色氨酸對幼建鯉消化吸收能力及組織器官中TOR基因表達(dá)的影響研究

1、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所各位專家、同仁：各位專家、同仁：上午好！上午好！四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所色氨酸對幼建鯉消化吸收能力及組織色氨酸對幼建鯉消化吸收能力及組織器官中器官中TOR基因表達(dá)的影響研究基因表達(dá)的影響研究周小秋，馮琳，唐凌，姜俊，劉揚(yáng)周小秋，馮琳，唐凌，姜俊，劉揚(yáng)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所 四川雅安四川雅安 625014四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所主要內(nèi)容主要內(nèi)容前言前言1材料與方法材料與方法2研究結(jié)果及分析研究結(jié)果及分析3結(jié)語結(jié)語4四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)

2、研究所 色氨酸是魚類的必需氨基酸，同時是調(diào)節(jié)采食的神經(jīng)介色氨酸是魚類的必需氨基酸，同時是調(diào)節(jié)采食的神經(jīng)介質(zhì)質(zhì)5-5-羥色胺的前體物質(zhì)。羥色胺的前體物質(zhì)。（Cowey等，等，1970；Halver，1975；Cowey和和Sargent，1979） 所有確定必需氨基酸的試驗都表明所有確定必需氨基酸的試驗都表明: :色氨酸是魚類的色氨酸是魚類的必需氨基酸必需氨基酸。紅大馬哈魚紅大馬哈魚脊柱畸形脊柱畸形Trp(-)Halver和和Shanks，1960Trp(-)Trp(+)1、前言、前言四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所存在的問題存在的問題（1）魚類消化能力弱：主要集中在生產(chǎn)性能

3、、需要量，）魚類消化能力弱：主要集中在生產(chǎn)性能、需要量，對消化吸收能力營養(yǎng)研究少對消化吸收能力營養(yǎng)研究少；（2）魚色氨酸研究）魚色氨酸研究很少涉及分子機(jī)制很少涉及分子機(jī)制；（3）建鯉）建鯉我國新培育的主要淡水養(yǎng)殖品種，我國新培育的主要淡水養(yǎng)殖品種，Trp需需要量需要確定要量需要確定。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所2、材料與方法、材料與方法2.1試驗設(shè)計試驗設(shè)計v 實驗魚：初始體重實驗魚：初始體重7.730.03g v 設(shè)計方案：表設(shè)計方案：表1表表1 試驗設(shè)計方案試驗設(shè)計方案處理號處理號1234567重復(fù)數(shù)重復(fù)數(shù)3333333每個重復(fù)試驗魚尾每個重復(fù)試驗魚尾數(shù)數(shù)50505

4、050505050飼料飼料Trp水平（水平（%）0.11（基礎(chǔ)日（基礎(chǔ)日糧含量）糧含量）0.160.260.360.460.560.66四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所v 以酪蛋白、明膠作為主要蛋白來源；以酪蛋白、明膠作為主要蛋白來源；v 除除Trp外的其他必需氨基酸模擬外的其他必需氨基酸模擬32%全卵雞蛋白中的氨基酸全卵雞蛋白中的氨基酸模式添加模式添加（Wilson等等1978；Ahmed等，等，2005）；v 用甘氨酸等氮代替用甘氨酸等氮代替Trp。 2.2 試驗日糧試驗日糧表表2 日糧主要營養(yǎng)成分日糧主要營養(yǎng)成分主要營養(yǎng)成分（主要營養(yǎng)成分（%）1234567Trp0.

