魚類糖的感知、飲食調(diào)控與代謝調(diào)控

魚類糖的感知、飲食調(diào)控與代謝調(diào)控

椰子是自然界廣泛分布的有機物，也是飼料中重要的便宜能源材料。長期以來,魚類對糖類的攝取、利用、代謝及其調(diào)控機制一直是研究中的熱點。大量研究發(fā)現(xiàn),同哺乳動物相比,魚類對體內(nèi)的葡萄糖水平存在“不耐受性”與“耐受性”的特點。其中,前者是指增加糖負(fù)荷后,魚類血糖水平升高,并且高血糖狀態(tài)持續(xù)的時間長,即對高血糖的不耐受性(intolerancetohyperglycemia),也就是臨床上所指的葡萄糖不耐癥;而后者是指魚類對低血糖的耐受能力強,即對低血糖的耐受性(tolerancetohypoglycemia)。隨著研究的深入,發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上認(rèn)為魚類對高血糖的不耐受性并非普遍現(xiàn)象,在一些草食性、雜食性魚類,甚至一些肉食性魚類中并非如此。盡管在各種魚類中進(jìn)行葡萄糖耐受實驗的結(jié)果有所差異,但值得重視的是雜食性魚類由高血糖狀態(tài)恢復(fù)到基礎(chǔ)水平的速度比肉食性魚類快,而雜食性魚類的基礎(chǔ)血糖水平比肉食性魚類低。此外,雖然魚體對低血糖具有較高的耐受能力,但是當(dāng)腦中糖原水平下降后,會導(dǎo)致魚類低血糖、暈厥甚至死亡,這種現(xiàn)象同哺乳動物較為類似。由此可見,魚類對糖類的代謝和調(diào)控機制與哺乳動物有共同之處,也有明顯的區(qū)別。并且,魚類的中樞神經(jīng)系統(tǒng)在對糖的感知和調(diào)控中可能發(fā)揮著更為重要的作用。因此,本文將對魚類的葡萄糖感知與攝食調(diào)控以及糖代謝調(diào)控等領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。1葡萄糖感覺和食物攝入的調(diào)節(jié)1.1其他魚類葡萄糖工系統(tǒng)哺乳動物可通過反饋調(diào)節(jié)機制來保持血糖穩(wěn)態(tài)、維持能量代謝平衡,這種機制能夠運行的關(guān)鍵在于體內(nèi)廣泛存在葡萄糖感應(yīng)器(glucosesensor,glucosensor),它們能夠持續(xù)監(jiān)測體內(nèi)血糖變化,觸發(fā)激素分泌和激活自主神經(jīng)系統(tǒng),使機體對血糖變化做出響應(yīng),從而調(diào)控葡萄糖的利用、代謝和食物攝取等生理活動。哺乳動物的葡萄糖感應(yīng)器廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中。其中,中樞葡萄糖感應(yīng)器主要是位于下丘腦及后腦的葡萄糖興奮性神經(jīng)元(glucose-excitedneurons,GEneurons)和葡萄糖抑制性神經(jīng)元(glucose-inhibitedneurons,GIneurons);而外周葡萄糖感應(yīng)器最經(jīng)典部位是胰腺,它在感應(yīng)到血糖變化后,會觸發(fā)胰島素(insulin)或胰高血糖素(glucagon)的釋放。除此之外,在肝臟、腸道、頸動脈等器官或組織中也存在外周葡萄糖感應(yīng)器。這些葡萄糖感應(yīng)器的構(gòu)成要件主要包括葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白2(glucosetransporter2,GLUT2)、葡萄糖激酶(glucokinase,GK)、糖酵解途徑(影響血糖水平與胰島素分泌)、ATP敏感性鉀離子通道(ATP-sensitiveinwardrectifiedK+channel,KATP)及鈣離子通道(calciumchannel)等,它們在葡萄糖感應(yīng)器監(jiān)測到血糖變化時能夠做出響應(yīng)進(jìn)而促使機體作出調(diào)節(jié),維持血糖穩(wěn)態(tài)。