高脂饲料的脂肪热量占总热量比例高,而蛋白质热量占总热量比例正常,广泛应用于脂质代谢类疾病和鱼类脂质代谢调控的研究。脂质代谢类疾病的发生与脂滴(LD)的动态变化密切相关。LD是由中性脂质核心,单层磷脂膜和蛋白组成的细胞器,在原核生物和真核生物中广泛存在,能够参与脂质代谢与储存、蛋白质质量控制和细胞器相互作用等[1-2]。2型糖尿病(T2DM)、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、肥胖症等的特征为LD中过量的脂质储存[3]。应用高脂饲料构建这些疾病的模型,研究LD的动态变化,有助于阐明脂质代谢类疾病的发病机制。在鱼类养殖中,充足的脂肪供应可以保证鱼体的能量供应,增加蛋白质的积累,降低水体环境中的氮磷含量,预防鱼类疾病。但饲料脂肪水平过高会导致脂质过度沉积,损伤肝胰脏组织,影响鱼体健康[4]。在高脂饲料中加入添加剂或改变饲喂方法可以缓解高脂饲料对养殖鱼类的损害。文章就目前高脂饲料的组成、制备方法和种类进行简要总结,对高脂饲料在脂质代谢类疾病与鱼类脂质代谢调控中的应用进行综述,以期为鱼类养殖中的深入开发应用提供参考。1高脂饲料概述1.1高脂饲料的组成高脂饲料主要由基础饲料[5]、高热量成分以及促进脂肪消化的其他成分构成,其中脂肪按来源分为动物油(如猪油、牛油)和植物油(如花生油),胆盐可以促进脂肪吸收[6-8]。1.2高脂饲料的制备方法啮齿类高脂饲料的制备方法:(1)将大豆油、胆固醇和胆酸钠等加入温热的猪油中混合,加入酪蛋白混匀;(2)将维生素、胆碱、矿物质、氨基酸等混合均匀;(3)将(1)和(2)所得物质混合,加入蔗糖等,少量多次加入淀粉,混合均匀,真空干燥箱65 ℃烘干,分装后储存在密闭容器中[9]。鱼类高脂饲料的制备方法为:饲料原料粉碎,过60目筛,按逐级放大法进行混合,加水混匀,挤压机制成直径3 mm的颗粒饲料,50 ℃烘箱内干燥12 h,置于-20 ℃冷库中[10]。1.3高脂饲料的种类啮齿类高脂饲料分为食源诱导肥胖(DIO)模型饲料、非酒精性肝炎(NASH)模型饲料等。根据鱼的种类,鱼类高脂饲料分为鲤鱼饲料、草鱼饲料、罗非鱼饲料、青鱼饲料等,脂肪来源是豆油、鱼油、卵磷脂等[10]。啮齿类高脂饲料的种类见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T001表1啮齿类高脂饲料的种类货号产品名称颜色脂肪来源应用文献来源D12492DIO极高脂饲料蓝色猪油、大豆油肥胖、2型糖尿病Liu等[11]D12450JD12492对照饲料黄色∶蓝色=4∶1大豆油、猪油肥胖、2型糖尿病Liu等[12]D12450BD12492对照饲料黄色大豆油、猪油肥胖、2型糖尿病Liang等[13]D12450K对照饲料紫色大豆油、猪油肥胖、2型糖尿病Lee等[14]D12451DIO高脂饲料红色猪油、大豆油肥胖、2型糖尿病Li等[15]D12450HD12451对照饲料黄色∶红色=1∶1大豆油、猪油肥胖、2型糖尿病Li等[15]D12330DIO高脂饲料紫色椰子油、大豆油肥胖、2型糖尿病Kincaid等[16]D12328D12330对照饲料黄色椰子油、大豆油肥胖、2型糖尿病Kincaid等[16]D12331DIO高脂饲料红色椰子油、大豆油肥胖、2型糖尿病Tenta等[17]D12329D12331对照饲料蓝色椰子油、大豆油肥胖、2型糖尿病Mejhert等[18]A06071302NASH饲料紫色猪油、大豆油非酒精性脂肪肝病Rajak等[19]A02082002BRNASH饲料红色玉米油非酒精性脂肪肝病Oh等[20]D09100310NASH饲料紫色棕榈油、大豆油、猪油非酒精性脂肪肝病Wang等[21]D11112201标准饲料绿色大豆油肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病Wouters等[22]2高脂饲料与脂质代谢类疾病研究2.1高脂饲料与2型糖尿病(T2DM)研究高脂饲料在T2DM胰岛素抵抗机制的研究中发挥重要作用。