蛋氨酸及其羥基類似物對(duì)肉雞肌肉蛋白質(zhì)合成及質(zhì)構(gòu)特性的影響

唐 雪，趙瑞英，于 瑋，趙 琰，施用暉，樂(lè)國(guó)偉

(江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇無(wú)錫214122)

家禽生長(zhǎng)周期短，代謝強(qiáng)度大，是研究機(jī)體生長(zhǎng)性能和肌肉蛋白質(zhì)合成的理想模型。蛋氨酸是家禽日糧的第一限制氨基酸，基礎(chǔ)飼糧中添加適宜水平蛋氨酸可以提高家禽生長(zhǎng)性能。不同形式的蛋氨酸促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)合成能力存在差異，進(jìn)而影響肌肉生長(zhǎng)發(fā)育。目前，常用的蛋氨酸源包括DL-蛋氨酸(DLM)和蛋氨酸羥基類似物(HMTBA)。研究發(fā)現(xiàn)，添加等摩爾水平DLM 和HMTBA，HMTBA 可顯著提高肉雞生長(zhǎng)性能，且效果優(yōu)于DLM［1］。此外，HMTBA具有一定的抗氧化活性。在熱應(yīng)激條件下，肉雞體內(nèi)HMTBA 吸收率顯著高于DLM［2］。楊永蘭［3］等發(fā)現(xiàn)高脂日糧促發(fā)小鼠氧化應(yīng)激，飼喂一定劑量HMTBA 可顯著提高肥胖組小鼠腿肌率，減輕肌肉氧化應(yīng)激程度。目前，有關(guān)HMTBA 的研究主要集中在體內(nèi)代謝轉(zhuǎn)化、抗氧化以及生長(zhǎng)性能方面，而有關(guān)HMTBA 對(duì)于肌肉蛋白質(zhì)合成及肌肉質(zhì)構(gòu)特性的研究，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此，本實(shí)驗(yàn)以雄性羅斯肉雞為研究對(duì)象，比較分析不同劑量DLM 以及HMTBA影響肉雞肌肉蛋白質(zhì)合成及質(zhì)構(gòu)特性的差異。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雄性羅斯肉雞 江蘇無(wú)錫祖代雞場(chǎng)有限公司;DLM(純度98%)、HMTBA(純度88%) 安迪蘇(ADISEEO)上海公司;糖原、葡萄糖和腺苷三磷酸酶(ATPase)檢測(cè)試劑盒 南京建成生物工程研究所。

Multiskan Mk3 酶標(biāo)儀 美國(guó)Thermo 公司;F96熒光分光光度計(jì) 上海棱光技術(shù)有限公司;5804R 冷凍離心機(jī) 德國(guó)Eppendorf 公司;DK-600 型電熱恒溫水槽 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;TA.XT2i 型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems 公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及設(shè)計(jì)

105 只健康雄性羅斯肉雞(1 日齡，體重約49g)，隨機(jī)分為:對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組(0.1% DLM 組、0.3%DLM 組、0.1% HMTBA 組以及0.3% HMTBA 組)。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，實(shí)驗(yàn)組飼喂添加不同劑量DLM 和HMTBA 的基礎(chǔ)日糧。每組3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)5 只雞?；A(chǔ)日糧配制參考1994 年NRC 標(biāo)準(zhǔn)及《肉仔雞營(yíng)養(yǎng)需要推薦標(biāo)準(zhǔn)》(ZB B43005#86)。

肉雞采用籠養(yǎng)，24h 光照，自由采食，充足飲水，常規(guī)免疫。實(shí)驗(yàn)周期46d，1 ～21d 飼喂前期顆粒飼料，其中DLM 組和HMTBA 組添加量為0.1% 和0.3%。22 ～46d 飼喂后期顆粒飼料，DLM 組和HMTBA 組添加量為0.08% 和0.24% (表1)。每隔7d 清晨空腹稱重，記錄飼料消耗量，計(jì)算體增重、采食量以及飼料轉(zhuǎn)化率。

表1 基礎(chǔ)日糧組成(%)Table 1 Ingredient composition of the basal diets

1.3 樣本采集

在實(shí)驗(yàn)第46 天，肉雞頸脈放血，剝離兩側(cè)腿肌，稱重，計(jì)算腿肌率，腿肌率(%)= 腿肌重/全凈膛重×100。取左側(cè)腓腸肌，-80℃保存，右側(cè)腓腸肌指標(biāo)用于肌肉質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定。

