


今天我来和大家分享一篇来自Fish & Shellfish Immunology上的文章,名为《Effects of dietary dosage forms of copper supplementation on growth, antioxidant capacity, innate immunity enzyme activities and gene expressions for juvenile Litopenaeus vannamei》 (译:《饲料中添加铜对凡纳滨对虾的生长、抗氧化能力、天然免疫酶活性及基因表达的影响》 ,文章的引用信息如下:

微量矿物质是激素和酶的重要组成部分,是多种酶的辅助因子和激活剂,并且参与多种生化过程。铜(Cu)是人体和动物必需的微量元素,可作为铜蓝蛋白、超氧化物歧化酶、赖氨酸氧化酶、细胞色素c氧化酶、铁氧合酶和酪氨酸酶等特定蛋白质和酶的辅助因子,参与清除自由基、电子运输、血红蛋白和胶原合成等一系列生物过程。对于甲壳类动物,它们用血蓝蛋白作为携氧色素,这种色素具有类似于热血动物的血红蛋白的作用。据估计,在鲜重的基础上,虾体内大约40%的铜是在血蓝蛋白中发现的,这表明满足对虾对铜的需求的巨大意义。此外,对虾还可以从水或饲料中获得铜,以满足生理需要。然而,研究表明,仅靠饲养水体中的铜并不能满足对虾的需求,饲料中补充铜对对虾来说是满足最佳生长、组织矿化和繁殖需要的必要条件。
众所周知,最常见的在饲料中添加铜的形式是硫酸盐,有机铜作为一种新型的饲料添加剂,对一些水生动物有一定的抑制作用。但是养殖生物对无机铜的生物利用率过低会造成环境污染,导致水产养殖水体中铜浓度过高,并对水生动物的免疫系统造成一定的破坏。而且铜的化学形态也会影响水生动物对铜的吸收和利用。
南美白对虾自然分布于中、南美洲太平洋沿岸并因其经济价值高、生长速度快而成为世界广受欢迎的水产养殖品种。然而,随着养殖业的发展和环境的恶化,由细菌、真菌、病毒和立克次体引起的各种疾病成为了养殖南美白对虾的重要问题。一些研究表明,对虾主要依靠先天免疫系统来抵御入侵的病原体。但是到目前为止,还没有关于饲料中添加铜对对虾的抗氧化能力和天然免疫基因的相对表达的影响的报道。因此,本研究旨在研究饲料中添加铜对南美白对虾幼虾生长性能、抗氧化能力、免疫酶活性和基因表达的影响。本研究的结果将提高我们对南美白对虾抗氧化能力和天然免疫能力的认识,并将探索在对虾饲料中如何利用有机铜来增强天然免疫的方法。
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生长性能、饲料利用率
和形态学指标
表1 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料(硫酸铜:CuSO4·5H2O,硫酸铜和氨基酸络合铜1:1混合:CuSO4·5H2O + Availa®Cu100 = 1:1 和氨基酸络合铜Availa®Cu100,分别分成I-Cu组、M-Cu组和Availa-Cu组)下同。)养殖8周的南美白对虾幼虾生长性能、饲料利用及形态指标研究。

结果表明,M-Cu组的PWG(增重率)和SGR(特定生长率)显著比I-Cu组的高,而M-Cu 组和Availa-Cu 组的PWG和SGR没有显著性差异。I-Cu 组的HIS(肝体比)显著比M-Cu组的低,但是和Availa-Cu 组没有显著性差异,M-Cu组和Availa-Cu 组也没有显著性差异。然而survival(存活率)、FE(饲料转化率)、PER(蛋白利用率)和CF(肥满度)都没有显著性差异。

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血液生化指标
表2 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料对南美白对虾幼虾血液生化指标的影响。

由结果可以发现,M-Cu组的总蛋白明显高于其他组,而TAG(甘油三酯)显著低于I-Cu组。M-Cu组和Availa-Cu组的TAG无显著性差异。而且M-Cu组的CHOL(胆固醇)明显低于其他组。M-Cu组和Availa-Cu组的GLU(葡萄糖)明显高于I-Cu组。

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血淋巴和肝胰脏酶活性

图1 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料对虾幼虾血淋巴抗氧化和免疫酶活性的影响。

图2 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料对虾幼虾肝胰腺抗氧化和免疫酶活性的影响
结果表明, 在血淋巴中,Cu/Zn SOD, CP(血浆铜蓝蛋白) 和LZM(溶菌酶)在各处理组中差异不显著。M-Cu组和Availa-Cu组的PO(酚氧化酶)活性显著比I-Cu组的高,M-Cu组的ALP(碱性磷酸酶)活性比其他两组都高,而且,M-Cu组的ACP(酸性磷酸酶)活性显著比I-Cu组的高。在肝胰腺中,M-Cu组的Cu/Zn SOD, ALP 和 ACP酶活性显著高于I-Cu组,而M-Cu组和Availa-Cu组的这些酶活性相互都没有显著性差异。

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抗氧化和免疫相关基因的
mRNA表达

图3 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料对虾幼虾肝胰腺Cu/Zn SOD、ALP、ACP和LZM mRNA表达的影响。
结果表明,Availa-Cu组 Cu/Zn SOD, ALP 和 ACP 的基因表达显著高于I-Cu组,但是M-Cu组和Availa-Cu组之间却没有显著性差异。并且M-Cu组和Availa-Cu组的LZM的基因表达水平显著高于I-Cu组。所有的处理组中,I-Cu组与抗氧化和免疫相关的基因表达都是最低的。

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身体和肌肉的成分
表3 用3种等氮的不同铜化学形态的饲料对南美白对虾幼虾身体和肌肉的成分的影响。

结果表明,3种等氮的不同铜化学形态的饲料对南美白对虾对幼虾身体干物质、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量以及肌肉干物质、粗蛋白和灰分含量的影响不显著。但是M-Cu组和Availa-Cu组肌肉的粗脂肪含量显著高于I-Cu组。

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身体和肌肉中的铜浓度
表4 3种等氮的不同铜化学形态的饲料喂养的南美白对虾对幼虾身体和肌肉中的铜浓度(mg kg−1 干重)。

结果表明,M-Cu组和Availa-Cu组的身体和肌肉的铜浓度数值上高于I-Cu组,但是没有显著性差异。

小结
研究的结果表明,氨基酸络合铜(有机形态)与硫酸铜(无机形态)相比,氨基酸络合铜能更好促进南美白对虾生长性能、提高抗氧化功能、增强非特异性免疫系统等方面。但是仍然需要进一步对南美白对虾生长反应与饲料中添加的铜的形态的关系进行研究和探索,以加强对水产饲料中有机铜的开发,并在考虑最佳铜来源的前提下,对水产饲料进行优化.