谷氨酰胺對肉雞生長性能、脂肪沉積和脂質(zhì)代謝的影響

■馬建爽 常文環(huán) 李 陽 劉國華 蔡輝益

（中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點開放實驗室 生物飼料開發(fā)國家工程研究中心，北京 100081）

近些年來，對禽肉需求的日益增長使養(yǎng)殖者和動物營養(yǎng)學家致力于提高家禽的生長速率，但是研究表明家禽的快速生長影響肉品質(zhì)，尤其是家禽的腹脂增加，肌肉脂肪減少。肉品質(zhì)與動物機體脂肪的分布關(guān)系密切，腹脂不僅影響屠宰性能還污染環(huán)境，肌肉脂肪可以提高肉的嫩度和風味，改善動物的胴體性能。因此，研究如何利用營養(yǎng)手段在既能充分發(fā)揮肉雞生長潛力的前提下，改善肉雞的脂肪代謝、沉積與分布具有重要的現(xiàn)實意義。

谷氨酰胺(Glutamine, Gln）作為肌肉和血液中含量較豐富的一種游離氨基酸，其最重要的生理功能是作為組織間轉(zhuǎn)氨基作用的載體，是合成嘌呤、嘧啶、氨基酸、蛋白質(zhì)和核酸等的主要前體。一般情況下，Gln為非必需氨基酸，但當動物處于應激、快速生長時期或病理狀態(tài)時，動物機體對Gln的需要量大大超過了機體合成能力，內(nèi)源合成的Gln 不能滿足需要時，此時Gln 就變成了必需氨基酸。研究表明，外源添加Gln 可以增加肉雞的平均日增重，提高生長性能；降低腹脂率，改善肉雞的屠宰性能；改善肉仔雞肉品質(zhì)，提高雞肉鮮味和抗氧化能力；改善腸道結(jié)構(gòu)和酶活。關(guān)于Gln 的報道已較多，但關(guān)于飼糧中添加Gln對肉雞脂肪代謝的影響及作用機制的研究報道較少。為此，本試驗旨在研究飼糧中添加不同水平的Gln 對肉仔雞的生長性能、脂肪沉積和分布及脂質(zhì)代謝的影響，從而為肉雞雞肉品質(zhì)的營養(yǎng)調(diào)控提供科學支持。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及飼糧

選用240 只1 日齡愛拔益加（AA）肉公雞。參照中國肉雞營養(yǎng)需要（NY/T 33—2004）和美國NRC（1994）肉雞營養(yǎng)需要配制而成的粉狀基礎(chǔ)飼糧，其原料組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理

本試驗采用單因素完全隨機分組試驗設(shè)計，將240 只肉雞隨機分為4 組，每組6 個重復，每個重復10只。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧、試驗組分別飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加0.4%、0.8%和1.2%的Gln。Gln 購于北京惠康源科技有限公司，純度≥98%。飼養(yǎng)試驗持續(xù)42 d。每天觀察試驗雞的精神狀態(tài)、食欲及糞便情況，記錄死亡只數(shù)。按常規(guī)程序進行預防免疫。

1.3 樣品采集及測定

1.3.1 生長性能測定

試驗于第42 d 早晨空腹稱重。前一天20:00 禁食，自由飲水，于次日08:00 以重復為單位稱重，記錄耗料量，計算肉雞的平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風干基礎(chǔ)）

1.3.2 脂肪沉積

1.3.2.1 腹脂率的測定

參照中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準（NY/T823—2004）中的度量統(tǒng)計方法對肉雞腹脂指標進行計算。于試驗第42 d，禁食12 h后，每個重復隨機選擇1只接近平均體重的雞，稱重。頸靜脈放血處死，脫羽，去除腳角質(zhì)層、趾殼、喙殼、氣管、食道、嗉囊、腸、心、肝、腺胃、肌胃、脾、胰、膽、生殖器官、脂肪及頭、腳的重量后稱重，記為全凈膛重。稱取腹部脂肪和肌胃周圍的脂肪重，記為腹脂重。計算公式如下：

腹脂率(%)=腹脂重/(全凈膛重+腹脂重)×100

1.3.2.2 肌肉脂肪含量的測定

參照中國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準（NY/T823—2004），在試驗第42 d 采集肉雞的胸大肌和腓腸肌10 g 左右樣品。切碎后置于冷凍干燥機中凍干，然后經(jīng)過粉碎機粉碎，過40 目篩。采用索氏提取法測定肌肉脂肪含量，結(jié)果以鮮重表示。