5、110.170.250.38 0.490.600.69粗蛋白粗蛋白31.7631.7631.7631.7631.7631.7631.76粗脂肪粗脂肪4.874.874.874.874.874.874.87-31.001.001.001.001.001.001.00-6 1.001.001.001.001.001.001.00有效磷有效磷0.600.600.600.600.600.600.60四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所2.3 測定指標(biāo)測定指標(biāo)v 生產(chǎn)性能指標(biāo)：攝食量、生產(chǎn)性能指標(biāo)：攝食量、SGR、飼料效率、飼料效率v 體成分分析：蛋白質(zhì)、脂肪、灰分含量體成分分析：蛋白質(zhì)

6、、脂肪、灰分含量v 代謝相關(guān)指標(biāo)：肌肉、肝胰臟和血清中代謝相關(guān)指標(biāo)：肌肉、肝胰臟和血清中GOT、GPT活力活力及血氨含量及血氨含量v 消化相關(guān)指標(biāo)：消化器官生長發(fā)育、消化酶活力消化相關(guān)指標(biāo)：消化器官生長發(fā)育、消化酶活力v 吸收相關(guān)指標(biāo)：皺襞高度、刷狀緣酶活力吸收相關(guān)指標(biāo)：皺襞高度、刷狀緣酶活力v 腸道和肌肉中腸道和肌肉中TORmRNA含量含量四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所2.4 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理結(jié)果表示：平均數(shù)結(jié)果表示：平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差 數(shù)據(jù)分析：單因素方差分析，結(jié)合數(shù)據(jù)分析：單因素方差分析，結(jié)合Duncan法多重比較法多重比較四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物

7、營養(yǎng)研究所3. 試驗結(jié)果及分析試驗結(jié)果及分析四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.1 Trp促進(jìn)了幼建鯉的生長促進(jìn)了幼建鯉的生長圖圖1 Trp對幼建鯉對幼建鯉SGR的影響的影響（唐凌，周小秋，（唐凌，周小秋，2009）適量的適量的Trp促進(jìn)了魚類的生長。促進(jìn)了魚類的生長。SGRTrp（%）動物動物普通鯉魚普通鯉魚麥瑞加鯪魚麥瑞加鯪魚印度鯉魚印度鯉魚日糧日糧Trp%00.30.060.360.060.45SGR提高率提高率148%132%53%資料來源資料來源Nose，1979Ahmed等，等，2005Murthy等，等，1997表表3 Trp對其它魚類對其它魚類SGR的影響的

8、影響四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所Trp促進(jìn)生長的作用方式促進(jìn)生長的作用方式圖圖2 Trp對幼建鯉采食量的影響對幼建鯉采食量的影響 增重與采食量：（增重與采食量：（r=+0.990,P0.01）A、Trp提高幼建鯉采食量提高幼建鯉采食量當(dāng)日糧中缺乏當(dāng)日糧中缺乏Trp時虱目魚時虱目魚會出現(xiàn)厭食的癥狀（會出現(xiàn)厭食的癥狀（Coloso等，等，1992）。）。日糧缺乏時，非洲鲇魚試驗日糧缺乏時，非洲鲇魚試驗10 d后開始出現(xiàn)厭食現(xiàn)象（任后開始出現(xiàn)厭食現(xiàn)象（任維美，維美，2001）。）。 陸生動物：可能與調(diào)節(jié)采食量的神經(jīng)介質(zhì)陸生動物：可能與調(diào)節(jié)采食量的神經(jīng)介質(zhì)5-HT 有關(guān)。有關(guān)。

9、Trp為為5-HT合合成的前體物質(zhì)，能顯著影響成的前體物質(zhì)，能顯著影響5-HT的水平從而影響采食量。的水平從而影響采食量。（丁玉華（丁玉華 等，等，2005；李劍欣李劍欣 等，等，2005； Weinberger 等，等，1978）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所Trp促進(jìn)生長的作用方式（續(xù)）促進(jìn)生長的作用方式（續(xù)）圖圖3 Trp對幼建鯉餌料系數(shù)的影響對幼建鯉餌料系數(shù)的影響增重與飼料系數(shù)（增重與飼料系數(shù)（r2=-0.952,P0.01）B、Trp提高飼料利用率提高飼料利用率麥瑞加鯪魚麥瑞加鯪魚：Trp從從0.06%增加增加到到0.36%時，餌料系數(shù)由時，餌料系數(shù)由2.92降