同哺乳動物相似,魚類的葡萄糖感應(yīng)器同樣存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和外周組織中。Polakof等以虹鱒(Oncorhynchusmykiss)為模型,對肉食性魚類的葡萄糖感知機制進(jìn)行了大量研究,并詳細(xì)闡述了虹鱒體內(nèi)葡萄糖感應(yīng)器的部位及構(gòu)成分子。這些部位包括腦中的某些神經(jīng)元及星形膠質(zhì)細(xì)胞、肝胰臟中的布氏體(Brockmannbody)以及腸道。其中,腦和布氏體中葡萄糖感應(yīng)器的構(gòu)成分子主要是GLUT2、GK、KATP及糖原;在腸道中則主要是Na+依賴性葡萄糖轉(zhuǎn)運載體(sodiumdependentglucoseco-transporter,SGLT)、GLUT2、GK和KATP等。然而,在其他魚類中(尤其是草食性和雜食性魚類),尚缺乏相關(guān)的研究。目前,在魚類的腦中尚未鑒定出葡萄糖感應(yīng)器所在的神經(jīng)元。魚類是否同哺乳類一樣,腦中也存在GE或GI神經(jīng)元;或者,在魚類中是否由其他神經(jīng)元負(fù)責(zé)監(jiān)測血糖的變化,這些問題還有待研究。盡管如此,相關(guān)研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了魚類腦中也存在葡萄糖感應(yīng)器的一些構(gòu)成分子。例如,在斑馬魚(Daniorerio)、虹鱒等魚類的腦中有GLUT2和GK等基因的表達(dá),在尼羅羅非魚(Oreochromisniloticus)腦中能夠檢測到GLUT1基因的mRNA表達(dá)。此外,魚類的肝臟也分布著葡萄糖感應(yīng)器。目前已在虹鱒、歐洲海鱸(Dicentrarchuslabrax)、斑馬魚、鯉(Cyprinuscarpio)、金頭鯛(Sparusaurata)等多種魚類的肝臟中檢測到GK等基因的表達(dá)。肉食性魚類的腸道也具有感應(yīng)單糖的能力。在虹鱒中的研究發(fā)現(xiàn),腸道在糖代謝過程中的作用顯著,它能夠感應(yīng)葡萄糖、半乳糖和甘露糖等單糖的變化,進(jìn)而做出響應(yīng)并改變糖敏感基因的表達(dá)水平,如GLUT2、GK、SGLT1,肝X受體α(liverXreceptoralpha,LXRα)以及G蛋白偶聯(lián)味覺受體相關(guān)基因等,進(jìn)而啟動葡萄糖氧化或糖原轉(zhuǎn)化貯存。1.2對攝食性神經(jīng)元的調(diào)節(jié)哺乳動物下丘腦不僅存在著中樞葡萄糖感應(yīng)器,能夠監(jiān)測體內(nèi)血糖水平和能量變化,同時還是整合與發(fā)放各種食欲信號的中樞。下丘腦弓狀核(arcuatenucleus,ARC)中存在著神經(jīng)肽Y(neuropeptideY,NPY)/刺鼠相關(guān)蛋白(agoutirelatedprotein,AgRP)促攝食性神經(jīng)元、原阿片黑皮素(proopiomelanocortin,POMC)/可卡因-苯丙胺調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄肽(cocaineamphetamineregulatedtranscript,CART)抑?jǐn)z食性神經(jīng)元,它們是中樞神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)攝食的關(guān)鍵性神經(jīng)元。