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鱼类脂肪肝的研究进展

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发表于 2010-12-21 01:50:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
近年来我国集约化水产养殖业发展迅猛,与此同时也暴露出一个严峻的问题:对水产动物营养、生理、病理和生态等方面的基础理论和应用技术研究明显滞后于产业发展。由于缺乏充分的科技支撑,以致生产中经常出现强化投饲、滥施药物、饲料营养组成不平衡以及添加变质(如酸败油脂和霉变原料)饲料等诸多问题,造成水产动物病害频繁发生,其中以损伤肝脏和诱发肝脏病变为特征的疾病危害甚大。而肝脏是鱼体内最主要的代谢器官,其损伤或病变往往导致水产动物机体代谢机能紊乱和抗病力降低,极易造成继发传染性疾病的暴发和综合症的肆虐,严重威胁着集约化水产养殖业的持续健康发展。鱼类肝脏病变中最常见和最主要的表现形式是脂肪肝,且以营养型脂肪肝为甚,已经引起水产科技工作者和养殖者的广泛关注。有鉴于此,本文综述了国内外有关鱼类脂肪肝研究的成果,以期为鱼类脂肪肝病的深入研究提供参考。

1  鱼类脂肪肝的症状及病理变化

1.1  症状

病情较轻时,鱼体一般没有明显的症状,鱼体色、体形等无明显改变,仅食欲不振,游动无力,有时焦燥不安,甚至窜出水面,生长缓慢,饵料利用率和抗病力降低,死亡率不高;病情严重时,鱼体色发黑,色泽晦暗,鱼体有浮肿感,鳞片松动易脱落,游动不规则,失去平衡,或静止于水中,食欲下降,反应呆滞,呼吸困难,甚至昏迷翻转,不久便死亡。解剖发现肝脏颜色发生变化,呈花斑状、土黄色、黄褐色等,胆囊变大且胆汁变黑。此外,鱼体抗应激能力很差,当捕捞或运输时,常会引起鱼体全身充血或出血,出水后很快发生死亡,或在运输途中死亡。

1.2  病理变化

病理解剖见患病鱼肝脏肥大,颜色苍白,肝脏表面有脂肪组织块积累,或肠管表面脂肪覆盖明显。肝组织脂肪变性明显,组织空泡化,细胞核偏位,细胞体积增大,肝组织淤血,炎性细胞浸润,肝糖原减少,主要肝功能酶指标不正常,肝功能不全,甚至出现肝组织萎缩坏死。Mosconi Bac报道,在光学显微水平上,病鱼肝细胞排列不规则,肝细胞索不明显,细胞核从肝细胞中央移向边缘,肝内积累了大量的脂肪颗粒等。林鼎等研究了草鱼营养性脂肪肝,发现此病变主要特征为:肝贫血,肝细胞脂肪浸润、细胞肥大、细胞质充满脂肪,细胞核被挤偏于一端。Mosconi Bac报道,在电子超微水平上,病鱼肝细胞质分离,线粒体水肿,内质网和高尔基体内充满了大量的脂肪颗粒;细胞核偏离,核膜破裂。

2  鱼类脂肪肝的形成机制

鱼类的肝脏脂肪主要来自对饲料中脂肪的直接吸收以及饲料中过量蛋白质和糖类的转化合成。当这些脂肪运至肝脏后,若不能及时转运出去,则会堆积于肝脏中引起肝脏代谢紊乱。因此,可以通过调节和控制肝脏中脂肪的来源和去路,实现对脂肪肝的预防和治疗。

2.1  酶促反应与脂肪肝

脂肪在动物体内的生物合成是通过一系列酶促反应来实现。鱼类体内脂肪合成需要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的参与,而NADPH的浓度受到葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGDH)以及苹果酸酶(ME)的控制,同时乙酰辅酶A羧化酶(ACoAC)和脂肪酸合成酶(FAS)是脂肪合成过程的关键酶。因此,凡是影响这几种酶活性的因素都会影响肝脏脂肪的合成。随着脂肪摄入量的增多,G-6-PD、ME、ACoAC和FAS活性降低;而随着淀粉摄入量增多,G-6-PD、ME和ACoAC活性增强,表明脂肪和淀粉不仅可以通过能量的蓄积影响脂肪肝形成,而且也可通过调节脂肪合成与转化过程中关键酶的活性而影响脂肪肝的形成。

碳水化合物摄入量显著影响塞内加尔鳎G-6-PD,而对ME和FAS无影响,而脂肪摄入量却显著降低了G-6-PD、ME和FAS的活性,表明日粮脂肪水平能抑制脂肪的生物合成。给军曹鱼(Rachycentron canadum)幼鱼摄食不同脂肪的日粮后,随着日粮脂肪水平的增加,脏体比(VSI)、腹脂率(IPF)和体脂含量显著增加;而G-6-PD和ME的活性随着脂肪摄入量的增加而降低。然而,日粮脂肪却对大菱鲆(Psettamaxima)G-6-PD、ME、ACoAC活性无显著影响。虹鳟幼鱼摄食不同水平共轭亚麻油酸(CLA)的饲料对肝体比(HIS)和脏体比(VSI)、ME、G-6-PD和FAS无显著影响。由于鱼的种类之间生理活动与代谢机能存在差异,从而决定各营养物质对脂肪合成过程中的关键酶活性的调节存在一定的差异,最终导致脂肪肝的形成存在差异。