1.3.3 血清生化指標測定

在肉雞42 d時，每個重復隨機選擇1只接近平均體重的雞進行采血。頸靜脈采集血液10 ml，置于一次性真空采血管(內(nèi)含分離膠與促凝劑)內(nèi)，室溫靜置1 h 后，3 500 r/min 離心10 min 制備血清，分裝于EP管中-20 ℃冰箱保存。測定時取血清，流水解凍。甘油三酯(TG)、總膽固醇(CHOL)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)含量用全自動生化分析儀進行測定；瘦素和胰島素含量采用購自北京北方生物技術(shù)研究所的放射免疫試劑盒進行測定；脂聯(lián)素含量采用購自北京雅安達生物技術(shù)有限公司的ELISA 試劑盒進行測定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標準差”表示，采用SPSS 19.0 軟件中的one-way ANOVA 過程進行單因素方差分析，Duncan's 法進行各組間多重比較，以P＜0.05 作為差異顯著性判斷標準。

2結(jié)果

2.1 飼糧中添加Gln對肉雞1～42日齡生長性能的影響(見表2)

由表2 可見，與對照組相比，日糧中添加0.8%和1.2%谷氨酰胺可顯著提高肉雞ADFI、ADG 和BW（P＜0.05），但是0.8%和1.2%谷氨酰胺組間差異不顯著（P＞0.05）。與對照組相比，各試驗組肉雞的F/G 沒有顯著降低（P＞0.05）。與對照組相比，日糧中添加0.4%谷氨酰胺對肉雞ADFI、ADG、F/W 和BW 均無顯著影響（P＞0.05）。

表2 Gln對肉雞1～42日齡生長性能的影響

2.2 飼糧中添加Gln 對肉雞42 d 的腹脂率和肌肉脂肪含量的影響(見表3)

由表3 可知，與對照組相比，0.8% Gln 顯著降低了肉雞的腹脂率（P＜0.05），0.4%和1.2% Gln對肉雞腹脂率無顯著影響（P＞0.05）。0.8%和1.2% Gln 組肉雞胸肌脂肪含量顯著高于對照組（P＜0.05），且0.8%和1.2% Gln 組間差異不顯著（P＞0.05），0.4% Gln 組與對照組和其他試驗組差異均不顯著（P＞0.05）。0.4%和0.8% Gln 組肉雞腿肌脂肪含量顯著高于1.2% Gln 組（P＜0.05），但與對照組差異不顯著（P＞0.05）。

表3 Gln對肉雞42 d腹脂率和肌肉脂肪含量的影響

2.3 飼糧中添加Gln對肉雞42 d血脂含量的影響(見表4)

從表4可以看出，與對照組相比，添加0.8% Gln可以顯著降低血清中TG 含量（P＜0.05），但添加0.4%和1.2% Gln對血清中TG含量無顯著影響（P＞0.05），各試驗組血清中TG含量無顯著差異（P＞0.05）；與對照組相比，0.8% Gln 組肉雞血清CHOL 含量顯著降低了，但0.4%和1.2% Gln組血清中CHOL含量無顯著變化（P＞0.05），0.8%和1.2%試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；與對照組相比，各試驗組肉雞血清中HDL和LDL含量無顯著變化（P＞0.05），但血清中LDL含量有降低趨勢。

2.4 飼糧中添加Gln 對肉雞42 日齡血清中激素含量的影響(見表5)

由表5 可見，與對照組相比，飼糧中添加Gln，各試驗組肉雞血清中瘦素含量無顯著變化（P＞0.05）；0.4%和0.8% Gln 組肉雞血清中胰島素含量顯著高于對照組和1.2% Gln組（P＜0.05），但兩試驗組間差異不顯著（P＞0.05）；飼糧中添加Gln 顯著降低了肉雞血清中脂聯(lián)素含量（P＜0.05），且0.8% Gln組顯著低于其他試驗組（P＜0.05）。

表4 Gln對肉雞42 d血脂含量的影響(mmol/l)

表5 Gln對肉雞42日齡血清激素含量的影響(ng/ml)

2.5 肉雞血清中激素含量與脂肪沉積指標之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)(見表6)

由表6可見，肉雞42 d的腹脂率與血清中瘦素和胰島素含量顯著負相關(guān)（P＜0.05），與血清脂聯(lián)素含量顯著正相關(guān)（P＜0.05）；胸肌脂肪含量與血清瘦素和胰島素含量無顯著關(guān)系（P＞0.05），與血清脂聯(lián)素含量顯著負相關(guān)（P＜0.05）；腿肌脂肪含量與血清瘦素和胰島素含量存在顯著的正相關(guān)（P＜0.05），但與血清脂聯(lián)素含量間無顯著負相關(guān)（P＞0.05）；血清中瘦素含量與血清胰島素顯著正相關(guān)（P＜0.05），與血清脂聯(lián)素含量無顯著關(guān)系（P＞0.05）；血清胰島素含量與血清脂聯(lián)素含量間存在顯著的負相關(guān)（P＜0.05）。