此外,下丘腦弓狀核中的腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activatedproteinkinase,AMPK)和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantargetofrapamycin,mTOR),通過磷酸化/去磷酸化的方式被激活或抑制,這兩種激酶在感知體內(nèi)能量狀態(tài)中發(fā)揮關(guān)鍵性作用,其中,前者在低能量狀態(tài)時被激活,而后者在高能量狀態(tài)時被激活,兩者具有協(xié)同作用,并且還受到其他內(nèi)分泌因子(如瘦素,leptin)的調(diào)控。因此,營養(yǎng)狀況或一些內(nèi)分泌因子可能通過AMPK或mTOR信號通路,作用于下丘腦中促攝食性或抑?jǐn)z食性神經(jīng)元,進(jìn)而調(diào)控哺乳動物的攝食。在魚類下丘腦中,已證實存在有調(diào)節(jié)攝食的神經(jīng)肽類,如NPY、AgRP、POMC、CART,但尚未有直接證據(jù)表明魚類是否也存在NPY/AgRP神經(jīng)元、POMC/CART神經(jīng)元或者其他類似的促攝食性和抑?jǐn)z食性神經(jīng)元。此外,已有研究成果發(fā)現(xiàn)了能量狀態(tài)或一些內(nèi)分泌因子與魚類AMPK或mTOR磷酸化水平的相關(guān)性。例如多耙牙鲆(Paralichthysadspersus)在饑餓的狀態(tài)下,其血清中l(wèi)eptin含量下降,肌肉中AMPK磷酸化水平升高、mTOR磷酸化水平降低;再投喂后則血清中l(wèi)eptin含量升高,肌肉中AMPK磷酸化水平降低、mTOR磷酸化水平升高。因此,推測魚類中可能也存在與哺乳動物類似的攝食調(diào)控機制。2糖代謝調(diào)節(jié)2.1glp-1和ss-25對克氏雙、糖代謝的影響在哺乳動物中,胰島素/胰高血糖素是一對拮抗調(diào)節(jié)血糖變化的激素,可進(jìn)行降血糖或升血糖調(diào)節(jié)。目前研究證實,肉食性魚類中也存在胰島素/胰高血糖素拮抗調(diào)節(jié)機制。此外,一些腦腸肽、神經(jīng)肽等激素或內(nèi)分泌因子,如ghrelin、膽囊收縮素(cholecystokinin,CCK)、NPY、生長抑素(somatostatin,SS)等在魚類中可能通過調(diào)節(jié)胰島素/胰高血糖素促使血糖下調(diào)或上調(diào)。leptin、ghrelin、CCK、NPY等對中樞葡萄糖感應(yīng)器也有調(diào)節(jié)作用。胰島素是一種多功能肽類激素,可加強糖的利用、轉(zhuǎn)化,抑制糖異生,起到降血糖作用。肉食性魚類攝食后,血液中胰島素水平也會上升。胰島素可促進(jìn)外周組織攝取葡萄糖,促進(jìn)肝臟、肌肉組織合成糖原。魚類在體和離體實驗均驗證了胰島素具有激活糖原合成酶(glycogensynthase,GSase)和抑制糖原磷酸化酶(glycogenphosphorylase,GPase)活性的功能,從而加強了糖原合成,緩解機體高血糖癥狀。胰島素對糖酵解和糖異生途徑的作用受到魚類營養(yǎng)狀況、種類的影響。當(dāng)用胰島素灌喂處理禁食虹鱒4d后,發(fā)現(xiàn)糖異生相關(guān)酶類mRNA表達(dá)水平下降;而若用胰島素灌喂高碳水化合物飼喂的虹鱒,其糖代謝基因的表達(dá)則不受影響,顯示灌注胰島素對血糖調(diào)節(jié)作用不明顯,血糖維持在較高水平。