2.2  脂蛋白与脂肪肝

鱼类肝脏组织中动员的游离脂肪酸是与血浆清蛋白结合运输的,其余各类脂类是以脂蛋白的形式输送到血液,然后转运至其它组织中再利用或在脂肪组织中储存。作为脂类载体,脂蛋白在这个过程中发挥着重要作用。它一般分为4种类型:乳糜微粒(CM)、极低密度脂蛋白(VLDL)、低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。脂蛋白由甘油三酯(TAG)、磷脂质和载脂蛋白构成,其中载脂蛋白的合成需蛋氨酸、丝氨酸和B族维生素等参与。Deplano研究指出,在鱼类血浆脂蛋白对肝脏脂肪(主要是TG)的转运中发挥着重要作用,肝脏脂肪可通过极低密度脂蛋白(VLDL)的形式向肝外转运,而脂蛋白合成减少会导致脂肪以油滴形式蓄积。脂蛋白在肝细胞粗糙内质网上合成,与肝脂结合,然后通过高尔基体分泌到细胞质中,随血液运至肝脏。当脂蛋白的合成量不足时,肝细胞中的脂肪不能及时运出,就会造成脂肪在肝脏中积聚,导致肝脏脂肪含量升高,血浆脂肪含量降低。Salhi等指出饲料中极性脂的增加或极性脂中n-3高不饱和脂肪酸(HUFA)含量的增加有利于金头鲷肝脏脂肪向血液中转运,其原因可能是CM合成增加造成的。曹俊明等研究指出,草鱼肝脏脂质中所占的相对比值随总脂含量的减少而降低,而血清总脂含量则与肝脏总脂含量TAG之间存在显著的负相关关系。饲料中极性脂的增加或极性脂中n-3 HUFA含量的增加有利于金头鲷肝脏脂肪向血液n-3 HUFA中转运,其原因可能是乳糜微粒(CM)合成增加造成的。这些结果说明,草鱼肝脏脂质含量的升高与肝脏中脂质向血液中的转运有关。

3  引起鱼类脂肪肝的因素

诱发鱼类脂肪肝的因素很多,包括养殖环境、生长发育阶段、饲料品质、营养物质组配不平衡及抗脂肪肝因子缺乏等,而营养物质组配不平衡及抗脂肪肝因子的缺乏是最主要的因素。Lie等研究指出,大西洋鳕(Gadus morhua)肝脏中大量蓄积的脂肪主要来源于饲料中脂肪在鱼体内的直接积累以及饵料中糖类和蛋白质在机体代谢过程中的转化合成。Deplano等认为,饲料脂肪过量和(或)营养组配失衡以及缺少抗脂肪肝因子是舌齿鲈(Dicen-trarchus labrax)肝脏脂肪化病变的重要原因。Lin等在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)营养性脂肪肝的病理发生和发展过程研究中也得出相似的结论。肝脏中的脂肪若不能及时转运出去,就会引起肝脏脂肪代谢紊乱,形成营养性脂肪肝,而诱发营养性脂肪肝的营养因素主要包括脂肪、蛋白质和碳水化合物几个方面。

3.1  脂肪

饲料中脂肪的含量和来源与鱼体脂肪含量和组成及脂肪肝的形成关系密切。饲料中脂肪含量不足或缺乏,可导致鱼类代谢紊乱,饲料蛋白质利用率下降,同时还可引起脂溶性维生素和必需脂肪酸缺乏症。但饲料中脂肪含量过高,则会转化成能量以脂肪的形式沉积在肝脏、肠系膜和肌肉中,其中以肝脏储存的能量最多,如大西洋鳕肝脏储存的能量就占其总储存能量的近60%。Gaylord等研究发现,杂交条文鲈(Mo-rone chrysops×M.saxatilis)鱼体脂肪含量与饲料中脂肪含量存在正相关。饲料脂肪含量高于10%,条纹鲈肝脏和上皮空腔内的脂肪就有积累的趋势;当饲料中脂肪含量超过20%时,肝脂含量显著增加,生长明显缓慢;在相同蛋白水平下,肝体比(HSI)随着日粮脂肪水平的增加而显著增加。

有研究发现,日粮脂肪水平与HSI之间存在极强的线性关系。尖吻鲈摄食低脂(6%)饲料,肝体指数(HSI)最低为1.05;而摄食高脂(18%)饲料,其HIS则上升到2.12,间接表明肝脏中积累了过多的脂肪。在饲料蛋白质含量(55%)不变的前提下,黑线鳕摄食脂肪含量从12%增加到21%,其肝脂含量和HSI分别由63%和9.5增至69%和12.1。红姑鱼(Sciaenopso cellatus)肝胰脏脂肪含量与日粮脂肪水平成正比,红姑鱼均发生不同程度的营养性脂肪肝病,其病变程度与日粮脂肪水平成正相关。据肖懿哲等报道,施氏鲟的肝脏相对重量、总脂含量、中性脂质和磷脂含量与饲料脂肪添加量的多少有关,与是否添加混合油存在显著差异;肝脏总脂含量和中性脂含量随着饲料脂肪添加量的增加而升高,但适宜的脂肪添加量不会导致脂肪肝的产生。

饲料脂肪来源不同,其所含不饱和脂肪酸的组成也不同。在鱼类中不饱和脂肪酸(UFA),特别是n-3和n-6高度不饱和脂肪酸(HUFA)是鱼类维持生长和机体代谢所必需的。n-3和n-6 HUFA缺乏或不平衡可使鱼肝细胞膜对脂肪的交换能力减弱,脂肪在肝脏中的沉积速度加快,肝脂含量升高,继而诱发脂肪肝病变。Bell等采用以10%和25%菜籽油+鱼油为脂肪源的饲料饲喂大西洋鲑,HSI约为3.61和3.59;而摄食以菜籽油为唯一脂肪源的饲料,HSI为4.40,较前者明显升高。Yang等研究了不同n-3 HUFA含量的饲料对细鳞鯻鱼体脂肪及脂肪酸组成的影响,结果表明n-3 HUFA含量低的饲料可使鱼体肌肉中脂肪含量降低而肝脂含量增加,特别是肝脏脂肪中TAG含量增加;认为肝脏中储存的脂肪远远多于肌肉,肝脂含量的变化是由于中性脂肪含量的不同所致。Ibeas等指出在蛋白质、脂肪和糖类等主要营养素配比基本不变的情况下,饲料中n-3 HUFA含量的多少显著影响金头鲷(Sparus aurata)肝脂含量和肝体比。摄食n-3 HUFA低的饲料,金头鲷肝脂含量比摄食前增加;而当摄食n-3 HUFA高的饲料后,其肝脂含量比摄食前略低,表明n-3 HUFA具有降低肝脏脂肪积累的作用。此外,该实验亦表明二十碳五烯酸(EPA,20:5n-3)和不饱和脂肪酸二十二碳六烯酸(DHA,22:6n-3)分别占饲料中脂肪含量的7%和2.6%时,肝脏内中性脂肪和部分极性脂肪的含量显著上升。