表6 激素含量與脂肪沉積之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)

3 討論

3.1 飼糧中添加Gln對肉雞1～42日齡生長性能的影響

Gln 作為動物體內(nèi)一種重要的條件性必需氨基酸，在動物生長發(fā)育和物質(zhì)代謝的過程中具有非常關(guān)鍵的調(diào)控作用。周聯(lián)高等研究報道，飼糧中添加0.2%和0.4% Gln 可以促進肉雞生長，其中0.2% Gln添加效果更好；Fasina 等表明，1.0% Gln 可以促進1～14 日齡肉仔雞的體重增加；林金法等報道，添加0.5%、1.0%、1.5%的Gln可以提高肉雞的日增重，降低料重比。證明Gln 具有提高肉雞生長性能的作用。Gln促進肉雞生長的機制尚未完全揭示，可能是因為：①Gln 作為一種氨基酸直接參與機體蛋白質(zhì)的沉積；②肉雞生長發(fā)育快，對能量的需求較大，Gln作為主要的能源物質(zhì)用于維持依賴于ATP 的許多代謝過程的順利進行，參與機體能量代謝，為肉雞生長提供能量使生長性能提高；③由Gln代謝產(chǎn)生的鳥氨酸是多胺合成的重要前體，多胺在腸道細胞的增殖分化、受損腸上皮的修復等過程中都有重要作用，以Gln代謝產(chǎn)物為主要的前體合成的谷胱甘肽在保護腸道免受細菌毒素侵害中也有積極作用，進而提高了腸道對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用；④本試驗還發(fā)現(xiàn)Gln可以提高胰島素的分泌，使動物機體合成代謝增強。不同報道中出現(xiàn)不同最適添加量可能是由于Gln 的作用效果會受到試驗雞品種和是否處于應激等多種因素的影響。

3.2 飼糧中添加Gln 對肉雞42 d 腹脂率和肌肉脂肪的影響

現(xiàn)代肉雞胴體過度肥胖是當今和未來肉雞業(yè)面臨的主要問題之一，腹脂率過高會影響肉雞的飼料轉(zhuǎn)化率和屠體的商業(yè)價值。Gln 對肉雞腹部脂肪的研究已有報道，黃冠慶等報道，添加1.0% Gln 可顯著降低肉雞腹脂率；唐倩等研究結(jié)果表明，添加0.2%、0.3% Gln 替代抗生素，分別降低腹脂率6.25%和6.73%。孟德連等在肉雞基礎(chǔ)日糧中添加1.0% Gln，結(jié)果表明Gln 能顯著降低腹脂率。本試驗研究證明0.8% Gln顯著降低了肉雞的腹脂率，與前面研究結(jié)果基本相符。這些研究都表明Gln可以降低肉雞的腹部脂肪，改善其屠體品質(zhì)。其原因可能是肌肉組織是動物機體合成Gln 的主要場所，大約含有機體90%的Gln，當動物處于受傷、疾病或者快速生長期時，機體會利用骨骼肌中的Gln，同時骨骼肌還會通過降解更多的蛋白質(zhì)來合成Gln，外源添加Gln可以緩解這種情況，增加骨骼肌蛋白質(zhì)的合成，進而調(diào)節(jié)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，用更多的能量合成蛋白質(zhì)，腹脂沉積將減少。

一定量的肌肉脂肪可以提高消費者的感官滿意度和肉的風味、嫩度和多汁性。Gln 對肉雞肌肉脂肪含量的研究鮮有報道。本研究發(fā)現(xiàn)添加0.8% Gln 可以顯著提高肉雞胸肌和腿肌中的脂肪含量。其原因可能是：①日糧中添加的Gln 為機體提供必需的氮源，促使機體細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成，減少能量在體內(nèi)的浪費，直接調(diào)節(jié)了體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的分配而使腹部脂肪沉積減少，肌肉脂肪沉積增加；②Gln通過增加胸肌和腿肌中H-FABP 基因的轉(zhuǎn)錄表達而提高了肌肉脂肪的含量；③此外，在動物體內(nèi)，肌肉組織是Gln合成的主要場所，而且Gln是一種生糖氨基酸，當機體內(nèi)的能量供給充足時，此類氨基酸轉(zhuǎn)變成糖，最后轉(zhuǎn)變?yōu)橹?。由此可見Gln可以調(diào)節(jié)動物機體脂肪的沉積，但是試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著日糧中Gln添加量的增加，肌肉脂肪含量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，揭示了Gln添加量過高有可能存在副作用，這種現(xiàn)象也可能是試驗操作誤差造成的，其原因有待于進一步研究。

