维生素E对高脂饲料诱导的多宝鱼肝脏氧化应激和免疫低下的改善作用

       2022年8月26日，首期《爱保农文献汇报》顺利举行，技术部梁翠萍在爱保农研发中心会议室与大家分享一篇来自中国水产科学研究院黄海水产研究所黄滨研究员团队于2017年发表在《Fish & Shellfish Immunology》的文章——“Ameliorative effect of vitamin E on hepatic oxidative stress and hypoimmunity induced by high-fat diet in turbot (Scophthalmus maximus)”。

       此次文献汇报采取线上+线下的模式，技术部、外贸部、品控质检部、销售部、外贸部和项目部等同事均参与聆听。

       文章旨在研究维生素E对高脂饲料喂养的多宝鱼的生长性能、氧化应激和非特异性免疫力的影响。作者通过饲养试验，发现高脂饲料虽然不影响多宝鱼的体重、比生长率和存活率，但会显著增加多宝鱼的肝体指数、内脏指数、肝脏丙二醛（MDA）水平，并显著降低宿主过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性、头肾硝基蓝四唑阳性白细胞百分比、头肾巨噬细胞呼吸爆发活性、吞噬指数和血清溶菌酶活性。此外，高脂饲料喂养多宝鱼还可促进热休克蛋白（hsp70，hsp90）的高表达，并分别抑制了肝脏中补体成分3（C3），脾脏和头肾中肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素1β（IL-1β）和toll样受体22（TLR22）在的表达。然而，在高脂饲料中补充480 mg/kg维生素E可保护多宝鱼免受高脂诱导的肝脏氧化应激，通过抑制脂质过氧化、增强抗氧化酶活性和非特异性免疫反应，及调节应激蛋白（hsp70，hsp90）和免疫相关基因（C3，TNF-α，IL-1β，TLR22）的表达来提高宿主的免疫力。综上所述，以上结果表明，维生素E作为一种广泛使用的功能性饲料添加剂，具有缓解高脂日粮诱导宿主的肝脏氧化应激和免疫力低下，以改善多宝鱼饲养管理从而维持多宝鱼的健康。

       经过梁翠萍的精彩分享，现场评委对其进行了点评，同时参会人员都积极的参与了讨论。并就此篇文章提出了几个非常有趣的问题，如：

       1、问：什么是氧化应激？

       答：氧化应激是指在某些特定条件下，机体的氧化还原平衡受到破坏，体内活性氧的产生速率超过了体内抗氧化系统的清除速率，导致氧自由基大量积累。过量的氧自由基可引起细胞损伤和凋亡，这与多种疾病有着密切关系。肝脏是体内以代谢和合成功能为主的器官，肝细胞含有多达上千个线粒体，是生物体氧化还原反应的主要场所。因此，肝脏既产生大量的活性氧也是受活性氧攻击的主要器官。宿主发生氧化应激后，可引起肝脏结构损伤和功能紊乱。过多的活性氧可引起炎症反应并氧化肝脏处的甘油三酯，导致脂肪浸润、肝脏肿大，造成脂肪肝、肝纤维化等疾病的发生。

       2、问：什么是热休克蛋白？

      答：热休克蛋白是从细菌到哺乳动物广泛存在一类热应激蛋白质，是细胞在应激原（如，饥饿、渗透压休克、重金属和高温环境）诱导下所生成的一组蛋白质。作为应激反应蛋白，可参与促进保护宿主的免疫反应，保护细胞质成分免受应激条件的影响。

       3、问：为什么要进行两周适应性饲养？

       答：第一，动物进入新环境后，需要调节才能适应。因为运输、转移过程中，动物原有的自身节律受到了影响，需要恢复或适应新的节律；

       第二，在适应性喂养期间可密切观察动物是否健康。如果动物原来就不健康，可在此阶段被淘汰，防止不健康的动物进入实验阶段，影响实验结果。虽不是所有不健康的动物都能在暂养阶段被发现，但暂养阶段能给实验者提供重要参考。

