Глубоководные океанские воды изменяют холестериновый и минеральный обмен кальмаров Todarodes pacificus и подавляют потерю веса.

Том 13 научных докладов, номер статьи: 7591 (2023) Цитировать эту статью

512 Доступов

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Это исследование является первым, которое продемонстрировало, что глубоководная океанская вода (DOW) оказывает физиологическое существенное воздействие на кальмаров. Через 36 часов выращивания кальмаров у кальмаров, выращенных с использованием DOW, наблюдались значительно более высокие уровни общего и свободного холестерина, а также более низкая активность аланинтрансаминазы в гемолимфе по сравнению с кальмарами, выращенными в поверхностной морской воде (SSW). Выращивание SSW также привело к потере веса на 6,95%, тогда как выращивание DOW привело к потере веса только на 2,5%, что может быть связано с подавлением метаболизма в печени. Кроме того, как одновалентные (ионы натрия, хлорида и калия), так и двухвалентные (ионы кальция, неорганического фосфора и магния) ионы в гемолимфе были повышены при выращивании с помощью DOW по сравнению с таковыми при выращивании с SSW. Исследование генов, экспрессируемых в мозге, показало, что при выращивании DOW были обнаружены пять генов. Большинство измененных генов представляли собой нейропептиды, в том числе из суперсемейства вазопрессинов. Эти нейропептиды участвуют в метаболизме холестерина и/или минеральных веществ и оказывают существенное физиологическое воздействие на кальмаров. Это исследование является первым отчетом о влиянии DOW на холестерин и минеральный обмен кальмаров и будет способствовать аквакультуре кальмаров с использованием DOW.

Глубоководные океанские воды (DOW) — это холодная соленая вода, находящаяся на глубине 200 м ниже поверхности океана Земли. Он обладает тремя основными характеристиками: низкой температурой (около 5–9 °C), богатым неорганическими питательными веществами (азот, фосфор и силикат) и чистотой (минимальная активность бактерий или отсутствие активности бактерий и меньший фотосинтез растительного планктона), что делает его применимым для различных использует1,2. Сообщалось, что минеральные компоненты (ионы магния: Mg2+, ионы кальция: Ca2+, ионы хрома, ионы ванадия и т. д.) в DOW оказывают положительное влияние на здоровье человека1. Например, люди выпивали 1050 мл DOW ежедневно в течение 6 недель, и анализы крови показали снижение уровня общего холестерина в сыворотке и уровня липопротеинов низкой плотности3. Кроме того, общий уровень холестерина и триацилглицерина в сыворотке крови снизился у хомяков, получавших пищу с высоким содержанием жиров и холестерина4. Mg2+, входящий в состав DOW, играет важную роль в липидном обмене1,5. DOW с добавлением высоких концентраций Mg2+ (341,3 мг/л) снижал уровни триглицеридов и холестерина как в сыворотке, так и в печени у мышей с неалкогольной жировой болезнью печени, получавших диету с высоким содержанием жиров5. Согласно исследованию DOW на млекопитающих, DOW влияет на липидный обмен и оказывает благоприятное воздействие на здоровье.

Что касается аквакультуры, выращивание морских водорослей6,7 и креветок8 в условиях DOW способствовало росту водорослей6,7 и креветок8 по сравнению с выращиванием их в поверхностной морской воде (SSW). Скорость роста прорастания бурых водорослей Sargassum fusiforme, содержавшихся в условиях DOW, была в 2,7 раза выше, чем у бурых водорослей, содержавшихся в SSW7. Рост ювенильных спорофитов Eisenia arborea и Eisenia cava, выращенных с помощью DOW, также был быстрее6. Пелагическую креветку Sergia lucens, обитающую в глубоководных водах, можно содержать в течение длительного времени при выращивании с использованием DOW8; его можно было сохранять в среднем всего 13 дней с SSW и 58,8 дней с DOW. С помощью DOW8 креветки можно было хранить до 185 дней.

Todarodes pacificus (рис. S1), японский кальмар обыкновенный, распространен в поверхностных и средних слоях прибрежных вод от Охотского моря на север до Японского и Восточно-Китайского морей. Этот кальмар пользуется наибольшим спросом в Японии и азиатском регионе; его используют не только в свежем виде, но и в различных обработанных продуктах, таких как суруме (сушеные кальмары) и сиокара (соленые кальмары). Однако технология выращивания этого кальмара не разработана.

Наше недавнее исследование показало, что DOW снижает стресс морской костистой кости (японской камбалы Paralichthys olivaceus), выращиваемой в условиях высокой плотности9. В исследовании кинуренин, компонент, присутствующий в DOW, был идентифицирован как фактор, ответственный за эффект снижения стресса DOW9. Эти данные свидетельствуют о положительном влиянии ДОУ на физиологические особенности кальмаров. Чтобы проверить эту возможность, в текущем исследовании сравнили изменения в составе гемолимфы и экспрессии мРНК в мозге, а также в массе тела у кальмаров, выращенных DOW и SSW, в условиях одинаковой температуры воды.