飼料添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影響

董曉慶，張東鳴，陳玉珂，曲桂娟，楊翼雨

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118）

飼料添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影響

董曉慶，張東鳴*，陳玉珂，曲桂娟，楊翼雨

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，吉林長(zhǎng)春 130118）

試驗(yàn)旨在研究飼料中添加不同濃度的抗菌肽對(duì)建鯉肌肉中粗蛋白、粗脂肪、氨基酸和脂肪酸含量的影響。根據(jù)飼料配方在基礎(chǔ)飼料中添加0、100、200、400、600 mg/kg的抗菌肽，制成5種飼料。選用健康的建鯉魚種300尾，隨機(jī)分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，飼養(yǎng)在15個(gè)100 水族箱中，養(yǎng)殖水體經(jīng)過(guò)曝氣處理，溫度控制在24～26℃，每周根據(jù)攝食情況調(diào)整投食量，試驗(yàn)期為60 d。結(jié)果表明：飼料中添加100、200、400 mg/kg抗菌肽可顯著提高肌肉中脯氨酸的含量（P＜0.05），添加100、200、400、600 mg/kg抗菌肽可顯著提高半胱氨酸的含量（P＜0.05）；添加400 mg/kg抗菌肽可顯著提高肌肉中粗蛋白質(zhì)的含量（P＜0.05）；400 mg/kg抗菌肽組肌肉中總氨基酸含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），200、400 mg/kg抗菌肽組必需氨基酸含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），600 mg/kg抗菌肽組肌肉中脂肪酸總量、不飽和脂肪酸總量和C18：2含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），100、200 mg/kg抗菌肽組肌肉中二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），100 mg/kg抗菌肽時(shí)DPA的含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），400 mg/kg抗菌肽時(shí)DHA含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。綜上所述，飼料中添加抗菌肽能夠提高建鯉魚種肌肉中蛋白質(zhì)、脯氨酸、半胱氨酸、EPA 和 DHA 的含量。

抗菌肽；建鯉；氨基酸；脂肪酸

魚類生活在復(fù)雜豐富的水體環(huán)境中，其生長(zhǎng)受到包括品種、環(huán)境、日糧組成、年齡及魚體尺寸等多種因素的影響。飼料中的營(yíng)養(yǎng)元素及環(huán)境中的物質(zhì)會(huì)隨著魚體的生長(zhǎng)而在動(dòng)物體內(nèi)沉積，因此外界和內(nèi)在因素的影響都會(huì)導(dǎo)致魚體肌肉成分的差異。魚體肌肉營(yíng)養(yǎng)成分決定了肌肉的質(zhì)量。蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪和脂肪酸含量是肌肉營(yíng)養(yǎng)成分的重要指標(biāo)。蛋白質(zhì)是由多種氨基酸組成的。有研究表明，飼料組成可影響動(dòng)物體內(nèi)游離氨基酸的含量[1]，進(jìn)而影響機(jī)體蛋白質(zhì)的含量。游離氨基酸能夠合成機(jī)體蛋白，為魚類生長(zhǎng)發(fā)育提供能量[2]，進(jìn)而在魚類體內(nèi)沉積。游離氨基酸能夠影響肉類的鮮味，如甘氨酸和組氨酸分別對(duì)魚類肌肉的甜味和肉香有影響。魚肉所含氨基酸的組成和含量是衡量魚類肌肉品質(zhì)的一個(gè)非常重要的指標(biāo)[3]。魚類肌肉中不僅含有豐富的氨基酸，還含有豐富的脂肪酸。一些必需脂肪酸如亞油酸、亞麻酸、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等魚類體內(nèi)并不能合成，只能通過(guò)外源供給或者通過(guò)改變脂肪酸合成途徑影響魚類肌肉中脂肪酸含量。在水產(chǎn)品肉質(zhì)香味中貢獻(xiàn)最大是花生四烯酸、亞油酸、亞麻酸、EAP和DHA，這些脂肪酸在特定的脂肪氧化酶的作用下，形成水產(chǎn)品特征性的鮮香氣味。魚肉中高度不飽和脂肪酸的組成及含量是評(píng)價(jià)魚肉品質(zhì)的重要指標(biāo)[4]。有研究表明，?；撬岷涂咕牡韧庠葱蕴砑觿┠軌蚋纳萍∪庵幸恍┌被岬暮縖5-6]。外源性中草藥復(fù)方制劑可提雞肉中高不飽和脂肪酸的比例和含量[7]，這說(shuō)明飼料添加劑可通過(guò)影響動(dòng)物肌肉中氨基酸和脂肪酸的含量進(jìn)而改善肌肉品質(zhì)。

