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胆固醇在水产动物的应用

发表时间:2019/7/16 12:13:00  
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胆固醇是动物固醇的一种,以游离状态或者化学键与脂肪酸结合的形式广泛存在于动物细胞和血液中。在水产动物体内,它是蜕皮激素、性激素、皮质素和维生素D等多种生理活性物质的前体。但是不少研究发现,甲壳动物和河蟹类动物体内不能合成胆固醇,因此,在水产动物饲料中添加胆固醇逐渐成为研究热点。

1胆固醇的合成与代谢

胆固醇(Cholesterol),又称胆甾醇,是一种以环戊烷多氢菲为母核的固醇类化合物,最早是在动物胆石中分离得到。在大多数组织中,胆固醇合成的主要原料是乙酰CoA,在胆汁中以胆固醇和胆盐的形式排出体外。胆固醇是动物细胞膜的一种重要成分,在降低细胞膜的流动性和质子及Na+对细胞膜的通透性具有重要作用,还能在肝脏中形成胆汁酸;在紫外线照射下,将皮肤中的胆固醇前体转化为VD3,脊椎动物合成胆固醇的途径可以分为三个阶段:合成甲羟戊酸、合成鲨烯、合成胆固醇。

2合成胆固醇路径的调节

在体内,胆固醇过多或者缺乏都会有不利影响,因此它的合成受到严格的调节。邹思湘研究表明β-羟基-β甲基戊二酸单酰CoA还原酶(HMG-CoAr)是胆固醇合成的限速酶,而其在肝中的半衰期只有约4h,因此该酶的活性受到抑制,肝脏中酶活性便迅速下降,进而限制胆固醇的合成;低密度脂蛋白(LDL)一方面通过胆固醇反馈阻遏HMG-CoAr还原酶的合成,以降低细胞内胆固醇的合成,另一方面当细胞内胆固醇的含量过高时,阻止新的LDL受体的合成,从而阻止细胞从血浆中继续摄入胆固醇;此外胆固醇调节还与饥饿、摄入能量的高低等有关。

3胆固醇在水产动物中的应用

鱼粉是一种重要的蛋白质饲料原料,不仅蛋白和必需氨基酸含量丰富,而且还含有必需脂肪酸、维生素、矿物质、胆固醇等。但目前鱼粉价格不断上涨,进口鱼粉价格更高,在一定程度上导致在饲料中选择植物性蛋白,而植物性蛋白缺乏一些未知的生长因子,因此在配方中需要添加单个的饲料原料,胆固醇就是其一。

3.1胆固醇在甲壳类动物中的应用

饲料中添加胆固醇对甲壳类动物的生长是必需的。Smith认为胆固醇是虾料配方中最贵的成分之一,1吨料中添加2g就意味着成本提升10%。从20世纪70年代开始对甲壳动物胆固醇进行研究。目前,对虾中胆固醇的添加量的研究比较完善。Thongrod等研究结果表明甲壳动物饲料中胆固醇的需要量一般为0.2%-1.0%,添加量过高会抑制生长。饲料中胆固醇含量过高会对美洲螯龙虾(Homarusamericanus)、斑节对虾和凡纳滨对虾等生长造成不良影响。Gong等研究饲料中胆固醇和磷脂对凡纳滨对虾生长的交互作用时发现,胆固醇和磷脂之间存在着极明显的相互作用,而且凡纳滨对虾的生长随着饲料中胆固醇添加量加大而显著提高。Chen研究胆固醇和PC对斑节对虾幼虾交互作用时发现,添加0.5%胆固醇,斑节对虾便可获得良好的生长,1%胆固醇对生长也无任何有害作用。Thongrod等研究发现墨吉对虾(FenneropenaeusmeiguiensisDeMan)幼虾(初重0.11g)饲粮中分别添加0.5%和1%胆固醇,与对照组(不含胆固醇)增重率增重率无显著性差异。Briggs等研究表明淡水罗氏沼虾(Macrobrachiumrosenbergii)后期仔虾不需要在饲料中添加胆固醇。

3.2胆固醇在贝类动物中的应用

近年来通过同位素示踪试验发现贝类动物可以由乙酰CoA合成胆固醇。但并不能完全满足其生长发育。Trider等研究报道牡蛎对胆固醇的需要量为0.1-0.2%。Zhang等研究以纯化日粮作为基础配方,采用折线模型以相对增重率为评价指标,结果表明皱纹盘鲍对胆固醇的需要量为0.23%;基于鲍鱼人工配合饲料中添加胆固醇是否会影响肌肉胆固醇沉积这一问题,作者对其肌肉进行了检测,发现肌肉中胆固醇含量为93.6-99.8mg/100g湿重,其含量要高于野生鲍鱼(H.laevigata)肌肉胆固醇含量(72mg/100g湿重),但其肌肉中胆固醇的含量低于鸡蛋(490mg/100g湿重)和扇贝(400mg/100g湿重)。

3.3胆固醇在鱼类中的应用

Sealey等研究表明在抽脂鱼粉饲粮中添加1.0%胆固醇饲喂杂交条纹鲈,结果表明胆固醇并没有促生长作用。Twibell等研究以豆粕为基础的饲料中补充1.0%的胆固醇,结果表明斑点叉尾鮰的摄食率和生长性能得到显著提高,但促进摄食和生长的机制尚不清晰。陈强等研究表明以去皮豆粕、白鱼粉及酪蛋白为蛋白源的营养背景下,饲料中适宜的胆固醇(质量分数0.566%)可提高军曹鱼幼鱼的成活率。胆固醇对军曹鱼幼鱼生长具有饱和效应,饲料中添加过多的胆固醇会抑制机体的生长,造成肝组织病变。添加适量胆固醇可增加机体的脂肪沉积,但过多的添加会造成全鱼、肝脏、肌肉脂肪含量下降,影响机体脂代谢。陈京华以豆粕替代45%的鱼粉蛋白后显著抑制牙鲆肠氨肽酶、肝脂肪酶和肠碱性磷酸酶的活力;这些酶的活力显著升高,在替代组饲料中添加0.0%、0.5%、1.0%和1.5%的胆固醇饲喂牙鲆幼鱼,结果发现豆粕替代鱼粉后导致血浆胆固醇含量、生长、摄食及消化率显著下降,且与鱼粉组饲料没有显著差异,但添加1.0%的胆固醇显著促进鱼类的生长摄食及消化,而过多的胆固醇会抑制牙鲆的生长。

作者:王喜红 单位:湖南省娄底市动物疫病预防控中心

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