EnglishChuyển hóa lipid:
Tôm cái được nuôi bằng chế độ ăn phospholipid có hàm lượng cholesterol tổng trong huyết thanh cao hơn tôm sử dụng chế độ ăn đối chứng. Trong số ba phương pháp thử nghiệm này, hàm lượng tổng cholesterol ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill cao hơn đáng kể so với nhóm thử nghiệm lecithin đậu nành và lecithin lòng đỏ trứng (p < 0,05, Hình 4A). Tương tự, kết quả tương tự cũng được quan sát thấy ở chất béo trung tính trong gan tụy và trong huyết thanh có hàm lượng lipoprotein mật độ rất thấp ở tôm (p < 0,05, Hình 4B, D). Hơn nữa, tôm cái được nuôi bằng chế độ ăn bổ sung phospholipid có hàm lượng lipoprotein mật độ thấp trong huyết thanh cao hơn tôm đối chứng (p < 0,05, Hình 4C).
Hình 4: Thành phần sinh hóa của tôm thẻ L. vannamei cái được nuôi bằng các khẩu phần thí nghiệm khác nhau. (A) Hàm lượng cholesterol toàn phần trong huyết thanh. (B) Hàm lượng chất béo trung tính trong gan tụy. (C) Hàm lượng lipoprotein mật độ thấp trong huyết thanh. (D) Hàm lượng lipoprotein mật độ rất thấp trong huyết thanh. Các giá trị là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (n = 4). Các thanh có chỉ số trên khác nhau thì khác nhau đáng kể (p < 0,05, phân tích phương sai một yếu tố và kiểm định Duncan).
Sự tiết hormone:
Nồng độ 17 β-estradiol và methyl farnesoate trong huyết thanh tăng đáng kể ở tôm được cho ăn bằng chế độ ăn bổ sung phospholipid so với đối chứng (p < 0,05, Hình 5A, B), và giá trị cao nhất được tìm thấy ở tôm được cho ăn bổ sung phospholipid chế độ ăn với dầu Krill. So với chế độ ăn đối chứng, nồng độ GIH và MIH trong cuống mắt tôm giảm đáng kể khi bổ sung phospholipid vào khẩu phần ăn (p < 0,05, Hình 5C,D). Hàm lượng hormone ức chế tuyến sinh dục thấp nhất được thể hiện ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill (p < 0,05, Hình 5C). Không có sự khác biệt đáng kể về hàm lượng hormone ức chế lột xác giữa ba nghiệm thức bổ sung phospholipid (p < 0,05, Hình 5D).
Hình 5: Hàm lượng tiết hormone sinh sản của tôm cái L. vannamei được nuôi bằng các khẩu phần thí nghiệm khác nhau. (A) Hàm lượng 17 β-estradiol trong huyết thanh. (B) Hàm lượng Methyl farnesoate trong huyết thanh. (C) Hàm lượng hormone ức chế tuyến sinh dục trong cuống mắt. (D) Hàm lượng hormone ức chế lột xác trong cuống mắt. Các giá trị là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (n = 4). Các thanh có chỉ số trên khác nhau thì khác nhau đáng kể (p < 0,05, phân tích phương sai một yếu tố và kiểm định Duncan).
