鱼类营养性脂肪肝的研究进展

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山东省水产养殖病害防治中心   2008年9月8日

 

王菊花¹ 薛敏² 丁建中¹ 任泽林¹

（1北京英惠尔生物技术有限公司，100081；

2中国农业科学院饲料研究所水产动物营养与饲料研究室）

 

    近年来集约化水产养殖业中因饲料营养不平衡，添加受细菌、病毒污染或霉变原料，添加违禁物质(如某些激素和抗生素等)，投喂不当等因素引起的营养性疾病日趋严重。这些疾病不仅症状复杂，而且容易继发传染性疾病，临床上难于诊治，往往造成鱼类肝、肾、脾严重受损。其中以脂肪肝，尤其以营养性脂肪肝最为常见，已成为严重困扰水产养殖业持续健康发展的难题之一。营养性脂肪肝可导致鱼类生长缓慢，饵料系数升高，抗应激能力下降，在高温季节还会引起鱼类暴发性死亡。目前国内外针对营养性脂肪肝已做了大量研究．本文就营养性脂肪肝的症状及诱因、鱼类肝脏脂肪代谢的调控机制、抗营养性脂肪肝因子等方面的研究加以综述，以期为鱼类营养性脂肪肝的防治和更进一步深入研究提供参考。

 

1 营养性脂肪肝的症状及诱因

 

Philips(1948)研究发现，虹鳟(Oncorhynchus mykiss)摄食碳水化合物含量高的饲料后，腹壁、肠壁及肝脏内中性脂肪过量沉积，严重者表现出脂肪肝病变。此后，许多学者研究发现，大多数养殖鱼类尤其是海水养殖鱼类摄食高脂肪、高蛋白或高糖类饲料之后，鱼类往往出现食欲不振、游动无力、生长缓慢、抗病力降低、饵料报酬降低等不易察觉的现象，无明显表观症状。病理解剖见肝脏组织表面有脂肪沉积，肠管表面脂肪覆盖明显，肝组织脂肪变性明显，组织空泡化，细胞核偏位，细胞体积增大，肝组织淤血等症状。

诱发鱼类营养性脂肪肝的因素很多。包括养殖环境、生长发育阶段、饲料品质、营养物质组配不平衡及抗脂肪肝因子缺乏等，而营养物质组配不平衡及抗脂肪肝因子的缺乏是最主要的因素。Lie等(1988)研究指出，大西洋鳕(Gadus morhua)肝脏中大量蓄积的脂肪主要来源于饲料中脂肪在鱼体内的直接积累以及饵料中糖类和蛋白质在机体代谢过程中的转化合成。Deplano等(1989)认为，饲料脂肪过量和(或)营养组配失衡以及缺少抗脂肪肝因子是舌齿鲈(Dicentrarchus labrax)肝脏脂肪化病变的重要原因。Lin等(1990)在草鱼(Ctenopharyngodon idellus)营养性脂肪肝的病理发生和发展过程研究中也得出相似的结论。肝脏中的脂肪若不能及时转运出去，就会引起肝脏脂肪代谢紊乱，形成营养性脂肪肝，而诱发营养性脂肪肝的营养因素主要包括脂肪、蛋白质和碳水化合物几个方面。

 

1．1 脂肪

饲料中脂肪的含量和来源与鱼体脂肪含量和组成及脂肪肝的形成关系密切。饲料中脂肪含量不足或缺乏，可导致鱼类代谢紊乱，饲料蛋白质利用率下降，同时还可引起脂溶性维生素和必需脂肪酸缺乏症。但饲料中脂肪含量过高，则会转化成能量以脂肪的形式沉积在肝脏、肠系膜和肌肉中，其中以肝脏储存的能量最多。Gaylord等(2000)研究发现，杂交条文鲈(Morone chrysops×M．saxatilis)鱼体脂肪含量与饲料中脂肪含量存在正相关，当饲料中脂肪含量超过20％时，肝脂含量显著增加；在相同蛋白水平下，肝体比(HSI)随着日粮脂肪水平的增加而显著增加。有研究发现，日粮脂肪水平与HSI之间存在极强的线性关系。红姑鱼（Sciaenopso cellatus)肝胰脏脂肪含量与日粮脂肪水平成正比，红姑鱼均发生不同程度的营养性脂肪肝病，其病变程度与日粮脂肪水平成正相关。