10、至降至1.50 。 （Ahmed 和和 Khan，2005）南亞野鯪南亞野鯪： Trp從從0.06%升高至升高至0.45%時，時， 南亞野鯪的餌料系數(shù)南亞野鯪的餌料系數(shù)也由也由5.65降至降至2.62 （53.63%） 。 （Murthy 和和 Varghese，1997）說明說明Trp提高了魚的飼料利用率。提高了魚的飼料利用率。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.5 幼建鯉幼建鯉Trp需要量確定需要量確定 結(jié)果說明：生長速度為標(biāo)識確定的結(jié)果說明：生長速度為標(biāo)識確定的1040g的幼建鯉的幼建鯉Trp需要量為需要量為0.35%，高于，高于Nose（1979）年確定的鯉魚）年確

11、定的鯉魚Trp需要量需要量0.30。Y=-554.911x2+393.252x+245.844, （R2=0.943，P0.01）（當(dāng)）（當(dāng)Trp含含量為量為0.35時，時，Y達(dá)到最大值）達(dá)到最大值）圖圖2-12 Trp對幼建鯉對幼建鯉PWG的影響的影響四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.2 Trp對幼建鯉營養(yǎng)物質(zhì)沉積率的影響對幼建鯉營養(yǎng)物質(zhì)沉積率的影響圖圖4 Trp4 Trp對幼建鯉蛋白質(zhì)沉積率的影響對幼建鯉蛋白質(zhì)沉積率的影響Trp提高了蛋白質(zhì)的利用率。提高了蛋白質(zhì)的利用率。蛋蛋白白質(zhì)質(zhì)沉沉積積率率Trp（%）Trp能夠提高尖吻鱸魚蛋能夠提高尖吻鱸魚蛋白質(zhì)效率比白質(zhì)效率比

12、89%（Coloso等，等，2004）以及麥瑞加鯪魚蛋白）以及麥瑞加鯪魚蛋白質(zhì)效率比質(zhì)效率比94%（Ahmed等，等，2005）。）。 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所直接做為原料參與蛋白質(zhì)；直接做為原料參與蛋白質(zhì)；增加采食量，為蛋白質(zhì)合成提供其它氨基酸；增加采食量，為蛋白質(zhì)合成提供其它氨基酸；色氨酸羥化酶色氨酸羥化酶脫羧酶脫羧酶（Fernstrom 等，等，1974； Lacy等，等，1986；Rosebrough，1999）色氨酸色氨酸5 5羥色氨酸羥色氨酸5 5羥色胺羥色胺采食量采食量色氨酸可能有色氨酸可能有“激素樣激素樣”特性，能促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。特性，能促進(jìn)蛋白質(zhì)合

13、成。肝臟多核糖體聚集肝臟多核糖體聚集細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)poly-RNA合成合成核標(biāo)記核標(biāo)記RNA釋放釋放核膜核苷三磷酸酶活性核膜核苷三磷酸酶活性 肝臟微粒體蛋白含量肝臟微粒體蛋白含量 Trp色氨酸能提高魚體蛋白沉積率的可能原因：色氨酸能提高魚體蛋白沉積率的可能原因：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所影響蛋白質(zhì)合成信號調(diào)控分子影響蛋白質(zhì)合成信號調(diào)控分子TOR的基因表達(dá)的基因表達(dá)圖圖5 Trp5 Trp對幼建鯉肌肉對幼建鯉肌肉TORmRNATORmRNA表達(dá)的影響表達(dá)的影響TORmRNATrp（%） Trp減少了肌肉中減少了肌肉中TOR的基因表達(dá)，但是體蛋白的基因表達(dá)，但是體蛋白含量卻

