年度

2024

学位授予单位

广东海洋大学

语种

中文

中图分类号

S9
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