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颐和青年榜

任鸣春博士荣获:2019“颐和”青年创新奖

作者:更新日期:2019-05-31 10:08:29来源:

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文章概况:

农业农村部水产动物营养与饲料科学观测实验站推荐青年学者
中国水产科学研究院淡水渔业研究中心副研究员,南京农业大学、上海海洋大学硕士生导师
人物简介

  任鸣春,博士,中国水产科学研究院淡水渔业研究中心副研究员,南京农业大学、上海海洋大学硕士生导师。2012年毕业于中国海洋大学,获博士学位,师从麦康森院士。研究方向为水产动物营养与饲料,2014-2018年开展了团头鲂必需氨基酸营养需求和代谢调控的系列研究;进行了通过平衡氨基酸,减少大宗养殖鱼类饲料鱼粉和蛋白使用量的研究,并产业化推广;参编著作2部,发表文章80余篇,第一作者/通讯作者发表文章26篇(SCI刊源24篇),获批实用新型2项。研究成果先后获2015年中国水产科学研究院科技进步奖一等奖、2017年第四届江苏省海洋与渔业科技创新奖三等奖、2017年大北农科技奖一等奖、2017年无锡市科技进步二等奖、2018年中国水产科学研究院科技进步一等奖(公示)。

成果介绍

1.构建了团头鲂饲料必需氨基酸需要量数据库,为蛋白质精准营养奠定了基础。

定量了团头鲂10种必需氨基酸需要量;研究了养殖全程不同生长阶段蛋氨酸、精氨酸和赖氨酸的需要量,为团头鲂蛋白质精准营养、绿色高效配合饲料的生产奠定了基础(表1)。


 

2.开展了团头鲂必需氨基酸营养生理研究,为营养物质高效利用提供新思路。

(1)系统地开展了团头鲂必需氨基酸营养生理研究:围绕TOR通路,开展了必需氨基酸促生长、提高蛋白合成和调节免疫能力的研究(表2);进行了氨基酸如精氨酸等,对团头鲂糖、脂代谢的调控研究(图 1),从氨基酸调控的角度,为提高水产动物糖、脂利用提供了新的思路。


 


 

图1精氨酸营养生理研究

3.进行了降低水产饲料鱼粉与蛋白使用量的研究,研究成果得以产业化示范应用。

通过补足必需氨基酸,成功的将团头鲂和建鲤饲料蛋白分别由35%和39%降至29%和32%,饲料蛋白的降低减少了养殖水体总氮排放。通过氨基酸平衡,有效地降低了团头鲂和异育银鲫饲料鱼粉的使用量,在团头鲂膨化饲料中实现零鱼粉添加。项目组研究成果在通威等合作企业得到应用推广,累计推广高效环保饲料33.3万吨,新增产值24.8亿元,经济效益显著,可降低总氮排放约4800吨,降低总磷排放约900吨,为渔民增收,实践绿水青山科学论断提供了技术支持。

成果代表性论文或发明专利

1、题目:饲料亮氨酸水平对团头鲂幼鱼生长、体成分、血清指标以及TOR和TNF-α表达的影响

任鸣春,Habte-Tsion Habte-Michael,刘波,缪凌鸿,戈贤平*,梁化亮,周群兰,周群兰,潘良坤

摘要:为探讨亮氨酸水平对团头鲂幼鱼生长、体成分、血清指标及TOR和TNF-α表达的影响,设计亮氨酸水平为0.94%~2.96%的6组等氮等能饲料,养殖周期为9周。实验结果表明,随亮氨酸水平增加,团头鲂增重率(WG)、特定增长率(SGR)、饲料效率(FER)和蛋白效率(PER)呈先上升(P<0.05),在2.15%到达峰值,后呈下降的趋势。1.74%-2.55%饲料亮氨酸显著提高了鱼体蛋白含量和减少脂肪含量(P<0.05)。血清蛋白和胆固醇含量不受亮氨酸水平显著影响(P>0.05)。随亮氨酸水平增加,血清亮氨酸含量显著增加(P<0.05),而异亮氨酸和缬氨酸含量呈相反趋势。与0.94%饲料亮氨酸相比,1.74%亮氨酸显著提高了雷帕霉素靶蛋白(TOR)基因的相对表达量(P<0.05),而2.96%亮氨酸显著提高了肿瘤坏死因子α(TNF-α)基因的相对表达量(P<0.05)。根据SGR和PER,团头鲂幼鱼饲料最适亮氨酸水平分别为1.44%(占饲料蛋白4.24%)和1.61%(占饲料蛋白4.74%)。

