222014328220192周月朗 苯丙氨酸綜述

1、 苯丙氨酸綜述摘要：隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖越來越趨于集約化、規(guī)?；? 營養(yǎng)平衡的飼料配方成為水產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。蛋白質(zhì)是飼料必不可缺的部分, 是維持魚類生命和生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì), 由二十多種氨基酸構(gòu)成, 魚類對蛋白質(zhì)的需求實(shí)際上就是對氨基酸的需求，苯丙氨酸就是其中的必需氨基酸之一，飼料苯丙氨酸含量對魚體增重率、飼料效率和蛋白質(zhì)積累率有很大的影響，通過對各個(gè)魚種對飼料苯丙氨酸需求量的研究得到各個(gè)魚種飼料的最適苯丙氨酸含量關(guān)鍵詞：苯丙氨酸需求量 魚體增重率 飼料效率 蛋白質(zhì)積累率魚類的必需氨基酸有 10 種，苯丙氨酸是其中之一，它在魚體內(nèi)可直接參與蛋白質(zhì)的合成，飼料中苯丙氨酸缺乏可引起實(shí)驗(yàn)魚體蛋白質(zhì)合成下降

2、，表現(xiàn)為蛋白質(zhì)沉積和體蛋白含量下 降，添加苯丙氨酸后則明顯改善上述狀況。而飼料中苯丙氨酸過量對魚類生長的影響存在明顯的種間差異，主要表現(xiàn)為對魚體生長產(chǎn)生抑制作 用和對魚體生長無顯著性影響兩類。除直接參與魚體蛋白質(zhì)合成外，苯丙氨酸還可在苯丙氨 酸羥化酶作用下轉(zhuǎn)變成酪氨酸，發(fā)揮其生理功能。酪氨酸除作為魚類體蛋白質(zhì)合成原料外，還 可在蛋白質(zhì)中作為磷酸基團(tuán)受體，在受體酪氨酸動力酶作用下，其羥基與經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)的磷酸基團(tuán)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)磷酸化，使體內(nèi)蛋白質(zhì)活性變化。同時(shí)，酪氨酸還是魚類體內(nèi)生成甲腎上腺素、兒茶 酚胺、去甲腎上腺素、腎上腺素及多巴胺等激素 或神經(jīng)遞質(zhì)的前體，對調(diào)節(jié)生長和其他生命活動 有著重要的作用。另有

3、研究表明魚類對苯丙氨酸的需求可部分被酪氨酸所替代，即酪氨酸對苯丙氨酸有節(jié)約作用。草魚( Ctenopharyngodon idellus Valenciennes) 是傳統(tǒng)的淡水“四大家魚”之一，是我國養(yǎng)殖產(chǎn)量 較高的淡水養(yǎng)殖品種，對其營養(yǎng)需求的研究較 多4 11，其研究成果對草魚配合飼料的開發(fā)和應(yīng) 用起到了極大的推進(jìn)作用。但對其必需氨基酸 需求的研究尚不完善，僅見精氨酸8、賴氨酸9、 蘇氨酸10和異亮氨酸11等需求量的報(bào)道。以下實(shí) 驗(yàn)是通過在一定酪氨酸水平下探討不同苯丙氨 酸水平對草魚魚種生長、飼料利用等指標(biāo)的影 響，從而得出其適宜的苯丙氨酸需求量，為開發(fā) 氨基酸平衡的草魚高效配合飼料提供科

