稿件修改說明

1、1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344稿件修改說明?水產(chǎn)學(xué)報?編輯部責任編輯：您好！根據(jù)審稿人意見如下,我們已對本文進行了相應(yīng)修改.對審稿人的意見逐條回復(fù)如下：一、格式修改意見：1語句需要再修改,務(wù)必通順,用詞方面那么還要精煉,并應(yīng)用專業(yè)術(shù)語.回復(fù)：已通讀全文,并對局部語句進行了精煉和修改,力求通順.2務(wù)必提供矢量性質(zhì)的圖.用數(shù)據(jù)形成的圖直接轉(zhuǎn)成eps、ai等格式的文件,也可提供用原始軟件做的圖excel作圖提供元數(shù)據(jù).用照片形成的圖提供一個ppt文件,要求圖中的線、點、文字

2、abc等是可活動可編輯.回復(fù)：本文無圖.3表、文獻格式必須根據(jù)本刊要求格式.回復(fù)：已按貴刊要求修訂.4再次明確文中圖是否要用彩圖,此次定稿后,不允許再進行替換.回復(fù)：本文無彩圖.二、內(nèi)容修改意見：綜合兩位審稿人意見：該文從魚類脂肪酸3氧化體系組成和關(guān)鍵酶系、3氧化的組織和底物特異性、3氧化體系調(diào)控因子以及魚類脂肪酸,氧化的影響因素等幾個方面全面綜述了魚類脂肪酸伊氧化的研究進展,論文撰寫標準,表述較為嚴謹.建議發(fā)表.存在的缺乏：1研究方法方面1文章中有些表述需要作者再斟酌,如HUFA,現(xiàn)在已經(jīng)較少使用,多采用n-3或n-6LC-PUFA;回復(fù)：非常感謝審稿人的提醒.HUFA已經(jīng)改為LC-PUFA

3、長鏈多不飽和脂肪酸,或VLC-PUFA極長鏈多不飽和脂肪酸.2第5頁,129行,兩次提到的MUFA,后面的MUFA應(yīng)該是什么回復(fù)：非常感謝審稿人的指正.后面的MUFA實際應(yīng)為LC-PUFA,已修改.3引用文獻較為陳舊,建議作者再補充最新的文獻.回復(fù)：由于從事本領(lǐng)域的團隊較少,近年來的代表性工作相對較少.本文已經(jīng)盡可能總結(jié)了最新的相應(yīng)文獻,尤其是代謝調(diào)控和影響因素的章節(jié)中,已引用多篇最新的論文,表達出最新的進展.此致敬禮！杜震宇2021年12月26日信息頁論文題目：魚類脂肪酸伊氧化研究進展寧麗軍1、李加敏2、孫勝香3、杜震宇*3第一作者單位：華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院第一作者簡介：寧麗軍,男,1986

4、年2月生,江西宜春人,博士,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)講師,研究方向為水產(chǎn)動物營養(yǎng)生理學(xué).通訊作者單位：華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水生動物營養(yǎng)與環(huán)境健康實驗室通訊作者簡介：杜震宇,男,1977年12月生,浙江紹興人,博士,華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,研究方向為水生動物營養(yǎng)與代謝.聯(lián)系方式：地址：上海市閔行區(qū)東川路500號華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院-mail:資助工程：國家重點研發(fā)方案(2021YFD0900400);國家自然科學(xué)基金重點工程(31830102)4546474849505152535455565758596061626364

5、65666768697071本論文正文10524字.7273747576777879808182838485868788899091929394中文摘要:魚類脂肪酸+氧化研究進展寧麗軍1、李加敏2、孫勝香3、杜震宇*31,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院廣少H510642;2.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院青島266003;3,華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水生動物營養(yǎng)與環(huán)境健康實驗室上海200241摘要：脂肪酸3氧化是動物脂肪酸分解代謝的主要途徑,在動物生理活動的能量供給和代謝內(nèi)穩(wěn)態(tài)的維持方面具有舉足輕重的作用.在哺乳動物中,關(guān)于脂肪酸3氧化的研究已有大量報道,但是在魚類中,脂肪酸3氧化研究相對較少.隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)對提

6、升飼料脂肪分解供能和降低魚體脂肪的要求日益迫切,魚類脂肪酸,氧化反響及其組成和調(diào)控體系越來越受到學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注.為此,本文從魚類脂肪酸3氧化體系組成和關(guān)鍵酶系、3氧化的組織和底物特異性、,氧化體系調(diào)控因子以及魚類脂肪酸伊氧化的影響因素等幾個方面全面綜述了魚類脂肪酸伊氧化的研究進展,并比擬了魚類脂肪酸伊氧化反響及其組成和調(diào)控體系在魚類與哺乳動物之間,乃至不同魚種之間的異同,以期為人們更深入地理解魚類脂代謝與調(diào)控體系并開展相關(guān)應(yīng)用研究提供有價值的參考資料.關(guān)鍵詞：魚類,脂肪酸3氧化,線粒體,過氧化物酶體,能量,代謝調(diào)控,中圖分類號：文獻標志碼：9596979899100101102103104

7、105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124英文摘要：FattyAcidyoxidationinFish:AReviewLi-JunNing1,Jia-MinLi2,Sheng-XiangSuriandZhen-YuDu3(1.CollegeofMarineScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China;2. FisheriesCollege,OceanUniversityofChina,Qingdao266003,China;3. Labo

8、ratoryofAquacultureNutritionandEnvironmentalHealth(LANEH),SchooloflifeSciences,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200241,China)Abstract：Beta-oxidationisamainpathwayoffattyacidcatabolism.Althoughthispathwayhasbeenstudiedforalmosthalfcenturyinmammals,lotsofmetabolicdetailsandtherelatedregulatorymechani

9、smsarestillunknowninfish.Withtherapiddevelopmentofaquacultureindustry,moreandmoreattentionispaidonfishfattyacid-oxidation,notonlybecauseitcouldhelptopromotedietarylipidutilizationasanalternativeenergysourceforprotein,butalsoitcouldhelptoalleviatetheseverefataccumulationinfarmedfish.Inthisreviewpaper

10、,wesystemicallyreviewtheresearchprogressoffattyacidoxidationinfish.Asinmammals,fishfattyacid3-oxidationoccursinmitochondriaandperoxisome.Inmostoffishes,mitochondrialaoxidationisthemaincontributoroftotalfattyacidaoxidation.Nevertheless,theactivityoffattyacidoxidationdiffersfromdifferentfishtissues,an

11、dingeneral,theactivityofperoxisomalfattyacidaoxidationinliverismuchhigherthanthatinothertissues.Moreover,mitochondrialandperoxisomalaoxidationhasdifferentsubstratepreference.Peroxisomepreferstooxidizethefattyacidscontainingmorethan18carbons,whilemitochondriaprefertooxidizethefattyacidscontainingnomo

12、rethan18carbons.Infishfattyacidoxidation,carnitinepalmitoyltransferase(CPT-1)isthespeed-limitedenzymeandplayskeyrolesintransferringfattyacidfromcellularmatrixintomitochondria.Fishfattyacidaoxidationcouldberegulatedbyhormone,nuclearreceptors(forexampleperoxisomeproliferator-activatedreceptor,PPAR)and

13、microRNA,andsoon.Recently,themechanismsofPPARaactivationandrelatedmetabolicregulationhadbeenrevealedinNiletilapia.TheactivatedPPARacouldstimulateproliferationofmitochondriaandactivityofmitochondrialfattyacidaoxidation,andcausedecreaseofliverlipidcontent.Infish,fattyacidaoxidationisalsoaffectedbyphys

14、iologicalfactors(suchasageandbodyweight),nutritionalstatus(fedandfasting),dietaryfactors(dietarylipidsourcesandlevers,andsomedietaryadditives,suchasL-carnitine)andsomeenvironmentalpollutants.Amongthem,dietarylipidcontentandsourcescouldsignificantlyaffectefficiencyoffattyacidoxidation.Infact,theimpai

15、redfattyacidaoxidationisanimportantcauseorconsequenceofhighenergydiet-inducedmetabolicdiseasesinfish.Recently,moreandmoredietaryadditives,whichtargetonfattyacidaoxidation,havebeenwidelyused.Amongthesedietaryadditives,L-carnitinehasbeenintensivelystudiedandtherelatedstudiesshowthatL-carnitinecouldimp

16、rovefattyacidaoxidationthroughincreasingtransferringefficiencyoffattyacidsassubstratefromcellularmatrixintomitochondriaforfurtherfattyacidaoxidation.Moreover,somevitamins,suchasVCandVDhavealsobeendemonstratedtoplaypositiveeffectsthroughregulatingfattyacidaoxidation-relatedenzymesorgenes.Allintogethe

17、r,fattyacidaoxidationisessentialinfishmetabolismandenergyhomeostasis,andmorestudiesarenecessaryinfuturefishnutritionstudies.125126127128129130131132133134135136137138139Keywords:Fish;Fattyacidoxidation;Mitochondria;Peroxisome;Energy;Metabolismregulation14014114214314414514614714814915015115215315415

18、5156157158159160161162163164165166167168正文局部魚類脂肪酸+氧化研究進展寧麗軍1、李加敏2、孫勝香3、*31,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋學(xué)院廣少H510642;2.中國海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院青島266003;上海2002413,華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院水生動物營養(yǎng)與環(huán)境健康實驗室當前,隨著魚粉等優(yōu)質(zhì)飼料蛋白源的日益匱乏,學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界都希望能通過各種技術(shù)手段提升飼料脂肪分解供能以減少蛋白質(zhì)的供能比例,從而發(fā)揮脂肪的蛋白質(zhì)節(jié)約效應(yīng),提高飼料蛋白質(zhì)的利用效率.另一方面,當前養(yǎng)殖魚類普遍出現(xiàn)以脂肪嚴重沉積為表型的代謝綜合征,導(dǎo)致生長減緩、抗逆性能下降、食用品質(zhì)受損,嚴重阻礙水產(chǎn)