抗菌肽具有多種生物學(xué)功能。研究表明外源添加抗菌肽能夠促進(jìn)魚類生長(zhǎng)[8]，提高機(jī)體免疫力[9]。而抗菌肽對(duì)魚類肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影響鮮見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)研究了不同添加濃度的抗菌肽對(duì)建鯉肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影響，為研究抗菌肽對(duì)魚類肌肉品質(zhì)的影響奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分 以魚粉、豆粕和玉米蛋白粉為主要蛋白源，制成蛋白質(zhì)含量為35.27%的配合飼料。試驗(yàn)用所有原料均粉碎并且過(guò)40目篩，按照一定的比例充分混合后擠壓成直徑為3.0 mm顆粒，曬干后備用飼喂。試驗(yàn)用飼料分為5組，各組抗菌肽添加量分別為 0、100、200、400、600 mg/kg。試驗(yàn)用抗菌肽由北京中農(nóng)穎泰生物技術(shù)有限公司提供，天蠶素抗菌活性肽≥100萬(wàn)U/g?；A(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見表1。

表1 日糧配方及營(yíng)養(yǎng)成分

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及飼養(yǎng)管理 飼養(yǎng)試驗(yàn)在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院動(dòng)物室的單循環(huán)控溫養(yǎng)殖系統(tǒng)中進(jìn)行。試驗(yàn)魚來(lái)自吉林省長(zhǎng)春市2814漁場(chǎng)。試驗(yàn)前馴化30 d，飼喂基礎(chǔ)飼料。試驗(yàn)正式開始時(shí)挑選體質(zhì)健壯、規(guī)格整齊的建鯉魚種300尾，隨機(jī)分成5組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20尾。隨機(jī)放養(yǎng)在15個(gè)水族箱（100 L）中，養(yǎng)殖密度為20 g/L，水源為曝氣自來(lái)水，水溫控制在24～26℃，pH為7.0，溶解氧≥5.0 mg/L，氨氮＜0.3 mg/L。試驗(yàn)期間每日按魚體重的2.5%～3%飽食投喂，分別飼喂5種飼料。每日分別于08:30和16:00各投喂1次，每天記錄攝食量和水溫變化情況，每周測(cè)1次水質(zhì)（pH、溶氧、氨氮）和水流速度。每周根據(jù)魚體的生長(zhǎng)及攝食情況調(diào)整投喂量，試驗(yàn)期為60 d。

1.3 樣品采集與保存 試驗(yàn)結(jié)束后，饑餓24 h，稱量體重后的魚立即進(jìn)行解剖，取背部肌肉，在65℃烘至風(fēng)干樣品，粉碎后備用。

1.4 指標(biāo)測(cè)定與分析方法

1.4.1 肌肉中營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 按照AOAC（2 000）[10]的方法，對(duì)魚肉的粗蛋白質(zhì)和粗脂肪進(jìn)行檢測(cè)。粗蛋白測(cè)定采用凱氏定氮法，粗脂肪測(cè)定采用索氏抽提法。肌肉中營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定均在風(fēng)干基礎(chǔ)上進(jìn)行。

1.4.2 肌肉中氨基酸含量測(cè)定方法及條件 將風(fēng)干樣品經(jīng)過(guò)酸水解后獲得水溶液，上氨基酸分析儀（日立l8900型）測(cè)定。色譜柱為離子交換樹脂色譜柱和茚三酮反應(yīng)柱。流動(dòng)相為B1-B6檸檬酸緩沖溶液，梯度洗脫條件見表2。檢測(cè)波長(zhǎng)分別為570 nm 和440 nm 。進(jìn)樣量為20 μL 。