4、學(xué)依據(jù)。草魚魚種對飼料中苯丙氨酸需求量的研究實(shí)驗(yàn)魚：體格健壯規(guī)格整齊個(gè)體隨機(jī)分組，每組實(shí)驗(yàn)魚初始體重13.21g實(shí)驗(yàn)飼料：以酪蛋白、明膠和晶體氨基酸混合物為蛋白源，氨基酸模式與測定的實(shí)驗(yàn)草魚全魚 總氨基酸為36%的氨基酸模式一致( 苯丙氨酸、 天冬氨酸和谷氨酸除外) ，用晶體苯丙氨酸調(diào)節(jié)飼料苯丙氨酸水平，用天冬氨酸和谷氨酸( 1 1) 調(diào)整百分比。實(shí)驗(yàn)飼料設(shè)計(jì)配方的原料組成及營養(yǎng)水平見表 1，苯丙氨酸實(shí)測水平分別為 0 82%、 1 06%、 1 20%、 1 42%、 1 63%、 1 88% 和2 12%( 占飼料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 。實(shí)驗(yàn)飼料制作 時(shí)，先將原料粉碎，并過 60 目篩，所有晶體氨

5、基 酸用羧甲基纖維素鈉包膜后8，再與其他原料混 合，攪拌均勻后，用絞肉機(jī)擠壓成型，制成直徑 0 20 cm、長度0 30 cm 的硬顆粒飼料，于50 烘 干，冷卻后入塑料袋包裝，置于 4 冰箱冷藏備 用。實(shí)驗(yàn)飼料必需氨基酸組成見表1。 飼養(yǎng)條件：養(yǎng)殖系統(tǒng)為室內(nèi)玻璃缸循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，每個(gè)缸 內(nèi)配有生物過濾裝置和氣石。實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)過充分曝氣的自來水，日換水量為總水體的一倍， 連續(xù)充氣。投飼方法采用飽食投喂， 08:00、 12:00 和16: 00 各投喂一次。實(shí)驗(yàn)期間，水溫 25 30 ， pH 7 4 8 0，溶氧 5 0 mg/L，氨氮 0 14 0 20 mg/L，亞硝酸鹽0 02 0 0

6、5 mg/L。實(shí)驗(yàn)期 間每天記錄投飼量。 取樣及分析：實(shí)驗(yàn)開始前隨機(jī)取魚作為初始魚樣。飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對實(shí)驗(yàn)魚停飼 24 h 后計(jì)數(shù)并稱重; 每缸隨機(jī)取魚 10 尾為一混合樣，用于測定實(shí)驗(yàn) 魚的全魚組成; 另取 5 尾魚稱量全長和體質(zhì)量， 于冰盤上解剖取內(nèi)臟和肝臟稱重。 水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗灰分的測定參 照 AOAC 的方法12:水分測定采用失重法在105 烘干至恒重; 粗蛋白質(zhì)測定采用凱氏定氮法; 粗脂肪測定采用索氏抽提法; 粗灰分測定采用馬 福爐550 焚燒法。每個(gè)樣品測定2 個(gè)平行樣。數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均數(shù) ± SD 表示，采用 SPSS 11 5 for

7、 Windows 軟件( one-way ANOVA) 對所得 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，若有顯著差異再 做 SNK 多重比較確定組間差異性。顯著水平 P采用0 05，若 P 0 05 為差異顯著。采用折線回 歸分析模型13來分別擬合魚體增重率、飼料效率 及蛋白質(zhì)積累率與苯丙氨酸水平之間的關(guān)系，求 得草魚魚種苯丙氨酸的需求量。4 結(jié)論 本實(shí)驗(yàn)條件下，在飼料酪氨酸水平為 5 5 g/ ( kg 干飼料) 時(shí)，以魚體增重率、飼料效率和蛋白 質(zhì)積累率為指標(biāo)，求得草魚魚種對飼料苯丙氨酸 需求量為12 20 12 73 g/( kg 干飼料) ，占飼料 粗蛋白的3 39% 3 54%吉富羅非魚對飼料中