在鯉、紅鯛(Pagrusmajor)、鯡魚(Seriolaquinqueradiata)中,胰島素可促進(jìn)糖酵解途徑,但在虹鱒中,胰島素處理實驗魚后,GK活性下降,己糖激酶(hexokinase,HK)活性升高。GLP(glucagon-likepeptide)是由腸道分泌的腸促胰島素激素,它是胰高血糖素原基因的表達(dá)產(chǎn)物,存在GLP-1和GLP-2兩種形式。在哺乳動物中,GLP-1能夠促進(jìn)胰島素的分泌、抑制胰高血糖素的釋放,從而具有降血糖的功能。但是,同在哺乳動物體內(nèi)的功能正好相反,GLP-1在魚類中具有類似胰高血糖素的功能,即促進(jìn)糖質(zhì)新生和肝糖原分解、具有升高血糖水平的作用,而對胰島素的分泌沒有影響。在虹鱒的研究中發(fā)現(xiàn),腹腔注射和腦室注射GLP-1均能夠引起血糖水平和肝糖原水平升高,并影響肝臟、下丘腦或后腦中GK、丙酮酸激酶(pyruvickinase,PK)、GSase、GLUT2等的活性或mRNA表達(dá)水平。因此,推測GLP-1可通過腦-腸軸雙重調(diào)控魚類的糖代謝。在虹鱒、雞和蜥蜴中存在選擇性剪切RNA轉(zhuǎn)錄本編碼的GLP-2,但GLP-2在魚類中的作用尚未見報道。SS(somatostatin)是一類環(huán)狀多肽類激素,在硬骨魚類中存在兩種形式,SS-14和SS-25,分別由14和25個氨基酸組成,參與機體的生長、發(fā)育、代謝、生殖以及免疫等生理過程。中樞系統(tǒng)及多數(shù)外周組織均可分泌該激素。虹鱒空腹2d后注射SS-14和SS-25,均能夠引起血糖水平升高,胰高血糖素水平降低,但SS-14對肝糖原水平和胰島素水平無影響,而SS-25可導(dǎo)致肝糖原含量下降,胰島素水平下降。虹鱒中SS升血糖作用是其對高血糖不耐受的重要原因之一,在哺乳動物中,SS具有降低血糖的作用。SS對血糖調(diào)節(jié)的效果在魚類與哺乳類之間存在差異,具體機制尚未見報道。瘦素是由肥胖基因(ob)編碼的一種細(xì)胞因子或激素,它在調(diào)控魚類攝食和能量代謝過程中發(fā)揮著重要作用。在虹鱒的研究中發(fā)現(xiàn),用leptin處理體外培養(yǎng)的下丘腦、后腦組織后,能夠直接激活下丘腦和后腦的葡萄糖感應(yīng)器,提高這些組織中的葡萄糖水平、糖原水平、GK的活性及mRNA表達(dá)水平、GSase的活性。在體實驗也得出了類似的結(jié)果,如虹鱒腦室中注射leptin后,其下丘腦和后腦的糖原水平及GK活性升高、葡萄糖感應(yīng)相關(guān)基因的表達(dá)水平上升。在哺乳動物中,leptin能夠抑制胰島素的分泌,進(jìn)而調(diào)控糖類的利用和代謝;而在魚類中,leptin是否參與調(diào)控胰島素的合成與分泌,目前尚未見報道。ghrelin是生長激素促分泌物的內(nèi)源性配體,是由胃腸道合成與分泌并能夠作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一種腦腸肽。在體實驗(腹腔注射和腦室注射)表明,ghrelin對虹鱒的血糖水平?jīng)]有影響,但能夠激活虹鱒下丘腦和后腦中的葡萄糖感應(yīng)器,提高GLUT2的mRNA表達(dá)水平、增強GK活性以及激活KATP。某些魚類如斑馬魚、尼羅羅非魚等的腦中能夠合成和分泌胰島素。有研究表明,ghrelin還能夠參與魚類腦中胰島素合成與分泌的調(diào)控。斑馬魚腹腔注射ghrelin后,腦中胰島素及其受體基因的表達(dá)水平下降,GPase、胰高血糖素及其受體基因表達(dá)水平上升,說明ghrelin能夠通過胰島素和胰高血糖素兩種途徑,降低魚類的血糖水平,提高其對葡萄糖的攝取和利用。