1.4.3 肌肉中脂肪酸含量測(cè)定方法及條件 樣品經(jīng)正己烷和KOH-甲醇溶液處理后，獲得上清液上氣相色譜儀（Agilent 7890 氣相色譜儀，F(xiàn)ID檢測(cè)器）測(cè)定。色譜柱為FFAP 100 m、0.25 mm內(nèi)徑、膜厚0.25 μ m。升溫程序?yàn)?00℃保持5 min，5℃/min速度升至230℃，保持10 min。進(jìn)樣口溫度為250℃。檢測(cè)器溫度為260℃。載氣分別為氮?dú)猓?9.99%，流速1.0 mL/ min。分流比為20:1。進(jìn)樣量為1.0 μL。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 采用SPSS20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用單因素方差分析，進(jìn)行LSD和Duncan′s多重比較，分析組間差異顯著性。用不同英文字母表示差異顯著（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉中粗蛋白和粗脂肪含量的影響 由圖1可以看出，隨著飼料中抗菌肽添加濃度的增加，肌肉中粗蛋白含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，當(dāng)添加濃度為600 mg/kg時(shí)粗蛋白含量又有所下降，但依然高于對(duì)照組，添加量為400 mg/kg時(shí)肌肉中粗蛋白含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。隨著飼料中抗菌肽添加濃度的增加，肌肉中粗脂肪含量則呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，且添加濃度為200 mg/kg時(shí)肌肉中粗脂肪含量最低，各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異均不顯著（P＞0.05）。

表2 氨基酸測(cè)定梯度洗脫條件

圖 1 肌肉中蛋白質(zhì)和脂肪含量

2.2 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉氨基酸含量的影響 由表3可知，建鯉魚種肌肉中共檢測(cè)出17種氨基酸（色氨酸被水解未檢測(cè)到）?？傮w來(lái)看，建鯉魚種肌肉中總氨基酸和必需氨基酸含量在抗菌肽100～400 mg/kg添加范圍內(nèi)有升高的趨勢(shì)，但與對(duì)照組差異不顯著（P＞0.05）。600 mg/kg抗菌肽組肌肉中總氨基酸含量和必需氨基酸含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。600 mg/kg抗菌肽組建鯉肌肉中蘇氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、天門冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和絲氨酸含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。100、200、400、600 mg/kg抗菌肽組建鯉肌肉中半胱氨酸含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。100、200、400 mg/kg抗菌肽組建鯉肌肉中脯氨酸含量顯著高于對(duì)照組和600 mg/kg添加組（P＜0.05）。抗菌肽的添加對(duì)建鯉魚種肌肉中組氨酸和甘氨酸含量與對(duì)照組差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉脂肪酸含量的影響 從表4可知，建鯉肌肉中共檢測(cè)出11種脂肪酸。其中飽和脂肪酸（SFA）為3種，單不飽和脂肪酸（MUFA）為3種，多不飽和脂肪酸（PUFA）為5種。600 mg/kg抗菌肽組建鯉魚種肌肉中脂肪酸總量（TFA）、不飽和脂肪酸（UFA）總量和亞油酸（C18:2）含量顯著低于對(duì)照組 （P＜0.05）。100 mg/kg 抗菌肽組建鯉魚種肌肉中DPA和亞麻酸（r-C18:3）含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。100、200 mg/kg抗菌肽組建鯉魚種肌肉中EPA和DHA的含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。其他脂肪酸各組之間差異不顯著（P＞0.05）。

