鱼类脂类代谢调控与脂肪肝
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肝脏中糖类、脂肪和蛋白质的代谢情况一、肝脏在糖代谢中的作用肝脏是调节血糖浓度的主要器官。
当饭后血糖浓度升高时,肝脏利用血糖合成糖原(肝糖原约占肝重的5%)。
过多的糖则可在肝脏转变为脂肪以及加速磷酸戊糖循环等,从而降低血糖,维持血糖浓度的恒定。
相反,当血糖浓度降低时,肝糖原分解及糖异生作用加强,生成葡萄糖送入血中,调节血糖浓度,使之不致过低。
因此,严重肝病时,易出现空腹血糖降低,主要由于肝糖原贮存减少以及糖异生作用障碍的缘故。
临床上,可通过耐量试验(主要是半乳糖耐量试验)及测定血中乳酸含量来观察肝脏糖原生成及糖异生是否正常。
肝脏和脂肪组织是人体内糖转变成脂肪的两个主要场所。
肝脏内糖氧化分解主要不是供给肝脏能量,而是由糖转变为脂肪的重要途径。
所合成脂肪不在肝内贮存,而是与肝细胞内磷脂、胆固醇及蛋白质等形成脂蛋白,并以脂蛋白形式送入血中,送到其它组织中利用或贮存。
肝脏也是糖异生的主要器官,可将甘油、乳糖及生糖氨基酸等转化为葡萄糖或糖原。
在剧烈运动及饥饿时尤为显著,肝脏还能将果糖及半乳糖转化为葡萄糖,亦可作为血糖的补充来源。
糖在肝脏内的生理功能主要是保证肝细胞内核酸和蛋白质代谢,促进肝细胞的再生及肝功能的恢复。
(1)通过磷酸戊糖循环生成磷酸戊糖,用于RNA的合成;(2)加强糖原生成作用,从而减弱糖异生作用,避免氨基酸的过多消耗,保证有足够的氨基酸用于合成蛋白质或其它含氮生理活性物质。
肝细胞中葡萄糖经磷酸戊糖通路,还为脂肪酸及胆固醇合成提供所必需的NADPH。
通过糖醛酸代谢生成UDP?葡萄糖醛酸,参与肝脏生物转化作用。
二、肝脏在脂类代谢中的作用肝脏在脂类的消化、吸收、分解、合成及运输等代谢过程中均起重要作用。
肝脏能分泌胆汁,其中的胆汁酸盐是胆固醇在肝脏的转化产物,能乳化脂类、可促进脂类的消化和吸收。
肝脏是氧化分解脂肪酸的主要场所,也是人体内生成酮体的主要场所。
肝脏中活跃的β-氧化过程,释放出较多能量,以供肝脏自身需要。
了解肝脏如何进行脂类代谢肝脏是人体内最大的器官之一,被称为“化学工厂”,在身体生理活动中发挥着很重要的作用。
其中,肝脏的脂类代谢是其重要功能之一,对人体健康具有影响。
接下来,本文将从肝脏的脂类代谢基础、脂类代谢过程、肝脏脂类代谢失调等方面逐一阐述肝脏脂类代谢的相关问题。
一、肝脏的脂类代谢基础肝脏是人体内重要的脏器之一,负责参与多种代谢过程。
其中,脂肪代谢是肝脏的重要功能之一,主要涉及体内脂类的储存、转运、合成和分解等方面,以维持体内脂类的平衡,保持身体的正常代谢状态。
肝脏具有胆囊储留和分泌胆汁的能力,胆汁对脂肪代谢具有重要的作用。
胆汁中含有胆固醇、胆汁酸和磷脂等多种成分,它们可以帮助溶解脂类,使其能够被肝、肠道等器官吸收和利用。
二、肝脏的脂类代谢过程1、脂类合成脂类合成是肝脏的重要代谢过程之一。
在脂类合成过程中,肝脏通过葡萄糖酶和糖原磷酸酶等酶的作用,将葡萄糖转化为甘油三酯和脂质,从而完成脂类合成。
此外,脂类合成还需要多种营养物质的参与,如氨基酸、糖类、胆固醇、磷脂和亚麻酸等。
2、脂类分解脂类分解是肝脏脂类代谢的重要环节之一。
在脂类分解过程中,肝脏通过脂肪酸氧化和β氧化等途径将脂类分解为甘油三酯和游离脂肪酸,进一步参与体内能量的产生,对身体健康有很重要的作用。
3、脂类吸收脂类吸收是指人体将食物中的脂肪吸收到肠道中,并通过肝脏的处理,分解成较小的脂肪酸和甘油三酯等,在人体内进一步产生能量和维持人体正常生理功能。
三、肝脏脂类代谢失调肝脏脂类代谢失调可能会引起多种健康问题,如脂肪肝、动脉粥样硬化、肥胖症、糖尿病、高血压等。
其中,脂肪肝是肝脏脂类代谢失调的一种表现,它是肝内脂质过多积聚,导致肝细胞功能受损的一种疾病。
脂肪肝主要表现为腹部肥胖、高血压、血脂异常等症状。
针对肝脏脂类代谢失调,我们需要改变生活方式和饮食习惯,尤其是控制饮食中的脂肪摄入,适量运动,有助于恢复肝脏的正常脂类代谢,减少相关健康问题。
肝细胞脂质代谢的调控和生理反应肝细胞是机体内脂质代谢的中心。
肝脏不仅参与脂质合成、分解、转运和调控等过程,还能够感知外界的脂质摄入和运动等生理刺激,并对其作出相应的反应。
本文将从肝脏糖原沉积、胆汁酸合成、脂质过氧化和炎症反应四个方面介绍肝细胞脂质代谢的调控和生理反应。
一、肝脏糖原沉积的调控肝脏是体内主要的糖原储存器。
在糖原沉积过程中,肝细胞通过糖原合成途径将葡萄糖转化为糖原,并通过糖原分解途径将糖原转化为葡萄糖,进而满足机体的能量需求。
研究发现,肝细胞脂质代谢与糖原沉积密切相关。
在正常情况下,肝细胞内的脂质主要以三酰甘油的形式存在。
当机体处于长时间负能量平衡状态时,脂肪组织分解三酰甘油释放的脂肪酸通过血液循环进入肝脏,被肝细胞摄取转化为酯化甘油,进而合成糖原。
而当机体处于正能量状态时,肝细胞内的糖原通过分解途径转化为葡萄糖,进而提供能量。
这一过程通过肝细胞内的AMPK及其下游信号分子调控。
二、胆汁酸合成的调控胆汁酸是肝脏合成的一种类固醇化合物,其主要作用是帮助消化和吸收脂肪。
肝脏合成胆汁酸的主要途径是胆汁酸合成通路,包括胆固醇至醇酸酯的转化、醇酸酯至胆汁酸的转化等多个步骤。
研究表明,肝细胞脂质代谢与胆汁酸合成密切相关。
肝细胞内胆固醇的来源包括外源性胆固醇和内源性胆固醇,其中外源性胆固醇主要通过食物摄入进入体内,在肠道内被乳糜微粒吸收,进入肝细胞的低密度脂蛋白受体介导的内吞作用后被摄取。