8、苯丙氨酸的需要量試驗(yàn)飼料：試驗(yàn)飼料以魚粉、明膠、花生粕和豆粕及包 膜氨基酸混合物(以羥甲基纖維素鈉、卡拉膠、-淀 粉按1 : 1 : 1比例為包被材料)為蛋白源, 大豆油、 玉米油為脂肪源, 糊精為糖源。氨基酸混合物(除 Phe 和甘氨酸)參照吉富羅非魚肌肉氨基酸組成模 式配比15, 參照Millamena等16的方法進(jìn)行包膜, 再進(jìn)行配制成半純化飼料(表 1), Phe 設(shè)計(jì)梯度為 0%(對照組), 0.20%, 0.40%, 0.60%, 0.80%和 1.00%(L-甘氨酸等氮替代)。各原料經(jīng)粉碎過 80 目篩網(wǎng)后, 按照表 1 配比進(jìn)行稱重, 充分混勻后, 用小型絞肉機(jī)制成直徑為2 m

9、m的條狀飼料, 60 烘干后經(jīng)破碎機(jī)破碎成長度約為 5 mm 的顆粒飼 料, 置于20冰箱中保存。經(jīng)檢測實(shí)驗(yàn)飼料中 Phe 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 0.78%, 0.95%, 1.09%, 1.34%, 1.51%和 1.72%, 占飼料蛋白質(zhì)含量的質(zhì) 量分?jǐn)?shù)分別為2.59%, 3.16%, 3.62%, 4.45%, 5.02% 和 5.71%。飼料氨基酸組成模式見表 2。試驗(yàn)魚與飼養(yǎng)管理: 。正式實(shí)驗(yàn)前, 將羅非魚饑餓 24 h, 挑選 270 尾體格健壯的吉富羅非魚初始平均體重為 (52.70±1.80) g, 養(yǎng)殖于18個(gè)池塘網(wǎng)箱(1.0 m´1.0 m´ 1.

10、5 m)中, 每個(gè)網(wǎng)箱15尾魚, 隨機(jī)分成6組, 每組 設(shè) 3 個(gè)重復(fù), 分別投喂 6 組飼料, 持續(xù)飼養(yǎng) 60 d。養(yǎng)殖期間, 每個(gè)網(wǎng)箱用 1 個(gè)曝氣頭進(jìn)行連續(xù)充氧 曝氣。水溫為2432, pH 6.57.0, 溶氧大于4 mg/L, 氨氮濃度小于 0.05 mg/L。每天定時(shí)投食 2 次(上 午8:00; 下午16:00), 表觀飽食投喂, 每天記錄實(shí) 驗(yàn)魚攝食及死亡情況。該池塘水面面積約為7000 m2, 水深3 m, 池塘中間設(shè)3 kW葉輪式增氧機(jī)一臺, 實(shí) 驗(yàn)期間, 晴天下午1: 00和凌晨4: 00, 各開機(jī)2 h。 陰雨天氣, 定時(shí)檢測溶氧, 當(dāng)溶氧低于4 mg/L時(shí), 開機(jī)增氧

11、。樣品采集: 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后, 禁食 24 h; 以養(yǎng)殖網(wǎng)箱為單位 進(jìn)行稱重, 計(jì)數(shù)吉富羅非魚成活的尾數(shù); 每個(gè)養(yǎng) 殖網(wǎng)箱隨機(jī)挑取 3 尾魚, 用于全魚的水分、粗蛋 白質(zhì)、粗脂肪和灰分等常規(guī)營養(yǎng)成分的測定。隨 后每個(gè)養(yǎng)殖網(wǎng)箱隨機(jī)選取 3 尾魚, 用 30 mg/L 的 魚安定(MS-222)溶液麻醉, 進(jìn)行體重體長的測定, 并從尾靜脈采血, 血液4靜置2 h后, 3000 r/min 離 心 15 min, 取上層血清, 用于血清生化指標(biāo)的測 定。最后打開腹腔, 取其內(nèi)臟、肝臟和前腸, 并對 內(nèi)臟和肝臟稱重; 全魚、肝臟保存于40的冰箱 中; 稱取適量前腸通過加入生理鹽水(4)勻漿后 離心(4,

