Brain functions are known to be mainly modulated by adequate dietary intake. Inadequate intake as can be an excess or significant deficiency affect cognitive processes, behavior, neuroendocrine functions and synaptic plasticity with protective or harmful effects on neuronal physiology. Lipids, in particular, ω-6 and ω-3 long chain polyunsaturated fatty acids (LC-PUFAs) play structural roles and govern the different functions of the brain. Hence, the goal of this study was to characterize the whole brain fatty acid composition (precursors, enzymatic and non-enzymatic oxidation metabolites) of fish model of rainbow trout fed with three experimental plant-based diet containing distinct levels of eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5 ω-3) and docosahexaenoic acid (DHA, 22:6 ω-3) (0% for low, 15.7% for medium and 33.4% for high, total fatty acid content) during nine weeks. Trout fed with the diet devoid of DHA and EPA showed reduced brain content of total ω-3 LC-PUFAs, with diminution of EPA and DHA. Selected enzymatic (cyclooxygenases and lipoxygenases) oxidation metabolites of arachidonic acid (AA, 20:4 ω-6) decrease in medium and high ω-3 LC-PUFAs diets. On the contrary, total selected enzymatic oxidation metabolites of DHA and EPA increased in high ω-3 LC-PUFAs diet. Total selected non-enzymatic oxidation metabolites of DHA (not detected for EPA) increased in medium and high ω-3 LC-PUFAs diets. In conclusion, this work revealed for the first time in fish model the presence of some selected enzymatic and non-enzymatic oxidation metabolites in brain and the modulation of brain lipid content by dietary DHA and EPA levels.

已知大脑功能主要受饮食摄入量调节。摄入不足可能是过度或严重不足，会影响认知过程，行为，神经内分泌功能和突触可塑性，并对神经元生理产生保护或有害作用。脂质，特别是ω-6和ω-3长链多不饱和脂肪酸（LC-PUFA）发挥结构性作用，并控制大脑的不同功能。因此，本研究的目的是表征以三种不同含量的二十碳五烯酸（EPA，EPA）喂食的实验性植物性饮食喂养的虹鳟鱼鱼模型的全脑脂肪酸组成（前体，酶和非酶氧化代谢物）。 20：5ω-3）和二十二碳六烯酸（DHA，22：6ω-3）（低为0％，中为15.7％，高为33.4％，9周内的总脂肪酸含量）。饲喂不含DHA和EPA的鳟鱼，其ω-3LC-PUFAs的大脑含量降低，而EPA和DHA减少。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，花生四烯酸（AA，20：4ω-6）的某些酶促（环氧合酶和脂氧合酶）氧化代谢产物减少。相反，高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。饲喂不含DHA和EPA的鳟鱼，其ω-3LC-PUFAs的大脑含量降低，同时EPA和DHA减少。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，花生四烯酸（AA，20：4ω-6）的某些酶促（环氧合酶和脂氧合酶）氧化代谢产物减少。相反，高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。饲喂不含DHA和EPA的鳟鱼，其ω-3LC-PUFAs的大脑含量降低，而EPA和DHA减少。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，花生四烯酸（AA，20：4ω-6）的某些酶促（环氧合酶和脂氧合酶）氧化代谢产物减少。相反，高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，花生四烯酸（AA，20：4ω-6）的某些酶促（环氧合酶和脂氧合酶）氧化代谢产物减少。相反，高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，花生四烯酸（AA，20：4ω-6）的某些酶促（环氧合酶和脂氧合酶）氧化代谢产物减少。相反，高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选择酶氧化代谢物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。高ω-3LC-PUFAs日粮中DHA和EPA的总选定酶促氧化代谢产物增加。在中等和高ω-3LC-PUFAs日粮中，DHA的总选定非酶氧化代谢物（未检测到EPA）增加。总之，这项工作首次在鱼类模型中揭示了大脑中某些酶和非酶氧化代谢产物的存在以及饮食中DHA和EPA水平对脑脂质含量的调节作用。