内源性胆固醇则主要来源于肝细胞内脂质代谢的终产物。
胆固醇至醇酸酯的转化是胆汁酸合成途径的第一步,该过程由谷胱甘肽S-转移酶(GST)和3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶共同调控。
肝细胞内胆固醇饱和和共转运蛋白(STARD1和Niemann-Pick C1-like 1)的表达与胆汁酸合成紧密相关。
此外,研究发现,胆汁酸合成途径的不同步骤对胆汁酸生成的调控机制不同,这表明不同途径可能存在不同的调控机制。
三、脂质过氧化的调控脂质过氧化是脂质代谢产生的一个常见问题,其主要是指脂肪酸、磷脂等脂类分子在氧化应激作用下发生酸化及自由基链反应,导致膜脂质失活、细胞死亡等一系列生理效应。
脂肪肝的形成机制与预防方法一、什么是脂肪肝脂肪肝,即脂肪堆积在肝脏内部导致的疾病。
它是由于体内脂肪代谢异常而引起的,主要特征是肝细胞内积聚大量脂质,严重影响了肝脏的正常功能。
脂肪肝可分为两种类型:酒精性和非酒精性。
前者是因饮酒过度导致,后者则与生活方式以及其他潜在因素有关。
二、脂肪肝形成机制1. 转录调控异常:转录调控异常可能引起不同基因的表达失衡。
当这些基因参与到脂质代谢和氧化应激等过程中时,会导致脂类合成增加、自由基积累、抗氧化能力下降等进一步影响了细胞功能。
2. 调节因子失衡:多个信号通路和调节因子在调控机体的能量平衡中起着重要作用。
当这些通路或因子受到干扰或异常激活时,会导致脂肪堆积在肝脏中。
如AMPK、SREBP-1c等因子的失调与脂肪肝的发生密切相关。
3. 营养不良和代谢紊乱:高糖、高脂饮食以及营养不良会导致减少能量消耗和调节脂质代谢的激素分泌异常,从而诱发脂肪肝。
此外,胰岛素抵抗也会加剧脂类在肝脏中的沉积过程。
三、预防脂肪肝的方法1. 健康饮食:保持均衡的饮食对于预防脂肪肝至关重要。
建议适度减少高糖、高脂食物摄入,并增加新鲜水果、蔬菜和全谷物类食品的摄入量。
此外,还应避免暴饮暴食和长时间禁食或节食等极端饮食行为。
2. 控制体重:通过合理控制体重可以减轻过重和肥胖带来的健康问题,包括脂肪肝。
每周进行适度而规律的体力活动有助于提高新陈代谢和脂类消耗速率,从而减少肝脏中的脂质含量。
3. 避免酗酒:过量饮酒是导致酒精性脂肪肝的常见原因。
因此,最好遵循健康的生活习惯,并保持适度饮酒或不喝酒。
如果已经被诊断为脂肪肝或者有潜在风险,应完全戒除饮酒以防止疾病进一步发展。
4. 控制药物使用:某些药物可能对肝脏产生负面影响,包括损害正常的脂质代谢过程。
在服用药物之前,应该咨询医生以了解是否存在任何潜在的副作用,并了解相关管理方法。
5. 加强运动:适量的运动可以帮助控制体重、改善新陈代谢和促进血液循环等效果。
江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.)ꎬ2021ꎬ37(6):1623 ̄1629http://jsnyxb.jaas.ac.cn任艳华ꎬ张隽美ꎬ卢荣华ꎬ等.鱼类营养代谢性疾病研究进展[J].江苏农业学报ꎬ2021ꎬ37(6):1623 ̄1629.doi:10.3969/j.issn.1000 ̄4440.2021.06.033鱼类营养代谢性疾病研究进展任艳华ꎬ㊀张隽美ꎬ㊀卢荣华ꎬ㊀曹香林ꎬ㊀张玉茹(河南师范大学水产学院ꎬ河南省水产动物养殖工程技术研究中心ꎬ河南新乡453007)收稿日期:2021 ̄03 ̄29基金项目:河南省自然科学基金面上项目(212300410361)ꎻ河南师范大学国家级科研项目培育基金(2021PL19)作者简介:任艳华(1995-)ꎬ女ꎬ河南新乡人ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为鱼类脂代谢研究ꎮ(E ̄mail)ryanhua2018@163.com通讯作者:张玉茹ꎬ(E ̄mail)zyuru_2004@163.com㊀㊀摘要:㊀集约化养殖模式下ꎬ由饲料营养和养殖模式等因素引发的鱼类营养代谢性疾病频繁发生ꎬ已经严重危害了水产养殖业的健康可持续发展ꎬ鱼类营养代谢性疾病的防治迫在眉睫ꎮ目前ꎬ鱼类营养代谢性疾病的研究多集中在发病的原因㊁症状及调控疾病发生的相关基因表达和功能等方面ꎬ但仍需对相关研究进行深入系统的总结和分析ꎮ为了明晰导致营养代谢性疾病的具体原因ꎬ本文从诱发营养代谢性疾病的环境因素和关键遗传基因着手ꎬ对鱼类营养代谢性疾病的类型㊁诱因㊁防治措施和未来研究方向进行综述ꎬ以期为鱼类营养代谢性疾病的防治提供参考ꎮ关键词:㊀鱼类ꎻ代谢性疾病ꎻ营养ꎻ基因中图分类号:㊀S941.7㊀㊀㊀文献标识码:㊀A㊀㊀㊀文章编号:㊀1000 ̄4440(2021)06 ̄1623 ̄07ResearchprogressonfishnutritionalmetabolicdiseasesRENYan ̄huaꎬ㊀ZHANGJun ̄meiꎬ㊀LURong ̄huaꎬ㊀CAOXiang ̄linꎬ㊀ZHANGYu ̄ru(CollegeofFisheriesꎬHenanNormalUniversityꎬEngineeringTechnologyResearchCenterofHenanProvinceforAquaticAnimalCultivationꎬXinxiang453007ꎬChina)㊀㊀Abstract:㊀Inthemodeofintensivecultivationꎬfishnutritionalmetabolicdiseasescausedbyfactorssuchasfeednu ̄tritionandbreedingmodeoccurredfrequentlyꎬwhichhavemadeseriousendangermenttohealthyandsustainabledevelop ̄mentofaquacultureindustryꎬsoit simminenttopreventandcontrolnutritionalandmetabolicdiseasesinfishes.Atpres ̄entꎬmoststudiesonnutritionalandmetabolicdiseasesoffishesfocusonthecausesofpathogenesisꎬsymptomsꎬaswellasexpressionandfunctionofgenesinvolvedindiseaseregulationꎬbutitisstillnecessarytosummarizeandanalyzerelatedre ̄searchin-depthandsystematically.Tomakeclearspecificcausesofnutritionalandmetabolicdiseasesꎬthispapersumma ̄rizedtypesꎬcausesꎬpreventionandcontrolmeasuresꎬaswellasfutureresearchdirectionsoffishnutritionalandmetabolicdiseasesfromtheaspectsofenvironmentalfactorsandkeygeneticgeneswhichinducednutritionalandmetabolicdiseasesꎬsoastoprovidereferenceforthepreventionandcontrolofnutritionalandmetabolicdiseasesinfishes.Keywords:㊀fishesꎻmetabolicdiseasesꎻnutritionꎻgene㊀㊀中国已成为世界第一渔业生产大国㊁水产品贸易大国和主要远洋渔业国家ꎮ但是ꎬ在中国养殖渔业迅猛发展的同时ꎬ集约化养殖鱼类普遍存在脂肪过度蓄积㊁瘦肌病和脂肪肝等营养代谢性疾病ꎬ严重制约了渔业的可持续发展[1 ̄2]ꎮ据报道ꎬ草鱼(Ctenopharyngodonidellus)㊁罗非鱼(Oreochromsmossambcus)㊁牙鲆(Paralichthysolivaceus)等养殖鱼类摄食高能量饲料后ꎬ均会出现肝胰脏和肠系膜脂肪大量蓄积的现象[3]ꎬ进而导致脂代谢紊乱㊁免疫系统功能下降㊁水产品口感和营养价值变差等问题[4]ꎮ因此ꎬ如何有效地防治鱼类营养代谢性疾病迫在眉睫ꎮ3261. All Rights Reserved.鱼类营养代谢性疾病是指因鱼体内各种营养素过多㊁过少或不平衡而导致机体营养过剩㊁缺乏或代谢异常而造成的一类疾病ꎮ为了深入系统研究鱼类营养代谢性疾病产生的原因㊁危害以及防治措施ꎬ我们调研分析了饲料营养㊁饲养模式和营养代谢关键基因等因素对营养代谢性疾病的调控作用ꎬ归纳总结了鱼类营养代谢性疾病的常见类型㊁诱发因素㊁病理特征以及防治措施ꎬ以期为水产养殖业的发展提供理论依据ꎮ1㊀鱼类营养代谢性疾病常见类型根据常见症状及诱发原因ꎬ鱼类常见的营养代谢性疾病有脂肪肝[5]㊁肝胆综合征[6]㊁鲤鱼出血病[7]和瘦肌病[8]等(表1)ꎮ观其症状ꎬ脂肪肝和肝胆综合征均表现出肝脏脂肪过度蓄积的表型ꎬ且每种疾病均呈现不同程度的代谢紊乱症状ꎮ1.1㊀脂肪肝鱼类脂肪肝主要是指鱼体肝脏脂肪过量积累的生理现象ꎬ是人工养殖鱼类中常见的营养代谢性疾病[9]ꎮ据报道ꎬ牙鲆㊁草鱼㊁罗非鱼㊁鲤鱼(Cyprinuscarpio)等常见的养殖鱼类长期摄入高能量饲料后均会出现食欲不振㊁生长减缓ꎬ抗应激能力降低等症状ꎬ严重时甚至会导致鱼类暴发性死亡ꎮ病理学分析发现ꎬ病鱼肝胰脏肥大㊁脂肪积累增多㊁脂滴变大[10]ꎮ研究发现ꎬ将草鱼幼鱼饲料中的脂质含量从0g/kg提高至120g/kgꎬ会导致其肝胰脏中脂肪过量积累ꎬ出现脂肪肝病的轻微症状[11]ꎮ与之相似ꎬ分别用脂质含量为13 3%(对照组)和27 7%(高脂组)的饲料饲喂大黄鱼9周后ꎬ高脂组大黄鱼肝胰脏脂质含量显著高于对照组ꎬ组织切片也呈现脂肪空泡显著增加等病变表型[12]ꎮMartins等[13]研究膳食脂质水平对大西洋比目鱼生长的影响时发现ꎬ比目鱼肝胰脏中脂质含量随膳食脂质摄入的增加而增加ꎬ严重时发生代谢紊乱ꎮ此外ꎬ饲料霉变或含有毒素及营养物质缺乏也可诱发养殖鱼类的肝胰脏脂肪病变ꎮ比如ꎬ目前饲料中普遍含有霉菌毒素ꎬ特别是黄曲霉毒素ꎬ已有研究发现ꎬ黄曲霉毒素B1能够造成鱼类脂肪肝[14]ꎮ1.2㊀鱼类肝胆综合征由养殖密度增加㊁水环境恶化㊁投饲过量㊁维生素缺乏㊁饲料变质及营养失衡等因素引起的鱼类肝胆发生病变的现象称为鱼类肝胆综合征(图1)[15]ꎮ该病在鲤鱼㊁鲫鱼(Carassiusauratus)㊁草鱼和团头鲂(Megalobramaamblycephala)等主要经济养殖鱼类中普遍存在ꎮ例如养殖草鱼多患有肝胰脏和胆囊功能障碍ꎬ通常还伴随着肝胰脏中脂质的积累ꎮ这主要是由于饲料中缺乏某种营养元素造成的ꎮ研究发现ꎬ当饲料中维生素含量较低ꎬ不能满足鱼类生长发育的需求时ꎬ草鱼免疫能力降低ꎬ进而诱发肝胆综合征[16]ꎻ而当饲料中胆碱含量不足时ꎬ会导致黄颡鱼生长缓慢ꎬ脂肪代谢紊乱ꎬ肝胰脏脂肪蓄积量增加[17]ꎮ水体中的氨氮也是鱼类肝胆综合征的诱因之一ꎮ高养殖密度加速了水体污染发生进度ꎬ水中氨氮浓度升高ꎬ鱼体内氨代谢产物无法正常排泄ꎬ从而引起鱼肝胰脏组织水肿及胆囊肿大[15]ꎬ严重影响肝胰脏的代谢功能ꎬ造成机体代谢紊乱ꎮ饲料氧化变质及饲料原料中的有毒有害物质(硫苷㊁棉酚等)也能诱发鱼类患肝胆综合征ꎮ例如ꎬ饲料中脂肪氧化后产生的酮㊁醛㊁酸等会对鱼类肝脏造成直接伤害[18]ꎬ导致鱼体的细胞器功能失调ꎬ严重时会造成肝坏死[9]ꎮ用含55%棉籽的饲料饲喂斑点叉尾鱼回ꎬ10周后发现斑点叉尾鱼回出现肝坏死[19]ꎮ当饲料中棉籽(主要成分硫代葡萄糖苷ꎬ简称硫苷)含量为64%时ꎬ草鱼的肝细胞坏死[20]ꎬ鱼体生长减缓ꎬ死亡率升高ꎮ1.3㊀瘦肌病瘦肌病的主要症状是鱼游动减缓㊁食欲不佳㊁身体发直㊁眼球突出㊁背部极瘦㊁腹部积水且内脏呈灰黑色[21]ꎮ饲料变质或缺乏维生素C㊁维生素E㊁硒等营养元素可能是导致瘦肌病的主要原因ꎮ研究发现ꎬ当饲料中缺乏维生素E时ꎬ鱼苗容易发生脂质过氧化ꎬ从而导致生理机能失常㊁发育迟缓甚至畸形[22]ꎻ还会使胰腺发生病变ꎬ使腺细胞变性ꎬ胰岛素分泌减少ꎬ造成骨骼肌营养不良ꎬ肌纤维萎缩[21]ꎮ当缺乏维生素E时ꎬ草鱼生长会受到抑制ꎬ肝胰脏及肌肉受到氧化损伤ꎬ存活率降低[23]ꎮ与之类似ꎬ当饲料中缺乏维生素C时ꎬ病鱼生长减慢ꎬ脊柱弯曲ꎬ死亡率上升[24]ꎮ同时ꎬ当鲤饲料中缺乏硒时ꎬ病鱼背部消瘦ꎬ脊柱前凸ꎬ瘦肌病的发病率和死亡率分别高达46 7%和26 7%[25]ꎮ1.4㊀某些鱼类特有的代谢性疾病鲤出血病主要变现为体表充血㊁鳞片下部出血㊁身体失衡或侧翻㊁眼球突出㊁身体变黑㊁鳍和鳃盖底部出血[26]ꎮ解剖后发现病鱼心脏及肝胰脏肥大ꎬ腹腔4261江苏农业学报㊀2021年第37卷第6期. All Rights Reserved.积水ꎬ内脏器官充血[8]ꎮ投喂过多高能饲料造成的底泥过厚㊁水质恶化及氨氮中毒等都可能为鲤出血病的诱因ꎮ刘兴海等[27]在辽宁调研时发现ꎬ饲喂高能饲料后鲤鱼患有出血症ꎬ这可能因为鲤鱼脂肪过量积累引起心脏负担加重ꎬ导致鱼体代谢失调ꎮ此外ꎬ研究者对中国南方215个鱼塘调研时发现ꎬ养殖密度过高㊁水体氨氮及亚硝酸盐浓度高㊁底泥太厚等因素均能显著增加草鱼患出血病的概率[28]ꎮ表1㊀鱼类常见营养性疾病及其主要症状Table1㊀Commonnutritionaldiseasesandtheirassociatedsymptomsoffishes常见鱼类营养代谢性疾病常见症状引起疾病的原因参考文献脂肪肝食欲不振㊁生长缓慢ꎬ抗应激能力下降ꎬ还会引起鱼类暴发性死亡饲料营养中能量过高ꎻ维生素B12㊁胆碱等物质缺乏ꎻ饲料投喂过度ꎻ饲料变质ꎻ高养殖密度ꎬ水体环境恶化ꎻ滥用药物等[5ꎬ9ꎬ29]肝胆综合征患有肝胰脏和胆囊的功能障碍ꎬ肝胰脏中脂质积累高养殖密度ꎬ水环境污染ꎬ投饲过量ꎬ维生素缺乏ꎬ饲料变质及营养失衡[2ꎬ11ꎬ15]瘦肌病游动缓慢ꎬ食欲不振ꎬ禁食ꎬ身体发直ꎬ眼球突出ꎬ背部肌肉极瘦ꎬ腹部积水长期投喂氧化变质的饲料ꎬ饲料营养不均衡ꎬ缺乏维生素C㊁维生素E㊁硒等[8ꎬ21]鲤出血病眼球突出ꎬ身体变黑ꎬ鳍和鳃盖底以及鳞片下部出血ꎮ心脏㊁肝胰脏肥大ꎬ腹腔内有血水ꎬ内脏器官充血投喂过多高能饲料ꎻ底泥过厚ꎬ水质恶化ꎻ氨氮中毒等[27 ̄28ꎬ30]罗非鱼越冬障碍腹部肿大ꎬ体表充血ꎬ眼球突出ꎬ脊柱弯曲ꎬ肝胰脏肿大呈淡黄色水温过低ꎬ水质恶化[18ꎬ31]石斑鱼综合征腹部充胀ꎬ浮于水面ꎬ在水体中打转ꎬ肠道周围附着大量脂肪ꎬ肝胰脏肿胀营养障碍ꎬ脂质过氧化[32]图1㊀养殖鱼类肝胆综合征的发生原因及症状Fig.1㊀Causesandsymptomsoffarmedfishliversyndrome㊀㊀罗非鱼越冬障碍是指当罗非鱼长期处于低温或水温不稳定㊁水质恶化等环境中时ꎬ其代谢紊乱㊁免疫力降低的现象[31]ꎮ病鱼腹部肿大ꎬ体表充血ꎬ眼球突出ꎬ脊柱弯曲ꎬ解剖后发现ꎬ病鱼肝胰脏肿大呈淡黄色[33]ꎮ石斑鱼综合征是指石斑鱼在养殖过程中出现鳔肿大㊁腹部膨胀ꎬ鱼体浮于水面ꎬ并呈现顺时针或逆时针打转ꎬ俗称打转病[34]ꎮ此病在中国南方6-9月容易爆发ꎬ且死亡率高达30%[10]ꎮ研究者认为该病是营养代谢障碍[35]或脂质过氧化中毒[36]引起的ꎮ2㊀导致营养代谢疾病发生的主要原因研究结果表明ꎬ营养元素㊁饲养模式和遗传基因等因素都可能导致鱼类的营养代谢性疾病ꎮ综合文献资料ꎬ对此进行总结和分析(图2)ꎮ图2㊀鱼类营养性代谢疾病的主要成因Fig.2㊀Maincausesoffishnutritionalmetabolicdiseases2.1㊀营养元素2.1.1㊀蛋白质㊀蛋白质是鱼类生长和发育的关键营养素ꎬ是构成机体免疫防御和生理代谢的物质基础[37]ꎮ与哺乳动物相比ꎬ鱼类对蛋白质的需要量更高[38]ꎮ饲料中蛋白质含量过低时ꎬ鱼生长减缓ꎬ但蛋白质含量过高时ꎬ鱼机体代谢紊乱ꎬ严重时会造成脂肪肝ꎮ研究结果表明ꎬ过量的动物混合蛋白质替代鱼粉会导致石斑鱼肝胰脏脂肪蓄积ꎬ并影响肉碱脂酰转移酶1(CPT1)㊁脂肪酸合成酶(FAS)和脂蛋白脂肪酶(LPL)等脂质代谢过程中基因的表达[39]ꎮ2.1.2㊀脂类物质㊀脂质为鱼类提供了能量和必需脂肪酸[40]ꎮ肝胰脏是鱼类脂质代谢的重要场所ꎬ若饲料营养素配比失衡ꎬ容易造成脂肪在肝胰脏中的5261任艳华等