饲喂正常大鼠高脂饲料后,发现胰岛面积和骨骼肌组织LD数目显著增加[23]。饲喂T2DM大鼠高脂饲料后,发现肾脏LD积累显著增加,胆固醇积累引发功能性肾损伤[24]。饲喂高脂饲料小鼠中过表达围脂滴蛋白5(PLIN5),发现血清胰岛素水平显著降低,胰岛素敏感性增强[25]。饲喂大鼠高脂饲料后,在左腿中过表达围脂滴蛋白2(PLIN2),右腿作为对照,发现大鼠左腿肌肉的胰岛素敏感性显著增强,表明PLIN2可以显著提高胰岛素敏感性[26]。高脂饲料在T2DM研究中的应用见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T002表2高脂饲料在T2DM研究中的应用脂肪比例饲喂方法饲喂对象饲喂效果文献来源45 kcal%脂肪60 kcal%脂肪3 w检测急性影响,8 w检测慢性影响雄性Wistar大鼠胰岛变性、小叶间脂肪细胞在胰腺组织中积累和空泡化,骨骼肌组织退化、LD累积Gulen等[23]10%猪油、2.5%胆固醇(w/w)6 w雄性Sprague-Dawley大鼠150~170 g糖尿病,功能性肾损伤,肾脏LD和胆固醇累积Sun等[24]45 kcal%脂肪16 w,自由采食3月龄雄性C57Bl/6J小鼠体重显著增加,肝脏脂肪累积Trevino等[25]45 kcal%脂肪3 w7周龄雄性Wistar大鼠骨骼肌LD显著增加Bosma等[26]2.2高脂饲料与非酒精性脂肪肝病(NAFLD)研究高脂饲料在NAFLD的发生、治疗和诊断的研究中发挥重要作用。使用高脂饲料饲喂5周龄雄性C57BL/6小鼠,发现其体重比低脂组高34%,且肝脏LD、炎症细胞浸润和诱导型一氧化氮合酶蛋白浓度显著增加,说明高脂饮食会导致NASH的发生[27]。紫草素可加速能量消耗,导致体重、肝脏LD显著减少,减轻高脂饲料诱导的NAFLD症状[28]。用高脂饲料饲喂6周龄雄性C57BL/6小鼠建立NAFLD模型,发现肝脏、白色脂肪组织、棕色脂肪组织等主要脂质代谢器官均显著增大,LD显著增加[29]。使用高脂饲料饲喂雄性C57BL/6J小鼠,发现肝脏脂肪沉积显著增加,部分胆固醇以晶体形式存在[30]。使用高脂饲料饲喂5~8周龄雄性或雌性C57BL/6J小鼠诱导NAFLD,发现肝脏LD的双折射程度可反映肝脏胆固醇含量[31]。高脂饲料诱导小鼠出现肥胖表型,血糖水平显著提高,肝细胞LD显著增大,肝脏功能受损,心血管发病率和死亡率的风险标志物水平显著提高,脂质氧化和炎症反应显著增加[32-33]。饲喂高脂饲料会导致小鼠附睾和肾周脂肪显著增加[34]。高脂饲料在NAFLD研究中的应用见表3。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T003表3高脂饲料在NAFLD研究中的应用脂肪比例饲喂方法饲喂对象饲喂效果文献来源45 kcal%脂肪10 w5周龄雄性C57BL/6小鼠体重、LD显著增加,炎症细胞浸润和诱导性一氧化氮合酶表达显著增加Zeng等[27]25 kcal%脂肪、0.5%胆固醇8 w;大豆油或紫草素30 mg/(kg·d),4 w雄性C57BL/6小鼠体重显著增加,添加紫草素显著降低体重,增加附睾和腹膜后白色脂肪组织重量、脂肪细胞大小Gwon等[28]60 kcal%脂肪18 w6周龄雄性C57BL/6小鼠肝脏、白色脂肪组织和棕色脂肪组织显著增大,肝脏指数和丙氨酸氨基转移酶显著升高,肝脏积累LDLiu等[29]15%脂肪、1%胆固醇30 w雄性C57BL/6J小鼠简单脂肪变性,肝脏脂肪沉积显著增加,无炎症、纤维化;添加胆固醇出现脂肪性肝炎,体重和肝脏重量显著增大Ioannou等[30]10%猪油、2%胆固醇0.2%蔗糖,25 w5~8周龄雄性或雌性C57BL/6J小鼠肝脏小叶炎症、脂肪变性和轻度窦周纤维化Wang等[31]60 kcal%脂肪3:00和5:00饲喂,6 wC57BL/6小鼠葡萄糖不耐受,胰岛素耐量、谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)水平、甘油三酯(TG)、胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平、丙二醛、白介素-6和肿瘤坏死因子、肝脏LD显著增高Jiang等[32]2.91%大豆油、20.69%猪油15 