14、增加了。具體的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。含量卻增加了。具體的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.3 Trp對幼建鯉脂肪和灰分沉積率的影響對幼建鯉脂肪和灰分沉積率的影響圖圖6 Trp對幼建鯉脂肪沉積率的對幼建鯉脂肪沉積率的影響影響圖圖7 Trp對幼建鯉灰分沉積率的對幼建鯉灰分沉積率的影響影響說明：說明： 說明說明Trp可提高魚類脂肪和灰分的利用率?？商岣唪~類脂肪和灰分的利用率。脂肪沉積率灰分沉積率Trp（%）Trp（%）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.4 Trp對代謝相關(guān)指標(biāo)的影響對代謝相關(guān)指標(biāo)的影響圖圖8 Trp對幼建鯉血氨濃度的影響對

15、幼建鯉血氨濃度的影響Trp降低了幼建鯉血氨濃度，當(dāng)降低了幼建鯉血氨濃度，當(dāng)Trp為為0.38時，降至最低。時，降至最低。Trp（%）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所Trp對幼建鯉肝胰臟和肌肉中對幼建鯉肝胰臟和肌肉中GOT和和GPT活活力的影響力的影響圖圖11 Trp對幼建鯉肝胰臟和肌肉對幼建鯉肝胰臟和肌肉GOT活力的影響活力的影響圖圖12 Trp對幼建鯉肝胰臟和肌肉對幼建鯉肝胰臟和肌肉GPT活力的影響活力的影響結(jié)果說明：結(jié)果說明：Trp影響了幼建鯉肝胰臟和肌肉中的氨基酸代謝。影響了幼建鯉肝胰臟和肌肉中的氨基酸代謝。Trp（%）Trp（%）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大

16、學(xué)動物營養(yǎng)研究所 3.5 Trp提高了幼建鯉的消化能力提高了幼建鯉的消化能力3.5.1 Trp提高了幼建鯉對蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的消化能力提高了幼建鯉對蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的消化能力腸道中消化酶活力能敏感反應(yīng)水生動物的消化能力（林浩然，腸道中消化酶活力能敏感反應(yīng)水生動物的消化能力（林浩然，19981998）。）。Trp (%)胰蛋白酶胰蛋白酶（Ab/min）糜蛋白酶糜蛋白酶（Ab/min）脂肪酶脂肪酶（U/g）淀粉酶淀粉酶（U/g）0.112.210.10Aa1.830.20Aa221.4622.15Aa1057.185.4Aa0.172.450.09Cb2.280.19BCc234.7519.8

17、0ABab1107.025.0ABab0.252.760.07Dc2.320.09Cc336.6218.53Dd1170.524.9BCc0.382.990.08Ed2.210.14BCbc403.0628.88Ee1231.624.9Cd0.492.720.07Dc2.010.23ABCab274.6112.13Cc1158.311.2BCbc0.602.420.06BCb1.970.15ABa256.9012.13BCbc1142.042.2Bbc0.692.290.04ABa1.870.14Aa234.7512.31ABab1137.918.2Bbc表表4 Trp4 Trp對幼建鯉腸道消

18、化酶活力的影響對幼建鯉腸道消化酶活力的影響 結(jié)果說明：結(jié)果說明：Trp提高了幼建鯉對蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的消化能力。提高了幼建鯉對蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的消化能力。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所消化能力的提高與消化酶分泌能力的提高關(guān)。消化能力的提高與消化酶分泌能力的提高關(guān)。v 胰腺是魚類最大的消化腺，胰腺消化酶活力能反應(yīng)其分泌胰腺是魚類最大的消化腺，胰腺消化酶活力能反應(yīng)其分泌消化酶的能力（消化酶的能力（Wen等，等，2009）。）。Trp (%)胰蛋白酶胰蛋白酶（Ab/min）糜蛋白酶糜蛋白酶（Ab/min）脂肪酶脂肪酶（U/g）淀粉酶（淀粉酶（U/g）0.112.210.07

19、ABa5.600.65Aa518.2243.17Aa1383.6030.89Aa0.172.380.11BCbc5.770.29Aa584.6633.59ABCb1397.4141.18ABa0.252.490.09Cc5.910.33Aa651.1025.25CDcd1507.1831.85Cc0.382.680.06Dd5.810.20Aa668.8257.32Dd1636.6475.32Dd0.492.470.12Cbc5.710.27Aa606.8140.23BCDbc1468.0927.85BCbc0.602.340.10ABCb5.670.14Aa571.3832.85ABb143