       4、问：为什么采样前要先禁食24小时？

       答：为了保证检测指标（如体重、血糖、血脂等）的稳定，解剖前常取的血液生化指标需要禁食。其次，禁食后称取动物末重不受食物的影响。

       5、问：实验为什么采集鱼的脾脏、头肾和肝脏的组织作为分析的样品，而不选鱼的其他器官？

       答：因为胸腺、肾脏和脾脏以及黏膜组织是鱼类最主要的免疫组织和器官，同时也是最容易采集的器官。

       6、问：汇报中提到肝脏中过量脂肪堆积可能是有毒的，那么多宝鱼如果肝脏中有过量脂肪堆积会有什么症状？

       答：其实动物和人一样，人是肝脏脂肪沉积过多就会有脂肪肝，还分为轻度、中度和重度。鱼类脂肪过量堆积，会随着肝脏炎症和纤维化的发展，食欲不振，有时焦燥不安，生长缓慢；病情严重时，体色发黑，鱼体有浮肿感，食欲下降，反应呆滞，甚至死亡。

       7、问：研究表明维生素E可能有助于维持健康和改善多宝鱼的饲养管理，那对其他的鱼类也有同样的作用吗？

      答：会有一定的参考价值，但是不同的鱼也会有一定的差异性，譬如维生素E的添加量，不同的鱼会有不同的最适宜添加量。

       8、问：如果生物体缺乏必需脂肪酸会影响代谢，降低抵抗力，生长停滞吗？

       答：机体缺乏必需脂肪酸会引起皮肤病变、水肿和皮下出血等症状。同时，还会导致胆固醇不能在体内正常转运，影响动物机体的正常代谢，最终使得动物生长缓慢；机体必需脂肪酸不足时，会使脂肪组织脂解的速度加快。此外，日粮中长期缺乏必需脂肪酸还可导致动物繁殖性能降低。

       9、问：添加480mg/kg维生素E为最佳添加剂，过量添加有哪些危害？

       答：维生素E是脂溶性维生素，不容易被机体排除，过量的维生素E会造成机体的负担，影响正常的肝脏脂肪代谢，甚至会引起心脑血管疾病。同时，过量添加维生素E会增加饲养成本。因此，选取最佳的维生素E添加量是科研工作者努力的方向。

       10、问：在鱼类中，为什么非特异性免疫比特异性免疫系统更重要？

       答：免疫系统是机体进行免疫应答，发挥免疫功能的系统，具有免疫监视、防御和调控的作用。在长期的进化过程中，生物体形成非特异性免疫系统（又称先天性免疫系统）和特异性免疫系统（又称获得性免疫系统），非特异性免疫是指机体通过组织屏障、吞噬作用和炎症反应等一系列级联反应完成免疫防御的机制，与特异性免疫相比，它具有作用范围广、反应快和稳定性高等特点。

       鱼类是具有以上两种免疫机制的低等脊椎动物，由于其变温特性，鱼类的特异性免疫系统不够发达，免疫机制也不够完善，因此鱼类主要通过非特异性免疫来抵御外来物的入侵。

       11、问：通过这篇文献，你学到了什么？对你未来的工作有什么指导意见？

       答：我通过此次文献的学习，认识到饲料中添加一定量的脂肪对机体生长具有促进作用，但脂肪过多会导致机体肝脂肪过度沉积，导致养殖鱼生长缓慢、成活率降低，对病原体和环境压力的抵抗力降低，而在饲料中增加一定量维生素E具有缓解机体氧化应激和免疫力低下的作用。试验中设置维生素E的梯度为240mg/kg、480mg/kg和960mg/kg，试验结果表明补充480 mg/kg维生素E为最佳添加量，设置梯度较大，养殖条件不一结果也会有差异，如果进一步试验，可以围绕480 mg/kg缩小范围设置梯度，使推荐量更精确。同时，通过此次文献学习，我认识到更多指标可以反映机体抗氧化性能（超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量）、免疫性能（溶菌酶活性、硝基蓝四唑阳性细胞百分比、吞噬指数、呼吸爆发活性）和应激、免疫基因（热休克蛋白70、90的表达，补体成分3、肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、toll样受体22等基因）的表达，这对我们以后继续探讨维生素E对其他动物的氧化应激和非特异性免疫力研究提供了思路。且可进一步探讨维生素E通过抗氧化性能或免疫性能影响高脂饲料喂养的多宝鱼的机制，以更深入地揭示维生素E改善高脂饲料饲喂多宝鱼的饲养管理。

文献引用：

Yudong Jia, Qiqi Jing, Huaxin Niu, Bin Huang. Ameliorative effect of vitamin E on hepatic oxidative stress and hypoimmunity induced by high-fat diet in turbot (Scophthalmus maximus) [J]. Fish and Shellfish Immunology,2017,67.

PDF链接：

https://doi.org/10.1016/j.fsi.2017.06.056