w6周龄雄性C57BL/6J小鼠肝脏重量、AST和ALT水平、血清和肝脏TC和TG、脂质氧化、肝细胞LD显著增加,抗氧化酶活性显著降低Lee等[33]45 kcal%脂肪16 w3周龄雄性C57BL/6小鼠体重、附睾和肾周脂肪显著增加,摄食量显著减少Jung等[34]2.3高脂饲料与肥胖症研究高脂饲料可以诱导产生肥胖表型,是肥胖症研究的常用饲料类型。高脂饲料诱导母鼠肥胖后,发现卵母细胞中LD数目显著增加[35]。饲喂大鼠高脂饲料8 w,期间每天灌胃不同剂量的虫草素,发现大鼠体重显著降低、脂肪含量显著减少,说明虫草素能够抑制LD形成,促进LD降解[36]。将饲喂正常饲料与饲喂高脂饲料的大鼠棕色脂肪组织、白色脂肪组织的脂肪表观扩散系数进行比较,发现棕色脂肪组织比白色脂肪组织的脂肪表观扩散系数显著降低,LD显著减小[37]。饲喂高脂饲料的小鼠经口灌胃茶皂素E1,发现茶皂素E1具有抑制脂肪形成的作用[38]。高脂饲料诱导的肥胖小鼠的肝脏脂质、LD、氧化脂质比例显著增加[39]。饲喂高脂饲料8 w的小鼠会出现肥胖表型,并发生葡萄糖不耐受[40]。饲喂高脂饲料会显著改变小鼠的体重、能量稳态和葡萄糖控制[41]。高脂饲料在肥胖症研究中的应用见表4。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T004表4高脂饲料在肥胖症研究中的应用脂肪比例饲喂方法饲喂对象饲喂效果文献来源60 kcal%脂肪3、7、14或21 d,自由采食8周龄雌性C57BL/6小鼠卵母细胞LD数目显著增加Aizawa等[35]60 kcal%脂肪500 g/d,每天灌胃50、25、12.5 mg/kg虫草素,8 w雄性SD大鼠(180±20)g血清TC、TG、LDL显著升高,高密度脂蛋白(HDL)显著降低;添加中高剂量虫草素使血清TC、TG、LDL、附睾脂肪组织脂肪细胞LD显著减少,HDL显著升高Xu等[36]32%饱和脂肪、36%单不饱和脂肪、32%多不饱和脂肪8 w7周龄雄性Wistar大鼠白色脂肪组织表观扩散系数显著降低,棕色脂肪组织表观扩散系数无变化Verma等[37]45 kcal%脂肪经口灌胃10 μg/g体重茶皂素E1,40 d4周龄雄性C57BL/6J-ob/ob小鼠体重显著增加Kim等[38]续表4 高脂饲料在肥胖症研究中的应用10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T005脂肪比例饲喂方法饲喂对象饲喂效果文献来源60%脂肪口服150 µL脱臭精制鲑鱼油,自由采食,8 w6周龄雄性C57BL/6小鼠(20±2)g肝细胞LD中氧化脂质显著增加,补充脱臭精制鲑鱼油使氧化脂质含量显著增加Espinosa等[39]60 kcal%脂肪自由采食,8 w4周龄雄性C57BL/6小鼠(20±2)g体重、内脏脂肪、血糖、TC显著增高,血清胰岛素显著降低,葡萄糖不耐受Fuente等[40]60 kcal%脂肪自由采食,13 w6~8周龄雄性C57BL/6N小鼠脂肪、左心室、肝脏、肾脏重量,脂肪因子表达水平、血脂,血清葡萄糖、胰岛素、炎症标志物表达水平显著提高,能量消耗、呼吸交换率、能量和水的摄入、运动量显著降低Rawish等[41]3高脂饲料与鱼类脂质代谢调控研究α-硫辛酸可以抑制高脂饲料导致的肝脏脂质累积,促进不饱和脂肪酸在肌肉沉积[42]。胆汁酸可以促进鱼体生长,减少脂肪沉积,最适添加水平是150 mg/kg[43]。丁酸钠可以显著提高鲤鱼的生长性能,改善血清理化指标和肠道结构[44]。饲喂高脂饲料后,草鱼TNF-α,TRAF1/TRAF2在脂肪、肌肉和肝脏中表达模式不同[45]。溶血卵磷脂可以促进三文鱼生长[4]。左旋肉碱可以减小高脂饲料对罗非鱼肌肉pH值、硬度和肌纤维大小的不利影响,提升肉品质[46]。