3.2  蛋白质

肝脏脂肪一部分由饲料中的脂肪转化而来,而其余由蛋白质和碳水化合物转化而来。与其它脊椎动物相似,蛋白质转化在鱼类脂肪积累中占有重要地位,当饲料中蛋白含量超过鱼类需要量时,过剩的蛋白质则通过一系列转化合成脂肪并储存起来。有研究指出,团头鲂(Megalobrama amblycephala)脂肪肝的发生与饲料中蛋白质添加水平有密切关系,团头鲂摄食蛋白含量40%以上的饲料就会导致肝脏脂肪过度蓄积,引起脂肪肝病变。曹俊明等研究指出,摄食高蛋白质饲料也使草鱼肝胰脏的脂质含量显著升高,特别是使中性脂质的积累大幅度增加;但低蛋白质和中蛋白质饲料对肝脏脂质积累的影响差异并不显著,说明草鱼能够将多余的蛋白质转化合成脂肪并储存在肝脏中。当饲料蛋白质含量过高时则导致中性脂质不能被有效地转运到肝外器官,而使肝脏脂质积累大量增加,严重时发生脂肪肝。

有些学者认为高蛋白质饲料对脂肪肝病变的诱发作用,还表现在高蛋白质饲料打破了鱼类摄入的能量和蛋白质之间的平衡,造成能蛋比例(E:P)失调,引起脂肪蓄积。Morais等研究了饲料中不同的蛋白质/脂肪对大西洋鳕生长、饲料利用、肌肉组成和肝脏组织学变化的影响,发现用蛋白质/脂肪分别为58/12,58/16,48/12和48/16的饲料(可消化蛋白/消化能即DP/DE依次为31.09/MJ,28.29/MJ,29.49/MJ和26.49/MJ)饲喂大西洋鳕12周,其HSI与初始阶段相比发生显著变化。摄食48/16饲料的大西洋鳕HSI最高,达到11.2;摄食58/16的饲料次之,HSI为10.0;而摄食58/12和48/12饲料,HSI最小均为8.5。进而认为蛋白质与脂肪组配的不甚合理,造成了饲料可消化蛋白(DP)与消化能(DE)比例失调,导致大西洋鳕肝脏中脂肪过量积累,肝细胞空泡化。这种现象也在条纹鲈上出现,当其摄食E:P高于每克蛋白质33.5KJ时,会导致条纹鲈体重降低并造成其内脏和肌肉中脂肪的积累。

3.3  碳水化合物

碳水化合物(糖类)是动物生长能量供给源中最经济的一种。鱼类利用碳水化合物(糖类)的能力因种类而异。总体上说,淡水和温水性鱼类较海水和冷水性鱼类利用糖类的能力强;草食性和杂食性鱼类对糖类的利用能力比肉食性鱼类强。也就是说,由糖类的转化合成而引发的脂肪沉积,主要表现在草食性鱼类和杂食性鱼类上。据Szlaminska等报道,鲤鱼出现肝脏肥大症状与饲料中高含量的可消化糖类有关,而与饲料中脂肪的含量无关。刘永坚等采用注射U-14 C-葡萄糖的方法对草鱼进行放射性示踪,研究葡萄糖的代谢途径,虽然显示出脂肪合成量很少,但表明草鱼能够由葡萄糖起始合成脂肪。Hemre和Kelhrs将占饲料总糖含量0.3%的14 C-葡萄糖注射到大西洋鳕体内,经放射性检测发现其肝脏的TAG存有放射性标记,说明饲料中的糖类可以转化成脂肪并在肝脏中蓄积。

但是对于大部分水生动物而言,对碳水化合物的利用能力都非常低。碳水化合物含量和来源均会影响鱼类肝脏脂肪的积累,当其摄入量不足,则饲料蛋白质利用率下降,但长期摄入过量碳水化合物,糖类则经过一系列转化会导致脂肪在肝脏和肠系膜大量沉积,发生脂肪肝。Dias等研究发现,随着淀粉摄入量增多,葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PD)、苹果酸酶(ME)和乙酰辅酶A羧化酶(ACoAC)活性增强,表明淀粉不仅可以通过能量的蓄积影响脂肪肝形成,而且也可通过调节脂肪合成与转化过程中关键酶的活性而影响脂肪肝的形成。谭肖英等研究指出,随着饲料碳水化合物水平的下降,大口黑鲈(Mi-cropterus salmoides)的脏体比(VSI)、肝体比(HSI)和肝脂含量都呈下降趋势。Catacutan等研究发现,尖吻鲈(Lates calcarifer)摄食等蛋等脂饲料时,HSI随着饲料中糖类含量升高而升高。Catacutan等研究发现尖吻鲈摄食等蛋白等脂肪饲料时,随着饲料中糖类含量从15%增至20%,HSL由1.05显著升至1.34。