19、業(yè)的可持續(xù)開展.基于以上原因,魚類的脂代謝研究,尤其是魚類的脂分解代謝,已經(jīng)逐漸成為當前魚類營養(yǎng)生理學(xué)的研究熱點.在動物的脂分解代謝中,從甘油三酯解離的游離脂肪酸需要在線粒體或過氧化物酶體中進行氧化分解,才能轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A(CoA)進入TCA循環(huán)/氧化磷酸化產(chǎn)生ATP.由于脂肪酸在線粒體或過氧化物酶體中的氧化分解大多起始于竣基端的第二位(伊位)碳原子,故名3氧化.脂肪酸的3氧化是動物體內(nèi)最為主要的脂分解反響之一,也是脂肪酸最終徹底分解為乙酰輔酶A的主要分解途徑和脂源ATP產(chǎn)生的最主要來源.在哺乳動物中,脂肪酸,氧化已有大量研究,并已成為肥胖、糖尿病、心血管疾病等代謝綜合征防治的重要代謝靶標,

20、但是在魚類中,脂肪酸伊氧化研究相對較少,極大地影響了人們對魚類脂代謝機制的理解和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用.基于此,本綜述系統(tǒng)總結(jié)了魚類脂肪酸伊氧化的相關(guān)研究進展,以期為進一步開展魚類脂分解代謝研究提供參考資料.1 .魚類脂肪酸伊氧化體系1.1 脂肪酸伊氧化的反響細胞器線粒體(Mitochondria)和過氧化物酶體(Peroxisome)是脂肪酸3氧化的場所1-2.通常情況下,過氧化物酶體將多不飽和脂肪酸在內(nèi)的長鏈脂肪酸氧化分解成較短鏈長的脂肪169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196

21、197198酸,后者繼續(xù)作為線粒體伊氧化的底物.在動物細胞中,線粒體的數(shù)量遠多于過氧化物酶體,正常生理條件下,線粒體能氧化90%的脂肪酸4.Crockett等對南極隆頭魚的線粒體和過氧化物酶體進行3氧化底物選擇性試驗后發(fā)現(xiàn),過氧化物酶體的伊氧化底物種類比線粒體的更廣泛,而線粒體那么往往傾向于分解20碳以下的脂肪酸5-6.此研究還說明,不同組織中線粒體和過氧化物酶體對脂肪酸伊氧化的奉獻率存在差異,在肝細胞中過氧化物酶體伊氧化占總,氧化的比例超過30%,大于其它組織.在大西洋鞋和一些淡水魚中也發(fā)現(xiàn),線粒體在除肝外的所有組織的脂肪酸3氧化中占主導(dǎo)地位,而過氧化物酶體伊氧化在肝中顯得更為重要5-7.M

22、annaerts等人的研究進一步說明,在脂肪酸3氧化能量代謝中,過氧化物酶體的分解效率只為線粒體的一半8.1.2 脂肪酸伊氧化關(guān)鍵酶3氧化相關(guān)酶系主要存在于過氧化物酶體和線粒體中.線粒體內(nèi),一個典型的脂肪酸伊氧化反響分為五個步驟,即：活化(Activation)、氧化(Oxidation)、水合(Hydration)、氧化(Oxidation)和斷裂(Cleavage).通常情況下,在細胞質(zhì)中的長鏈游離脂肪酸(10個碳原子以上)要首先被脂酰輔酶A合成酶所活化成為脂酰輔酶A,然后需要穿越線粒體的雙層膜進入線粒體基質(zhì)進行,氧化.而脂酰輔酶A要穿越線粒體雙層膜,那么需要通過脂酰-肉堿穿梭系統(tǒng)的轉(zhuǎn)運.

23、在這個轉(zhuǎn)運過程中,長鏈脂酰輔酶A在線粒體外膜存在的肉堿-脂酰轉(zhuǎn)移酶I(CPT-I)的催化作用下,輔酶A基團被肉堿分子所取代,得到的脂酰肉堿繼而在肉堿/脂酰肉堿移位酶的催化下,被運送通過線粒體內(nèi)膜進入線粒體基質(zhì),之后又在線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)上的肉堿/脂酰肉堿移位酶H(CPT-II)作用下,釋放出游離肉堿,同時與線粒體基質(zhì)中的輔酶A結(jié)合再次形成脂酰輔酶A,開始進入伊氧化的五步反響.而所釋放的肉堿又被轉(zhuǎn)運出線粒體,與細胞質(zhì)中的脂酰相結(jié)合,再次在CPT-I和CPT-II的催化下將線粒體外的脂肪酸轉(zhuǎn)運進入線粒體.如此往復(fù),從而驅(qū)動線粒體3氧化的持續(xù)發(fā)生.目前已知,CPT-I是脂肪酸向線粒體內(nèi)轉(zhuǎn)移和脂肪酸3氧化