饲料脂肪来源不同，其所含不饱和脂肪酸的组成也不同。在鱼类中不饱和脂肪酸(UFA)，特别是n-3和n-6高度不饱和脂肪酸(HUFA)是鱼类维持生长和机体代谢所必需的。n-3和n-6 HUFA缺乏或不平衡可使鱼肝细胞膜对脂肪的交换能力减弱，脂肪在肝脏中的沉积速度加快，肝脂含量升高，继而诱发脂肪肝病变。Bell等(2001)采用以10％和25％菜籽油+鱼油为脂肪源的饲料饲喂大西洋鲑，HSI约为3.61和3.59；而摄食以菜籽油为唯一脂肪源的饲料，HSI为4.40，较前者明显升高。在蛋白质、脂肪和糖类等主要营养素配比基本不变的情况下，饲料中n-3 HUFA含量的多少显著影响金头鲷(Sparus aurata)肝脂含量和肝体比。摄食n-3 HUFA低的饲料，金头鲷肝脂含量比摄食前增加；而当摄食n-3 HUFA高的饲料后，其肝脂含量比摄食前略低，表明n-3 HUFA具有降低肝脏脂肪积累的作用。

 

1．2 蛋白质

肝脏脂肪一部分由饲料中的脂肪转化而来，而其余由蛋白质和碳水化合物转化而来。与其它脊椎动物相似，蛋白质转化在鱼类脂肪积累中占有重要地位，当饲料中蛋白含量超过鱼类需要量时，过剩的蛋白质则通过一系列转化合成脂肪并储存起来。有研究指出，团头鲂(Megalobrama amblycephala)脂肪肝的发生与饲料中蛋白质添加水平有密切关系。曹俊明等(1997a)研究指出。摄食高蛋白质饲料也使草鱼肝胰脏的脂质含量显著升高．特别是使中性脂质的积累大幅度增加：但低蛋白质和中蛋白质饲料对肝脏脂质积累的影响差异并不显著。说明草鱼能够将多余的蛋白质转化合成脂肪并储存在肝脏中。当饲料蛋白质含量过高时则导致中性脂质不能被有效地转运到肝外器官。而使肝脏脂质积累大量增加。严重时发生脂肪肝。

 

1．3 碳水化合物

碳水化合物(糖类)是动物生长能量供给源中最经济的一种。但是对于大部分水生动物而言，对碳水化合物的利用能力都非常低。碳水化合物含量和来源均会影响鱼类肝脏脂肪的积累。当其摄入量不足．则饲料蛋白质利用率下降．但长期摄入过量碳水化合物，糖类则经过一系列转化会导致脂肪在肝脏和肠系膜大量沉积，发生脂肪肝。Dias等(1998)研究发现，随着淀粉摄入量增多，葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G-6-PD)、苹果酸酶(ME)和乙酰辅酶A羧化酶(ACoAC)活性增强，表明淀粉不仅可以通过能量的蓄积影响脂肪肝形成。而且也可通过调节脂肪合成与转化过程中关键酶的活性而影响脂肪肝的形成。谭肖英等(2005)研究指出，随着饲料碳水化合物水平的下降，大口黑鲈(Micropterus salmoides )的脏体比(VSI)、肝体比(HSI)和肝脂含量都呈下降趋势。Catacutan等(1997)研究发现，尖吻鲈(Lates ealearifer)摄食等蛋等脂饲料时，HSI随着饲料中糖类含量升高而升高。

鱼类对不同种类的碳水化合物的利用效率存在一定的差异。由碳水化合物转化成脂肪的能力存在一定的差异。田丽霞等(2002)分别以玉米淀粉、小麦淀粉、水稻淀粉为糖源配制3种试验饲料，饲养草鱼80 d，结果发现尽管草鱼对糖的表观消化率以小麦淀粉组最高，但是小麦淀粉组和玉米淀粉组的内脏比、肝胰脏脂肪含量、血浆甘油三酯(TG)水平以及肠系膜脂肪占鱼体的百分比显著高于水稻淀粉组（P<0.05)。这表明小麦淀粉和玉米淀粉比水稻淀粉更容易造成草鱼肝胰脏和肠系膜脂肪的沉积。

 

2 鱼类肝脏脂肪代谢的调控机制

 