鱼类对不同种类的碳水化合物的利用效率存在一定的差异,由碳水化合物转化成脂肪的能力存在一定的差异。田丽霞等分别以玉米淀粉、小麦淀粉、水稻淀粉为糖源配制3种试验饲料,饲养草鱼80 d,结果发现,尽管草鱼对糖的表观消化率以小麦淀粉组最高,但是小麦淀粉组和玉米淀粉组的内脏比、肝胰脏脂肪含量、血浆甘油三酯(TG)水平以及肠系膜脂肪占鱼体的百分比显著高于水稻淀粉组(P<0.05)。这表明小麦淀粉和玉米淀粉比水稻淀粉更容易造成草鱼肝胰脏和肠系膜脂肪的沉积。

3.4  自由基的危害

自由基(free radicals)亦称游离基(radicals),是指那些具有不配对电子(unpaired electron)的原子、分子或离子,它们有得到或失去电子的倾向。包括超氧阴离子(superoxide anion,O2- )、过氧化氢分子(hydrogen peroxide,H2O2)、羟自由基(hydroxyl radical,OH)、氢过氧基(hy-droperoxyl radical,hO2)、氢过氧化物(hydroperox-ide,ROOH)、烷氧基(alkoxy radical,RO)、烷过氧基(peroxy radical,ROO’)和单线态氧(singlet oxy-gen,O2)。自由基的性质特别活泼,具有很高的反应活性,极易与其它物质发生反应生成新的自由基或氧化物。在有机体的生命活动过程中,自由基的产生、淬灭、利用和损伤作用是几乎同时进行的对立统一过程。

在正常情况下,机体内氧自由基的产生和清除是处于动态平衡的,动物体内有一套完整的防御系统来保护机体不受自由基的伤害。因此在生理条件下,氧自由基浓度处于正常状态,不仅不会损伤组织,而且还显示出其独特的生理作用,例如吞噬细胞杀灭有害的微生物、合成前列腺素和凝血酶原、药物与毒物的解毒、消灭突变的细胞以及免疫调节等作用。但在病态和衰老、环境胁迫(水质恶化和污染,如含重金属、含病原微生物、水体富营养化、低溶氧等;个体间的相互竞争;食物缺乏;水温大幅度变化,过高或者过低;因养殖密度过高而造成的拥挤胁迫等)的情况下,机体不能有效清除产生的氧自由基,可引起体内OFR浓度升高致组织损伤而发生疾病。从分子生物学角度来看,OFR主要是通过脂质过氧化作用、损伤蛋白质与核酸等生物分子而逞毒性作用的。

已经证实,自由基能引起多种器官功能异常或组织病变。肝炎、肝硬化患者LPO和自由基的水平有明显升高;姜昕等通过注射内毒素,建立多脏器衰竭模型,发现心、肺、肝、肾均出现淤血、出血、变性和坏死等病理变化;同时检测到各脏器内自由基和丙二醛含量均有明显升高,认为自由基参与了感染性多脏器衰竭的发生、发展。敖平星等通过注射二恶英,发现二恶英染毒急性清洁级SD大鼠后,诱生过多的自由基,引起体内自由基积累而对肝脏造成脂质过氧化,膜酶受损,整个细胞稳态被扰乱,从而也证明了自由基对内脏器官具有损伤作用。

3.5  维生素缺乏

如胆碱、维生素E、生物素、肌醇、维生素B等都参与鱼体内的脂肪代谢,缺乏上述维生素均会造成鱼体内脂肪代谢障碍,导致脂肪在肝脏中积累,诱发肝病。

3.6  投喂饲料过度或能量过高

每天多次不间断地投喂,或饵料中油脂添加过多,引起鱼体生长过快,出现肥胖和肝病。

3.7  过量或长期使用抗生素和化学合成药物以及杀虫剂

目前,一些养殖户在鱼病防治上仍然还是以化学药品为主,而这些化学药品的不正确使用会造成鱼类肝脏的损伤。

3.8  养殖密度过大,水体环境恶化

当水体中的氨氮浓度过高时,鱼体内氨的代谢产物难以正常排出而蓄积于血液之中,引起鱼类代谢失衡,引发肝胆疾病。

3.9  饲料氧化、酸败、发霉、变质

脂肪是易被氧化的物质,脂肪氧化产生的醛、酮、酸对鱼类有毒,将直接对肝脏造成损害。

3.10 饲料中含有有毒物质

如棉粕中的棉酚、菜粕中的硫葡萄糖甙、劣质鱼粉中的亚硝酸盐等有毒有害物质均能引发鱼类的肝胆类疾病。

3.11  鱼的生理原因

鱼类在个体发育过程中(变态、快速生长、洄游、生殖和越冬等),由于生理代谢发生变化,往往也伴随着脂肪在肝脏中的积累。

4  抗营养性脂肪肝因子

目前研究发现,高度不饱和脂肪酸、磷脂、蛋氨酸、甜菜碱、肉碱、赖氨酸和维生素有利于促进鱼类的脂肪代谢,降低肝脂含量和肝体比,是较理想的抗营养性脂肪肝因子。

4.1  高度不饱和脂肪酸

HUFA是鱼类生物膜的重要组分,也是肝脏中脂肪酸和甘油三酯(TAG)合成的强效抑制剂。它能抑制与葡萄糖代谢和脂肪酸生物合成有关的酶(葡萄糖激酶、丙酮酸激酶、G-6-PD、柠檬酸裂合酶、ACoAC和FAS)的活力,从而降低了肝脏脂肪的合成。脂肪酸是CM,VLDL,LDL和HDL等膜脂蛋白的主要组分,其种类、饱和与否、链长短和双键位置以及含量和比例均会影响脂肪的转运。

