Влияние добавок с α-кетоглутаратом на рост, активность пищеварительных ферментов, экспрессию иммунных генов и морфологию кишечника большеротого окуня, получающего рацион с высоким содержанием сои

Большеротый окунь (Micropterus salmoides) является важным объектом аквакультуры благодаря своей коммерческой ценности. Однако использование соевого шрота в кормлении может негативно влиять на здоровье кишечника рыбы, приводя к воспалению и апоптозу клеток. α-кетоглутарат (AKG) — это метаболит, который может оказывать положительное влияние на здоровье кишечника, активность пищеварительных ферментов и экспрессию генов, связанных с иммунной реакцией. Данное исследование направлено на изучение влияния добавок AKG на рост, здоровье кишечника и экспрессию иммунных генов у большеротого окуня, получающего рацион с высоким содержанием соевого шрота.

Цели исследования

Целью исследования было выяснить, как добавление AKG в рацион с высоким содержанием соевого шрота влияет на:
- Рост и состав тела большеротого окуня.
- Активность пищеварительных ферментов.
- Морфологию кишечника.
- Экспрессию иммунных генов.

Методология

1. Экспериментальные диеты:
- Исследование проводилось на большеротом окуне с начальным весом 25,5 ± 0,5 г, который в течение 8 недель кормился тремя изоазотистыми и изолипидными рационами.
- Контрольная диета содержала 41,30% соевого жмыха (СЖ).
- Экспериментальные диеты включали 1,00% (AKG1) и 2,00% (AKG2) α-кетоглутарата.

2. Проба:
- Каждая диета была протестирована на трех группах по 20 рыб.

3. Оценка роста и здоровья:
- Измерялись показатели роста, такие как увеличение веса (FBW), удельный темп роста (SGR), коэффициент выживаемости (СР) и коэффициент конверсии корма (FCR).
- Оценивались активность пищеварительных ферментов (α-амилаза, трипсин, липаза) в различных отделах кишечника.
- Анализировалась морфология кишечника: толщина слизистой оболочки, высота ворсинок и глубина крипт.

4. Экспрессия генов:
- Изучалась экспрессия генов, связанных с метаболизмом и иммунной реакцией, таких как AMPK-α, 4E-BP, TGFβ1, TGFβ2, ACC, каспазы-3, каспазы-8, каспазы-9, IL-1β и TNF-α.

Результаты

1. Показатели роста:
- Добавление AKG не оказало значительного влияния на показатели роста и состав тела большеротого окуня (P > 0,05).

2. Активность пищеварительных ферментов:
- В группе AKG1 была отмечена значительная активность α-амилазы и трипсина в переднем отделе кишечника (P < 0,05).
- В группе AKG2 наблюдалось повышение активности липазы и трипсина в среднем и заднем отделах кишечника, в то время как активность α-амилазы в этих отделах значительно снизилась (P < 0,05).

3. Морфология кишечника:
- В обеих группах, получавших AKG, была отмечена значительная увеличение толщины слизистой оболочки и высоты ворсинок, а также уменьшение глубины крипт (P < 0,05).

4. Экспрессия иммунных генов:
- В группах, получавших AKG, была снижена экспрессия генов, связанных с апоптозом (ACC, каспазы-3, каспазы-8, каспазы-9, IL-1β), что указывает на уменьшение воспалительных процессов в кишечнике.
- Экспрессия гена TOR значительно повысилась, а экспрессия TNF-α снизилась в группе, получавшей AKG2 (P < 0,05).

Обсуждение

Результаты исследования показывают, что добавление 1–2% α-кетоглутарата в рацион большеротого окуня может смягчить негативное воздействие соевого шрота на здоровье кишечника. AKG способствует повышению активности пищеварительных ферментов, улучшает морфологические характеристики кишечника и снижает экспрессию генов, связанных с апоптозом и воспалением. Эти эффекты могут быть связаны с активизацией пути TOR, который играет важную роль в регуляции клеточного метаболизма и роста.

Добавление α-кетоглутарата в рацион большеротого окуня, получающего высокое содержание соевого шрота, может быть эффективным способом улучшения состояния кишечника и восстановления его после повреждений. Рекомендуется использовать 1–2% AKG в рационе, чтобы смягчить негативные последствия соевого шрота и улучшить здоровье рыбы. Эти результаты могут иметь важное значение для оптимизации кормления в аквакультуре и повышения здоровья рыб.


Исследование: Aquaculture Reports