鱼类的肝脏脂肪主要来自对饲料中脂肪的直接吸收以及饲料中过量蛋白质和糖类的转化合成。当这些脂肪运至肝脏后，若不能及时转运出去，则会堆积于肝脏中引起肝脏代谢紊乱。因此，可以通过调节和控制肝脏中脂肪的来源和去路，实现对脂肪肝的预防和治疗。鱼类体内脂肪合成需要还原型辅酶Ⅱ(NADPH)的参与。而NADPH 的浓度受到G-6-PD、6PGDH以及ME的控制，同时ACoAC和脂肪酸合成酶(FAS)是脂肪合成过程的关键酶。因此，凡是影响这几种酶活性的因素都会影响肝脏脂肪的合成。随着脂肪摄入量的增多，G-6-PD、ME、ACoAC和FAS活性降低；而随着淀粉摄入量增多，G-6-PD、ME和ACoAC活性增强，表明脂肪和淀粉不仅可以通过能量的蓄积影响脂肪肝形成，而且也可通过调节脂肪合成与转化过程中关键酶的活性而影响脂肪肝的形成。

碳水化合物摄入量显著影响塞内加尔鳎(Solea senegalensis，Kaup)G-6-PD， 而对ME和FAS无影响，而脂肪摄入量却显著降低了G-6-PD、ME和FAS的活性．表明日粮脂肪水平能抑制脂肪的生物合成(Dias等，2004)。给军曹鱼(Rachyeentron canadum)幼鱼摄食不同脂肪的日粮后。随着日粮脂肪水平的增加，脏体比、腹脂率(IPF)和体脂含量显著增加；而G-6-PD和ME的活性随着脂肪摄人量的增加而降低(Wang等，2005)。然而，日粮脂肪却对大菱鲆(Psettamaxima)G-6-PD、ME、ACoAC活性无显著影响。虹鳟幼鱼摄食不同水平CLA的饲料对HSI和VSI、ME、G-6-PD和FAS无显著影响。由于鱼的种类之间生理活动与代谢机能存在差异，从而决定各营养物质对脂肪合成过程中的关键酶活性的调节存在一定的差异。最终导致脂肪肝的形成存在差异。

鱼类肝脏组织中动员的游离脂肪酸是与血浆清蛋白结合运输的，其余各类脂类是以脂蛋白的形式输送到血液，然后转运至其它组织中再利用或在脂肪组织中储存。作为脂类载体，脂蛋白在这个过程中发挥着重要作用。Deplano(1989)研究指出，在鱼类血浆脂蛋白对肝脏脂肪(主要是TG)的转运中发挥着重要作用，肝脏脂肪可通过极低密度脂蛋白（VLDL)的形式向肝外转运，而脂蛋白合成减少会导致脂肪以油滴形式蓄积。脂蛋白在肝细胞粗糙内质网上合成，与肝脂结合，然后通过高尔基体分泌到细胞质中，随血液运至肝脏。当脂蛋白的合成量不足时，肝细胞中的脂肪不能及时运出，就会造成脂肪在肝脏中积聚，导致肝脏脂肪含量升高，血浆脂肪含量降低。曹俊明等(1999)研究指出，草鱼肝脏脂质中所占的相对比值随总脂含量的减少而降低，而血清总脂含量则与肝脏总脂含量TAG之间存在显著的负相关关系。饲料中极性脂的增加或极性脂中n-3 HUFA含量的增加有利于金头鲷肝脏脂肪向血液n-3 HUFA中转运，其原因可能是乳糜微粒(CM)合成增加造成的。这些结果说明。草鱼肝脏脂质含量的升高与肝脏中脂质向血液中的转运有关。

 

3 抗营养性脂肪肝因子

 

目前研究发现，高度不饱和脂肪酸、磷脂、蛋氨酸、甜菜碱、肉碱、赖氨酸和维生素有利于促进鱼类的脂肪代谢，降低肝脂含量和肝体比，是较理想的抗营养性脂肪肝因子。

 

