李远友教授课题组在脂类研究顶级期刊发表高水平综述

审核发布:宣传部 费思迎 来源单位及审核人:海洋学院 刘文生  发布时间:2021-03-18浏览次数:4355

  近日,我校海洋学院李远友教授课题组在脂类研究领域的国际顶级期刊Progress in Lipid Research发表“Regulation of long-chain polyunsaturated fatty acid biosynthesis in teleost fish”的综述(online网址:https://doi.org/10.1016/j.plipres.2021.101095)。华南农业大学及岭南现代农业科学与技术广东省实验室为该文第一完成单位,我校李远友和谢帝芝老师分别为主通讯作者和第一作者。

  PLR为Q1 Top期刊,最新IF为15.083,仅接受邀请投稿,年发文量25篇,在“Biochemistry, Genetics and Molecular Biology”大类407种期刊中排名第5。该综述得以发表,说明李远友课题组在鱼类营养研究领域已具有重要的国际影响力。

  长链多不饱和脂肪酸(long-chain polyunsaturated fatty acid,LC-PUFA)是人类和包括鱼类在内的所有脊椎动物的必需脂肪酸(EFA),主要包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA);它们对于促进人的大脑发育和防止心脑血管疾病具有特别重要的作用,故有“脑黄金”、“心脑金”之称。鱼类等水生动物是人类获取LC-PUFA的主要食物来源,而畜禽及鸡蛋和牛奶中含量很低,这赋予了鱼类对于人类健康具有最特别的营养价值。

  一般而言,淡水鱼和洄游性鲑鱼具有将18C亚麻酸和亚油酸合成LC-PUFA的能力,而绝大部分海水鱼的LC-PUFA合成能力缺乏或很弱,故其配合饲料中需要添加富含LC-PUFA的鱼油才能满足其正常生长发育对EFA的需要。我国是鱼油第一进口国,超过2/3鱼油需要进口,每年消耗全球鱼油流通总量50-60%,急需研发利用其它油脂替代鱼油的技术,以解决水产养殖对鱼油依赖性过强的“卡脖子”问题。鱼油资源短缺且价格昂贵的情况严重制约水产养殖业的健康可持续发展。为解决鱼油制约我国水产养殖业的“卡脖子”问题,李远友课题组近10多年来专注鱼类脂质营养与代谢调控机制研究,在鱼类LC-PUFA合成特性及调控机制、鱼类脂肪酸精准营养及配合饲料的鱼油替代技术等方面的研究工作取得多项重要创新性突破,相关成果居国际前沿水平。

  该课题在黄斑蓝子鱼(Siganus canaliculatus)中首次报道海水鱼具有LC-PUFA合成能力且该能力与水体盐度有关,修正了鱼类营养学界普遍认为的“海水鱼缺乏LC-PUFA合成能力或该能力很弱”的观点,论文投稿后仅53天即online发表 (Li等, 2008,CBP, 151B: 183-190.)。接着,他们从该鱼中克隆到5种LC-PUFA合成关键酶基因并完成功能鉴定,包括2种脂肪酸去饱和酶(∆4 Fad、∆6/∆5 Fad)及3种碳链延长酶(Elovl4、Elovl5、Elovl8)基因,从而使该鱼成为LC-PUFA合成途径被完全阐明的首个海水鱼类;其中,∆4 Fad和∆6/∆5 Fad分别是脊椎动物和海水鱼中的首次报道,该成果发表在PNAS (美国科学院院刊)上(Li等, 2010, 107: 16840-16845),此为我国水产界首次以国内地址为第一/通讯作者单位在PNAS上发表论文。

  在此基础上,课题组通过系列研究,基本揭示了蓝子鱼LC-PUFA合成的转录调控和转录后调控机制。其中,重要创新性发现包括:首次报道转录因子HNF4α和Pparγ参与脊椎动物的LC-PUFA合成调节,揭示Sp1在决定脊椎动物LC-PUFA合成关键酶基因的转录控制中具有重要作用;首次报道miRNA参与脊椎动物LC-PUFA合成调控作用(目前国际上尚未见其他鱼类或脊椎动物有关miRNA参与LC-PUFA合成调控的研究报道)。

  此外,该课题组还对卵形鲳鲹(金鲳)、石斑鱼、罗非鱼等我国南方重要养殖鱼类的LC-PUFA合成能力及必需脂肪酸需求特性进行了研究,并已初步研发出可进行产业化推广应用的卵形鲳鲹高效环保配合饲料。上述研究成果不仅对于全面阐明鱼类LC-PUFA合成调控机制这一重要科学问题具有重要理论意义和学术价值,而且对于提高鱼油替代技术、降低水产配合饲料对鱼油的依赖,为解决制约我国水产养殖业的鱼油“卡脖子”问题具有重要现实意义。

  基于上述研究成果,李远友联合英国斯特林大学、西班牙高等科学研究委员会盐塔水产研究所、汕头大学等单位多年来的合作伙伴撰写了该综述论文,其中该综述作者参与发表的论文占引用的174篇参考文献的47%。该文不仅可为读者了解硬骨鱼类LC-PUFA生物合成调控机制研究进展提供一个较全面的认识,同时可为研发提高鱼类内源性LC-PUFA合成能力的方法提供新见解,对于减少水产饲料对鱼油的依赖,保持或增加养殖鱼类的LC-PUFA含量及营养品质具有重要现实意义。

  该论文工作得到国家自然科学基金重点国际合作研究项目(31110103913)及面上项目(31873040,30972266, 30671629, 31702357)、科技部国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项(2018YFD0900400)等项目的资助。(文图/海洋学院 谢帝芝)


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