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生物素对生长中期草鱼生产性能、头肾和脾脏免疫功能及结构完整性的作用及机制

【摘要】:本试验研究了生物素对生长中期草鱼生产性能及头肾、脾脏和皮肤健康的作用并探索了其可能的作用机制,以不同标识确定了生长中期草鱼对生物素的需要量。本试验设六个不同生物素水平处理组(0.012、0.110、0.214、0.311、0.427和0.518mg/kg),每个处理3个重复,每个重复30尾鱼(初始体重为117.11±0.48g)。试验期包括10周生长试验和6天的攻毒试验。结果表明:与生物素缺乏组(0.012 mg/kg)相比,适宜水平生物素提高了生长中期草鱼PWG、FI和FE,增强了草鱼对赤皮病的抵抗能力(P0.05)。进一步研究发现,适宜水平生物素对生长中期草鱼头肾、脾脏和皮肤有以下作用:(1)提高了LZ及ACP活力,IgM、C3和C4含量(P0.05),上调抗菌肽(包括:LEAP-2A、LEAP-2B、hepcidin和β-defensin-1)的mRNA水平(P0.05);同时能够上调抗炎细胞因子【包括:TGF-β1(而非TGF-β2)、IL-10、IL-11和IL-4/13A(而非IL-4/13B)、IL-10和IL-11】和相关信号分子(包括:IκBα、TOR和S6K1)的mRNA水平以及p-TOR Ser2448和TOR蛋白水平(P0.05);并且下调促炎细胞因子(包括:TNF-α、IFN-γ2、IL-1β、IL-6、IL-8、IL-12p40(而非IL-12p35)、IL-15和IL-17D】和相关信号分子【包括:NF-κBp65、NF-κBp52、c-Rel、IKKβ、IKKγ(而不是IKKα)、4E-BP1和4E-BP2(皮肤除外)】的mRNA水平以及NF-κB p65蛋白水平(P0.05)增强了免疫功能。(2)降低了ROS、MDA和PC的含量(P0.05);提高了ASA、AHR和抗氧化酶(包括:GPx、GR、CuZnSOD、MnSOD、CAT和GST)活力以及GSH含量(P?0.05);上调了抗氧化酶【包括:GPx(1a、1b)(而非GPx4a、4b)、CuZnSOD(而非MnSOD)、GST和GR】相关mRNA水平(P0.05),同时上调了信号分子Nrf2的mRNA水平(P0.05);下调了信号分子Keap1a和Keap1b的mRNA水平(P0.05),提高了抗氧化损伤能力和结构完整性。(3)降低了促凋亡相关因子(包括:caspase-3、-7、-8和-9、FasL、Apaf-1和Bax)的mRNA水平,上调了抗凋亡因子(包括:Mcl-1、Bcl-2和IAP)的mRNA水平,下调了信号分子p38 MAPK(而非JNK)的mRNA水平(P0.05),从而抑制了细胞凋亡。(4)上调了紧密连接蛋白occludin、ZO-1、ZO-2(除了脾脏)、claudin-3、-b、-c、-f、-11、-7a、-7b、-15a和-15b的mRNA水平、下调了claudin-12和MLCK的mRNA水平,增强了细胞间结构完整性。综上所述,饲粮中适宜水平的生物素增强了生长中期草鱼头肾、脾脏和皮肤免疫功能和结构的完整性,提高了其生产性能。在本试验条件下,以生产性能、抗赤皮能力为标识,生长中期草鱼(117-534 g)最适生物素需要量分别为0.210mg/kg和0.230 mg/kg饲粮。

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