3．1 高度不饱和脂肪酸

HUFA是鱼类生物膜的重要组分。也是肝脏中脂肪酸和甘油三酯(TAG)合成的强效抑制剂。它能抑制与葡萄糖代谢和脂肪酸生物合成有关的酶（葡萄糖激酶、丙酮酸激酶、G-6-PD、柠檬酸裂合酶、ACoAC和FAS)的活力，从而降低了肝脏脂肪的合成。向饲料中添加亚油酸或(和)亚麻酸以及n-3 HUFA能不同程度地降低草鱼肝胰脏的脂质含量，特别是同时添加1％亚油酸和1％亚麻酸或1％亚油酸和0.5％ n-3 HUFA降低脂质积累作用最为明显。Twibell(2000)研究表明，杂交条文鲈摄食不同水平亚油酸(LA)的饲料，虽然HSI随着LA含量的增加显著增加，但鱼类肝脏总脂含量显著降低。然而，给虹鳟分别饲喂不同水平的共轭亚油酸(CLA)，并不显著影响HSI或VSI以及肌肉和肝脏总脂含量，这与在斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus Rafinesque)和大西洋鲑上的研究结果相似。因此，HUFA抗脂肪肝效应可能还具有个体差异性，这可能是由于鱼类自身的脂肪代谢机能存在一定的差异。

 

3．2 肉碱和赖氨酸

L-肉碱是长链脂肪酸转运到线粒体进行β-氧化的唯一载体，它通过调解辅酶A与乙酰辅酶A的比例来影响碳水化合物、脂类代谢和三羧酸循环。大量研究表明，水产动物饲料中添加L-肉碱具有促生长、抗脂肪肝、加速脂肪酸氧化和减少脂肪沉积等功效。钱国英等(2000)研究发现，在中华幼鳖日粮中添加不同水平的L-肉碱后，肝脂含量和腹脂率显著降低。Ji等(1996)报道，大西洋鲑摄食3700 mg／kg肉碱后，增加了肝脏中脂肪酸的氧化，同时降低了肌肉和肝脏的脂肪含量。Chatzifotis等(1996)在真鲷(Papus major)日粮中添加肉碱并没有降低白肌和肝脏中粗脂肪含量，但是添加肉碱后却降低了肝脏脂肪中EPA、DHA和含二十碳至二十四碳长链脂肪酸的含量，这表明肉碱能促进这些长链脂肪酸的利用。然而，也有研究者发现，虹鳟、杂交罗非鱼(Oreochromis niloticus×Oreochromis aureu)、杂交条文鲈摄食肉碱后并未引起其组织中脂肪含量的显著变化。舌齿鲈摄食含肉碱的日粮后并没有显著影响鱼的营养组成，也没有显著影响血浆TG的含量和胆固醇水平和组织中的总脂含量，相反，添加L-肉碱后却增加了ACoAC的活性，显示出肝脏中脂肪合成率更高。因此，肉碱对鱼类脂肪含量的调节作用具有种间特异性。其 用机制尚待进一步研究。

赖氨酸可为肉碱合成提供碳原子和氮原子。Burtle等(1994)研究发现，肉碱虽未对斑点叉尾鮰生长率有显著影响，但肉碱和赖氨酸共同添加却降低了内脏和肝脏的脂肪含量。

 

3．3 磷脂

磷脂对脂肪起乳化作用，有助于脂肪的消化和吸收：可构建细胞膜，提高肝细胞的脂交换能力；可参与脂蛋白的合成，促进肝脏中脂肪的转运。大量研究表明，对于鱼类和甲壳类，在孵化后迅速生长、发育或在非自然条件下(高密度或病理状态下)，机体合成的磷脂有限，远远不能满足机体合成脂蛋白的需要，因此需从饲料中补充极性脂。金头鲷摄食极性脂含量低的饲料后，肠道里积累了大量的脂滴，肝细胞含有大量核移动的脂泡，表明日粮中极性脂是脂肪转运所必需的，当极性脂含量不足，将影响机体脂蛋白的合成，影响脂肪从肝脏向肝外组织的转运，形成脂肪肝。磷脂酰胆碱，能合成和分泌CM或VLDL，有利于脂肪向血液运输，同时VLDL在肠道吸收中性脂肪中起着重要作用。当饲料中的中性脂肪含量增加时，鱼体含脂量上升。在草鱼饲料中添加一定量的大豆卵磷脂，肝脏中脂质的含量大幅度降低。然而，杂交条纹鲈摄食含卵磷脂的饲料后对肝体比、血浆和肝脏的脂种类并没有显著影响，而眼斑拟石首鱼(Sciaenops ocellatus)摄食含4％的卵磷脂的饲料后反而提高了肝脂含量。因此，磷脂抗脂肪肝效应具有一定的种间特异性，具体作用尚需进一步研究。

