胆固醇对虹鳟饲料中大豆抗营养因子的抑制效应及其机制研究

抗营养因子是限制豆粕等植物性蛋白源在鱼类饲料中利用的关键因素之一。如何有效降低或消除植物性蛋白源中抗营养因子的抗营养作用，仍是今后提高植物性蛋白源利用率，降低鱼粉使用量的重要研究方向。本项目拟在前期研究工作基础上，选择云南省主要经济鱼类品种-虹鳟作为研究对象，以豆粕作为植物性蛋白源代表，研究豆粕基础饲料中添加不同梯度胆固醇对虹鳟消化道结构与功能等相关生理生化指标的影响，阐述饲料中添加胆固醇对大豆抗营养因子抗营养作用的抑制效应；运用荧光标记胆固醇示踪技术，比较分析肠道内容物和粪便的理化特性，并辅助胆固醇-抗营养因子不溶性复合物的体外结合实验，阐述胆固醇与抗营养因子的相互作用形式(竞争抑制、结合抑制、包埋抑制或兼有之)，从而阐明饲料中添加胆固醇降低或消除大豆抗营养因子抗营养作用的机制，为有效降低或消除植物性蛋白源中抗营养因子的抗营养作用提供一条新的解决思路和途径，具有重要的理论和应用价值。

抗营养因子是限制植物性蛋白源在水产饲料中利用的关键因素之一。如何降低或消除植物性蛋白源中抗营养因子的抗营养作用，仍是今后提高植物性蛋白源利用率，降低水产饲料中鱼粉使用量的重要研究方向。本项目比较研究了⑴豆粕基础饲料中添加不同梯度(0.3–1.5%)胆固醇对虹鳟摄食、生长、消化生理、非特异性免疫力和代谢机能的影响；⑵不同蛋白源(鱼粉、豆粕、棉籽粕和菜籽粕)基础饲料中添加0.9%胆固醇对虹鳟摄食、生长、消化生理、免疫力和代谢机能的影响。研究结果表明：豆粕基础饲料中添加0.9–1.2%胆固醇，棉籽粕或菜籽粕基础饲料中添加0.9%胆固醇均明显提高了虹鳟小肠和肝脏中主要蛋白酶和脂肪酶活性，血清和肝脏中抗氧化力和非特异性免疫力酶活性，血清中T3、T4和钙水平；改善了虹鳟消化道组织结构和抵抗嗜水气单胞菌的感染能力；从而明显提高了虹鳟的摄食率、生长性能和饲料利用率。然而，鱼粉基础饲料中添加0.9%胆固醇未表现出类似促生长效应。植物性蛋白源饲料中添加胆固醇的促生长效应可能与胆固醇抑制植物性蛋白源中抗营养因子的抗营养效应或/和弥补胆固醇本身的营养生理作用有关。同时，本项目还进行了⑶胆固醇对部分抗营养因子(大豆皂甙、大豆异黄酮、植物甾醇、葡聚糖、木聚糖、果胶和单宁)抗营养作用的抑制效应研究；并运用荧光标记胆固醇示踪技术，进行了胆固醇对主要抗营养因子的⑷体外和⑸体内结合试验。研究结果表明，胆固醇有利于抑制大豆异黄酮和大豆皂甙的抗营养效应，却限制了植物甾醇、果胶和葡聚糖的促生长效应；体外/体内结合试验证实，胆固醇对棉酚、TIA、单宁、果胶和葡聚糖具有较好的结合能力，对大豆皂甙、水苏糖、植物甾醇和刀豆球蛋白次之，而对木聚糖、大豆异黄酮和棉籽糖结合能力较弱；胆固醇-抗营养因子不溶性复合物的傅里叶红外光谱分析认为，单宁、果胶与胆固醇结合方式为形成氢键的吸附结合，葡聚糖与胆固醇结合方式为静电吸附作用。总之，植物性蛋白源饲料中添加适宜胆固醇对虹鳟具有促生长和强免疫效应，该效应与胆固醇可消除或抑制植物性蛋白源中部分抗营养因子的抗营养效应有关(胆固醇吸附结合单宁和果胶，静电结合葡聚糖)。该项目为如何有效降低或消除植物性蛋白源中抗营养因子的抗营养作用提供了一条新的解决思路和途径，具有一定的理论和实践应用价值。迄今，本项目共发表SCI论文5篇(IF合计11.733)，申请国家发明专利1项；培养硕士研究生7名。