还原型谷胱甘肽在提高水产动物抗热应激能力中的应用

本发明涉及水产饲料添加剂领域，尤其涉及还原型谷胱甘肽在提高水产动物抗热应激能力中的应用。

背景技术：

1、随着产业规模的扩大和养殖模式的转变，在提高产量的同时工厂化养殖模式也给水产养殖带来一定影响，高密度养殖造成恶化的环境，包括拥挤、氨氮、亚硝酸盐、溶氧、高温等不良环境因素导致应激，动物免疫力严重下降，发病率大幅增加。而这一切应激的本质就是机体氧化与抗氧化动态的失衡。抗氧化系统既能通过调节活性氧的水平来影响生物学功能，各种酶类抗氧化剂和非酶类抗氧化剂本身也可参与多种生化反应，调节机体功能。因此亟需开发一种可以促进养殖动物生长以及增强肝肠抗氧化能力的饲料添加剂，添加到水产养殖动物的饲料中，以降低不良环境因素引起的氧化应激，从而提高生长性能和动物肠肝健康与免疫力。

2、谷胱甘肽是一种由谷氨酸、半胱氨酸及甘氨酸通过肽键形成的广泛存在于细胞中发挥重要作用的活性肽，其有还原型谷胱甘肽与氧化型谷胱甘肽两种形式，组织中比值约为100:1。还原型谷胱甘肽为非蛋白质低分子量的硫醇，属于非酶性的抗氧化剂，其通过电子和质子的传递作用实现清除氧自由基、解毒、维持dna的生物合成及细胞免疫等多种功能，其中最重要的功能就是维持机体氧化与抗氧化的动态平衡。目前已有的研究表明，谷胱甘肽在饲料中的添加可以有效提高鱼类应对营养、拥挤和氨氮胁迫等应激因子的抵抗力，同样能够提高甲壳动物在氨氮应激条件下的存活率。然而，随着气候变化越发的极端，水温升高高于鱼类适宜范围不仅会对鱼体产生应激，还会导致鱼体产生疾病、代谢紊乱等，因此热应激相对比其他应激因子对鱼类产生的影响愈发深远。因此亟需寻找到一种合适的添加剂，制备一种抗热应激的水产饲料，用于缓解热应激对鱼体产生的负面影响。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的第一个目的是提供还原型谷胱甘肽在制备提高水产动物抗热应激能力产品中的应用，第二个目的是提供还原型谷胱甘肽在制备提高水产动物抗热应激能力产品中的应用，第三个目的是提供一种抗热应激的水产动物饲料，第四个目的是提供一种提高水产动物抗热应激能力的方法，第五个目的是提供一种同时提高水产动物抗热应激能力、生长性能和抗氧化能力的方法。本发明通过在水产动物饲料中添加还原型谷胱甘肽并控制其含量，不仅可以提高鱼类抗热应激能力，还可提高鱼类生长性能和抗氧化能力。

2、第一方面，本发明提供还原型谷胱甘肽在制备提高水产动物抗热应激能力产品中的应用。

3、上述的应用中，所述产品可为饲料。其中，所述还原型谷胱甘肽作为饲料添加剂添加至饲料中，所述饲料添加剂可以为天然的物质或经化学、生物等方法合成的物质，可以是单一的化合物，也可为混合物。

4、第二方面，本发明提供还原型谷胱甘肽在提高水产动物抗热应激能力中的应用。

5、上述任一项的应用中，所述还原型谷胱甘肽可直接从商业途径获得，也可通过酶法制备得到。作为实例，所述还原型谷胱甘肽来源于以饲料添加剂目录中的氨基酸为原料，通过工程菌株大肠杆菌表达的粗酶液经酶促反应合成，并进一步通过超滤、吸附提纯或者直接从安徽古特新生生物科技有限公司处通过商业途径购买获得。

6、上述任一项的应用中，所述水产动物为各类人工养殖的水产品种，包括水产养殖的淡水动物或海水动物，如鱼类，包括但不限于模式动物斑马鱼；

7、和/或，所述抗热应激可为抗≥33℃的高温应激，如33℃；

8、所述抗应激能力体现在遭遇急性热应激的存活率。

9、基于以上技术方案，本发明通过建造急性热应激模型，验证一种甚至多种饲料添加剂对缓解鱼类热应激的作用。作为实例，以2℃/小时的速率将水温提高至33℃，在水温达到33℃的时候测试斑马鱼抗热应激能力。