 

3．4 胆碱、甜菜碱和蛋氨酸

胆碱作为卵磷脂的组成成分，参与肝脏脂肪代谢，维持组织正常结构功能。同时胆碱又是合成脂蛋白的重要原料。由于肝脏中的脂肪转运必需通过脂蛋白进行，因此，胆碱可促进肝脏脂肪的转运，防止脂肪的过度积累，避免脂肪肝的形成。胆碱缺乏能使合成脂蛋白的重要原料——磷脂酰胆碱的合成量不足，进而引起肝脏脂蛋白合成减少，影响脂肪向血液中转运，导致肝脏中脂肪积累和向血液运输的脂肪减少。Zhang等(1999)发现，在饲料中添加胆碱生物合成强效抑制剂后，添加不同水平胆碱时，极显著影响斑点叉尾鮰肝脏中胆碱和肝脂含量，且随着胆碱水平的增加，肝脂含量显著降低，而胆碱含量显著增加。当不添加胆碱生物合成强效抑制剂时，添加200和400 mg／kg胆碱时，肝脏中胆碱含量和肝脂含量也受日粮胆碱水平的影响，且呈类似的变化规律。但对鱼类而言，胆碱的抗脂肪肝作用具有明显的种问差异。胆碱可以显著降低杂交条纹鲈和罗非鱼(Oreochromis niloticus×O．aureus)幼鱼肝脂含量，而黑鲈(Lateolabrax iaponicus)和黄鲈(Perca flavescens)的肝脂含量则不受饲料中胆碱含量的影响。

甜菜碱是一种高效的甲基供体，可参与胆碱的中间代谢，促进肝脏脂肪转运，降低肝脏脂肪含量。王锐等(2004)研究指出，在鲫鱼(Carassius sp．)日粮中添加0.3％的甜菜碱可显著降低鲫鱼肝、胰脏脂肪含量。短盖巨脂鲤(Colossoma brachypomum)摄食不同水平的盐酸甜菜碱后，肝脂含量下降，表明甜菜碱有一定的抗脂肪肝效应。但是就胆碱与甜菜碱之间在降低肝脏脂肪含量之问是否存在交互作用，目前尚存在争议。王锐等(2004)发现，日粮中添加0.3％的胆碱和0.3％的甜菜碱可显著降低鲫鱼肝、胰脏脂肪含量；添加0.15％ 的胆碱和0.15％ 的甜菜碱的试验组与空白组的鲫鱼肝、胰脏脂肪含量差异不显著，推测胆碱和甜菜碱之间可能无互补作用，而有人却发现盐酸甜菜碱与氯化胆碱之间存在协同作用。

蛋氨酸和胆碱之间在某些鱼类体内可相互转化，通过不同的代谢途径合成卵磷脂，而卵磷脂又是脂蛋白的主要组成成分。王道尊等（1995)研究指出，当饲料中胆碱含量达0.3％以上时，草鱼肝脂含量下降；而无胆碱但添加蛋氨酸0.4％的饲料组比对照组肝脂含量低，说明草鱼具有利用蛋氨酸提供甲基来改善其胆碱营养状况的能力。

 

3．5 维生素

维生素主要是通过作为酶的辅酶而调节脂肪代谢。在配合饲料中添加一定剂量的维生素能够改善草鱼脂肪代谢，避免脂肪肝的发生。在精制饲料中添加维生素 投饲团头鲂8周后，能显著降低团头鲂血清甘油三酯、总胆固醇和萄萄糖含量和增加血清高密度脂蛋白胆固醇和白蛋白水平及仅一淀粉酶活性。这表明，饲料中添加维生素能促进团头鲂的血清脂质代谢及其转运，从而避免了血脂积累及营养性脂肪肝的发生。

 

4 小结

 

饲料中营养素的不平衡以及抗脂肪肝因子的缺乏是养殖鱼类诱发营养性脂肪肝最主要的因素。饲料中营养素的组配不平衡对鱼类肝脏脂肪积累和营养性脂肪肝的影响机制尚待进一步深入研究，并且有必要进一步深入研究鱼类肝脏脂肪的调控机制，寻找高效的抗脂肪肝物质，最终达到通过营养调控的方式来预防鱼类营养性脂肪肝的发生，以便更好地促进水产养殖业的健康可持续发展。

 

（信息来源：《饲料工业》2008.4