同時,葡萄糖也能夠通過反饋機制調(diào)節(jié)魚類ghrelin的表達(dá)和分泌。在莫桑比克羅非魚(O.mossambicus)中的研究發(fā)現(xiàn),葡萄糖能夠提高胃中g(shù)hrelinmRNA的表達(dá)水平和血漿中g(shù)hrelin的水平。這些研究結(jié)果均表明,ghrelin在魚類葡萄糖感應(yīng)以及糖類代謝過程中也發(fā)揮著重要作用。CCK同樣是一種典型的腦腸肽,它廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道,具有雙重調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)的功能(如攝食與消化等),同時還可對中樞葡萄糖感應(yīng)器、肝臟糖代謝發(fā)揮調(diào)節(jié)作用。如在虹鱒中的研究發(fā)現(xiàn),腹腔注射CCK-8后,能夠引起血糖水平和肝糖原含量升高,肝臟GK、葡萄糖-6-磷酸酶(glucose-6-phosphatase,G6Pase)、GSase的活性增強,GPase的活性降低,下丘腦PK活性增強、后腦糖原水平升高。而腦室注射CCK-8同樣能夠提高虹鱒的血糖水平,并增強其肝臟的GPase活性、降低肝糖原水平、增強下丘腦和后腦GK的活性。在哺乳動物中,CCK具有促進(jìn)胰島素合成與分泌的作用;在魚類中,CCK對胰島素合成與分泌的影響,目前尚未見報道。此外,褪黑色素(melatonin)、促腎上腺皮質(zhì)激素釋放因子(corticotropin-releasingfactor,CRF)、NPY和甘丙肽等,也對魚類糖的感知與代謝調(diào)控有著顯著影響。褪黑色素能夠在虹鱒下丘腦中激活葡萄糖感應(yīng)器,而CRF則對虹鱒下丘腦和后腦中的葡萄糖感應(yīng)器則均有影響,兩者在腦中不同的部位調(diào)控中樞葡萄糖感應(yīng)器,目前尚不清楚這種區(qū)別的意義和機制。NPY和甘丙肽體外孵育虹鱒布氏體,可促進(jìn)SS釋放,進(jìn)而通過SS參與糖代謝調(diào)節(jié)。其他胃腸激素,如腸促胰液素(secretin)、YY肽(peptide-YY)、腸胰高血糖素(enteroglucagon)、腸血管活性肽(vasoactiveintestinalpeptide)、胃泌酸調(diào)節(jié)素(oxyntomodulin)等已被證實存在于魚類腸道內(nèi),這些因子對魚類糖代謝有何作用還有待闡明。2.2其他魚類克氏原螯蝦對gk活性的影響糖類、脂類和蛋白質(zhì)是魚類飼料中的主要供能物質(zhì),這些營養(yǎng)成分也對糖代謝具有重要調(diào)節(jié)作用。葡萄糖穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)依賴于參與糖酵解,糖質(zhì)新生,糖原合成與分解,脂肪生成等相關(guān)關(guān)鍵酶的表達(dá)調(diào)控及活性調(diào)節(jié)。常用的限速酶包括糖酵解過程的葡萄糖激酶(GK);糖質(zhì)新生關(guān)鍵酶磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvatecarboxykinase,PEPCK)、果糖1,6-二磷酸酶(fructose1,6-bisphosphatase,FBPase)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)以及糖原合成酶(GSase)等。魚類攝食后,機體營養(yǎng)感知系統(tǒng)與激素水平產(chǎn)生變化,通過調(diào)節(jié)糖代謝關(guān)鍵酶的活性或mRNA表達(dá)變化維持血糖穩(wěn)定。