Twibell等研究了饲料中亚油酸对杂交条纹鲈肝脏和肌肉脂肪的影响,指出给杂交条纹鲈分别投喂含合成亚油酸0、0.5%、0.75%和1.0%的饲料,虽然HSL随着亚油酸含量的增加显著上升但鱼类总脂含量显著下降。而Ibeas等以总n-3 HUFA相同而EPA/DHA不同的饲料饲喂金头鲷,结果表明EPA/DHA为2/1的饲料可使金头鲷获得最佳生长率和最低HSI,而且随着EPA/DHA的降低,HSI上升。据曹俊明等报道,投喂添加l%亚油酸(15:2n-6)或/和l%亚麻酸(18:3n-3)或0.5% n-3 HUFA(20:5n-3+22:6n-3)+l%亚油酸(18:2n-6)的饲料,草鱼肝脏和肌肉中脂质含量均大幅度降低。

向饲料中添加亚油酸或(和)亚麻酸以及n-3 HUFA能不同程度地降低草鱼肝胰脏的脂质含量,特别是同时添加1%亚油酸和1%亚麻酸或1%亚油酸和0.5% n-3 HUFA降低脂质积累作用最为明显。Twibell研究表明,杂交条文鲈摄食不同水平亚油酸(LA)的饲料,虽然HSI随着LA含量的增加显著增加,但鱼类肝脏总脂含量显著降低。然而,给虹鳟分别饲喂不同水平的共轭亚油酸(CLA),并不显著影响HSI或VSI以及肌肉和肝脏总脂含量,这与在斑点叉尾(Ictalurus puncta-tus Rafinesque)和大西洋鲑上的研究结果相似。因此,HUFA抗脂肪肝效应可能还具有个体差异性,这可能是由于鱼类自身的脂肪代谢机能存在一定的差异。

4.2  肉碱和赖氨酸

肉碱的化学名称为β-羟基-γ-三甲胺基丁酸,是B族维生素类似物,其主要功能是:作为活性脂肪酸进入线粒体进行β-氧化的唯一载体,它通过肉碱脂酰转移酶系统把脂肪酸以脂酰肉碱的形式从线粒体膜外转运到膜内,从而促进了长链脂肪酸的氧化。肉碱可调节脂酰-COA/COA-SH的比值,来抑制糖的异生作用,加速脂类的氧化过程。大量研究表明,水产动物饲料中添加L-肉碱具有促生长、抗脂肪肝、加速脂肪酸氧化和减少脂肪沉积等功效。

钱国英等研究发现,在中华幼鳖日粮中添加不同水平的L-肉碱后,肝脂含量和腹脂率显著降低。Burtle等研究了在赖氨酸含量为1.1%,1.4%和1.7%的饲料中添加0.1%的肉碱对斑点叉尾鮰的影响。发现肉碱虽然未对其生长率有显著影响,但肉碱和赖氨酸共同作用降低了内脏和鱼体的含脂率。Ji等报道了大西洋鳕摄食3 700 mg/kg肉碱的饲料,肝脏中脂肪酸氧化加快,肌肉和内脏脂肪含量均显著降低。Chatzifotis等在真鲷(Papus major)日粮中添加肉碱并没有降低白肌和肝脏中粗脂肪含量,但是添加肉碱后却降低了肝脏脂肪中EPA、DHA和含二十碳至二十四碳长链脂肪酸的含量,这表明肉碱能促进这些长链脂肪酸的利用。Santulli等在海鲈、Rumsey在斑点叉尾鮰中发现,饲料中添加肉碱可促进生长,降低肝脏中脂肪的含量,提高饲料转化率,改变由于投喂高脂饲料而造成的肝脂沉积,防止脂肪肝的发生。

然而,也有研究者发现虹鳟摄食肉碱含量230 mg/kg的饲料并未引起其组织中脂肪含量的显著变化,杂交罗非鱼摄食肉碱含量150 mg/kg或300 mg/kg的饲料也未引起其组织中脂肪含量的显著变化。Gaylord等在脂肪含量为20%的饲料中添加3000 mg/kg的L-肉碱后,饲喂杂交条纹鲈2周,可降低其肝脂含量但效果并不十分显著。Ronald等以肉碱含量为41.0 mg/kg,212.0 mg/kg和369.7 mg/kg的饲料饲喂杂交条纹鲈,其肝脂含量没有显著的变化。而真鲷摄食肉碱含量从75 mg/kg增至2088 mg/kg的饲料后,其肌肉和肝脏的脂肪含量反而增加。舌齿鲈摄食含肉碱的日粮后并没有显著影响鱼的营养组成,也没有显著影响血浆TG的含量和胆固醇水平和组织中的总脂含量,相反,添加L-肉碱后却增加了ACoAC的活性,显示出肝脏中脂肪合成率更高。因此,肉碱对鱼类脂肪含量的调节作用具有种间特异性,不能一概而论,其作用机制尚待进一步研究。

左旋肉碱具有显著促进脂肪代谢、减少脂肪在体内积累的作用,而右旋肉碱作用不明显,或具有相反的作用。所以在水产饲料中要认清标志,注意添加左旋肉碱,添加量一般为80~120 g/吨。

赖氨酸可为肉碱合成提供碳原子和氮原子。Rebouche指出,游离赖氨酸不能合成肉碱,只有肽结合的赖氨酸才能合成肉碱。Burtle等研究了在赖氨酸质量分数1.1%、1.4%和1.7%的饲料中添加0.1%的肉碱对斑点叉尾鮰的影响,发现肉碱虽然未对其生长率有显著影响,但肉碱和赖氨酸共同作用降低了内脏和鱼体的含脂率。

4.3  磷脂

磷脂对体内的细胞活化、生存及器官功能的维持、肌肉关节的活化及脂肪代谢等都起到非常重要的作用。磷脂对脂肪起乳化作用,有助于脂肪的消化和吸收;可构建细胞膜,提高肝细胞的脂交换能力;可组成脂蛋白,促进肝脏中脂肪的转运。