Phân tích lipid của buồng trứng:
Từ kết quả của PCA, người ta nhận thấy rằng tất cả các khoảng tin cậy của mẫu đều nằm trong khoảng 95% (Hình 6B) và cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa bốn phương pháp xử lý thử nghiệm ở cả chế độ ion hóa dương và âm. Một kết quả tương tự cũng được quan sát thấy trong phân tích thành phần chính của bốn chế độ ăn thử nghiệm (Hình 6A). Tổng cộng có 510 đỉnh (lipid) được chiết xuất từ 16 mẫu mô buồng trứng ở hai chế độ ion và 399 đỉnh được giữ lại sau khi xử lý trước. Trong tất cả các loại lipid, 178 triacylglycerol (TG), 51 phosphatidylcholine (PC), 50 PE, 28 diacylglycerol (DG), 24 phosphatidylglycerol (PG), 16 ceramide (Cer), 14 lysophosphatidyletanolamine (LPE), 14 sphingomyelin (SM), Đã phát hiện 13 lysophosphatidylcholine (LPC), 3 axit phosphatidic (PA), 3 PI, 3 phosphatidylserine (PS), 1 sphingosine (Sph) và 1 glucosylceramide (GlcCer) (Hình 6C). So với đối chứng, 38, 112 và 181 chất chuyển hóa khác nhau đáng kể đã được xác định lần lượt trong lecithin đậu nành, lecithin lòng đỏ trứng và dầu nhuyễn thể (VIP > 1, p < 0,05) (Hình 6D). Trong số các chất chuyển hóa này, 14 chất chuyển hóa được điều hòa tăng cường và 24 chất chuyển hóa được điều hòa giảm đã được xác định ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn lecithin đậu nành, 86 chất chuyển hóa được điều hòa tăng và 26 chất chuyển hóa được điều hòa giảm đã được tìm thấy ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn lecithin lòng đỏ trứng và 137 chất chuyển hóa được điều hòa tăng và 44 chất chuyển hóa bị điều hòa giảm đã được xác định ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill (Hình 6E).
Hình 6 : Phân tích lipidomic buồng trứng của các chế độ ăn nguồn phospholipid khác nhau. (A) Sơ đồ điểm phân tán tổng của mô hình phân tích thành phần chính (PCA) cho chế độ ăn thử nghiệm (n = 3). (B) Biểu đồ phân tán điểm cho mô hình TOTAL PCA với kiểm soát chất lượng mô buồng trứng (n = 4). (C) Số lượng lớp (phụ) trong toàn bộ lipidome trong mô buồng trứng. Có một lipid trung tính (glyceride) và hai lipid phân cực (glycerophospholipid và sphingomyelin). (D) Biểu đồ Venn của các chất chuyển hóa lipid khác biệt khi so sánh giữa từng nhóm điều trị và nhóm đối chứng. (E) Số lượng chất chuyển hóa lipid khác biệt được điều hòa tăng và giảm được xác định khi so sánh giữa từng nhóm điều trị và nhóm đối chứng. Ctrl (đối chứng, không chứa phospholipid), lecithin đậu nành (SL; thêm 4% SL), lecithin lòng đỏ trứng (EL; thêm 4% EL), dầu nhuyễn thể (KO; thêm 4% KO).
Các loại lipid khác nhau trong buồng trứng được trình bày trong sơ đồ nhiệt để hiển thị (Hình 7A) và một biểu đồ có phân tích thống kê về các chất chuyển hóa khác biệt giữa các nhóm đã được tiến hành (Hình 7B, D). Bản đồ nhiệt định lượng của các phân tử lipid khác nhau được trình bày để phản ánh những thay đổi giữa các phương pháp điều trị bằng chế độ ăn phospholipid khác nhau (Hình bổ sung S1). Bổ sung phospholipid trong khẩu phần làm tăng hàm lượng TG, PC, PA, PS, PE, GlcCer, PG và PI trong mô buồng trứng (p < 0,05, Hình 7B) nhưng lại điều hòa giảm sự lắng đọng DG, Sph, LPE và SM trong buồng trứng của L. vannamei (p < 0,05, Hình 7C). Ngoài ra, so với đối chứng, ceramide trong buồng trứng của tôm được nuôi bằng chế độ ăn lecithin đậu nành và lecithin lòng đỏ trứng đã tăng lên đáng kể, trong khi hàm lượng giảm đáng kể so với đối chứng ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill (p < 0,05) (Hình 7D). Điều đáng chú ý là hàm lượng PA, PS, PE, PG và PI đều cao nhất ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill.
Hình 7: Phân tích sự khác biệt lipid trong buồng trứng. (A) Phân tích cụm phân cấp về tổng số sublipid trong mỗi nhóm. (B) Phân tích khác biệt về tổng lượng sublipid được điều hòa trong mỗi nhóm. (C) Phân tích khác biệt về tổng lượng sublipid được điều hòa trong mỗi nhóm. (D) Phân tích vi phân tổng các sublipid khác trong mỗi nhóm. Các giá trị là giá trị trung bình ± sai số chuẩn (n = 4). Các thanh có chỉ số trên khác nhau thì khác nhau đáng kể (p < 0,05, phân tích phương sai một yếu tố và kiểm định Duncan).
