亚麻酸(18:3n-3,LNA)对甲壳动物生长、免疫、抗氨氮胁迫和脂质代谢具有重要的调节作用,本研究采用营养学、生物化学和分子生物学的相关技术与方法,系统地研究了亚麻酸(18:3n-3,LNA)对日本沼虾(Macrobrachium nipponense)的营养生理作用。分析了饲料LNA水平对日本沼虾幼虾生长性能、抗氧化、非特异性免疫性能和抗氨氮胁迫的影响;探讨了饲料LNA水平机体脂肪酸组成及脂质代谢相关基因的影响;克隆了Δ6脂肪酸去饱和酶(Δ6 FAD)基因,分析了该基因的分子结构,探讨了饲料LNA水平对其表达的影响。具体研究结果如下:配制LNA含量分别为0%(L0,对照组)、0.5%(L0.5)、1.0%(L1.0)、1.5%(L1.5)、2.0%(L2.0)和2.5%(L2.5)的6组等氮等脂的半纯化饲料,饲养日本沼虾幼虾(始均重为0.12±0.01 g)8周,之后进行24 h氨氮(氯化铵浓度为36.60mg/L)胁迫,分析对日本沼虾幼虾生长、存活、抗氧化能力、非特异性免疫性能和氨氮胁迫下生理指标的影响,探讨日本沼虾幼虾饲料中适宜LNA添加量。结果表明:日本沼虾特定生长率、增重率和存活率均随饲料LNA水平的升高呈先升后降的趋势;随着饲料中LNA添加量的增加,日本沼虾肝胰腺SOD、GSH-Px活性和T-AOC基本呈现先升后降的趋势,且都在L1.0组达到最高,显著高于其余各组(P<0.05);L0组肝胰腺中MDA含量显著高于其余各组(P<0.05);饲料LNA水平的增加显著提高了ACP和LYZ的活性,分别在L1.0组和L1.5组达到最高值;氨氮胁迫后,L0组的MDA显著高于LNA添加组,在LNA添加量达1.5%时,MDA含量显著低于其余各组(P<0.05),同时肝胰腺T-SOD、GSH-Px和T-AOC活性均随饲料LNA含量升高呈先上升后下降趋势,其中T-SOD活性在L1.5组达到最高,而T-AOC和GSH-Px在L1.0组活性达到最高。以SOD活性为指标,经二次回归方程分析表明,日本沼虾有效LNA需要量为1.19%。综上,饲料LNA添加量在1.0%~1.5%之间时,能显著提高日本沼虾幼虾抗氧化性能和免疫力,缓解氨氮胁迫对其造成的负面影响。亚麻酸是合成机体HUFA的前体,通过添加LNA来调控机体HUFA含量对降低饲料成本具有重要意义。饲喂日本沼虾LNA含量分别为0%(L0,对照组)、0.5%(L0.5)、1.0%(L1.0)、1.5%(L1.5)、2.0%(L2.0)和2.5%(L2.5)的6组等氮等脂的半纯化饲料,分析其机体脂肪酸组成及脂质代谢相关基因表达量。结果表明:日本沼虾肝胰腺脂肪含量随着饲料LNA含量的增加降低,L2.5组脂肪含量显著低于其余各组。肌肉及肝胰腺LNA含量随着饲料LNA含量的增加而增加,肌肉及肝胰腺20:5n-3、22:5n-3和22:6n-3含量高于其在饲料中的含量,但肌肉及肝胰腺组织20:5n-3、22:5n-3和22:6n-3含量并不随机体的LNA增加而增加。乙酰辅酶A(ACC)、△9去饱和酶(SCD)和脂肪酸延长酶6(elovl6)mRNA表达量均随饲料中LNA含量的升高呈现降低趋势,均在L2.5组达到最低值。而肉毒碱棕榈酰转移酶-1(CPT1)mRNA表达量均随饲料中LNA含量的升高呈现升高趋势,在L2.0组和L2.5组达到最高值。本研究表明,饲料LNA水平可以通过影响脂肪酸合成途径及β氧化途径降低机体脂肪含量,并通过影响脂肪酸去饱和酶和延长酶mRNA表达调节机体脂肪酸组成。Δ6 FAD是HUFA合成过程中的限速酶。采用cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆得到日本沼虾Δ6 FAD cDNA全长序列,并利用荧光定量PCR技术分析其在肝胰腺、心脏、肌肉、肠道、胃、鳃、血液、卵巢、卵子等9种组织的表达,同时分析饲料LNA水平对Δ6 FAD基因表达的影响,结果表明:Δ6 FAD全长序列为1906 bp,其中5’非编码区(UTR)含122 bp,3’非编码区(UTR)含394 bp,开放阅读框(ORF)包含1362 bp,总共编码453个氨基酸,并且编码的蛋白序列具有典型的去饱和酶特性:1个HPGG结构域、3个组氨酸保守区和1个N端细胞色素b5结构域。组织表达结果显示,Δ6 FAD基因在日本沼虾各个组织中均有表达,高表达于肌肉组织,且其表达水平显著高于其他组织(P<0.05),其次是卵子和鳃组织,在肝胰腺组织中表达量最低。饲料LNA水平上调Δ6 FAD基因的表达量。饲料中LNA水平显著上调肝胰腺Δ6 FAD基因的表达量,在L2.5组达到最大值。