糖類肉食性魚類對碳水化合物利用率相對較低,其添加量一般低于20%,而在雜食性或草食性魚類中可添加至30%~50%,若添加過高,能量蛋白比失衡會引起魚類膳食后高血糖,導(dǎo)致生長受抑制、魚體肝指數(shù)和肝糖原含量增高,誘發(fā)肝細(xì)胞腫大或空泡化。攝食含糖飼料后,魚類肝臟糖酵解途徑被上調(diào),GK活性和mRNA表達(dá)水平均升高。在虹鱒中,GK活性可達(dá)到與哺乳動物接近的水平,攝食不同淀粉含量的飼料后,GK分子水平表達(dá)量和活性隨飼料糖含量(20%和40%)的升高而按比例增加。在金頭鯛飼料中添加碳水化合物(12%、16%、22%和28%)并減少脂類,飼喂15周后,GKmRNA表達(dá)量隨糖類添加量的增多而逐漸升高,但在28%處理組出現(xiàn)下降。在肉食性魚類大菱鲆(Scophthalmusmaximus)中,GK活性也隨著糖類濃度的升高而增強。在雜食性魚類如鯉、斑馬魚中,當(dāng)飼料中糖類/蛋白比例上升后,GK活性及表達(dá)量均上升。但用含糖飼料飼喂后發(fā)現(xiàn),糖類對鯉魚GK活性的誘導(dǎo)作用低于虹鱒和金頭鯛,這與預(yù)期結(jié)果相悖,具體機制有待深入研究。此外,在魚類發(fā)育早期,碳水化合物也可誘導(dǎo)GK的表達(dá)。幼魚開口期的營養(yǎng)調(diào)節(jié)研究發(fā)現(xiàn),飼喂含有或不含糖的飼料后均可誘導(dǎo)GK的表達(dá)。但是,當(dāng)飼料含有碳水化合物時,GK的表達(dá)量顯著升高。近期研究驗證了上述結(jié)論,GK在斑馬魚受精0.2~1d后即出現(xiàn)低水平表達(dá),從4d開始,GK顯著增加。糖異生途徑在肉食性魚類中并未隨著攝食糖類物質(zhì)增加而被抑制。Enas等用含有20%普通玉米淀粉和20%蠟質(zhì)玉米淀粉作為高碳水化合物組飼料飼喂歐洲海鱸,對糖異生關(guān)鍵酶FBPase活性無顯著影響。進(jìn)一步使用糖類梯度飼料(10%、20%和30%)飼喂歐洲海鱸,測定FBPase活性,3個梯度組酶活分別為10.8、11.4和11.8mU/mg,差異不顯著,不存在劑量依存效應(yīng)。大菱鲆中的研究結(jié)果也驗證了該結(jié)論,即FBPase活性不隨飼料中糖類含量的變化而變化。此外,糖異生第一個限速酶G6Pase同樣不受飼料糖含量影響。在金頭鯛、虹鱒中,G6Pase活性均未受到抑制,轉(zhuǎn)錄水平仍維持在較高數(shù)值。而在雜食性魚類鯉魚中,糖類飼料飼喂后,G6Pase表達(dá)受到強烈抑制,部分肉食性魚類,如黃錫鯛(Sparussarba)G6Pase的mRNA表達(dá)受到高碳水化物的抑制。飼喂含糖飼料無法抑制糖異生,可能是部分肉食性魚類不能有效利用碳水化合物的原因之一。糖異生作用對魚類高血糖的貢獻(xiàn)力,以及不同食性魚類之間糖異生代謝的差異機制有待闡明。飼料中碳水化合物的含量對不同魚類的糖原合成酶調(diào)節(jié)效果存在差異,碳水化合物可誘導(dǎo)歐洲海鱸和金頭鯛GSase活性增加,糖原合成加強。攝食后魚類糖原含量變化也可間接反映糖原合成酶活力,Ekmann等采用同位素示蹤法,用4組不同碳水化合物飼料飼喂金頭鯛,在養(yǎng)殖10d、20d和30d時取樣,結(jié)果發(fā)現(xiàn),肝糖原含量隨碳水化合物添加量的增多及飼喂時間的延長而逐漸增高。但在黃錫鯛20%高糖處理組中,GSase的mRNA表達(dá)水平并未升高。在雜食性魚類斑馬魚中,經(jīng)0%、15%、25%和35%等4個糖梯度組飼喂12周后取樣,發(fā)現(xiàn)Gsase的1和2型基因表達(dá)無顯著差異,顯示在部分雜食性和肉食性魚類中碳水化合物未能誘導(dǎo)GsasemRNA高表達(dá)。