12、4000 r/min)15 min, 取上清液制成粗酶 液。最后取側(cè)線上方背部肌肉于下40冰箱內(nèi)保 存, 用于其組成分析數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差( x ±SD)表示, 用 SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)軟件中 One-Way ANOVA 方差 分析和 Tukeys 均值多重比較法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差 異顯著性進(jìn)行分析, 當(dāng) P<0.05 時(shí), 認(rèn)為差異顯著。結(jié)果與分析：從表 3 可以看出, 飼料中 Phe 顯著影響了吉 富羅非魚終末質(zhì)量(FBW)、增重率(WGR)、特定 生率(SGR)、飼料系數(shù)(FCR)、蛋白質(zhì)效率(PER)、 蛋白質(zhì)沉積率(PDR)、肥滿度(CF)

13、、肝體比(HSI) 和臟體比(VSI)(P<0.05)。隨著飼料中 Phe 水平的 上升, 吉富羅非魚的 WGR、SGR、PER 及 PDR 均呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢。在 1.34%實(shí)驗(yàn) 組, WGR、SGR、PER、PDR 均達(dá)到最大, 均與對 照組差異顯著(P<0.05)。隨著飼料Phe水平的上升, 吉富羅非魚的 FCR 先下降后上升, 在 1.34%實(shí)驗(yàn)組達(dá)到最低, 與對照組差異顯著(P<0.05)。飼料中 Phe 含量最高的組(1.72%組)的生長性能指標(biāo)數(shù)值 均低于對照組。吉富羅非魚 CF、HSI 和 VSI 均隨 著飼料 Phe 水平的上升呈現(xiàn)先上升后下降;

14、肝體 比在 1.34%組最大, 與 0.95 %、1.09%和 1.51%的實(shí)驗(yàn)組差異不顯著(P>0.05), 與其他兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組 差異顯著(P<0.05); 肥滿度和臟體比在1.09%組達(dá) 到最大, 與 0.95%、1.34%和 1.51%的實(shí)驗(yàn)組差異 不顯著(P>0.05), 與其他兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組差異顯著 (P<0.05)。 由表4可知, 飼料中Phe含量對全魚粗脂肪、全魚粗灰分和肌肉灰分含量有顯著性影響(P<0.05), 對其他體組成分含量無顯著影響(P>0.05)。隨著飼 料中 Phe 水平的上升, 全魚粗脂肪和全魚粗灰分 的含量先上升后趨于穩(wěn)定, 在 1

15、.34%組達(dá)到最大; 肌肉灰分呈先下降后上升趨勢, 在 1.09%組達(dá)到 最低。由表 5 可見, 飼料 Phe 含量對肌肉中所有 氨基酸含量均無顯著影響(P>0.05)。由表 6 結(jié)果表明, 飼料 Phe 含量對吉富羅非魚 血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活性, 甘油三酯(TG)、總膽固 醇(T-CHO)和葡萄糖(GLU)含量有顯著性影響(P<0.05)。谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性在 1.09%組達(dá)到最低, 顯著低于 其他組(P<0.05); 甘油三酯、總膽固醇和葡萄糖含 量均呈先上升后下降趨勢, 在 1.09%組達(dá)到最大, 與對照組差異顯著(P<0.05); 而各組谷草轉(zhuǎn)氨酶 活性差異

16、不顯著(P>0.05)。飼料 Phe 顯著影響了羅非魚前腸消化酶活性 (表 7)。隨著飼料中 Phe 水平的上升, 腸 Na+-K+- ATP 酶、腸蛋白酶和腸脂肪酶活性均呈顯升高趨勢, 各組腸淀粉酶活性無顯著性差異(P>0.05)。飼 料 Phe 水平為1.72%時(shí), 腸 Na+-K+-ATP酶活性達(dá) 到最大并顯著高于對照組(P<0.05); 飼料苯丙氨 酸水平為 1.51%時(shí), 腸蛋白酶、腸脂肪酶活性達(dá)到 最大并顯著高于對照組(P<0.05), 與對照組相比 分別增加了 298.53%和 183.15%。 結(jié)論：飼料中適宜的 Phe 能夠提高羅非魚的消化能 力, 促