10、第三方面，本发明提供一种抗热应激的水产动物饲料，包括基础日粮和还原型谷胱甘肽。

11、上述的抗热应激的水产动物饲料中，以质量含量计，所述还原型谷胱甘肽在所述水产动物饲料中的添加量为0.02％～0.06％，优选0.06％。

12、上述的抗热应激的水产动物饲料中，所述基础日粮可为纯化日粮；

13、以干基计，所述抗热应激的水产动物饲料中的脂肪含量大于4％，如5.06％～5.47％(如以石油醚提取法提取)；

14、以干基计，所述抗热应激的水产动物饲料中的蛋白含量大于40％，如46.18～46.31％(如以凯氏定氮法测定)。

15、具体地，所述基础日粮包括酪蛋白、明胶、糊精、猪油、豆油、赖氨酸盐酸盐、维生素c磷酸酯(vc磷酸酯)、多维、多矿、磷酸二氢钙、氯化胆碱、海藻酸钠和沸石粉。更具体地，所述多维包括硫胺素、维生素e醋酸酯、维生素c、维生素d3、肌醇、烟酸、叶酸、核黄素、维生素b6、维生素b12、维生素a醋酸酯、维生素k3和生物素。更具体地，所述多矿包括k2so4、(ch3chohcoo)2ca·5h2o、nacl、kcl、ki、cocl2·6h2o、cuso4·5h2o、feso4·h2o、c6h5feo7、znso4·h2o、mnso4·h2o、mgso4·7h2o、ca(h2po4)2·h2o和纤维素。

16、作为实例，以质量百分含量计，所述抗热应激的水产动物饲料由下述组分组成：40％酪蛋白、10％明胶、28％糊精、3％猪油、3％豆油、0.33％赖氨酸盐酸盐、0.1％ vc磷酸酯、0.4％多维、0.4％多矿、2％磷酸二氢钙、0.2％氯化胆碱、2％的海藻酸钠、0.06％还原型谷胱甘肽、10.51％的沸石粉。

17、所述多维由质量比为50:600:100:0.6:2000:200:15:50:40:0.1:86:40:6的硫胺素、维生素e醋酸酯、维生素c、维生素d3、肌醇、烟酸、叶酸、核黄素、维生素b6、维生素b12、维生素a醋酸酯、维生素k3和生物素组成。

18、所述多矿由质量比为13.1:37.9:26:5.3:0.002:0.02:0.02:0.99:31:0.04:0.03:35:9.8:42的k2so4、(ch3chohcoo)2ca·5h2o、nacl、kcl、ki、cocl2·6h2o、cuso4·5h2o、feso4·h2o、c6h5feo7、znso4·h2o、mnso4·h2o、mgso4·7h2o、ca(h2po4)2·h2o和纤维素组成。

19、第四方面，本发明提供一种提高水产动物抗热应激能力的方法，包括如下步骤：用上述任一项所述的水产动物饲料饲喂水产动物，进行养殖。

20、上述的方法中，所述水产动物为各类人工养殖的水产品种，包括水产养殖的淡水动物或海水动物，如鱼类，包括但不限于模式动物斑马鱼；

21、和/或，所述养殖为循环水养殖；例如，饲养期间水质环境为：温度保持在26-28℃之间，溶解氧含量大于6.5毫克/升，ph值为7.0-7.2，并且氨氮含量(以no2计)小于0.02毫克/升；

22、和/或，所述抗热应激为抗≥33℃的高温应激，如33℃。

23、第五方面，一种同时提高水产动物抗热应激能力、生长性能和抗氧化能力的方法，包括如下步骤：用上述任一项所述的水产动物饲料饲喂水产动物，进行养殖。

24、上述的方法中，所述水产动物为各类人工养殖的水产品种，包括水产养殖的淡水动物或海水动物，如鱼类，包括但不限于模式动物斑马鱼；

25、和/或，所述养殖为循环水养殖；例如，饲养期间水质环境为：温度保持在26-28℃之间，溶解氧含量大于6.5毫克/升，ph值为7.0-7.2，并且氨氮含量(以no2计)小于0.02毫克/升；

26、和/或，所述提高鱼类生长性能体现在提高鱼类的增重率和/或特定生长率；

27、和/或，所述提高鱼类抗氧化能力体现在如下至少一项：1)降低鱼肠道组织丙二醛含量；2)提高鱼肠道谷胱甘肽过氧化物酶活性；3)提高鱼肠道过氧化氢酶活性；4)提高鱼肠道的谷胱甘肽过氧化物酶的基因表达；5)提高鱼肠道的谷胱甘肽还原酶的基因表达。

28、实验证明，本发明与现有饲料添加剂相比，具有以下优点：

29、(1)本发明的抗热应激的鱼类饲料添加剂，克服了传统饲料饲喂下，鱼类遭遇急性热应激存活率低的问题；

30、(2)本发明的抗热应激的鱼类饲料添加剂，能够显著增加鱼类增重率和特定生长率，提高鱼类自身抗氧化能力，提高鱼类遭遇急性热应激后的存活率，采用本发明的饲料添加剂能够使养殖户具有更好的收益。