食事性セレンは白筋の肥大成長を促進することでニジマス（Oncorhynchus mykiss）の体細胞成長を促進する

Dietary Selenium Promotes Somatic Growth of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) by Accelerating the Hypertrophic Growth of White Muscle.

• Li Wang
• Dianfu Zhang
• Sai Li
• Long Wang
• Jiaojiao Yin
• Zhen Xu
• Xuezhen Zhang

抄録

セレン（Se）は栄養学的に不可欠な微量元素であり、魚の成長に欠かせない元素である。しかし、その根本的なメカニズムは不明のままです。魚の体細胞の成長は白筋の成長に依存している。本研究では、稚ニジマス（Oncorhynchus mykiss）モデルを使用して魚の白筋成長にセレンの効果と基礎となるメカニズムを探ることを目的とした。魚には、30日間、栄養学的にSeレベル（それぞれ2と4mg/kg Se、）でセレン酵母を補わないか、または補充された基底食を与えた。その結果、セレン添加はマスの体細胞成長を有意に向上させることが示された。また、白筋の組織をベントレベルで組織学的・分子学的に解析したところ、Se 添加は白筋の総断面積、白筋繊維の平均径、タンパク質含有量、核数、個々の筋繊維の DNA 含有量を増加させ、カルパイン系やユビキチンプロテアソーム経路の活性を抑制することが明らかになった。以上のことから、本研究では、栄養範囲内の食事Seがカルパイン系やユビキチンが介在するタンパク質分解を抑制し、既存の筋繊維への筋芽細胞の融合を促進して白筋の肥大成長を促進し、ニジマスの体性成長を促進することを明らかにしました。これらの結果は、魚類の成長におけるセレンの役割についてのメカニズムを明らかにしたものである。

As a nutritionally essential trace element, selenium (Se) is crucial for fish growth. However, the underlying mechanisms remain unclear. Fish somatic growth relies on the white muscle growth. This study aimed to explore the effects and underlying mechanisms of Se on fish white muscle growth using a juvenile rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) model. Fish were fed a basal diet unsupplemented or supplemented with selenium yeast at nutritional dietary Se levels (2 and 4 mg/kg Se, respectively) for 30 days. Results showed that dietary Se supplementation significantly enhanced trout somatic growth. Histological and molecular analysis of trout white muscle tissues at the vent level showed that dietary Se supplementation elevated the total cross-sectional area of white muscle, mean diameter of white muscle fibers, protein content, nuclei number, and DNA content of individual muscle fiber, and suppressed the activities of calpain system and ubiquitin-proteasome pathway. Overall, this study demonstrated that dietary Se within the nutritional range inhibits calpain- and ubiquitin-mediated protein degradation and promotes the fusion of myoblasts into the existed muscle fibers to promote the hypertrophic growth of white muscle, thereby accelerating the somatic growth of rainbow trout. Our results provide a mechanistic insight into the regulatory role of Se in fish growth.