17、進(jìn)吉富羅非魚的生長性能。在本實(shí)驗(yàn)條件 下, 以增重率、飼料系數(shù)和蛋白質(zhì)效率為評價(jià)指 標(biāo), 吉富羅非魚獲得最佳生長時(shí), 對飼料中 Phe 的 需要量為 1.17%1.21%, 占飼料蛋白質(zhì)的 3.89% 4.02%異育銀鯽幼魚對飼料苯丙氨酸需求的研究實(shí)驗(yàn)飼料：基礎(chǔ)飼料中除苯丙氨酸(L-Phe)外通過添加晶體氨基 酸使飼料的必需氨基酸模式和異育銀鯽肌肉蛋白的 必需氨基酸組成模式22相似。苯丙氨酸的添加量分 別為 0.00%、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00% 和 1.20%(占飼料干物質(zhì)), 飼料苯丙氨酸的實(shí)測含 量分別為 0.73%、0.89%、1.09%、1.26%、1

18、.33%、 1.58%和 1.67%七個(gè)水平, 通過非必需氨基酸(除半 胱氨酸和酪氨酸外)的填充配制成等氮的飼料, 飼料 必需氨基酸組成(表 2)。配制飼料時(shí)先將所有晶體氨基酸充分混勻, 然后用羧甲基纖維素(CMC)包 埋。包埋好的氨基酸混合物和其他原料充分混勻, 同時(shí)加入 6 mol/L NaOH 調(diào)節(jié)飼料的 pH 至中性23, 經(jīng)攪拌機(jī)攪勻后用飼料顆粒機(jī)將飼料制成直徑為 34 mm 大小的顆粒。成形的飼料于 60的恒溫烘 箱中烘干, 然后儲存于17的冰箱中待用。 飼養(yǎng)條件：實(shí)驗(yàn)期間, 水溫和 pH 每天分別在 上午和下午投食之前測兩次, 保持在 2630和 6.77.0; 溶氧、氨氮和余氯

19、每兩周用標(biāo)準(zhǔn)方法測一次24, 平均保持在 6.77.2 mg/L、小于 0.1 mg/L 和 小于 0.01 mg/L; 光照周期為自然光照。 實(shí)驗(yàn)開始前, 將暫養(yǎng)魚禁食 24h, 然后隨機(jī)選 取體格健壯、規(guī)格均勻的個(gè)體帶水稱重, 將其隨機(jī) 放入玻璃纖維缸中, 每缸 30 尾, 共 7 個(gè)處理, 每個(gè) 處理 3 個(gè)重復(fù), 各飼料組實(shí)驗(yàn)魚初始體重為 (3.19±0.03) g。同時(shí)隨機(jī)選取 3 組作初始魚樣, 每組 15 尾, 帶水稱重后再抹干稱重, 以校正水分, 4 保存, 用于測定實(shí)驗(yàn)魚的初始生化成分組成。實(shí)驗(yàn) 期間, 每天兩次1h的連續(xù)投喂(8:00和16:00)達(dá)到表 觀飽食(

20、至觀察到魚不吃為止)。取樣及分析：實(shí)驗(yàn)進(jìn)行55d后結(jié)束, 實(shí)驗(yàn)魚禁食24h后, 帶水 稱每缸魚的總體重。隨機(jī)從每缸中撈取 6 尾帶水稱 重再抹干稱重后, 4保存, 用于測定實(shí)驗(yàn)魚的終 末生化成分組成。隨機(jī)取3尾魚稱量全長和體重, 于 冰盤上解剖取肝稱重, 用于計(jì)算肥滿度和肝體指 數(shù)。另外隨機(jī)取 6 尾魚靜脈抽血, 冰盤上解剖取肝 胰臟。血液以 3000 r/min 離心 15min 后吸取上層血 清保存于20冰箱中用于分析血清甘油三脂、膽固 醇、白蛋白和血糖; 肝胰臟先放入液氮罐中速凍, 再 保存到20冰箱中用于分析肝臟谷草轉(zhuǎn)氨酶(GPT) 和谷丙轉(zhuǎn)氨酶(GOT)活性。從表 3 可以看出: 飼