:鱼类营养代谢性疾病研究进展大量蓄积ꎬ影响鱼类的正常生理功能ꎮ不同鱼类对脂肪的需求不同ꎬ青鱼饲料中的最适粗脂肪含量为3%~8%[41]ꎬ团头鱼危饲料中最适脂肪含量为2%~5%[42]ꎬ长吻鱼危鱼种饲料中脂肪最佳含量为6%~12%[43]ꎮ当饲料脂肪含量不足时ꎬ可能造成鱼体代谢失常㊁脂溶性维生素和必需脂肪酸缺乏等症状ꎮ若饲料脂肪超过自身需求ꎬ则会导致使鱼体脂肪过量蓄积[44]ꎬ从而影响鱼体健康等ꎮ2.1.3㊀碳水化合物㊀碳水化合物是鱼类人工配合饲料中重要的能量物质[45]ꎮ在适宜范围内ꎬ碳水化合物能促进鱼类生长及提高蛋白质利用效率ꎬ但其含量过高会使鱼体出现血糖升高㊁免疫力降低㊁生长停滞等现象[46]ꎮ不同食性的鱼对碳水化合物的需求各异ꎬ肉食性鱼类对碳水化合物需求量一般低于饲料总量的20%ꎬ而杂食性或草食性鱼类对碳水化合物的需求量一般占饲料总量的30%~50%ꎬ若碳水化合物添加量过高时会引起能量蛋白比失衡ꎬ导致鱼体生长受到抑制㊁肝糖原含量增高㊁细胞肿大等症状[47]ꎮ长期摄入高碳水化合物饲料ꎬ糖类会经过糖酵解及三羧酸循环等代谢过程将过多的能量以脂肪的形式蓄积在肝胰脏和肠系膜中ꎬ过量的脂肪蓄积将造成脂肪肝ꎮ2.1.4㊀维生素㊀维生素是鱼类维持机体正常代谢的一类重要有机化合物ꎬ在物质代谢过程中发挥重要作用ꎮ它能够促进碳水化合物㊁脂肪与蛋白质的新陈代谢以及骨骼的发育ꎬ防止胆固醇在动脉中凝结㊁沉淀ꎮ机体中特定维生素缺乏会导致代谢紊乱ꎬ如维生素C㊁维生素E和胆碱等都参与鱼体脂肪代谢ꎬ若缺乏则会导致鱼体脂肪代谢障碍ꎬ导致脂肪在肝胰脏中蓄积ꎬ诱发脂肪肝ꎮ研究结果表明ꎬ维生素E的缺乏会导致鱼体内脂质过氧化㊁生理机能失常㊁发育迟缓甚至畸形[48]ꎮ同样的ꎬ饲料中缺乏乙酰胆碱会导致鱼类脂肪代谢障碍并诱导脂肪肝ꎮ相反ꎬ过量的维生素也能诱导肝胆等疾病的产生ꎮBo等[49]研究发现ꎬ摄入过量维生素A会导致武昌鱼方肝细胞中的脂滴增加ꎬ进而引起脂肪肝ꎮ2.1.5㊀矿物质㊀鱼体对矿物质的营养需求和其体内矿物质的营养组成有着密切的关系ꎮ矿物质作为鱼类骨骼的重要成分和酶的必要因子ꎬ在参与渗透压调节㊁机体代谢等生命过程中作用重大[50]ꎮ如鲷的饮食中缺乏磷会导致细胞缺氧ꎬ引起体脂肪积累和抑制氧化磷酸化[51]ꎮ2.2㊀调控鱼类代谢的关键基因及相互作用通路鱼体肝胰脏蓄积的脂肪主要有2种来源:一种对饲料脂肪的直接吸收[41]ꎬ另一种则是由饲料中蛋白质和碳水化合物代谢转化而来[46]ꎬ若这些脂肪不能及时转运出去ꎬ就会蓄积于肝胰脏中ꎬ从而影响到肝胰脏的代谢ꎮ鱼类肝胰脏中脂质常常和载脂蛋白结合ꎬ然后运输至血液中ꎬ再转运到其他组织中加以利用或储存ꎬ若肝胰脏中脂蛋白合成不足ꎬ则储存的脂肪不能及时被转运ꎬ就会以油滴的形式在肝胰脏中蓄积[52]ꎮ细胞内脂蛋白脂酶(LPL)能够将极低密度脂蛋白(VerylowdensitylipoproteinꎬVLDL)和乳糜微粒(ChylomicronꎬCM)中的甘油三酯水解成甘油和脂肪酸ꎬ然后进入细胞中参与脂肪酸代谢(图3)ꎮ研究结果表明ꎬLPL在鱼类肝胰脏中大量表达ꎬ当机体处于饥饿状态时ꎬ肝胰脏中LPL的表达水平显著增高[53]ꎮ说明LPL可通过水解鱼肝胰脏中的VLDL以及脂肪酸来完成机体的供能ꎬ而机体长期处于饥饿状态时ꎬ鱼体代谢现紊乱从而影响其他关键基因调控的代谢途径ꎬ导致机体患病ꎮ当长期摄入高能量食物时ꎬ血浆中游离脂肪酸会不断增加ꎬ血浆白蛋白(Albumin)与脂肪酸结合ꎬ通过脂肪酸移位酶(FAT)和脂肪酸转运蛋白(FattyacidtransporterꎬFATP)将脂肪酸运输至肝胰脏等组织细胞中ꎬ在脂肪酸结合蛋白(FattyacidbindingproteinꎬFABP)运输下参与脂肪酸代谢ꎮ当鱼体内FAT㊁FATP和FABP任何一种蛋白质缺失时ꎬ都会影响脂肪酸代谢ꎮ当饲料中胆固醇含量过高时ꎬ胆固醇会在胆固醇酰基辅酶A转移酶(ACAT)的催化下生成胆固醇酯ꎬ胆固醇酯与甘油三酯及磷脂会形成脂滴ꎬ因此胆固醇摄入过多时ꎬ脂滴生成增加ꎬ鱼类肝胰脏负担加重ꎬ造成营养性疾病ꎮ甘油三酯水解酶(ATGL)作为甘油三酯水解的关键限速酶ꎬ必须经过对比相似性基因 ̄58(CGI ̄58)的激活ꎬ当ATGL或CGI ̄58基因功能缺失时ꎬ会导致甘油三酯在体内的积累ꎮ2.3㊀饲养模式由于高养殖密度㊁饲料营养素配比失衡㊁高投饲频率㊁短养殖周期以及水环境污染等问题ꎬ导致养殖鱼类营养代谢性疾病频发ꎮ在自然界和人工饲养条件下ꎬ鱼类因饲养模式㊁饲养密度㊁季节变化㊁饲料投喂情况等因素的影响受到胁迫ꎬ从而影响到鱼类的行为及生长代谢ꎬ甚至威胁到鱼类的生存[54]ꎮ水产养殖活动中的非生物环境因素(即温度㊁盐度和光6261江苏农业学报㊀2021年第37卷第6期. All Rights Reserved.