大量研究表明,对于鱼类和甲壳类,在孵化后迅速生长、发育或在非自然条件下(高密度或病理状态下),机体合成的磷脂有限,远远不能满足机体合成脂蛋白的需要,因此需从饲料中补充极性脂。金头鲷摄食极性脂含量低的饲料后,肠道里积累了大量的脂滴,肝细胞含有大量核移动的脂泡,表明日粮中极性脂是脂肪转运所必需的,当极性脂含量不足,将影响机体脂蛋白的合成,影响脂肪从肝脏向肝外组织的转运,形成脂肪肝。

磷脂酰胆碱,能合成和分泌CM或VLDL,有利于脂肪向血液运输,同时VLDL在肠道吸收中性脂肪中起着重要作用。当饲料中的中性脂肪含量增加时,鱼体含脂量上升。在草鱼饲料中添加一定量的大豆卵磷脂,有促进体内n-3 HUFA生物合成,大幅度降低肝脏中脂质的含量的作用。曹俊明等发现,虽然对照组饲料中n-3 HUFA的含量比添加大豆磷脂的3种饲料高,但在相应3组试验草鱼肝胰腺脂质中n-3 HUFA的含量却分别升高5%、26%和35%;当饲料中添加5%的大豆磷脂时,52 d后草鱼肝脏、胰脏脂肪含量大幅度降低。

Poston发现,虹鳟饲料中添加磷脂,可促进其肝脏中脂肪的动员和利用,提高甘油三酯的利用率。Meyer报道,饲喂大豆磷脂饲料,可增加载脂蛋白的脂肪运输能力,减轻脂肪沉积,从而防治脂肪肝,保护肝脏。Stephanie等对锦鲤仔鱼的组织学观察发现,饲料中缺乏磷脂会使仔鱼肠细胞中脂肪小滴的积聚增加,粘膜上皮厚度增加,总肝及肝细胞体积均变小。所以,磷脂在脂类的吸收和转运过程中是必需的。

然而,杂交条纹鲈摄食含卵磷脂的饲料后对肝体比、血浆和肝脏的脂种类并没有显著影响,而眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)摄食含4%的卵磷脂的饲料后反而提高了肝脂含量。因此,磷脂抗脂肪肝效应具有一定的种间特异性,具体作用尚需进一步研究。

磷脂在水产饲料中的添加量一般为1% ~2%。

4.4  胆碱、甜菜碱和蛋氨酸

胆碱是大多数鱼类所必需的维生素,是神经递质乙酰胆碱的前体,可作为甲基供体参与体内的转甲基反应,也是胆碱磷酸甘油及胆碱磷脂的成分之一。Wilson等研究表明,一些鱼类具有合成胆碱的能力,鲶鱼在体内可通过SAM(S-腺苷甲硫氨酸)途径,利用磷脂酰乙醇氨来合成磷脂酰胆碱。

胆碱作为卵磷脂的组成成分,参与肝脏脂肪代谢,维持组织正常结构功能。同时胆碱又是合成脂蛋白的重要原料。由于肝脏中的脂肪转运必需通过脂蛋白进行,因此,胆碱可促进肝脏脂肪的转运,防止脂肪的过度积累,避免脂肪肝的形成。Zhang等发现,在饲料中添加胆碱生物合成强效抑制剂后,添加不同水平胆碱时,极显著影响斑点叉尾鮰肝脏中胆碱和肝脂含量,且随着胆碱水平的增加,肝脂含量显著降低,而胆碱含量显著增加。当不添加胆碱生物合成强效抑制剂时,添加200和400 mg/kg胆碱时,肝脏中胆碱含量和肝脂含量也受日粮胆碱水平的影响,且呈类似的变化规律。

饲料中缺乏胆碱引起动物脂肪代谢障碍和诱发脂肪肝病变的机制已被证实,胆碱缺乏使合成脂蛋白的重要原料——磷脂酰胆碱合成量不足,进而引起肝脏脂蛋白的合成量减少,影响脂肪向血液中的转运,导致肝脏中脂肪积累和向血液运输的脂肪减少。Craig等在遮目鱼中发现,饲料中缺乏胆碱会诱发产生脂肪肝病变;但随着饲料中胆碱添加量的增加,肝脂含量降低,血脂含量升高,生长速度加快。饲料中胆碱缺乏或含量较低时,黄鳝肝脏脂肪含量均较高,呈现典型的脂肪肝症状。眼斑拟石首鱼摄食含3 g/kg胆碱的饲料,肝脏总脂含量显著降低,肌肉的总脂含量增加,可见补充胆碱能促进肝脏内脂肪转运至肌肉组织,使腹膜内脂肪远离肝脏。

对鱼类而言,胆碱的抗脂肪肝作用具有明显的种间差异,如斑点叉尾鮰和杂交条纹鲈摄食的饲料中胆碱含量达到或超过其生理需求量时,可以显著降低肝脂含量;罗非鱼摄食缺乏胆碱的饲料,测得其肝脂含量最低;而虹鳟、黑鲈和黄鲈的肝脂含量则不受饲料中胆碱含量的影响。胆碱在水产饲料中的添加量一般为0.2% ~0.4%。

甜菜碱是一种高效的甲基供体,1 kg甜菜碱相当于1.65 kg 70%氯化胆碱的用量。甜菜碱可参与胆碱的中间代谢,可以改善细胞线粒体中脂肪酸的氧化过程,明显提高肌肉和肝脏中长链酯酰肉碱的含量及长链酯酰肉碱和游离肉碱的比例,促进脂肪分解,减少肝脏和体脂肪沉积,促进蛋白质合成。其提供甲基的效率相当于氯化胆碱的1.2倍,相当于蛋氨酸的2倍。