1.4 肌肉總RNA、DNA 及蛋白含量測(cè)定

參照Quentin(2003)方法［4］，取部分腓腸肌用生理鹽水按1∶10(w/v)冰浴勻漿，制備肌肉組織勻漿液，加入等體積4%高氯酸混合后，靜置30min，紫外分光光度法測(cè)定總RNA 及DNA 含量，考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定蛋白濃度，計(jì)算CS 比值(μg/mg)=總RNA(μg/g)/蛋白質(zhì)含量(mg/g)。

1.5 肌肉能量代謝相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

肌肉糖原和葡萄糖含量、腺苷三磷酸酶(ATPase)活性采用試劑盒測(cè)定，并嚴(yán)格按照說(shuō)明書進(jìn)行。

1.6 肌肉質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

屠宰后45min 內(nèi)，取部分腓腸肌用蒸餾水按1∶5(w/v)制備勻漿液，測(cè)定肌肉pH。參照王志祥等［5］方法，測(cè)定肌肉失水率。將同一部位肌肉切成1.5cm×1.5cm ×0.5cm 立方塊，置于TAXT2i 型質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)。測(cè)定時(shí)沿肌纖維垂直方向壓縮樣品高度50%，測(cè)定條件:探頭P35，距離20mm，測(cè)前速度2.00mm/s，測(cè)試速率:2.00mm/s，測(cè)后速度:10mm/s，探頭兩次測(cè)定間隔時(shí)間5s，觸發(fā)類型為自動(dòng)。

1.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)方法

數(shù)據(jù) 以 Mean ± SD 表 示，用 Excel2000 和SPSS13.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行ANOVA 方差分析和Duncan 多重比較，顯著水平為p =0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同蛋氨酸源對(duì)肉雞日增重、腿肌重以及腿肌率的影響

由表2 可知，與對(duì)照組相比，基礎(chǔ)飼糧中添加0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可提高肉雞日增重、腿肌重以及腿肌率，且0.3% HMTBA 組差異顯著(p ＜0.05)，而0.1%DLM 組和0.3% DLM 組則無(wú)顯著性差異(p ＞0.05)，這一結(jié)果與以往研究一致［6］。腿肌是家禽肌肉沉積的重要部位，本研究結(jié)果表明，相較于DLM，HMTBA 能更好地提高肉雞生長(zhǎng)性能。

表2 不同蛋氨酸源對(duì)46 日齡肉雞日增重、腿肌重和腿肌率的影響Table 2 Effect of DLM and HMTBA on body weight gain，leg muscle weight and leg muscle rate of broiler chickens at 46 days of age

表3 不同蛋氨酸源對(duì)46 日齡肉雞蛋白質(zhì)合成能力的影響Table 3 Effect of DLM and HMTBA on the ability of protein synthesis of broiler chickens at 46 days of age

表4 不同蛋氨酸源對(duì)46 日齡肉雞肌肉能量代謝的影響Table 4 Effect of DLM and HMTBA on energy metabolism of broiler chickens at 46 days of age

表5 肉雞肌肉pH、失水率及肌肉全質(zhì)構(gòu)分析Table 5 Effect of DLM and HMTBA on pH，drop loss and flesh texture properties of muscle in broiler chickens at 46 days of age

2.2 不同蛋氨酸源對(duì)肉雞蛋白質(zhì)合成能力的影響

從表3 中可以看出，與對(duì)照組相比，添加HMTBA 均可顯著提高肌肉蛋白質(zhì)含量(p ＜0.05)，但DNA 含量無(wú)顯著性差異(p ＜0.05)。而添加0.1%DLM、0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可顯著提高RNA 含量及CS 值(p ＜0.05)。

肌肉是機(jī)體蛋白質(zhì)沉積的主要部位，從出生到成年，肌肉占全身質(zhì)量的比例凈增加30%～45%，肌肉蛋白質(zhì)沉積是機(jī)體蛋白質(zhì)合成與降解雙向調(diào)節(jié)的共同結(jié)果［7］，因此，調(diào)控蛋白質(zhì)代謝，對(duì)于肌肉沉積以及機(jī)體生長(zhǎng)具有至關(guān)重要的作用。在蛋白質(zhì)合成過(guò)程中，mRNA 和tRNA 是重要的參與者。在較好的生長(zhǎng)環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)條件下，動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)合成速度加快，胞內(nèi)RNA 濃度隨之增加［8］。因此，肌肉組織中RNA 含量在一定程度上反映了機(jī)體蛋白質(zhì)合成速率。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，適宜劑量的DLM 和HMTBA可提高肌肉總RNA 含量。蛋白質(zhì)生物合成亦稱為翻譯(Translation)，核糖體翻譯效率直接影響著蛋白質(zhì)合成效率。CS(RNA/蛋白質(zhì))比值作為反映蛋白質(zhì)合成時(shí)核糖體翻譯效率的指標(biāo)［9］，對(duì)研究蛋白質(zhì)合成具有重要意義。研究發(fā)現(xiàn)，基礎(chǔ)魚糧中添加殼聚糖后，魚體肌肉核糖體翻譯效率顯著提高，蛋白質(zhì)合成速度加快，促進(jìn)魚體生長(zhǎng)［10］。本研究結(jié)果表明，基礎(chǔ)日糧中添加DLM 和HMTBA，肌肉CS 值顯著提高，表明DLM 和HMTBA 均能較好地提高蛋白質(zhì)合成效率。