干酪乳杆菌、植物乳杆菌和鼠李糖乳杆菌可以缓解高脂饲料饲喂导致的乌鳢脂肪肝症状[47]。高脂饲料会导致肠道内弗氏柠檬酸杆菌的富集,增加鱼体脂肪累积[48]。添加400 mg/kg绿原酸可促进草鱼机体脂质代谢,改善生长性能[49]。高脂饲料在鱼类脂质代谢调控研究中的应用见表5。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.01.031.T006表5高脂饲料在鱼类脂质代谢调控研究中的应用脂肪比例饲喂方法饲喂对象饲喂效果文献来源16%粗脂肪8:00和16:00饲喂,16% α-硫辛酸,体重的3%,8 w大口黑鲈幼鱼(5.01±0.02)g鱼的末重、增重率、特定生长率、蛋白质效率、蛋白沉积率显著增加,饲料系数显著降低;肝脂积累显著减少,肌肉不饱和脂肪酸显著增加陆梓晔等[42]16%粗脂肪7:30和17:30,56 d大菱鲆幼鱼(7.98±0.02)g牛磺酸组鱼的肝脏粗脂肪含量显著低于半胱氨酸组,TG和TC显著高于其他组罗兴等[10]14%粗脂肪0、75、150、300 mg/kg胆汁酸,70 d齐口裂腹鱼幼鱼(12.74±0.14)g鱼的增重率、特定生长率、蛋白质效率、粗蛋白质含量、TG和TC显著增加,饲料系数、肌肉粗脂肪含量、LDL-C显著降低向枭等[43]10%脂肪0.5%丁酸钠,体重的3%~5%,3次/d,70 d鲤鱼(44.74±0.34)g鱼的饵料系数和鱼体脂肪含量显著升高;末重、增重率和特定生长率显著增高张媛媛等[44]8.06%脂肪8:30、13:00和17:30,65 d草鱼(39.98±0.84)g鱼的肝脏脂肪蓄积,肿瘤坏死因子及其受体相关因子表达量在脂肪组织中升高,在肌肉中降低林梦君等[45]3.9%鱼油、14.8%菜籽油750 g/t水产专用利舒宝TM Extend,体重的1%~1.5%,84 d三文鱼207 g添加溶血卵磷脂显著抑制饲料转化率降低Meynen等[4]12%膳食脂质400 mg/kg左旋肉碱,8:30和18:30,体重的6%,10 w罗非鱼(3.2±0.3)g肉的硬度和pH值显著增加,肌肉萎缩、肌纤维直径显著降低;显著降低肉的硬度和pH值Zhang等[46]22%脂肪体重的4%,2次/d,90 d;乳杆菌包被饲料,56 d乌鳢(20.00±0.68)g抗氧化酶酶活显著下降,LD、血清和肝脏TG和TC、细胞凋亡基因表达、肝功能指数显著升高田佳鑫[47]11%豆油体重的4%,2次/d,6 w罗非鱼5 g总脂含量显著升高,肠道中β-变形菌纲、放线菌门的细菌丰度显著升高盛怡[48]8%豆油0 、200、400、600 mg/kg绿原酸,体重的5%~7%,11 w草鱼(7.53±0.30)g鱼的末重、增重率、蛋白质效率、血清HDL-C、肝胰脏肝脂酶、总脂酶活力、肝胰脏HDL-C、肝胰脏脂蛋白脂酶活力显著提高,饲料系数、血清TC、LDL-C、肝胰脏TG、TC、LDL-C、肝胰脏LD显著降低杨天俊等[49]4展望高脂饲料造模周期稳定、成模率高,使用高脂饲料饲喂大鼠引起的LD异常积累有助于研究脂质代谢类疾病的发病机制,但饲料变软、有异味,容易使动物产生厌食,因此需要改善高脂饲料的品质。高脂饲料还可以应用于降脂药物的筛选,如在高脂饲料中添加虫草素、紫草素等,检测该药物是否可以挽救高脂饮食造成的疾病表型,从而推动脂质代谢类疾病药物的研发。高脂饲料作为常用的水产饲料类型,可以供应鱼体生长所需的能量,降低养殖成本,因而在鱼类养殖业被大规模使用。但饲料中过多的脂肪会导致鱼体过量的脂质累积和肝胰脏损伤,使鱼体生长缓慢、养殖效益下降。为了缓解高脂饲料的不利影响,可以在饲料中加入降脂添加剂,如α-硫辛酸、牛磺酸、胆汁酸、丁酸钠等,并结合饲喂方法的改变来增强脂肪分解,降低脂毒性的危害。目前,可用在鱼类饲料的降脂添加剂还很少,其对鱼类肌肉组织及其组成的影响也缺乏系统研究。随着研究的逐步深入,更多降脂添加剂的发现将推动新型高脂鱼类饲料的开发,使高脂饲料在鱼类养殖中发挥更大作用,提高养殖的经济效益。

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