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不同蛋白源和大豆抗营养因子对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响

米海峰  
【摘要】: 本文比较动物蛋白源(APS)与植物蛋白源(PPS)影响牙鲆肝脏蛋白消化酶的活性水平和基因表达水平的不同效果。同时研究植物蛋白源中的不同含量的抗营养因子(大豆低聚糖(SBOS)、大豆棉子糖(SR)、大豆水苏糖(SBS)、大豆异黄酮(SBIF)、植酸(PA)、大豆皂甙(SS)等分别对牙鲆肝脏蛋白消化酶(胰腺蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶)的活性和基因表达的影响,结合以上外源因子(不同蛋白源和不同抗营养因子)影响下的牙鲆生长性能和蛋白质消化能力,从而获得牙鲆饲料中的外源因素(不同蛋白源、不同抗营养因子)、牙鲆蛋白质消化酶(基因表达和活性)、牙鲆生长性能三者之间的相关性分析结果。 (1)分别采用鱼粉(FM)、浓缩鱼蛋白(FPC)、大豆浓缩蛋白(SPC)和大豆分离蛋白(SPI)作为主要蛋白源,配合四种等氮(粗蛋白,49%)、等能(总能,19 kJ/g)的饲料,研究四种蛋白源对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的关系。试验结果表明:PPS饲料组(SPC、SPI)牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平和糜蛋白酶-1基因表达(HCGE)显著高于APS饲料组(FM、FPC) (P0.05),但是PPS饲料组(SPC、SPI)的牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达(HEPGE)显著低于APS饲料组(FM、FPC) (P0.05)。PPS组牙鲆肝脏胰蛋白酶活性(HTA)和肠道胰蛋白酶(ITA)活性显著低于APS饲料组(P0.05),在所有实验组中,FPC组的牙鲆肝脏胰蛋白酶活性和ITA最高,SPC组牙鲆肝脏胰蛋白酶活性和ITA最低。 (2)以FM为蛋白源,添加10%大豆低聚糖(SBOS),配制两种等氮(粗蛋白,49%)、等能(总能,19 kJ/g)的饲料,研究在饲料FM上添加10%SBOS后对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长能力的关系。试验结果表明:FM添加10%SBOS对牙鲆肝脏蛋白消化酶的基因表达有显著影响,大豆低聚糖组的牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平极显著高于对照组(P0.01 )。大豆低聚糖组牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平、牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平分别低于和显著低于对照组(P0.05)。FM添加10%SBOS后显著降低牙鲆肝脏胰蛋白酶活性的活性(P0.05)。 (3) FM基础饲料添加大豆棉子糖(SR)中分别达到0.0%、0.5%、1.0%和1.5%的含量水平,配制等氮(粗蛋白,42%)、等能(总能,19.5 kJ/g)的四种饲料,研究饲料中不同SR水平对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的相关性。试验结果表明:饲料中的SR能够显著影响牙鲆蛋白消化酶的活性水平与基因表达水平。随着饲料中SR含量的逐渐上升,牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平(r= 0.924,P0.01)、牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平(r=0.552,P0.05)和牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平(r=0.727,P0.05)都显著增强,牙鲆肝脏胰蛋白酶活性(r=-0.776,P0.05)、肠道胰蛋白酶活性(r=-0.970,P0.01)、肠道糜蛋白酶活性(r= -0.790,P0.05)下降。牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平与牙鲆特定增长率(SGR)、蛋白表观消化率(ADCP)分别成负相关(r1=-0.761,P0.05;r2=-0.634, P0.05);牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平与SGR、ADCP、PER分别成显著负相关(r=-0.971,P0.01);牙鲆肝脏胰蛋白酶活性与PER、ADCP、SGR成显著正相关(r1=0.778,P0.05;r2= 0.834,P0.05;r3= 0.590,P0.05);牙鲆的肠道胰蛋白酶活性与ADCP、牙鲆肝脏胰蛋白酶活性、肠道糜蛋白酶活性和PER分别成显著或极显著正相关(r1=0.856,P0.05;r2= 0.854,P0.05;r3= 0.667,P0.05;r4=0.772,P0.01);牙鲆的肠道糜蛋白酶活性与SGR、PER、肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平、牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平、采食量(FI)分别成显著或极显著负相关(r1=0.960,P0.01;r2=0.815,P0.05;r3=0.906,P0.01;r4=0.907,P0.01;r5= 0.891,P0.01)。 (4)以FM为蛋白源,添加大豆水苏糖(SBS)到牙鲆饲料中,并分别达到0 %、0.4 %、0.8 %、1.5 %的含量水平,配制等氮(粗蛋白,49.5%)、等能(总能,19.7 kJ/g)的四种饲料,研究饲料中不同SBS水平对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的相关性。试验结果表明:饲料中的SBS能够显著影响牙鲆蛋白消化酶的活性水平与基因表达水平。随着SBS含量的增加,牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平(r=0.617,P0.05)和牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平平缓加强。牙鲆肝脏胰蛋白酶活性(r=-0.931,P0.05)、肠道糜蛋白酶活性(r=-0.998,P0.01)降低;实验牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平与ADCP成负相关(r=-0.683,P0.05);实验牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平与PER成显著负相关(r1=-0.533,P0.05);实验牙鲆肝脏胰蛋白酶活性与ADCP成显著正相关(r1=0.734,P0.05);牙鲆肠道胰蛋白酶活性与肠道糜蛋白酶活性成极显著正相关(r=0.992,P0.01);实验牙鲆的肠道糜蛋白酶活性与SGR和PER分别成显著正相关(r1=0.833,P0.05;r2=0.934,P0.05)。 (5)以FM为蛋白源,添加大豆异黄酮(SBIF)到牙鲆饲料中,并分别达到0.0 %、0.1 %、0.3 %、0.8 %的含量水平,配制等氮(粗蛋白,49.5%)、等能(总能,19.7 kJ/g)的四种饲料,研究饲料中不同SBIF水平对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的相关性。试验结果表明:饲料中的SBIF能够显著影响牙鲆蛋白消化酶的活性水平与基因表达水平。随着SBIF含量的增加,肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平(r1=-0.732,P0.05),牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平和牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平( r=-0.666,P0.05)下降,牙鲆肝脏胰蛋白酶活性( r=0.778,P0.05)、肠道胰蛋白酶活性增强。牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平与牙鲆肝脏胰蛋白酶活性成极显著负相关(r=-0.968,P0.01),与牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平、牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平、SGR、PER分别成显著或极显著正相关(r1=0.861,P0.05;r2=0.846,P0.05;r3=0.788,P0.01;r4=0.778,P0.05);牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平与SGR和ADCP分别成显著或极显著的负相关(r1=-0.845,P0.05;r2=-0.777,P0.01) ;牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平与SGR和PER分别成显著正相关(r1=0.624,P0.05; r2=0.856,P0.05) ;牙鲆肝脏胰蛋白酶活性与SGR、ADCP和PER分别成显著正相关( r1=0.906,P0.05;r2=0.734,P0.05;r3=0.814,P0.05)。 (6)以FM为蛋白源,添加植酸(PA)到牙鲆饲料中,并分别达到0.0 %、0.2 %、0.4 %、0.8 %的含量水平,配制等氮(粗蛋白,49.5%)、等能(总能,19.7 kJ/g)的四种饲料,研究饲料中不同PA水平对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的相关性。试验结果表明:饲料中的PA能够显著影响牙鲆蛋白消化酶的活性水平与基因表达水平。随着PA含量的增加,牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平(r=-0.258,P0.05)、牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平(r=-0.431,P0.05)、牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平(r=-0.850,P0.05)、牙鲆肝脏胰蛋白酶活性(r=-0.776,P0.01)、肠道胰蛋白酶活性(r=-0.914,P0.01)和肠道糜蛋白酶活性(r=-0.998,P0.01)都下降,牙鲆肝脏胰蛋白酶活性与ADCP、PER、SGR、NPU分别成显著或极显著的正相关(r1=0.980,P0.01;r2=0.836,P0.01;r3=0.947,P0.01;r4=0.837,P0.05);牙鲆的肠道胰蛋白酶活性与PER、FI分别成极显著负相关(r1=-0.772,P0.01;r2=-0.987,P0.01),与ADCP、NPU、肠道糜蛋白酶活性、SGR分别成显著或极显著正相关(r1=0.856,P0.05;r2= 0.987,P0.01;r3=0.992,P0.01;r4=0.750,P0.05);牙鲆肠道糜蛋白酶活性与SGR、ADCP分别成显著或极显著正相关(r1=0.738,P0.05;r2= 0.755,P0.01)。 (7)以FM为蛋白源,添加大豆皂甙(SS)到牙鲆饲料中,并分别达到0.0%、0.1%、0.4%、0.8%的含量水平,配制等氮(粗蛋白,49.5%)、等能(总能,19.7 kJ/g)的四种饲料,研究饲料中不同SS水平对牙鲆蛋白消化酶的活性与基因表达的影响,并分析这些影响与牙鲆消化和生长之间的相关性。试验结果表明:饲料中的SS能够显著影响牙鲆蛋白消化酶的活性水平与基因表达水平。随着SS含量的增加,牙鲆肝脏的胰蛋白酶-1基因表达水平(r=0.684,P0.05)、牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平(r=0.882,P0.05 )和牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平(r=0.829,P0.05)升高,牙鲆肝脏胰蛋白酶活性(r1=-0.909,P0.05)、肠道胰蛋白酶活性(r=-0.991,P0.01)和肠道糜蛋白酶活性(r=-0.786,P0.05)下降。牙鲆肝脏胰蛋白酶-1基因表达水平与ADCP、PER分别成显著负相关(r=-0.767,P0.05;r=-0.734,P0.05);牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平与PER和ADCP分别成显著或极显著负相关(r1=-0.957,P0.01;r2=-0.985,P0.01),与SGR成负相关(r=-0.632,P0.05);牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平与ADCP、PER分别成显著的负相关(r1=-0.977,P0.01;r2=-0.912,P0.05);牙鲆肝脏胰蛋白酶活性与牙鲆肝脏的糜蛋白酶-1基因表达水平和牙鲆肝脏弹性蛋白酶-1前体基因表达水平分别成负相关(r1=-0.913,P0.05;r2=-0.922,P0.05),与ADCP、SGR、PER分别成显著正相关(r=0.969,P0.01;r2=0.692,P0.05;r3=0.910,P0.05);牙鲆的肠道胰蛋白酶活性与PER、牙鲆肝脏胰蛋白酶活性、SGR、ADCP、肠道糜蛋白酶活性分别成显著或极显著正相关(r1=0.963,P0.05;r2=0.953,P0.01;r3=0.854,P0.05;r4= 0.944,P0.05;r5= 0.719,P0.05);牙鲆的肠道糜蛋白酶活性与SGR、PER、分别成正相关或显著正相关(r1=0.888,P0.05;r2=0.689,P0.05)。


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