脂類飼料脂肪含量對糖酵解關(guān)鍵酶的影響在不同魚類、不同學(xué)者的研究中存在差異。Pansera等最早報道了脂肪對糖代謝關(guān)鍵酶的影響,發(fā)現(xiàn)高脂(26%脂肪/11%糖)和低脂(11%脂肪/16%糖)飼料飼喂虹鱒8周后,高脂組在攝食后3h時GKmRNA表達(dá)量顯著高于低脂組,GK活性在3h、12h時高于低脂組。但是,用魚油高脂(25%脂肪/14%淀粉)與未加魚油的低脂(10%脂肪/17%淀粉)飼料飼喂虹鱒7周,并在攝食8h后取樣,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這兩組虹鱒的肝臟GK活性無顯著差異。該結(jié)果與Pansera等的報道迥異,這可能是由于兩者的養(yǎng)殖時間和取樣時間存在差異造成的。翹嘴紅鲌(Erythroculterilishaeformis)的飼養(yǎng)時間與取樣時間與Pansera等所用條件相同,高脂組(19.93%脂肪/14.45%糖)GKmRNA表達(dá)顯著高于低脂組(9.92%脂肪/12.38%糖),與Pansera等報道結(jié)果一致,但高脂組GK活性與低脂組接近?？梢姼咧茨艽偈笹K活性增強,這一現(xiàn)象在塞內(nèi)加爾鰨(Soleasenegalensis)內(nèi)也存在,高脂(17%脂肪/14%淀粉)、低脂(4%脂肪/23%淀粉)飼料飼喂后,GK活性變化不大。高脂飼料可促進(jìn)魚類糖質(zhì)新生。膳食高脂飼料(26%脂肪/11%糖)的虹鱒葡萄糖利用率下降,出現(xiàn)葡萄糖不耐受性現(xiàn)象,并且肝臟糖質(zhì)新生關(guān)鍵酶G6Pase活性及基因的表達(dá)均增強。同樣現(xiàn)象在翹嘴紅鲌和塞內(nèi)加爾鰨中也存在。高脂組翹嘴紅鲌在攝食3~24h后,G6Pase的mRNA水平顯著升高,酶活性在24h后增強。塞內(nèi)加爾鰨高脂/低糖處理組肝臟G6Pase活性也出現(xiàn)升高。結(jié)合前文所述碳水化合物對肉食性魚類糖異生的作用,當(dāng)飼料中添加糖和脂肪后,肉食性魚類的糖異生作用可能得到加強,從而降低肉食性魚類的糖耐量。這一假設(shè)得到后續(xù)研究的證實,飼喂高水平脂肪,會損害虹鱒體內(nèi)葡萄糖穩(wěn)態(tài),即高脂誘導(dǎo)下糖耐量下降,改喂低脂飼料后可迅速扭轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象。高脂飼料可促進(jìn)魚類糖質(zhì)新生,在部分物種中對糖酵解具有促進(jìn)作用。脂肪對不同魚類糖酵解的作用機制還不明確。目前研究所用飼料通常是高脂伴隨低糖或低脂伴隨高糖,為準(zhǔn)確評估飼料脂肪對糖代謝的作用,有必要排除糖類物質(zhì)的間接影響。蛋白質(zhì)魚類飼料蛋白質(zhì)含量可達(dá)到30%~50%。當(dāng)飼料蛋白含量增加時,糖酵解途徑關(guān)鍵酶受到抑制。在虹鱒中,GK活性隨蛋白含量的逐漸升高(26.7%、35.7%、48.7%和55.4%)而下降,但是各處理組間的mRNA表達(dá)水平則無顯著差異。Kirchner等的后續(xù)研究結(jié)果也驗證了這一結(jié)論,使用高蛋白P40(56.3%蛋白/17.2%糖)和低蛋白P10(27.1%蛋白/29.8%糖)飼料飼喂虹鱒14d后,高蛋白組GK活性顯著下降,而mRNA表達(dá)水平則無差異。在其他肉食性魚,如黑點鯛(Pagellusbogaraveo)中也存在此現(xiàn)象,飼喂4h和24h后,高蛋白組的GK活性顯著低于低蛋白組。在雜食性魚類尼羅羅非魚中,高蛋白飼料飼喂后,同樣導(dǎo)致GK活性下降。飼料中蛋白質(zhì)含