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胆汁酸:水产养殖中提升消化吸收的关键因子

创作时间:
2025-01-22 08:41:42
作者:
@小白创作中心

胆汁酸:水产养殖中提升消化吸收的关键因子

近年来,随着全球鱼粉资源的日益紧张和价格攀升,水产养殖业面临着前所未有的成本压力。为应对这一挑战,行业开始将目光投向低鱼粉饲料的研发与应用。然而,非常规蛋白源如棉籽粕、菜籽粕等虽然蛋白质含量高,但存在消化吸收率低、含有抗营养因子等问题,容易引发水产动物的肝肠健康问题。在此背景下,胆汁酸作为一种天然生物分子,因其独特的生理功能在水产养殖中得到广泛应用,特别是在促进消化吸收方面展现出显著效果。

01

胆汁酸的生物学功能

胆汁酸是胆固醇代谢的最终产物之一,作为胆汁的重要组成成分,它在动物肠道中发挥着至关重要的作用。其主要生物学功能包括:

  • 乳化作用:胆汁酸能够将大块的脂肪乳化成细小的乳糜颗粒,显著增加脂肪与消化酶的接触面积,从而加速脂质的代谢过程。这一作用对于脂质和脂溶性维生素(如维生素A、D、E、K)的吸收至关重要。

  • 抗氧化作用:通过调节动物体内抗氧化酶的活性,如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等,胆汁酸能够中和清除体内的活性氧(ROS),保护细胞免受氧化损伤。

  • 免疫调节作用:胆汁酸能够增强免疫细胞的活性,抑制炎症反应,通过调控免疫调节基因的表达来提升机体的免疫应答能力,维持免疫系统的平衡。

  • 保护肝肠健康:胆汁酸不仅能够增强肝脏的解毒功能,促进有害物质的排出,还能维护肠道微生态平衡,促进有益菌的生长,抑制有害菌的繁殖,从而保护肠道黏膜屏障的完整性。

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胆汁酸在水产养殖中的应用

研究表明,胆汁酸在水产养殖中具有广泛的应用前景,特别是在促进水产动物的消化吸收方面表现出显著效果。

  • 改善生长性能:在低鱼粉饲料中添加胆汁酸能够显著提升水产动物的生长速度。例如,雷薇等人的研究发现,在黄鳝的饲料中添加250.0~283.3 mg/kg的胆汁酸,不仅提高了其生长性能,还增强了肝脏和肠道的抗氧化能力。此外,通过上调脂肪分解代谢和抑制脂肪合成代谢,胆汁酸能够有效降低肝脂沉积,缓解肝脏损伤,改善肝肠功能。

  • 提高消化酶活性:胆汁酸能够显著提高水产动物肠道中的消化酶活性。李玉娟等人的研究显示,在大菱鲆的饲料中添加胆汁酸后,饲料的干物质、粗蛋白、粗脂肪的表观消化率均显著提高,同时饲料脂肪利用率和蛋白质沉积率也显著提升。这些发现表明,胆汁酸不仅能够节约养殖成本,还是实现低碳养殖的重要途径。

  • 优化体型和健康指标:鱼体的体型和健康指标往往与体内脂肪蓄积程度密切相关。曾本和向枭等人的研究发现,通过在饲料中添加胆汁酸,可以显著降低鱼体的肌肉脂肪、肥满度、脏体比和肝体比,从而优化鱼体的体型和健康状况。

  • 改善肠道结构:朱传忠等人的研究揭示了胆汁酸对水产动物肠道结构的积极影响。在低鱼粉高豆粕饲粮中添加胆汁酸后,齐口裂腹鱼的前肠和中肠管壁厚度及肠绒毛高度显著升高,而前肠皱襞宽度则显著降低。这些变化表明,胆汁酸能够有效改善肠道的吸收面积和效率。

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作用机理

胆汁酸之所以能够在水产养殖中发挥如此重要的作用,与其独特的生物学功能和作用机理密切相关。研究表明,胆汁酸不仅通过其乳化作用促进脂质消化吸收,还能够通过调节肠道微生物群落和代谢途径来影响水产动物的健康状况。

在肠肝循环中,肠道微生物将来自宿主的初级胆汁酸转化为众多代谢物,即次级胆汁酸。这些次级胆汁酸通过与特定的受体相互作用,如法尼醇X受体(FXR)和G蛋白偶联受体(TGR5),参与调节脂质和葡萄糖代谢、能量平衡、炎症反应以及细胞增殖和死亡等生理过程。值得注意的是,微生物代谢生成的疏水性次级胆汁酸,如脱氧胆酸(DCA)和石胆酸(LCA),成为众多宿主受体的首选配体,优于它们的原始初级胆汁酸。

此外,胆汁酸还能够通过调节抗氧化基因的表达和核受体的激活(如Nrf2),调控抗氧化基因的表达,提高动物的细胞抗氧化防御机制。这种多途径的作用机制使得胆汁酸在水产养殖中展现出广泛的应用前景。

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展望与挑战

尽管胆汁酸在水产养殖中展现出显著的应用效果,但仍面临一些挑战。例如,不同种类和生长阶段的水产动物对胆汁酸的需求和反应存在差异,需要进一步研究以确定最佳添加量。此外,胆汁酸的使用应与其他饲养管理措施相结合,以达到最佳效果。未来,随着研究的深入和技术的进步,胆汁酸在水产养殖中的应用前景将更加广阔,有望为解决全球鱼粉资源短缺问题提供新的解决方案。

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