Phân tích phiên mã của buồng trứng:
Tổng cộng có 3.281 gen biểu hiện khác nhau (thay đổi lần >1, p < 0,05) đã được xác định trong buồng trứng của tôm được nuôi bằng chế độ ăn gồm lecithin đậu nành, lecithin lòng đỏ trứng và dầu Krill so với chế độ ăn đối chứng (Hình 8A). So với tôm ăn chế độ ăn đối chứng, trong thử nghiệm bằng chế độ ăn lecithin đậu nành, tổng cộng 571 gen biểu hiện khác nhau đã được xác định, trong đó, 225 gen được điều hòa tăng và 346 gen bị điều hòa giảm. Trong nhóm lecithin lòng đỏ trứng, tổng cộng 963 gen biểu hiện khác nhau đã được xác định, trong đó, 472 gen được điều hòa tăng và 491 gen bị điều hòa giảm. Trong nhóm dầu Krill tổng số 2.492 gen biểu hiện khác nhau đã được xác định, trong đó, 985 gen được điều hòa tăng cường và 1.507 gen bị điều hòa giảm (Hình 8C). Phân tích cụm được thực hiện trên tất cả các gen được biểu hiện khác nhau và phân tích làm giàu chức năng được thực hiện trên các gen này trong mỗi cụm (Hình 8B).
Hình 8 : Thống kê các gen biểu hiện khác nhau được nuôi dưỡng bằng các buồng trứng phospholipid khác nhau. (A) Biểu đồ Venn của các gen biểu hiện khác nhau khi so sánh giữa từng nhóm điều trị và nhóm đối chứng. (B) Sơ đồ nhiệt phân cụm mẫu biểu hiện gen. Mỗi cột trong hình đại diện cho một mẫu và mỗi hàng đại diện cho một gen. Màu sắc trong hình biểu thị giá trị biểu hiện của gen sau khi xử lý chuẩn hóa ở mỗi mẫu. Màu đỏ biểu thị mức độ biểu hiện cao hơn của gen trong mẫu và màu xanh lá cây biểu thị mức độ biểu hiện thấp hơn. (C) Số lượng gen biểu hiện khác nhau được điều hòa lên và xuống được xác định khi so sánh giữa mỗi phương pháp điều trị và đối chứng.
Kết quả phân tích cho thấy rằng trong top 10 cách làm giàu của các gen được điều hòa trong nhóm lecithin đậu nành, các con đường “chuyển hóa arginine và proline” và “glycolysis/gluconeesis” đã được làm giàu đáng kể (p < 0,05, Hình 9A). Trong số top 10 con đường làm giàu của các gen được điều hòa trong nhóm lecithin lòng đỏ trứng, đường “hệ thống tín hiệu phosphatidylinositol” và “con đường truyền tín hiệu mTOR” đã được làm phong phú đáng kể (p < 0,05, Hình 9B). Trong số 10 cách làm giàu của các gen được điều hòa trong nhóm dầu Krill, “chuyển hóa glutathione” (ID: pvm00480) và các con đường axit amin, bao gồm “chuyển hóa cysteine và methionine”, “chuyển hóa tryptophan”, “sinh tổng hợp arginine”, “valine, sự thoái hóa leucine và isoleucine,” và “chuyển hóa alanine, aspartate và glutamate” đã được làm phong phú đáng kể. Ngoài ra, “chuyển hóa axit béo”, “chuyển hóa glycerophospholipid” và “chuyển hóa axit arachidonic” đã được xác định (p < 0,05, Hình 9C). Kết quả phân tích mạng lưới đồng biểu hiện gen có trọng số (WGCNA) được thể hiện trong Hình 10D. Trong mô-đun xanh-vàng của nhóm lecithin đậu nành, gen trung tâm “LOC113825076” tham gia vào “chuyển hóa glycerolipid” và “4-coumarate-CoA ligase 1-like (4CL1)” tham gia vào “nhiều loại N- sinh tổng hợp glycan.” Trong mô-đun màu đen của nhóm lecithin lòng đỏ trứng, gen trung tâm “aminopeptidase N-like (ANPEP)” tham gia vào “chuyển hóa Glutathione” và “LOC114251504” tham gia vào “sinh tổng hợp hormone côn trùng”. Trong mô-đun màu lục lam nhạt của nhóm dầu Krill, gen trung tâm “kéo dài protein giống như protein 7 chuỗi rất dài (ELOVL7)” đã tham gia vào quá trình “sinh tổng hợp các axit béo không bão hòa” và “estradiol 17-beta”. -dehydrogenase 8-like (17β-HSD8)” tham gia vào quá trình “sinh tổng hợp axit béo” và “chuyển hóa axit béo”.
