磷脂对三疣梭子蟹卵黄发生的营养调控机制研究

Up to now, the nutritional regulation mechnisms of dietary phospholipids on vitellogenesis for swimming crab have not been reported. In the present project, modern nutrition, biochemistry, physiology and molecular biology are used to demonstrate the key factors of nutritional regulation on vitellogenesis of swimming crab. Specific research contents are as follows: (1) to study the effect of dietary phospholipids sources and levels on growth performance, ovarian development and vitellogenesis, it will clarify phospholipids digestion, absorption, transport, synthesis and metabolic processes during ovarian development and e vitellogenesis for swimming crab; (2) to study the effect of dietary phospholipids on hemolymph, liver-pancreas and ovarian endocrine hormones, it reveals endocrine physiology and molecular mechanisms of phospholipids on hormonal regulation; (3)by "closed" or "open" some specific critical control points, it will prove nutritional regulation mechanism on vitellogenesis and formation of yolk protein source; (4) by nutritional intervention, it will explore yolk protein synthesis by phospholipids through the endocrine system and related molecules regulation. The results of present study can not only enrich the basic theory of reproductive control and molecular nutrition, but also it will play important role in resource protection and proliferation for swimming crab.

迄今为止，有关磷脂对三疣梭子蟹卵巢发育与卵黄发生的营养调控机制研究尚未见报道。本项目运用现代营养学、生物化学、生理学和分子生物学等方法，研究三疣梭子蟹雌蟹卵巢发育及卵黄发生过程中磷脂的消化、吸收、转运、合成和代谢过程。具体的研究内容如下：（1）研究不同磷脂源及水平对三疣梭子蟹生长、肝胰腺及卵巢磷脂代谢关键酶活力及基因表达的影响，阐明三疣梭子蟹卵巢发育不同阶段磷脂合成、转运及代谢的差异；（2）研究磷脂对三疣梭子蟹血淋巴、肝胰腺及卵巢内分泌激素的影响，揭示磷脂对三疣梭子蟹内分泌激素调控的生理和分子机制；（3）通过"关闭"或"开放"某些特定"关键控制点"，探明三疣梭子蟹卵黄发生与卵黄蛋白源形成的营养调控机制；（4）通过营养干预，探讨磷脂通过内分泌系统和相关分子调控卵黄的合成。预期研究成果不仅可以丰富三疣梭子蟹生殖调控和分子营养学的基础理论，而且对于三疣梭子蟹的资源增殖和保护具有重要意义。

三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）肉肥细嫩，膏红肥满，为人们所喜食，是我国沿海地区重要水产品种之一。本项目运用现代营养学、生物化学、生理学和分子生物学等方法，研究三疣梭子蟹雌蟹卵巢发育及卵黄发生过程中磷脂的消化、吸收、转运、合成和代谢过程。主要研究内容如下：（1）确定了三疣梭子蟹幼蟹阶段（3.68±0.02g）磷脂需要量为4.19%；养成期（25.46 ± 0.40 g）雌性三疣梭子蟹大豆卵磷脂的适宜需要量为3.6 %。（2）饲料磷脂对已交配的三疣梭子蟹的性腺指数(GSI)和肝胰腺指数(HSI) 的影响显著，投喂4%磷脂水平的三疣梭子蟹GSI显著高于未添加组(P<0.05)，而HSI呈现和GSI相反的趋势；饲料磷脂对未交配的三疣梭子蟹的性腺指数(GSI)和肝胰腺指数(HSI)没有产生显著影响(P>0.05)，交配之后的三疣梭子蟹其GSI极显著的高于未交配的各组(P<0.01)。（3）饲料中的大豆磷脂和交配处理均能促进雌性三疣梭子蟹的卵巢发育，交配处理对卵母细胞成熟的促进作用更为明显。（4）饲料中添加4%的大豆卵磷脂可显著促进卵巢组织中高不饱和脂肪酸的合成和沉积，交配后的三疣梭子蟹需要利用大量的ARA、EPA和DHA供其生长和性腺发育；饲料中添加4%的大豆卵磷脂可显著促进卵质中卵黄颗粒的合成，卵质中数量众多的粗面内质网是形成内源性卵黄颗粒最主要的细胞器。（5）磷脂对三疣梭子蟹脂肪酸代谢和卵黄发生的营养调控主要源于对肝胰腺组织的直接影响，由肝胰腺组织积累并输送营养物质，进而影响卵黄发生和性腺发育。三疣梭子蟹4%大豆卵磷脂添加组和未添加组肝胰腺表达谱比对后共筛选出146条显著性差异表达基因（上调103，下调43），卵巢表达谱比对后共筛选出257条显著性差异表达基因（上调112，下调145），这些差异基因大部分与脂肪代谢、能量平衡、磷脂代谢、免疫应激以及氧化还原有关。（6）高磷脂饲料组(8%)显著促进了三疣梭子蟹肝胰腺Pt-FABP基因的表达(P<0.05)，不同大豆卵磷脂水平的饲料对卵黄发生期Pt-FABP基因表达呈现先增后降再升高的趋势。本研究结果表明Pt-FABP基因在三疣梭子蟹卵巢快速发育期内起到脂类营养物质转运的作用。