24、的主要限速酶,因此,CPT-I已經(jīng)成為哺乳動物和魚類脂代謝調(diào)控研究中的重要調(diào)控靶標節(jié)點.與線粒體不同,過氧化物酶體為單層膜,沒有肉堿棕桐酰轉(zhuǎn)移酶,其伊氧化的第二步脫氫反響中為?；o酶A氧化酶和烯酰脫氫酶/3-羥酰輔酶A,但是其它步驟那么根本與線粒體酶系相同9.大量研究說明,魚類和哺乳動物的脂肪酸分解代謝相關(guān)酶系和反響路徑根本相同10-13.然而,魚類伊氧化相關(guān)酶的活性在不同魚種間那么存在一定的差異.比方角鯊的心肌和肝臟的肉堿棕桐酰轉(zhuǎn)移酶(CPT)活性不到草魚等硬骨性魚類相同組織活性的5%,而另一種圓199200201202203204205206207208209210211212213214

25、215216217218219220221222223224225226227228口類的盲鰻的CPT活性也只占到硬骨魚類的10%,然而各硬軟骨魚類的羥脂酰輔酶A脫氫酶的活性卻相差不大14.另外,海水魚類和哺乳動物的比擬生理生化研究發(fā)現(xiàn),盡管海水性魚類的天然餌料中含有更為豐富的適宜過氧化物酶體進行伊氧化的長鏈多不飽和脂肪酸PUFA,但事實上其體內(nèi)的過氧化物酶體執(zhí)行脂肪酸3氧化的比例并不高,如鱗魚線粒體關(guān)鍵酶肉堿棕楣酰轉(zhuǎn)移酶CPT與過氧化物酶體的關(guān)鍵酶-?；o酶A氧化酶的比值為8.1,海水性盲鰻大于30,而該比值在成年鼠的為3.115,這說明魚類的線粒體和過氧化物酶體在3氧化中的分工可能與哺乳動

26、物存在很大差異.1.3 組織器官間的脂肪酸3氧化活性差異很多文獻說明,魚類的不同組織和器官的伊氧化活性存在較大差異.肝、紅肌、白肌、心肌、腎和腸是擁有線粒體和過氧化物酶體較多的器官組織.紅肌、心肌和腸一般被認為擁有較高的伊氧化活性,而肝、腎和白肌相對較低,另外,肝臟還具有相對較高的過氧化物酶體3氧化活性16-20.目前,人們已經(jīng)意識到,不同組織器官的伊氧化活性的差異與組織器官的功能特異性和其對能量需求的不同有關(guān)20-25.如在動物心肌中,心肌細胞雖然擁有包括糖類和脂肪在內(nèi)的廣泛能量代謝底物,但是在攝入高脂食物或饑餓時,脂肪首先被發(fā)動,導(dǎo)致在含糖量較低的狀態(tài)下,大量游離脂肪酸從血液進入心肌,促使

27、心肌細胞中的伊氧化活性大大增加26.而在魚類紅肌與白肌中,紅肌是保證魚類長時間持續(xù)游動的主要組織,其肌紅蛋白普遍較高,且內(nèi)含大量線粒體,使得其3氧化活性在幾種組織中最強；相反,白肌負責魚類劇烈游動水平,短期而快速的作用特點決定了其能量主要來自無氧酵解代謝,因此白肌含脂少,含線粒體較少,3氧化水平也較低21,27.此外,紅肌與肝、白肌、心相比,其線粒體膜流動性最高,這也能促進伊氧化活性的提升28.1.4 脂肪酸伊氧化的底物差異性研究發(fā)現(xiàn),在多種魚類中,單不飽和脂肪酸MUFA是3氧化的最適底物,飽和脂肪酸SFA和長鏈不飽和脂肪酸LC-PUFA的3氧化效率次之,而極長鏈不飽和脂肪酸VLC-PUFA特

28、別是DHA的3氧化效率最低6.Egginton等研究發(fā)現(xiàn),在最適條件下,鱷魚、鞋魚、鰻魚、金魚和羅非魚飼料中的MUFA比其它脂肪酸更能促進CPT活性的升高29.Torstensen等用菜籽油替代大西洋鞋飼料中的魚油,發(fā)現(xiàn)18:1n-9、22:1n-11、18:2n-6和18:3n-3在所有測定的組織中均能被很好地代謝分解,而DHA那么在所有組織中進行沉積30.以上現(xiàn)象可能是由于MUFA的脂肪柔性更大,去飽和酶對它的親和性較其它脂肪酸更229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255

29、256257258強.另外,水體中的浮游藻類與浮游動物中含MUFA較高,所以優(yōu)先利用MUFA作為分解供能的底物,也是魚類長期適應(yīng)環(huán)境的結(jié)果,而DHA在組成磷脂成分構(gòu)造上在雙分子層呈特異的六邊形構(gòu)造,較難被氧化30-31.Kiessling等的研究進一步說明,在虹鱷中,將不同氧化速率的兩種脂肪酸同時作為底物時,得到的3氧化速率并不是兩者的疊加,而取決于氧化速率較快的那種脂肪酸.這說明,不同脂肪酸存在一個共同的氧化位點,而氧化酶一次只能氧化一種脂肪酸,所以脂肪酸的伊氧化速率和順序取決于3氧化對不同脂肪酸底物的親和力和濃度32.2.魚類脂肪酸伊氧化的調(diào)控機制魚類脂肪酸,氧化是重要的脂代謝反響路徑,受