Hình 9: Phân tích con đường KEGG của các gen biểu hiện khác nhau. Sơ đồ phân tích làm giàu con đường (top 10) của các gen biểu hiện khác nhau được điều hòa. (A) 10 con đường làm giàu hàng đầu ở SL. (B) 10 con đường làm giàu hàng đầu trong EL. (C) Top 10 con đường làm giàu dầu nhuyễn thể. P được điều chỉnh <0, 05 được coi là sự làm giàu đáng kể trong thuật ngữ liên quan. Tỷ lệ gen biểu thị tỷ lệ giữa số lượng gen biểu hiện khác nhau liên quan đến một con đường trên tổng số gen biểu hiện khác nhau. Ctrl (đối chứng, không chứa phospholipid), SL (thêm 4% lecithin đậu nành), EL (thêm 4% lecithin lòng đỏ trứng) và KO (thêm 4% dầu nhuyễn thể).
Hình 10: Sơ đồ nhiệt phân cụm biểu hiện gen (FPKM) của các gen liên quan đến lipid (A), gen liên quan đến hormone (B) và gen liên quan đến sinh sản (C). Mỗi cột trong hình đại diện cho một nhóm và mỗi hàng đại diện cho một gen. Màu sắc từ xanh đậm đến đỏ sẫm biểu thị hàm lượng phân tử lipid từ tối thiểu đến tối đa trong một hàng. (D) Sơ đồ phân tích làm giàu con đường của các gen trung tâm có khả năng kết nối mạnh nhất trong mô-đun. Sự khác biệt về độ giàu được thể hiện dưới dạng –log10 (giá trị p). Mô-đun Lightcyan có nguồn gốc từ nhóm dầu nhuyễn thể, mô-đun màu đen có nguồn gốc từ nhóm EL và mô-đun màu xanh lục-vàng có nguồn gốc từ nhóm SL. Chặng bên trái làm giàu gen cốt lõi ở bên phải. Ctrl (đối chứng, không chứa phospholipid), SL (thêm 4% lecithin đậu nành), EL (thêm 4% lecithin lòng đỏ trứng) và KO (thêm 4% dầu Krill).
Dựa trên chú thích gen chức năng, chúng tôi sàng lọc thêm các gen liên quan đến lipid, hormone và sinh sản từ các gen biểu hiện khác nhau (Hình 10A–C). Ba mươi ba gen liên quan đến chuyển hóa lipid bao gồm “giống protein 2 chứa miền hydroxylase axit béo (FAXDC2)” và “giống tyrosine-protein kinase Src64B (Src64B)”. Các gen liên quan đến nội tiết tố và các gen liên quan đến sinh sản đã được tìm thấy, bao gồm “protein cảm ứng ecdysone giống E75 (E75)”, “giống thụ thể ecdysone (EcR)” và “giống vitellogenin (Vg)”. Cụ thể, mức độ biểu hiện mRNA của giống lipase nhạy cảm với hormone (HSL) và giống giống XV phospholipase A2 (LPLA2) đã được điều chỉnh tăng đáng kể ở tôm được nuôi bằng chế độ ăn dầu Krill so với đối chứng. Hơn nữa, các gen giống thụ thể ecdysone (EcR) và giống Vg cũng được điều chỉnh tăng lên đáng kể.
Nguồn: National Library of Medicine