3 討 論

3.1 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉氨基酸含量的影響 動(dòng)物品種、年齡、營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)環(huán)境、飼養(yǎng)方式和屠宰方式是影響肌肉品質(zhì)的重要因素，其中營(yíng)養(yǎng)因素起著重要的調(diào)控作用[11-14]。本試驗(yàn)研究表明，外源添加一定量的抗菌肽能夠提高建鯉肌肉中蛋白質(zhì)的含量，且添加量為400 mg/kg時(shí)肌肉中粗蛋白質(zhì)含量最高，繼續(xù)增加抗菌肽添加量則蛋白質(zhì)含量有降低趨勢(shì)。這與抗菌肽對(duì)蛋白酶活性影響試驗(yàn)的結(jié)果相一致?？咕目赡芡ㄟ^(guò)改變腸道的微生物變化，進(jìn)而促進(jìn)了建鯉腸道消化酶的分泌，增加了對(duì)食糜中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收，如蛋白質(zhì)的吸收。而過(guò)量添加抗菌肽則導(dǎo)致腸道微生物菌群失調(diào)，抑制了消化酶的分泌，使消化吸收能力下降或者趨于平穩(wěn)，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力也下降，最終導(dǎo)致肌肉中蛋白質(zhì)沉積量降低。一般來(lái)說(shuō)，魚體氨基酸的組成及含量與飼料氨基酸的組成無(wú)相關(guān)性[15]，但飼料中添加某種成分可能會(huì)影響氨基酸的代謝途徑進(jìn)而影響肌肉中氨基酸的含量發(fā)生變化[16]。有研究表明，飼料中添加抗菌肽能夠提高蘆花雞肌肉中脯氨酸、丙氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸的含量，對(duì)賴氨酸、絲氨酸含量則有降低趨勢(shì)[17]。本研究結(jié)果表明，飼料中添加抗菌肽可提高建鯉肌肉中脯氨酸和半胱氨酸的含量，其他16中氨基酸含量均有不同程度的降低，這與在蘆花雞上的研究結(jié)果相似。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，400 mg/kg添加組肌肉中游離氨基酸總體含量減少，而肌肉中粗蛋白含量卻增加，這可能是因?yàn)楦嗟陌被嵊糜诤铣傻鞍踪|(zhì)，促進(jìn)了肌肉中蛋白質(zhì)的沉積，從而促進(jìn)魚體的生長(zhǎng)。肌肉中氨基酸含量的變化一方面可能是因?yàn)榭咕拈g接的影響了機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝與合成，從而影響體內(nèi)氨基酸含量的變化；另一方面抗菌肽可能在腸道中被分解成小肽和氨基酸，進(jìn)而被腸道消化吸收，導(dǎo)致體內(nèi)氨基酸含量變化。過(guò)量添加抗菌肽時(shí)，肌肉中蛋白質(zhì)和氨基酸含量均有降低趨勢(shì)，這可能是因?yàn)檫^(guò)量添加抗菌肽導(dǎo)致腸道菌群失調(diào)，使消化吸收能力受到影響，抑制了機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)飼料的消化吸收，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)氨基酸吸收能力的下降，從而降低機(jī)體對(duì)氨基酸的利用，減少在組織中的沉積。產(chǎn)生這一試驗(yàn)結(jié)果的具體原因則有待于進(jìn)一步深入研究。

表3 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉氨基酸含量的影響 %

表4 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉脂肪酸含量的影響 %

3.2 飼料中添加抗菌肽對(duì)建鯉肌肉脂肪酸含量的影響 魚體肌肉中脂肪酸的含量與魚類攝取飼料的種類和飼料中的脂肪水平等因素密切相關(guān)[18-19]。多不飽和脂肪酸對(duì)魚類的意義重大，其含量的高低不但可以影響魚類的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[20]，還對(duì)魚體生理方面有重要影響[21-22]。EPA和DHA是最重要的不飽和脂肪酸，EPA和DHA具有能夠促進(jìn)大腦發(fā)育和增強(qiáng)記憶力的功能。食用富含DHA和EPA的肉類能夠幫助降低膽固醇，預(yù)防心血管疾病的發(fā)生。因此，魚類肌肉中EPA和DHA的含量是研究魚類肌肉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。有研究表明，飼糧中添加中草藥復(fù)方制劑可提高不飽和脂肪酸的比例和含量[10]。本試驗(yàn)中得出適量抗菌肽的添加提高了建鯉肌肉中多不飽和脂肪酸C18:3、C20:5、C22:5和C22:6的含量，隨著添加劑量的增加，不飽和脂肪酸的含量有降低的趨勢(shì)。一方面可能是因?yàn)榭咕母淖兞四c道的內(nèi)環(huán)境，影響了機(jī)體對(duì)脂類的消化吸收和代謝；另一方面可能是因?yàn)榭咕牡奶砑哟碳ち私庺~種機(jī)體的抗氧化系統(tǒng)，使抗氧化酶活性升高，保護(hù)了體內(nèi)這些不飽和脂肪酸不被氧化，從而增加了機(jī)體中多不飽和脂肪酸的含量，而過(guò)高的抗菌肽添加使抗氧化酶活性降低，導(dǎo)致不飽和脂肪酸的酸化，從而使不飽和脂肪酸含量下降。這一研究結(jié)果對(duì)改善建鯉肌肉品質(zhì)具有重要意義。