30、到精密的調(diào)控.然而,這局部內(nèi)容的研究至今仍然較為缺乏,目前已有的研究主要從內(nèi)分泌、核調(diào)控受體和miRNA幾方面開展.2.1 激素調(diào)控包括魚在內(nèi)的許多動物中,調(diào)控脂肪酸代謝的主要激素有胰島素和胰高血糖素.胰島素與脂肪酸3氧化呈負相關(guān),而胰高血糖素那么與脂肪酸3氧化呈正相關(guān).在魚體內(nèi)胰島素分泌缺乏或受到抑制,比方動物處于饑餓狀態(tài)時,胰高血糖素水平升高能在較短時間內(nèi)促使更多的甘油三酯分解后的游離脂肪酸進入伊氧化體系,同時增強3氧化體系的代謝活性,從而釋放更多的能量33.這種伊氧化的快速調(diào)節(jié)主要是通過調(diào)節(jié)脂肪酸伊氧化的通路活性來實現(xiàn)的,主要的調(diào)節(jié)機制有：共價調(diào)節(jié)磷酸化/去磷酸化和變構(gòu)調(diào)節(jié).在共價調(diào)節(jié)中

31、,胰高血糖素升高,膜受體通過G蛋白耦聯(lián)受體激活膜上的腺甘酸環(huán)化酶,作用于ATP,生成第二信使cAMP,使依賴cAMP的蛋白激酶A磷酸化,發(fā)生級聯(lián)激活反響,從而調(diào)節(jié)脂類伊氧化相關(guān)酶類.例如,在饑餓時,AMPK腺甘酸活化蛋白激酶通過共價調(diào)節(jié)細胞骨架成分磷酸化激活CPT134.在變構(gòu)調(diào)節(jié)中,脂肪酸合成中間產(chǎn)物是3氧化中一些酶的變構(gòu)劑,它們可以對這些酶進行變構(gòu)調(diào)節(jié).許多研究說明,脂代謝伊氧化中,乙酰輔酶A竣化酶活動的產(chǎn)物丙二單酰輔酶A能夠變構(gòu)下調(diào)CPT1、長鏈脂酰輔酶A脫氫酶的活動,從而減弱脂肪酸的3氧化35一36.2.2 核受體調(diào)控s氧化還受到核受體介導(dǎo)的慢除了激素介導(dǎo)的快速共價調(diào)節(jié)和變構(gòu)調(diào)節(jié)之外,

32、脂肪酸259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288調(diào)節(jié).這種調(diào)節(jié)主要是通過對一大類核受體的表達水平和活性進行調(diào)節(jié),從而誘發(fā)由這些核受體限制的下游脂代謝相關(guān)基因的表達改變37-38.大量的研究說明,過氧化物酶體增殖激活受體Peroxisomeproliferator-activatedreceptors,PPARs是限制脂肪分解代謝的主要核受體之一.PPARs是一類核激素超家族受體,共存在“、3丫三個亞型,在脂肪酸伊氧化的調(diào)控中,和3亞型起促進3氧化的調(diào)控作用,

33、其中“亞型主要在肝臟起作用,3亞型那么在各組織均起作用39-41,而丫亞型參與脂肪酸3氧化的調(diào)控過程42.在哺乳動物中,自1990年在鼠中發(fā)現(xiàn)PPARs以來,其對動物脂代謝的調(diào)控作用和機理過程的研究逐漸完善43.一般認為,包才PPARa在內(nèi)的PPARs家族的調(diào)控過程大致為：特定配基與轉(zhuǎn)錄因子PPARs結(jié)合激活,激活的PPARs與親脂性的9-順式視黃酸類受體RXR形成異二聚體功能轉(zhuǎn)錄單位,轉(zhuǎn)錄單位與DNA上的目的基因反響元件PPRE結(jié)合,從而激活轉(zhuǎn)錄.其調(diào)控編碼脂肪酸伊氧化的相關(guān)基因包括：脂蛋白脂酶、脂肪酸結(jié)合蛋白FABP、肉堿棕桐酰轉(zhuǎn)移酶CPT、?；o酶A氧化酶、硫解酶和其他蛋白因子44-46

34、.目前,在哺乳動物中,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的特定PPARs配基有：天然脂肪酸、類二十烷類白三烯、降脂藥a型Wy14,643、前列腺素J2和抗糖尿病藥物丫型曝陛烷二酮等12.近年來,越來越多的研究說明,在魚類中也存在著與哺乳動物類似的PPAR調(diào)控通路,某些魚的PPAR也可與特定配基結(jié)合從而調(diào)控脂肪酸的伊氧化47.Arantza等證實PPARs三種亞型均存在于輜魚中,PPAR在肝組織中表達最顯著,這與哺乳動物相似48.Michael等通過比照目魚、金頭鱷兩種魚的PPARs基因序列定位和系統(tǒng)進化分析,說明其與哺乳動物PPARs基因類似,其PPAR的激活物成分也與哺乳動物PPAR的配基相似49.同哺乳動物PPAR