周期)[55]的变化都与鱼类营养状况相关ꎮ鱼类饲养的环境条件直接影响鱼的生长甚至生存ꎬ当饲料营养不足或过剩时ꎬ鱼体就会出现代谢紊乱㊁活动能力明显减弱㊁免疫力下降ꎬ严重时甚至引起死亡[56]ꎮ另外ꎬ当养殖密度增加时ꎬ鱼类产生一系列的应激反应来适应复杂的环境ꎬ这需要消耗大量的能量ꎬ对鱼类生长造成不利影响[57]ꎮCM:乳糜微粒(Chylomicron)ꎻLDL:低密度脂蛋白(Lowdensitylipoprotein)ꎻVLDL:极低密度脂蛋白(Verylowdensitylipoprotein)ꎻLPL:脂蛋白脂酶(Lipoproteinlipase)ꎻAlbumin:血浆白蛋白ꎻFAT:脂肪酸移位酶(Fattyacidtransferase)ꎻFATP:脂肪酸转运蛋白(Fattyacidtransporter)ꎻFABP:脂肪酸结合蛋白(Fattyacidbindingprotein)ꎻACS:乙酰辅酶A合成酶(Acetyl ̄CoAsynthetase)ꎻACBP:酰基辅酶A结合蛋白(Acyl ̄CoA ̄bindingprotein)ꎻGPAT:甘油 ̄3 ̄磷酸酰基转移酶(Glycerol ̄3 ̄phosphateacyltransferases)ꎻDGAT:二酰基甘油酰基转移酶(Diacylglycerolacyltrans ̄ferase)ꎻAGPAT:酰基甘油 ̄3 ̄磷酸酰基转移酶(Acylglycerol ̄3 ̄phosphateO ̄acyltransferase)ꎻCPT:肉碱酰基转移酶(Carnitinepalmitoyltransfer ̄ase)ꎻACAT:胆固醇酰基辅酶A转移酶(CholesterolacylcoenzymeAtransferase)ꎻCGI ̄58:对比相似性基因 ̄58(Comparativegeneidentification ̄58)ꎻACC:乙酰辅酶A羧化酶(AcetylCoAcarboxylase)ꎻFAS:脂肪酸合成酶(Fattyacidsynthase)ꎻMGL:单酰甘油脂肪酶(Monoacylglycerol)ꎻHSL:激素敏感性甘油三酯脂肪酶(Hormone ̄sensitivelipase)ꎻG3P:甘油醛3 ̄磷酸(Glyceraldehyde3 ̄phosphate)ꎻLPA:溶血磷脂酸(Lysophos ̄phatidicacid)ꎻDAG:二酰基甘油(Diacylglycero)ꎻPA:磷脂醇(Phosphatidylcholine)ꎻTAG:三脂酰甘油(Triacylglycerol)ꎻDAG:甘油二酯(Dia ̄cylglycerol)ꎻMAG:甘油一酯(Monoacylglycerol)ꎻMGAT:甘油单酰基转移酶(Monoacylglycerolacyltransferase)ꎻGlycerol:甘油ꎻGlucose:葡萄糖ꎻFA:脂肪酸(Fattyacid)ꎻCoA:辅酶A(CoenzymeA)ꎻER:内质网(Endoplasmicreticulum)ꎻATGL:脂肪甘油三酯脂肪酶(Adiposetriglycerideli ̄pase)ꎻPC:磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholines)ꎻPAP:磷脂酸磷脂酶(Phosphatidicacidphosphateesterenzyme)ꎻCE:胆固醇酯(Cholesteryles ̄ter)ꎻFattyacyl ̄CoA:脂酰辅酶AꎻMalonylCoA:丙二酰辅酶AꎻAcetylCoA:乙酰辅酶AꎻSterol:固醇ꎻLipiddroplets:脂滴ꎻLysosome:溶酶体ꎻEn ̄ergy:能量ꎻMitochondrion:线粒体ꎻAlbumin:白蛋白ꎮ图3㊀鱼类肝胰脏脂质合成分解及转运Fig.3㊀Synthesisꎬdecompositionandtransportoflipidsinfishhepatopancreas7261任艳华等:鱼类营养代谢性疾病研究进展. All Rights Reserved.2.4 其他原因水温㊁农药和重金属残留等外部环境因素均可影响鱼类代谢稳态[58 ̄59]ꎮ适当提高水温能够提高鱼体的新陈代谢速率ꎬ促进鱼类对饲料的摄入ꎬ进而促进脂肪在鱼体内的积累ꎮ如适当提高温度会造成塞内加尔鳎稚鱼体脂肪含量显著升高[51]ꎮ此外ꎬ水中过量的敌百虫会造成异育银鲫肝胰脏脂肪沉积[60]ꎮ3㊀防治措施为了有效地防治营养代谢病的发生ꎬ可从精准营养配方和规范的饲养管理等方面着手ꎮ首先ꎬ严格控制饲料的品质ꎬ要投喂无毒㊁清洁且没有腐败㊁发霉的饲料ꎮ同时要注意饲料中各营养成分的比例平衡ꎬ根据鱼的种类㊁生长阶段㊁季节等因素ꎬ制定合理科学的配方ꎮ此外ꎬ可在饲料中添加胆汁酸㊁中草药㊁益生菌和益生元等饲料添加剂预防鱼类营养代谢性疾病ꎮ同时ꎬ加强对养殖水域环境的保护ꎬ提高人工养殖水产品品质ꎬ严格规范养殖用药㊁投饵㊁病害防治㊁排污等生产行为ꎬ不断完善养殖空间布局ꎬ发展健康绿色的生态养殖环境ꎬ实现科学㊁绿色㊁健康的养殖模式ꎮ4㊀总结和展望综合文献报道可知ꎬ鱼类营养代谢性疾病是由外在环境(饲料成分㊁饲养模式和水体环境等)和内部基因共同作用而产生的ꎮ水产养殖学界和业界应该综合考虑导致鱼类营养代谢疾病的内部基因及外在坏境因素ꎬ通过营养调控㊁环境干预及基因操纵等手段减少脂肪在肝胰脏和肠系膜等内脏组织中的过度蓄积ꎬ进而减少鱼类营养疾病的发生ꎬ减少养殖户不必要的经济损失ꎬ促进水产养殖业的绿色健康发展ꎮ参考文献:[1]㊀高红梅ꎬ王明学ꎬ张国辉.鱼类营养代谢病[J].水生态学杂志ꎬ2004ꎬ24(2):67 ̄69.[2]㊀BELLJDꎬMCEVOYJꎬTOCHERDRꎬetal.Depletionofα ̄to ̄copherolandastaxanthininAtlanticSalmon(Salmosalar)affectsautoxidativedefenseandfattyacidmetabolism[J].JournalofNu ̄tritionꎬ2000ꎬ130(7):1800 ̄1808.[3]㊀吉㊀红ꎬ曹艳姿ꎬ刘㊀品ꎬ等.