4 結(jié) 論

在本試驗(yàn)條件下，飼料中添加100、200、400 mg/kg抗菌肽均可提高建鯉肌肉中蛋白質(zhì)、脯氨酸和半胱氨酸的含量，飼料中添加100、200 mg/kg抗菌肽可提高肌肉中EPA和DHA的含量，這對(duì)深入研究抗菌肽對(duì)魚類肌肉品質(zhì)的貢獻(xiàn)具有重要意義。

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Efects of Antimicrobial Peptides on Muscle A mino Acid and Fatty Acid Composition in Common Carp (CyPrinus carpio )

DONG Xiao-qing, ZHANG Dong-ming*, CHEN Yu-ke, QU Gui-juan,YANG Yi-yu
(Faculty of Animal Science and Technology, Jilin Agricultural University, Jilin Changchun 130118, China)

This experiment was conducted to study the effects of antimicrobial peptide (AMPs) on the amino acid and fatty acid contents in muscles of common carps (Cyprinus carpio) . AMPs was mixed in-to the basal feed in the ratios of 0 , 100 , 200 , 400 , 600 mg/kg and mixed sufciently according to formulation. Ⅰnitially 300 healthy fsh were chosen for experiment. Fish were divided into 5 groups and triplicate was set in each group. Fish were fed in 15 aquariums (100 L) at the density of 20 g/L. Water resource was tap water with aeration; the temperature was controlled 24-～26 C℃, Feeding rate was regulated weekly according to growth and feed intake; the experiment lasted 60 days. The results showed that the content of proline in muscle was signifcantly higher than that of the control (P＜0.05) with 100, 200 and 400 mg/kg AMPs groups. The content of cysteine was signifcantly higher than that of the control (P＜0.05) with 100, 200, 400 and 600 mg/kg AMPs groups.The content of protein was signifcantly higher than that of the control (P＜0.05) with 400 mg/kg AMPs groups.The content of total amino acid was signifcantly lower than that of the control (P＜0.05) with 400 mg/kg AMPs groups.The content of essential amino acid was signifcantly lower than that of the control (P＜0.05) with 200 and 400 mg/kg AMPs groups.The content of total fatty acids ,unsaturated fatty acids and C182 was signifcantly lower than that of the control (P＜0.05) with 600 mg/kg AMPs groups.The content of EPA and DHA was significantly higher than that of the control (P＜0.05) with 200 and 400 mg/kg AMPs groups.The content of DPA was signifcantly higher than that of the control (P＜0.05) with 100 AMPs groups.The content of DHA was signifcantly lower than that of the control (P＜0.05) with 400 mg/kg AMPs groups. Ⅰn conclusion, dietary AMPs supplementation can improve the content of protein, proline, cysteine, EPA, DPA, DHA of carp muscle.

Antimicrobial peptides; Common carp; Amino acid; Fatty acid

S965.116

A

10.19556/j.0258-7033.2017-01-079

2016-04-28；

2016-06-08

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（30671621、30972191、31372540）；吉林省發(fā)改委產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究與開發(fā)項(xiàng)目（2011002-1）；東北老工業(yè)基地外貿(mào)發(fā)展項(xiàng)目；吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)青年教師科研基金項(xiàng)目（201119）

董曉慶（1978-），在讀博士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)樗a(chǎn)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料添加劑，E-mail: dxq200912@163.com

*通訊作者：張東鳴，E-mail: dongmingzhang0431@aliyun.com