35、s一樣,Evridiki等認為海妒也能夠以9-順式同維甲酸二聚體形式同型識別結(jié)合到PPRE,此外試驗還發(fā)現(xiàn)天然的脂肪酸和人工合成的降脂藥均能作為PPAR和PPARS的配基12.在有關(guān)魚類脂肪酸3氧化受核受體調(diào)控的研究中,金頭蜩CPT1無論在肌肉和肝臟的表達均更受PPA用,而不是PPAR或PPAW調(diào)節(jié),提示其脂肪酸伊氧化可能是受PPA用調(diào)控,而不是PPAR50.而在更早的研究中那么認為大西洋鞋PPAFV是調(diào)節(jié)其脂肪酸3氧化的關(guān)鍵核受體.然而,需要說明的是,這些研究均主要在mRNA水平開展,尚沒有得到蛋白和磷酸化蛋白水平的驗證.近年來,寧麗軍等在羅非魚PPAR上的一系列工作說明,與哺乳動物PPAR

36、調(diào)控脂肪酸&氧化相類似,羅非魚脂肪酸伊氧化同樣受PPAR所調(diào)控.羅非魚PPAR激活后主要是通過線粒體增殖、提升線粒體脂肪酸3氧化活性以及上調(diào)CPT1a、ACO等PPAR靶基因表達來實現(xiàn)脂肪分解51-52.此外,這些工作也說明,肝臟是羅非魚289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317PPARz激活后的靶標調(diào)控組織,但其調(diào)控活性較弱,低于嚙齒類動物.不過與哺乳動物存在PPAR轉(zhuǎn)錄、蛋白表達水平和PPAR磷酸化水平調(diào)控脂肪酸3氧化不同,目前的初步研究說明羅非魚在蛋

37、白層面的去磷酸化修飾似乎是羅非魚PPAR激活伊氧化降脂的機制之一,只有當激活效應(yīng)足夠強時,才能通過上調(diào)PPAR的轉(zhuǎn)錄水平和總蛋白表達水平作為進一步的補充機制51-52,然而,這一PPAR的激活機制仍需要在其它魚類中作進一步的驗證.2.3 miRNA調(diào)控miRNAmicroRNA是一類普遍由18-25個核甘酸組成的非蛋白編碼小RNA分子,它可通過與其靶基因mRNA上3'UT職序列互補配對,以抑制該靶基因的轉(zhuǎn)錄后表達而調(diào)控細胞凋亡、分化以及癌癥等多種生理代謝過程.自從最早在線蟲的發(fā)育篩選中發(fā)現(xiàn)miRNA以來,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)其在動物、植物和病毒都有表達53-54.近年來的研究說明,miRNA分子能

38、夠調(diào)控哺乳動物包括脂肪酸3氧化在內(nèi)的脂代謝過程55-58.基于miRNA在脂代謝調(diào)節(jié)的潛在重要功能,近年來研究人員也開展了魚類miRNA與脂代謝的相關(guān)性研究.初步研究說明,使用高飽和脂肪酸飼喂羅非魚后,羅非魚miR-29a可通過對SCD表達的調(diào)節(jié)影響脂代謝平衡59.而高脂飼喂團頭魴miR-30c和銅誘導(dǎo)黃顆魚miR-205可能作用于FAS和SCD靶基因參與脂沉積代謝60.此外,對飼喂后虹鱷miRNA序列檢測發(fā)現(xiàn),miR-33和miR-122b的高表達伴隨肝臟CPT1a和CPT1b下調(diào),提示和哺乳動物同源的miRNA在魚類脂肪酸3氧化中也存在調(diào)控作用61.類似地,對虹鱷腹腔注射miR-122抑制

39、劑后,脂肪酸3氧化關(guān)鍵酶3-羥酰輔酶A脫氫酶基因顯著上調(diào)62.對高脂飼喂的吉富羅非魚進行高通量測序和在體miRNA沉默處理也發(fā)現(xiàn),高脂飼料可能通過依賴miR-205-5p調(diào)控下調(diào)乙酰輔酶A陵化酶3基因表達,間接減少丙二酰輔酶A對CPT1的拮抗作用,而促進魚肝臟的脂肪酸伊氧化63-64.以上相關(guān)研究說明特定miRNA對魚類脂肪酸3氧化調(diào)控存在潛在的調(diào)控功能,但其深入機制仍有待說明.3魚類脂肪酸,氧化的影響因素魚體脂肪酸的3氧化還受許多因素影響,這些因素包括：營養(yǎng)狀況、生長發(fā)育的階段性生理狀況、環(huán)境因子溫度、低氧、鹽度、飼料成分脂肪源、肉堿水平等和外源性化學(xué)物質(zhì)等.3183193203213223

