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膳食纤维过量摄入对鱼类的致病作用和机制

2023-12-29分类号:S943

【作者】蔡春芳   任胜杰   万金娟   姚仕彬   吴萍   曹霞敏   叶元土
【部门】苏州大学基础医学与生物科学学院江苏省水产动物营养重点实验室  江苏省淡水水产研究所江苏省现代农业(大宗鱼类)产业技术体系  
【摘要】由于环境保护和成本控制的需要,植物性饲料原料在水产配合饲料中的用量越来越高。植物性原料中含有丰富的膳食纤维(DFs),使许多商品饲料中的DFs达30%以上,但由此带来的对水产动物的生理影响仍鲜受关注。本文介绍了DFs的定义、分类、理化特性、可发酵性及常见植物性饲料原料中DFs的含量,重点介绍了作者及团队在鱼类DFs营养生理方面的研究发现。研究表明,黄颡鱼摄食含20%-30% DFs的饲料后会出现出血、白便、肠炎、腐皮、烂鳃、肝脂肪变和纤维化、绿肝、白肝、胆囊肿大等症状及暴发性死亡。大口黑鲈和草鱼摄食高DFs饲料后也有相似症状。DFs的致病作用不仅与饲料中DFs含量有关,还与DFs种类有关,果胶对黄颡鱼的致病性比纤维素强得多。DFs的致病机制与其对胆汁酸(BAs)稳态和肠道微生物稳态的干扰有关。因DFs具有结合BAs的特性,这会阻碍BAs对法尼醇X受体(FXR)等BAs受体的激活,而FXR负反馈调控BAs的合成并抑制炎症反应,因此,大量DFs进入肠道后就会引起BAs合成亢进,提高组织中BAs水平及其疏水性并干扰BAs循环节律,再由BAs的细胞毒性引起炎症反应和组织坏死。DFs还具有可发酵性,引起肠道微生物结构改变,或由BAs的抗菌作用引起肠道微生物结构改变,进而加剧包括BAs在内的代谢紊乱。DFs的致病性与其它胁迫作用具有叠加效应,加重疾病症状和进展。从DFs的致病机制出发,通过控制DFs摄入种类和摄入量、向饲料中添加BAs及牛磺酸、防止DFs与其他胁迫因子的叠加效应等方式可防控DFs诱导的疾病。本研究首次阐述了DFs过量摄入对鱼类的致病性及其潜在机制,为植物性饲料原料的高值化利用及饲料配制技术优化提供了新视角,为鱼类病害防控提供了新途径。研究结果也提示未来应进一步阐明不同植物性原料中DFs的种类、含量和特性以及水产动物对DFs的耐受范围。
【关键词】鱼类  膳食纤维  非感染性炎症  胆汁酸  法尼醇X受体  肠道微生物
【基金】江苏省碳达峰碳中和科技创新专项资金(BE2022422);; 江苏省现代农业(大宗鱼类)产业技术体系项目(JATS[2022]126,408)
【所属期刊栏目】水产学报
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