杨小林认为甜菜碱对降低草鱼肝脏脂肪含量有显著作用。草鱼生长期投喂配合饲料,在无青饲料补充的情况下,添加甜菜碱也能很好地预防营养缺乏所导致的脂肪肝病。阎希柱的研究表明,尼罗罗非鱼摄食添加甜菜碱的饲料会导致鱼体肌肉中脂肪含量显著降低。王锐等发现,日粮中添加0.3%的胆碱和0.3%的甜菜碱可显著降低鲫鱼肝、胰脏脂肪含量;添加0.15%的胆碱和0.15%的甜菜碱的试验组与空白组的鲫鱼肝、胰脏脂肪含量差异不显著,推测胆碱和甜菜碱之间可能无互补作用,而有人却发现盐酸甜菜碱与氯化胆碱之间存在协同作用。Craig等发现甜菜碱节约了尼罗罗非鱼对胆碱的需要量,甜菜碱代替胆碱提高了鱼的摄食量,而饲料效率无显著变化。Wilson等、Rumsey发现,甜菜碱在虹鳟和斑点叉尾鮰饲料中可替代胆碱需要量的50%。短盖巨脂鲤(Colossoma brachypomum)摄食不同水平的盐酸甜菜碱后,肝脂含量下降,表明甜菜碱有一定的抗脂肪肝效应。但是就胆碱与甜菜碱之间在降低肝脏脂肪含量之间是否存在交互作用,目前尚存在争议。

甜菜碱在水产饲料中的添加量一般为0.2% ~0.3%。

蛋氨酸是鱼类的必需氨基酸,参加蛋白质的合成,可作为甲基供体,也是合成脂蛋白所必需的。蛋氨酸供应不足,不仅影响鱼体的生长,而且也妨碍脂蛋白的合成,影响脂肪代谢。蛋氨酸不仅参与直接的转甲基反应,而且给磷脂酰乙醇氨提供3个活性基团。

蛋氨酸和胆碱之间在某些鱼类体内可相互转化,通过不同的代谢途径合成卵磷脂,而卵磷脂又是脂蛋白的主要组成成分。Wilson等认为,蛋氨酸不仅参与直接的转甲基反应,而且给磷脂酰乙醇氨提供三个活性的基团。王道尊等指出,当饲料中胆碱质量分数达0.3%以上时,草鱼肝脂含量比对照组下降19.3% ~22.1%,同摄食天然饵料(浮萍)时的肝脂含量接近;而无胆碱但添加质量分数0.4%蛋氨酸的饲料组比对照组肝脂含量降低9.5%,说明草鱼具有利用蛋氨酸提供甲基改善其胆碱营养状况的能力。但当饲料中胆碱含量较充足时,蛋氨酸的转化效果并不明显。Rumsey发现,虹鳟饲料中添加蛋氨酸可部分替代饲料中的胆碱,但效果比胆碱差。

4.5  维生素和硒

维生素主要是通过作为酶的辅酶而调节脂肪代谢。在配合饲料中添加一定剂量的维生素B6能够改善草鱼脂肪代谢,避免脂肪肝的发生。在精制饲料中添加维生素B6投饲团头鲂8周后,能显著降低团头鲂血清甘油三酯、总胆固醇和萄萄糖含量和增加血清高密度脂蛋白胆固醇和白蛋白水平及α-淀粉酶活性。这表明,饲料中添加维生素能促进团头鲂的血清脂质代谢及其转运,从而避免了血脂积累及营养性脂肪肝的发生。

其中,肌醇为维生素中一种重要的抗脂肪肝因子。肌醇系维生素B族物质,具有生物素、维生素B的类似作用。肌醇主要有抗脂肪肝和促进细胞生长作用。肌醇参与某些脂类的代谢,促进肝脏和其它组织中脂肪的新陈代谢,防止脂肪在肝脏中沉积,但目前关于肌醇对养殖鱼类脂肪肝病影响的报道较少。Y Yone发现,肌醇吸收后存在于真鲷的肝脏和血清中,与胆碱脂酶的活性有关,有助于体内淀粉消化和鱼体增重。

刘松岩等证实,对饲予克山病区日粮的大鼠单纯添加硒、VE 或两类兼用均可明显降低其肝脏脂质过氧化物含量和自由基水平。J.T.Rotruck在进行Se、VE 和含硫氨基酸在抗氧化损伤中互作关系的研究中,认为维生素E 能阻断脂肪酸过氧化物的形成,而作为GSH 前体的含硫氨基酸和Se 主要牵涉过氧化损伤,二者可降低组织内过氧化物或过氧化物诱导产物的浓度;同时Se 具备对敏感非膜蛋白质过氧化的保护作用,但VE 不具备上述功能;也有学者提出Se、VE 相互协同以阻遏脂质过氧化损伤的假说,认为在不饱和脂肪酸一ROOH一ROH 过氧化链式反应中,VE 阻止ROOH 的形成,而Se 则通过提高相关过氧化酶的活力,催化ROOH 的降解,二者在过氧化链式反应的不同段协同作用。张世珍等对补硒(2.06 mg/kg)、VE(100 mg/kg)对动物自由基代谢、脂质过氧化保护作用的研究,发现补硒、VE 或补硒加VE 对相关组织内脂质过氧化皆具有抑制作用,且补Se+VE 带来的抑制效应最为明显。Combs认为,硒、VE均对细胞膜、亚细胞的结构具有保护作用;Oski认为,VE作为已知的生物抗氧化剂,其保护作用包括对脂质过氧化的抑制作用、抗自由基损伤遗传性缺陷的补偿,以及对自由基损伤所致膜结构、DNA破坏的修复。VE在硒缺乏动物自由基代谢中的作用试验结果表明,添加VE 除可阻止缺硒所致的动物生长迟缓外,还可明显降低相关组织内脂质过氧化产物丙二醛的含量,但并不直接影响Se-GSH-Px 活力。由此认为,VE 主要通过对机体脂质过氧化反应的抑制作用及其对自由基损伤所致膜结构的修复而参与机体内自由基代谢。在硒缺乏病程的自由基代谢中,VE 与硒协同作用影响病程发展和疾病转归。