40、233243253263273283293303313323333343353363373383393403413423433443453463473.1 生理因素3.1.1 生長階段魚的生長階段與其3氧化水平有著密切的關(guān)系19,65-66.Stubhaug等發(fā)現(xiàn)同齡的大西洋鞋中,肝、白肌和紅肌三個組織的3氧化水平與魚的體重成正相關(guān)67.而Froyland等通過對大西洋鞋幼魚和成魚的比擬發(fā)現(xiàn),不同齡魚的線粒體與過氧化物酶體3氧化水平不同,幼鞋的脂肪酸分解水平比成年能更強,這一結(jié)果也與前人研究得到的幼齡魚往往比成魚體脂成分更少一致20,68.此外,處于特定生長期的魚通常需要更高的能量,Stubh

41、aug等研究說明,當能處于高能量需求的降海銀化期時,其3氧化水平增強,此時用植物油源會抑制其伊氧化水平66.Kiessling等對非產(chǎn)卵期與產(chǎn)卵期雌鱷進行比擬,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)卵期耗氧增加,此時白肌利用脂類3氧化活動增強69.因此,魚類在不同生理階段的脂肪酸伊氧化活性變化是與其特定生理階段的能量需求相適應(yīng)的.3.1.2 營養(yǎng)狀況對于大多數(shù)處于饑餓期、尤其是長期饑餓期的動物而言,脂肪酸是其主要的能量來源,動物通過對3氧化的調(diào)節(jié)以滿足饑餓期的能量需求.Kiessling70等對饑餓5周的虹鱷的脂肪酸3氧化研究發(fā)現(xiàn),饑餓期虹鱷紅肌的線粒體數(shù)量遠多于白肌,且紅肌含有比白肌更高的單不飽和脂肪酸和較低的高度不飽和脂

42、肪酸.相應(yīng)地,其紅肌和肝的線粒體伊氧化效率分別增加2.5和1.7倍,CPT1對其抑制劑丙二酰輔酶A的敏感性下降分別為67%和90%,相應(yīng)地,所有組織中PPAR、PPA用的表達量均有所上調(diào)71.3.2 環(huán)境因素3.2.1 水溫溫度是動物維持正常生理功能不可缺少的關(guān)鍵因子.許多研究說明：低溫馴化后的魚類,其機體特別是骨骼肌對脂的伊氧化水平明顯增強.相反,熱馴化后,機體能量代謝活動由脂分解轉(zhuǎn)向碳水化合物的氧化代謝72-74.在給定試驗溫度下,低溫馴化比高溫馴化的杜父魚,擁有更高的丙酮酸與棕桐酸氧化速率75.Guderley等發(fā)現(xiàn)低溫馴化的鱷肌肉的伊氧化水平明顯升高76.Rodnick等對條形妒的研究

43、,也得到了類似研究結(jié)果77.Jones等表示魚在低溫環(huán)境下普遍會增加脂的氧化活動,而從別離的線粒體也發(fā)現(xiàn),其供能活動更偏向于脂的伊氧化叫348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377對低溫馴化后3氧化水平的升高,可能是由于線粒體本身屬性對環(huán)境的適應(yīng)性造成的.如魚體通過增加膜流動性、線粒體崎外表積、線粒體蛋白量等來共調(diào)節(jié)線粒體有氧代謝的發(fā)生79-80.同時Kolodziej等認為,低溫時,魚體線粒體膜流動性增加,CPT1對丙二酰輔酶A抑制敏感性降低,從而增加3氧化

44、水平 低氧缺氧條件下,作為需氧的反響,即脂肪酸伊氧化代謝反響會受到抑制.此外,Mark等認為缺氧條件下,兒茶酚胺類激素分泌上升,脂分解會造成游離脂肪酸的短暫上升82.Erica等認為外界缺氧環(huán)境會造成七鯉鰻血漿游離脂肪酸和血糖水平升高,但伊氧化未明顯升高83.而Van等將鯉魚和虹鱷分別置于0.3kPa和4.8kPa的缺氧狀態(tài),3氧化代朗i降低84.進一步的研究說明：缺氧可以激活機體兒茶酚胺類去甲腎上腺素的分泌,而大局部組織中存在的兒茶酚胺類去甲腎上腺素31和33受體抑制伊氧化活性,只有少局部組織通過32受體促進伊氧化發(fā)生,但在更強的兒茶酚胺類去甲腎上腺素31和33受體作用下,缺