2.3 不同蛋氨酸源對(duì)肉雞肌肉能量代謝的影響

由表4 可知，與對(duì)照組相比，DLM 組肌肉糖原含量無(wú)顯著性差異(p ＞0.05)，而添加0.3% HMTBA 可顯著降低肌肉糖原含量。此外，0.1% DLM 組和0.3% HMTBA 組可顯著提高葡萄糖含量且0.3%HMTBA 組顯著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性(p ＜0.05)，而0.1% DLM 組和0.3%DLM 組Na+K+-ATPase 和Mg2+-ATPase 活性則無(wú)顯著性差異(p ＞0.05)。

蛋白質(zhì)合成過(guò)程伴隨能量消耗［11］。當(dāng)胞內(nèi)ATP減少、AMP/ATP 比率增高時(shí)，激活能量感知因子AMPK，以增強(qiáng)ATP 產(chǎn)生的代謝過(guò)程如糖原分解、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)、蛋白質(zhì)分解、脂肪酸氧化，并抑制消耗ATP 的代謝過(guò)程如蛋白質(zhì)合成、糖原合成等，以此維持能量代謝的穩(wěn)定［12-14］。研究發(fā)現(xiàn)，肥胖型肉雞胸肌中糖原含量及糖酵解能力顯著高于瘦型雞，且肌肉pH 較低，肉色較淺，肉質(zhì)較差［15］。本研究結(jié)果顯示，基礎(chǔ)日糧中添加DLM 和HMTBA 對(duì)肌肉糖原含量無(wú)顯著性影響，但可顯著提高葡萄糖含量。此外添加0.1% HMTBA 和0.3%HMTBA 可顯著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性，表明一定劑量的HMTBA 可在一定程度上調(diào)控肌肉能量代謝，其可能是通過(guò)提高胞內(nèi)ATP 水平，以提供蛋白質(zhì)合成過(guò)程所需要的能量。

2.4 不同蛋氨酸源對(duì)肉雞肌肉品質(zhì)的影響

由表5 可知，與對(duì)照組相比，DLM 和HMTBA 對(duì)于肉雞屠宰后45min 內(nèi)肌肉pH 無(wú)顯著影響(p ＞0.05)，但失水率呈降低趨勢(shì)，且0.1% HMTBA 組和0.3% HMTBA 組失水率差異顯著(p ＜0.05)。肌肉全質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果顯示，與對(duì)照組相比，添加DLM 和HMTBA 對(duì)肌肉彈性以及粘結(jié)性無(wú)顯著性影響(p ＞0.05)。而0.3% DLM 組和0.3% HMTBA 組硬度、咀嚼度及膠著性均顯著降低(p ＜0.05)，其中以0.3%HMTBA 組差異最為顯著。

肉品質(zhì)構(gòu)特性是一種重要的感官指標(biāo)［16］，直接關(guān)系到肉的嫩度、可食性，口感和加工出品率［17］。研究發(fā)現(xiàn)，與DLM 相比，肉雞飼喂HMTBA 可更好地改善胸肌及腿肌肉色［18］。本研究結(jié)果顯示，DLM 和HMTBA 在一定程度上均可降低肉雞肌肉硬度、咀嚼度、膠著性及失水率，其中HTMBA 效果優(yōu)于DLM，表明HMTBA 通過(guò)改變肌肉質(zhì)構(gòu)特性，可更好地提高肌肉嫩度，改善口感，進(jìn)而提升肌肉的整體品質(zhì)。

3 結(jié)論

本文初步證實(shí)了HMTBA 相比于DLM 可更好地提高肉雞生長(zhǎng)性能、加速肌肉蛋白質(zhì)合成、促進(jìn)肌肉生長(zhǎng)。HMTBA 可在一定程度上調(diào)控肌肉能量代謝，降低肌肉失水率、咀嚼度、粘結(jié)性以及硬度，有效改善肌肉品質(zhì)，其具體的作用機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。

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