饲料中HUFA影响草鱼脂质代谢的研究[J].水生生物学报ꎬ2009ꎬ33(5):881 ̄889. 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动物营养学报2006,18(4):2942298Chinese J ournal of A nimal N ut rition鱼类脂类代谢调控与脂肪肝程汉良1 夏德全2 吴婷婷2(11淮海工学院,江苏省海洋生物技术重点建设实验室,连云港222005;21中国水产科学研究院淡水渔业研究中心,无锡214081)摘 要:本文通过比较鱼类与畜、禽脂肪代谢的不同,着重阐述了鱼类脂肪代谢的基本原理及形成脂肪肝的原因,并指出了生产中通过控制肝脂合成和提高肝脂转运能力来调控鱼类脂肪代谢的方法,对于更好地理解鱼类与畜、禽的营养区别,提高鱼类日粮营养精度,促进鱼类生长,预防脂肪肝的发生有重要的指导意义。
关键词:鱼类;脂类代谢;脂肪肝收稿日期:2005202224作者简介:程汉良(19642),男,内蒙古赤峰人,副教授,博士,主要从事鱼类营养研究。
E 2mail :CHL3139@1631com 脂类(lipid )是脂肪(也称甘油三酯triglyceride ,T G )和类脂的总称。
脂类代谢对动物胴体品质和动物健康影响很大,营养性脂肪肝就是脂肪代谢障碍引起的疾病。
在养殖动物中,鱼类易发生脂肪肝,集约化养殖鱼类,尤其是海水养殖鱼类脂肪肝发病率很高[1],病鱼抗应激能力下降,影响鱼肉品质,高温季节还会大量死亡,给生产造成巨大损失。
从现有研究报道来看,蛋白/能量比不合理,日粮中维生素、必需脂肪酸(essential fatty acid ,EFA )和胆碱等降脂因子不足是引起脂肪肝的营养因素[2-6]。
国内外学者从提高日粮营养精度、添加降脂因子等方面对脂类代谢调控做了一些研究[7-12]。
通过对脂类代谢的调控,可以促进鱼类健康生长,减少脂肪肝的发生。
1 鱼类脂类代谢及自身调节不同动物T G 合成的场所各异。
鱼类肝脏是T G 合成的主要场所,这是鱼类多发脂肪肝的主要原因。
同时鱼类对EFA 的需要也与陆生动物不同,淡水鱼需要亚油酸(18:2n 26)、亚麻酸(18:3n 23);而海水鱼二十碳以上n 23高度不饱和脂肪酸(highly unsat urated fatty acid ,HU FA )才是EFA [13-15]。
二十碳五烯酸(20:5n 23,eico sapentaenoic acid ,EPA )、二十二碳六烯酸(22:6n 23,docosahexaenoic acid ,D HA )和花生四烯酸(20:4n 26,arachidonic acid ,AA )的比例非常重要,海鲈(L ateol abrax j a 2ponicus )、大菱鲆(S cop ht hal m us m ax i nus )和大西洋鲑(S al mo sal ar )饲料中D HA 和EPA 的适宜比例为2∶1,但EPA 与AA 的适宜比例不同鱼略有不同,海鲈为1∶1,大菱鲆和大西洋鲑为10∶1以上[14,16];甲壳类动物上述4种脂肪酸均不能合成,都是EFA [17]。
日粮中EFA 缺乏,动物生长速度会下降,还会出现体表色素细胞减少、体色变淡、肝脏中脂肪含量增加等症状。
因此,造成脂肪肝的重要原因往往是EFA 不足而不一定是脂肪摄入过多。
类脂种类很多,以磷脂(p hosp holipid )和胆固醇(cholesterol )最为重要。
磷脂是脂蛋白的重要组成成分,机体缺乏脂蛋白将使T G 不能及时运出肝脏导致肝脂沉积。
饲料中添加3%~6%的磷脂在仔幼鱼阶段是必要的,大豆卵磷脂效果优于脑磷脂[14]。
随鱼体重增加,其自身合成卵磷脂的能力明显增强。
胆固醇既是细胞膜的重要组分之一,又是动物合成胆汁酸、类固醇激素、肾上腺皮质激素和维生素D 3(VD 3)等生理活性物质的前体。
有鳍鱼类可合成胆固醇,但甲壳类需要由饲料补充,否则会使甲壳类生长和成活率下降。
肝脏是合成胆固醇的主要场所。
肝脏在脂类代谢过程中起重要的调节作用。
血浆中的游离脂肪酸有1/2左右被肝摄取,脂肪酸进入肝细胞后的去路见图1。
脂肪酸在肝脏中的代谢有3个重要的分支点,即脂酰CoA 、乙酰CoA 和柠檬酸。
肝脏能不断地探测门脉中血糖的含量,最终依据机体需要决定脂肪酸的去向。
4期程汉良等:鱼类脂类代谢调控与脂肪肝图1 肝脏对脂肪酸代谢的调节作用Fig.1 Regulation of fatty acid metabolism in liver HM GCoA :羟甲基戊二酸单酰辅酶A ;VLDL :极低密度脂蛋白;脂肪酸:Fatty acid ;脂酰CoA :Acyl 2CoA ;肉碱转运载体:Carnitine acyl transferase ;乙酰CoA :Acetyl 2CoA ;酮体:Ketone bodies ;线粒体:Mitochondria ;柠檬酸:Citric acid ;三羧酸循环:Tricarboxylic acid cycle ;胆固醇:Cholesterol ;血液:Blood ;1)HM GCoA 合成酶:HM GCoA synthetase ;2)HM GCoA 还原酶:HM GCoA reductase 。
2 脂肪肝及其产生的营养因素营养性脂肪肝是现代养殖业中常见的疾病,严重地影响养殖鱼类的生长和抗病能力。
研究表明,饲料中营养素失衡和抗脂肪肝物质的缺乏是造成营养性脂肪肝的主要原因。
