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2019“颐和”青年奖 候选名单
农业农村部动物营养与饲料学科群重点实验室下属单位推荐青年学者
任鸣春博士
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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