45、氧最終造成伊氧化的抑制 鹽度許多溯河性魚類研究說明,其從淡水到海水的生活環(huán)境轉(zhuǎn)換中,相關(guān)組織器官的伊氧化水平和3氧化的優(yōu)先底物均會發(fā)生變化.在淡水生長期的大西洋幼鞋各組織中,過氧化物酶體3氧化水平較強；而當轉(zhuǎn)移到海水后,肝和紅肌中的過氧化物酶體3氧化水平減弱,3氧化作用幾乎全在線粒體中進行峋.Kiessling等比擬了淡、海水生長期的紅、白肌伊氧化水平后發(fā)現(xiàn),淡水飼養(yǎng)時,3氧化相關(guān)酶3-羥酰-輔酶A脫氫酶在紅肌中上升,白肌中下降；而在海水飼養(yǎng)時,這種酶在白肌和紅肌中直到能成熟均保持穩(wěn)定65.Tocher等對大西洋幼鞋研究發(fā)現(xiàn),在海水生活期前,肝AA/EPA比例較高,但當大西洋鞋

46、進入海水生活期后該比值卻降低,作者推測這與在不同滲透壓下脂肪酸伊氧化體系對脂肪酸底物的選擇性發(fā)生改變有關(guān)86.可見,在不同鹽度下,魚類的脂肪酸3-體系的活性與對脂肪酸底物均存在差異性.3.2.4 環(huán)境污染物自然水體中的環(huán)境污染物對魚類的生殖發(fā)育、免疫和內(nèi)分泌調(diào)控具有干擾作用,近年來,越來越多的研究說明,環(huán)境污染物對魚類的營養(yǎng)代謝亦有影響.其中,對脂代謝干擾效應(yīng)尤378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407為顯著.農(nóng)藥是水體環(huán)境污染物的主要成分,Pedrajas

47、向金頭蜩Sparusaurata體內(nèi)注射0.15mg/kg農(nóng)藥狄氏劑2天和7天后發(fā)現(xiàn),狄氏劑可顯著提升肝臟中過氧化物酶體的蛋白含量,以及增加棕桐?；o酶A氧化酶的活性,其活性可達對照組的9.3彳t87oEllen將斑點叉尾蒯IIctalaruspunctatus分別暴露于濃度為0%、10%、20%和40%的漂白硫酸鹽紙漿及造紙廢水中1、3、7和14天,結(jié)果說明,魚體肝臟中與過氧化物酶體伊氧化相關(guān)的棕桐酰輔酶A和月桂酰輔酶A氧化酶活性均顯著增加88.當前,隨著全球藥物消耗量的提升以及不恰當?shù)奶幚?使得藥物亦成為水體中重要的環(huán)境污染物之一.貝特類Fibrates屬于人用降脂藥物,是PPAR的激活劑

48、,介導(dǎo)過氧化物酶體和線粒體中的脂肪酸的伊氧化.在水體殘留的貝特類藥物對魚類的影響研究中發(fā)現(xiàn),虹蹲腹腔分別注射環(huán)丙貝特Ciprofibrate,35mg/kg魚重和吉非羅齊Gemfibrozil,152mg/kg魚重2-3周后,可顯著提升肝臟中脂酰輔酶A氧化酶的活性,這說明環(huán)丙貝特和吉非羅齊可增加肝臟中過氧化物酶體的脂肪酸3氧化效率89-90.另一項研究亦發(fā)現(xiàn),非諾貝特可提高草魚Ctenopharyngodonidella的脂肪酸氧化效率,從而減少全魚和肝臟中的脂肪和高度不飽和脂肪酸EPA和DHA的含量91.目前,環(huán)境污染物調(diào)節(jié)魚類脂肪酸3氧化的機制還未有明確定論,猜想其可能是魚類應(yīng)對外源刺激的

49、一種自身保護防御機制.通過調(diào)整機體代謝路徑,包括提升過氧化物酶體增殖,增加線粒體和過氧化物酶體中脂肪酸的3氧化效率,從而緩解外源物質(zhì)對機體的干擾和損傷.同時通過增加體脂的分解代謝,為機體的應(yīng)激反響提供充足的能量來源.3.3 飼料因素3.3.1 脂肪源許多報道說明,魚體組織伊氧化水平與飼料中脂肪酸組成有密切關(guān)系23,66,92.研究說明,大西洋鞋在較高水溫下,以60%菜籽油局部替代魚油可顯著提升魚體紅肌和肝的3氧化能力93.Stubhaug等在相關(guān)的研究中,也得到了類似的結(jié)果22.Bell等認為當飼料中除DHA外的其它脂肪酸濃度較高時,更多的脂肪酸會進入伊氧化路徑被分解94.而Mourente等

50、以魚油為對照組,將菜籽油、亞麻油和橄欖油分別以60%比例替代海妒飼料中的魚油,發(fā)現(xiàn)各飼料替代組的伊氧化效率與魚油對照組相比均無顯著影響24.Morais等用植物油大量替代大西洋鞋飼料中的魚油,發(fā)現(xiàn)對脂肪酸伊氧化活性也無明顯影響95.事實上,不同油源對魚類脂肪酸伊氧化的影響,更多地源自于不同油源所含有的脂肪酸與伊氧化優(yōu)先底物的匹配性差異.如能選用匹配魚類脂肪酸伊氧化底物特異性的油源,便能提升魚類脂肪酸伊408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437氧化供能效率.3.3.2 脂肪水平營養(yǎng)代