20、3.8931.85ABCab0.692.180.14Aa5.600.20Aa527.0824.26Aa1404.5817.27ABa表表5 Trp對幼建鯉肝胰臟消化酶活力的影響對幼建鯉肝胰臟消化酶活力的影響結(jié)果說明：結(jié)果說明：TrpTrp提高了幼建鯉胰腺分泌酶的能力。提高了幼建鯉胰腺分泌酶的能力。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所消化酶分泌能力的提高與促進(jìn)建鯉胰腺消化酶分泌能力的提高與促進(jìn)建鯉胰腺生長發(fā)育有關(guān)生長發(fā)育有關(guān)Trp（%）肝胰重（肝胰重（g/尾）尾）肝體指數(shù)（肝體指數(shù)（%）肝胰蛋白含量（肝胰蛋白含量（%）0.111.090.12Aa3.330.28Aa5.620.3

21、4Aa0.171.230.11ABb3.760.47ABbc6.920.27Bb0.251.260.13ABbc3.820.44ABbc7.510.55BCcd0.381.370.21Bc4.030.37Bc7.920.64Cd0.491.230.10ABb3.780.47ABbc7.280.47BCbc0.601.200.16ABab3.570.40ABab6.840.34Bb0.691.140.12Aab3.520.41ABab6.800.19Bb表表6 Trp對幼建鯉肝胰臟消化酶活力的影響對幼建鯉肝胰臟消化酶活力的影響結(jié)果說明：結(jié)果說明：Trp促進(jìn)了幼建鯉肝胰臟的生長發(fā)育。促進(jìn)了幼建鯉肝

22、胰臟的生長發(fā)育。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所3.5.2 Trp提高了幼建鯉的吸收能力提高了幼建鯉的吸收能力v 腸道是水生動物營養(yǎng)物質(zhì)吸收最重要的場所。在水生動物上常用皺襞腸道是水生動物營養(yǎng)物質(zhì)吸收最重要的場所。在水生動物上常用皺襞高度來反映魚類腸道吸收能力（高度來反映魚類腸道吸收能力（Olli 等，等，1994；Farhangi 等，等，2001）。）。 圖圖13 Trp對幼建鯉腸道皺襞高度的影響對幼建鯉腸道皺襞高度的影響TrpTrp提高了幼建鯉腸道的吸收面積。提高了幼建鯉腸道的吸收面積。皺襞皺襞高度高度(m)Trp（%）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研

23、究所腸道腸道Na+,K+-ATP酶、酶、 AKP、 -GT和和CK活力能反活力能反映腸道的吸收能力。映腸道的吸收能力。圖圖14 Trp對幼建鯉腸道對幼建鯉腸道Na+,K+-ATP酶活力的影響酶活力的影響圖圖15 Trp對幼建鯉腸道對幼建鯉腸道AKP酶酶活力的影響活力的影響Trp（%）Trp（%）Trp提高了幼建鯉前中后腸提高了幼建鯉前中后腸Na+,K+-ATP酶和酶和AKP的活力。的活力。四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所圖圖16 Trp對幼建鯉腸道對幼建鯉腸道-GT-GT酶活力的酶活力的影響影響圖圖17 Trp對幼建鯉腸道對幼建鯉腸道CKCK酶活力的酶活力的影響影響結(jié)果說明結(jié)果說明:Trp提高了幼建鯉腸道的吸收能力。提高了幼建鯉腸道的吸收能力。Trp（%）Trp（%）四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所圖圖18 Trp對幼建鯉腸道對幼建鯉腸道TORmRNA的影響的影響3.6 Trp顯著影響了幼建鯉腸道顯著影響了幼建鯉腸道TORmRNA的含量。的含量。Trp（%）TOR mRNA含量含量Trp降低了幼建鯉前中后腸降低了幼建鯉前中后腸TOR