饲料蛋白/能量(protein/energy ratio ,P/E )不合理、能量过剩,高脂、高糖以及养殖期间过量投喂都会造成T G 合成量超过机体需要量而沉积形成脂肪肝[18-21]。
与陆生动物相比,鱼类对碳水化合物的利用能力较差,特别是肉食性鱼类,主要以蛋白质和脂肪作为能量来源,因此,日粮中过高的碳水化合物含量可引起脂肪的沉积;T G 的沉积还与提供碳水化合物的谷物种类有关,鸡以玉米为日粮主要来源时易发生脂肪肝,其原因尚不清楚[22-23];而欧洲鲈(Dicent rarchus l abrax )和塞内加尔鳎(S olea senegalensis )脂肪沉积则与淀粉来源有很大关系[5,24]。
此外,日粮中过高的脂肪含量也会引起肝脂沉积,条纹鲈(M orone chrysops )饲料脂肪含量高于10%时,肝脂沉积就会增加[11];鳕鱼(Mel anog ram m us aeglef i nus )日粮中脂肪含量超过14%时,其肝体指数(hepatopancreas somatic in 2dex ,HSI )和肝脂含量显著升高[3]。
有研究表明肝脂沉积随日粮蛋白质水平的升高而降低[6],Morais等[25]也认为,蛋白质与脂肪配比不合理,造成DP/DE (digestible p rotein/digestible energy )比例失调可引起大西洋鳕(Gad us morhua )肝脏中脂肪过量积累,肝细胞空泡化。
脂蛋白主要由Apo 2B 和磷脂组装而成,很多营养因素都可影响脂蛋白的合成:(1)日粮氨基酸不平衡或不足,尤其是必需氨基酸绝对不足或相对不足,会影响Apo 2B 的合成;(2)当日粮EFA 供给不足时,则磷脂合成减少;(3)而磷脂是由胆碱合成的,合成胆碱需要甲基供体。
因此,日粮中必需氨基酸、EFA 和胆碱或合成胆碱的甲基供体(如蛋氨酸)或合成甲基供体所需的前体物质(如叶酸、维生素B 12等)不足均可使脂蛋白合成减少,造成脂类运出障碍而形成脂肪肝。
饲喂含大豆磷脂的饲料,可提高脂蛋白对脂肪的运输能力,减轻脂肪沉积。
由于海水鱼和淡水鱼对EFA 的需要不同,海水鱼更易发生脂肪肝,在黑鲷(A cant hop ag russchlegeli )日粮中添加3%的EPA 和D HA ,鱼体脂肪沉积降低,肝功能和抗低氧能力提高[26];冯健等[2]对红姑鱼(S ci aenopse ocell at us )脂肪肝发病率与脂肪酸含量关系进行了研究,认为日粮中n 23多592动 物 营 养 学 报18卷 不饱和脂肪酸(polyunsat urated fatty acid,PU FA)缺乏是导致营养性脂肪肝发病的主要因素。
此外,矿物质P、Zn、Mn、Se等和维生素E(V E)、维生素C (VC)、生物素等营养素与脂肪代谢关系密切,它们的缺乏或不足,也会引发脂肪肝[23,27]。
有证据表明,饲料霉变亦可引起脂肪肝[22]。
3 脂类代谢的营养调控通过调节日粮营养比例,添加降脂因子来调控脂类代谢,促进动物生长,防止脂肪肝是动物营养学研究的主要内容,也是目前研究的热点。
调控脂肪代谢的可能途径:一是控制T G的合成;二是促进脂肪酸的β2氧化或增加脂蛋白的合成量。
311 脂肪合成代谢的调控动物在脂肪合成和沉积过程中,脂肪酸合成酶(fatty acid synt hase,FAS)、葡萄糖激酶(glucoki2 nase,GK)和脂蛋白脂酶(lipoprotein lipase,L PL)等起重要的作用,通过日粮营养素可以调控相关基因的表达控制动物体脂的沉积。
日粮中碳水化合物与相关基因表达有显著相关关系,金鲷鱼(S p arus aurat a)喂低蛋白高碳水化合物日粮,GK的mRNA 表达增强,GK能把葡萄糖转化为62磷酸葡萄糖而不受产物的反馈抑制,因而过量的糖转变成脂肪[28];Capilla等[29]也证实,虹鳟(Oncorhy nchus m y kiss)肝GK活性和mRNA水平随日粮淀粉的增加而提高。
多不饱和脂肪酸(PU FA)是FAS mR2 NA的强抑制剂,日粮中添加1%的PU FA使大鼠肝脏中FAS mRNA水平降低了75%[30];真鲷(Pag rus m aj or)日粮中添加不饱和脂肪酸,可促进肝脂蛋白脂酶(L PL)mRNA表达,从而减少肝脂沉积[31]。
高蛋白日粮可降低脂肪组织FAS mRNA丰度[32],使体脂沉积减少。
312 脂肪分解代谢和运输的调控饲料中补充蛋氨酸、肉碱、胆碱、甜菜碱和卵磷脂等“抗脂肪肝”因子,可以促进脂肪酸的β2氧化,增加极低密度脂蛋白(very low density lipoprotein, VLDL)的合成,从而能够加速脂类分解或及时把肝内脂肪运出,减少脂肪沉积、预防脂肪肝。
在草鱼(Ctenop hary ngodon i dell us)日粮中增加蛋氨酸和添加胆碱、甜菜碱或大豆磷脂,可使肝、胰脏脂质含量下降26%~74%[7]。
蛋氨酸作为甲基供体,也是合成脂蛋白所必需的,他们供应不足就会影响脂肪代谢[22-23]。
肉碱是脂肪酸进入线粒体进行β2氧化的载体,饲料中添加肉碱,可促进鱼类生长,降低肝脂含量,提高饲料转化率,防止脂肪肝的发生[10],但只有左旋肉碱才具有降脂作用[8],其在鲤鱼(Cy p2 ri nus car pio)、甲鱼(T riony x si nensis)等水产动物日粮中最适添加量为0101%[33]。