5          检验与诊断

对鱼类脂肪肝疾病的诊断可从以下几个方面进行:

5.1  生长检测与摄食观测 

当发现养殖鱼类生长速度下降,食欲减退,饵料报酬降低、日粮减少等变化时,就要注意是否发生了脂肪肝,并采样作病理学检验。

5.2 病理检验 

解剖病鱼检查。

5.3 排除病原生物的影响 

原发性脂肪肝往往会继发感染细菌和病毒;患传染性疾病的鱼也会有肝脂肪变性的病理变化。在这种情况下就要认真区别是原发性脂肪肝还是由细菌或病毒感染引起的肝组织脂肪变性。我们所说的脂肪肝是指原发性的脂肪肝,为非病原生物所致的肝病。

5.4        致病因素检验 

在实际养殖生产上,脂肪肝的致病因素多来源于劣质饵料和药物使用不当,即养殖技术处理得当与否。通过对养殖技术与饲养管理的调查研究,可以找出饵料的营养平衡、药物使用和养殖环境水体的来源等问题。因此在生产上可做出初步确定致病因素。想弄清具体的致病因素,须在实验室做药理与毒理学分析、饵料与营养分析、毒物分析以及病理学等一系列的实验检验。

6  防治措施

按组织病理划分,脂肪肝是肝病系列病症过程的初期阶段,一旦致病因素消除,可以使病变的肝组织恢复。若这种初期的病变继续受到致病因素的作用,便会恶化,导致器官生理功能受到明显影响。因此在初期阶段要准确诊断,及时采取措施。依据检验结果,消除致病因素,以有效控制脂肪肝的病变,或使已发生脂肪肝症状的得到恢复。

6.1  注意水质

培育良好的水质,保持水质清新;养殖过程中,要勤巡塘,如发现鱼类肝脏出现病变时,及时加注新水,并投喂添加维生素和少量稀有元素或中草药制成的药铒,一般投喂7天为一个疗程,可有效预防该病。

6.2 注意饵料质量、科学用药

目前在生产中,以饵料品质和药物性脂肪肝发生较多,尤其是饵料营养品质方面引起的,另外,鱼类养殖环境的污染,应引起注意。

6.2.1 保持饵料新鲜,防止蛋白质变质和脂肪氧化分解,防止饲料受潮发霉,选用优质饵料。

6.2.2 不乱用药或滥用药,不提倡将药物添加到饵料中长期使用,提倡科学用药。

6.2.3 添加一些有利于脂类代谢的物质,如B族维生素、维生素E、磷脂、胆碱、甜菜碱、肉碱和赖氨酸等。

6.3 加强研究和养殖管理

在集约化水产养殖的今天,鱼类脂肪肝的形成主要是鱼类所需营养素的不平衡和某些抗脂肪肝因子的缺乏所造成的,同时还受到药物使用和养殖环境的影响。因此,一是要求水产科技工作者要深入全面地研究养殖对象的营养需求,力求各营养物质平衡、合理、高效。并且根据养殖环境和模式,探索饵料配方的调整规律;研究饵料中胆碱、磷脂、甜菜碱、肉碱和赖氨酸等的含量对养殖鱼类肝脂代谢的影响及它们之间的相互作用关系,针对不同养殖品种开发不同的高效的饵料,为鱼类脂肪肝的防治寻找更有效的途径。二是要求我们广大养殖者加强养殖管理,遵守养殖操作规范,合理选用优质饵料,科学用药,提高养殖技术。

7  小结

目前,评价鱼类脂肪肝症状的生理生化指标还不够完善,应当借鉴医学和畜禽研究领域对脂肪肝研究取得的成果,建立简便、快捷、高效的鱼类脂肪肝病变检测体系。并且有必要分析饲料中蛋白质、脂肪和糖类在鱼体代谢中的相互作用关系,探索饲料成分的合理组配方式;进一步对鱼类肝脏脂肪的来源和去路及脂肪细胞的形成展开研究,探寻鱼类肝脏脂肪的生成、利用和转化规律。其中饲料中营养素的不平衡以及抗脂肪肝因子的缺乏是养殖鱼类诱发营养性脂肪肝最主要的因素。饲料中营养素的组配不平衡对鱼类肝脏脂肪积累和营养性脂肪肝的影响机制尚待进一步深入研究,并且有必要进一步深入研究鱼类肝脏脂肪的调控机制,寻找高效的抗脂肪肝物质,最终达到通过营养调控的方式来预防鱼类营养性脂肪肝的发生,以便更好地促进水产养殖业的健康可持续发展。

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发表于 2010-12-21 02:58:52 | 显示全部楼层
非常透彻,谢谢分享!

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发表于 2010-12-21 09:35:15 | 显示全部楼层
拜读了,谢谢
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发表于 2010-12-21 10:27:15 | 显示全部楼层
有效的成分很多,但如何配比才是关键
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发表于 2010-12-23 12:56:12 | 显示全部楼层
太彻底了
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发表于 2010-12-27 22:17:34 | 显示全部楼层
少喂一点,饲料的蛋白含量再降低一点,放养密度再小一点,成活率就会再提高一点!
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发表于 2010-12-30 17:00:57 | 显示全部楼层
感谢无私分享,非常全面的资料,同时也没让我出币。:)3:
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发表于 2010-12-30 21:27:12 | 显示全部楼层
请教楼主这篇文章是原创吗?出处是?
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发表于 2011-1-7 11:39:23 | 显示全部楼层
好资料,但是理论太强了
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发表于 2013-7-6 00:13:45 | 显示全部楼层
对我有用
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