3.3 飼糧中添加Gln對肉雞42 d血脂成分含量的影響

血清中TG和CHOL含量是主要的血脂成分和脂肪代謝的重要指標；HDL將CHOL從肝外組織轉(zhuǎn)運到肝內(nèi)進行代謝，其水平和心血管疾病的發(fā)生呈相反關(guān)系；LDL 的功能是將肝臟合成的內(nèi)源性CHOL 運到肝外組織，保證組織細胞對膽固醇的需要；黃冠慶等研究結(jié)果表明，在21 d斷奶仔豬日糧中添加丙酰胺-谷氨酰胺可在正常生理范圍內(nèi)降低仔豬血清TG 和CHOL含量；孫付偉研究發(fā)現(xiàn)，甘氨酰-谷氨酰胺二肽能夠降低肝臟TG的合成，促進代謝，從而減少脂肪沉積水平。孟德連等研究報道，添加1.0% Gln降低了血清中TG 和HDL 的含量。本試驗結(jié)果顯示，0.8%的Gln能夠降低血清中TG和CHOL含量，HDL有升高的趨勢，LDL 有降低的趨勢。Gln 可以提高血清中胰島素的含量，促使體脂肪合成，抑制體脂肪分解，最終導致血液中TG濃度降低。HDL含量相對升高和LDL含量相對降低，說明血液輸送膽固醇的能力提高，因此CHOL 含量下降。表明Gln 可影響脂質(zhì)代謝，起到降低或重新分配體內(nèi)脂肪的作用。

3.4 飼糧中添加Gln 對肉雞血清激素含量的影響及其與脂肪沉積指標間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)

胰島素能夠促進體脂肪合成，抑制脂肪分解，降低TG的含量。瘦素可以抑制食欲，增加能量消耗，降低脂肪沉積，作為負反饋調(diào)節(jié)信號，參與體脂的負調(diào)節(jié)。脂聯(lián)素是胰島素刺激而分泌，與特定受體的類膠原功能區(qū)結(jié)合而影響脂質(zhì)合成、儲運及機體代謝。黃冠慶等報道，添加0.5%甘氨酰-谷氨酰胺顯著提高了42日齡時仔豬血清胰島素水平，本試驗結(jié)果也認為Gln能夠顯著增加血清中胰島素的濃度，并且隨著添加水平的提高，胰島素含量先提高后降低，其中以0.4% Gln組的含量最高，0.8% Gln 組次之，但兩組間差異不顯著（P＞0.05）。其原因可能是Gln通過抑制AMPK活性來促進胰島素分泌。而且本試驗還發(fā)現(xiàn)Gln還可以顯著降低血清脂聯(lián)素的含量，有可能是因為Gln促進胰島素分泌的同時抑制了脂聯(lián)素的分泌，其機制有待于進一步研究。由此可見，Gln可能通過激素水平參與調(diào)控肉雞的脂質(zhì)代謝。

由血清激素含量和脂肪沉積指標的相關(guān)性分析可知，肉雞的腹脂率與瘦素和胰島素含量顯著負相關(guān)，與脂聯(lián)素含量顯著正相關(guān)；胸肌脂肪含量與脂聯(lián)素含量顯著負相關(guān)；腿肌脂肪含量與瘦素和胰島素含量顯著正相關(guān)；瘦素含量與血清胰島素顯著正相關(guān)；胰島素含量與脂聯(lián)素含量顯著負相關(guān)。蔣瑞瑞等報道，肉雞脂聯(lián)素基因表達量與腹脂率正相關(guān)；黃駱鐮等報道，肉雞血清中瘦素含量與腹脂率呈負相關(guān)，與本試驗研究結(jié)果一致。由此表明，谷氨酰胺可以通過影響肉雞體內(nèi)的激素水平調(diào)控體脂代謝。

4 結(jié)論

4.1 飼糧中添加Gln，可顯著提高肉雞體重，同時降低肉雞的腹脂率，提高肉雞肌肉脂肪含量，改善機體脂肪的沉積，綜合考慮0.8%添加水平效果最佳。

4.2 飼糧中添加Gln，肉雞血清中TG、CHOL 和胰島素含量顯著升高，脂聯(lián)素含量顯著降低，激素與脂肪沉積指標間呈顯著相關(guān)性，結(jié)合其生物學作用提示Gln 通過胰島素、瘦素和脂聯(lián)素可能參與肉雞脂質(zhì)代謝的調(diào)控。