关键词:团头鲂(Megalobrama amblycephala),生长性能,亮氨酸需求,支链氨基酸,TOR和TNF-α表达

2、题目:饲料精氨酸水平对团头鲂胰岛素信号通路、糖代谢以及脂肪生成的影响

梁化亮,Habte-Tsion Habte-Michael,戈贤平*,任鸣春*,谢骏,缪凌鸿,周群兰,林艳,盘文静

摘要:为研究饲料精氨酸对团头鲂幼鱼肝脏胰岛素抵抗机制、糖代谢以及脂肪生成的影响,选取相同规格的团头鲂(20.0 ± 0.03g)随机分至18个网箱 (1 m × 1 m × 1 m),每个网箱20尾。设计6组喂精氨酸水平为0.87%~2.70%的饲料,养殖8周。实验结果表明,与对照组相比(0.87%),2.31%饲料精氨酸显著提高胰岛素受体底物1(IRS-1)、磷脂酰肌醇(-3)激酶(PI3K)和蛋白激酶B(Akt)(P<0.05)表达,然而2.70%饲料精氨酸水平抑制了这些基因的表达。1.62%饲料精氨酸能够促进糖酵解关键基因葡萄糖激酶(GK)的表达(P<0.05)。2.70%饲料精氨酸可以促进糖异生相关基因表达,如磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)和葡萄糖-6-磷酸酶(G6P),并提高血糖含量。除此之外,2.70%饲料精氨酸会降低葡萄糖转运体2(GLUT2)和丙酮酸激酶(PK)的基因表达(P<0.05)。1.62%饲料精氨酸可以上调脂肪合成通路中的脂肪合成酶(FAS)、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)的相对表达量,进而提高血清甘油三酯含量(P<0.05)。综上所述,这些结果表明(1)1.62%饲料精氨酸可以加强团头鲂幼鱼的糖酵解和脂肪合成;(2)2.70%饲料精氨酸会导致胰岛素抵抗从能导致高血糖,包括抑制IRS-1的表达以及激活糖异生先关基因的表达;(3)这种血糖调节机制至少在分子水平和哺乳动物有所区别。

关键词:团头鲂(Megalobrama amblycephala),负反馈,胰岛素信号通路,糖代谢

3、题目:饲料精氨酸通过AMPK-NO信号通路对团头鲂抗氧化和免疫能力的影响

梁化亮,季珂,戈贤平*,任鸣春*,刘波,习丙文,潘良坤

摘要:为探讨饲料精氨酸通过AMPK-NO信号通路对团头鲂抗氧化和免疫能力的影响,选取相同规格的团头鲂(20.0 ± 0.03g)随机分至18个网箱 (1 m × 1 m × 1 m),每个网箱20尾。设计6组喂精氨酸水平为0.87%~2.70%的实用配方,养殖8周。实验结果表明:(1)攻毒前,与对照组相比(0.87%),1.62%-2.70%饲料精氨酸水平显著提高了腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)、一氧化氮合成酶(NOS)和诱导性一氧化氮合成酶(iNOS)的相对表达量(P<0.05),显著提高了血清总一氧化氮合成酶(T-NOS)活性、iNOS活性、一氧化氮(NO)含量、NOS含量和iNOS含量(P<0.05),显著影响了血清白细胞介素8(IL-8)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)含量(P<0.05)。此外饲料精氨酸水平也显著影响肝脏谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、IL-8、TNF-α基因的相对表达量和血清丙二醛(MDA)含量(P<0.05)。血清总抗氧化物歧化酶(T-SOD)活性、补体3(C3)和免疫球蛋白M(IgM)含量不受饲料精氨酸水平显著影响(P>0.05),肝脏铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)和白介素-1β(IL-1β)的相对表达量也未被饲料精氨酸水平影响(P>0.05);(2)嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)攻毒后,1.62%和1.96%饲料精氨酸显著降低了团头鲂幼鱼死亡率(P<0.05)。随着饲料精氨酸水平的提高,AMPK、NOS和iNOS基因的相对表达量,血清T-NOS活性、iNOS活性和NO含量呈上升趋势。1.62%-2.70%显著提高了血清NOS和iNOS含量(P<0.05),1.96%和2.31%饲料精氨酸显著提高了血清T-SOD活性(P<0.05),适宜的饲料精氨酸水平(1.62%和1.96%)可以显著提高血清GPx活性、C3含量和IgM含量(P<0.05),降低血清TNF-α、IL-8、IL-1β和MDA含量(P<0.05)。饲料精氨酸水平显著影响抗氧化和促炎症因子的基因表达包括:Cu/Zn-SOD, Mn-SOD, GPx, IL-8, TNF-α和IL-1β(P<0.05),高饲料精氨酸水平(2.70%)显著提高了促炎症因子的基因表达包括:IL-8, TNF-α和IL-1β,血清MDA、IL-8、TNF-α 和IL-1β含量(P<0.05)。(3)综上所述:适宜饲料精氨酸水平(1.62% 和1.96%)可以通过AMPK-NO信号通路,增加NO合成,从而提高团头鲂抗氧化和免疫能力,而高饲料精氨酸水平(2.70%)会增加团头鲂氧化应激损伤和炎症反应,这可能与NO的激增有关。

  关键词:团头鲂(Megalobrama amblycephala),精氨酸,一氧化氮(NO),腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)

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