21、料中不同苯丙氨酸水平對 異育銀鯽幼魚的增重率(WG)、特定生長率(SGR)、攝 食率(FR)和飼料效率(FE)有顯著影響(P<0.05), 而對 其肥滿度(CF)和肝體指數(shù)(HSI)沒有顯著影響 (P>0.05)。隨著飼料中苯丙氨酸含量的增加, WG、SGR 和 FE 呈先上升后下降的趨勢, 當(dāng)飼料中苯丙氨酸含 量為 1.09%時(shí)均到達(dá)最大值分別為 194.50%、 1.96%/d、37.74%; 而 FR 為最小值 4.76%/kg·d。隨著 飼料中苯丙氨酸含量的增加, 蛋白質(zhì)效率(PER)、蛋 白質(zhì)儲積率(PRE)和能量儲積率(ERE)都逐漸升高, 當(dāng)飼料中苯丙氨酸含

22、量為 1.09%時(shí)均達(dá)到最大值, 進(jìn)一步增加飼料中苯丙氨酸含量這些參數(shù)則呈下降 趨勢。從表 4 可以看出: 飼料中苯丙氨酸含量對異育 銀鯽幼魚灰分含量影響顯著(P<0.05), 對其他生化 組成影響不顯著(P>0.05)。當(dāng)飼料中苯丙氨酸含量為 0.73%時(shí), 魚體灰分含量為最大值; 苯丙氨酸含量 為 1.33%和 1.58%時(shí), 灰分含量為最小值, 其他各處 理組間無顯著性差異(P>0.05)。 表 5 結(jié)果表明: 飼料不同苯丙氨酸水平對異育 銀鯽幼魚血糖、血清膽固醇和甘油三酯有顯著影響 (P<0.05), 而對血清白蛋白無顯著影響(P>0.05); 對肝臟中的

23、脂肪含量有顯著影響(P<0.05), 而對肝臟 轉(zhuǎn)氨酶活性無顯著影響(P>0.05)。當(dāng)飼料中苯丙氨酸 含量為 1.26%時(shí), 血糖含量達(dá)到最大值, 顯著高于 其他組(P<0.05)。血清膽固醇含量隨著飼料苯丙氨酸 含量的增加呈先下降后上升的趨勢, 當(dāng)飼料中苯丙 氨酸含量為 1.26%和 1.58%時(shí)為最小值, 當(dāng)飼料中苯丙氨酸含量為 0.73%時(shí)為最大值; 而血清甘油三 酯含量則呈相反的趨勢, 當(dāng)飼料苯丙氨酸含量為 1.33%時(shí)為最大值, 苯丙氨酸含量為0.89%時(shí)為最小 值。隨著飼料中苯丙氨酸水平的升高, 肝脂肪含量 的趨勢與血清膽固醇相似, 當(dāng)飼料中苯丙氨酸含量 為 1

24、.26%時(shí), 肝臟脂肪含量為最小值。結(jié)果：通過多項(xiàng)式回歸(Polynomial regression)得到異 育銀鯽幼魚特定生長率與飼料中苯丙氨酸含量的劑 量關(guān)系如下: y = 0.4612x3 2.0339x2 + 2.7891x + 0.7045 R2 = 0.6309 n=7 P<0.05 特定生長率與飼料中苯丙氨酸含量的劑量效應(yīng) 關(guān)系曲線分別見圖1, 當(dāng)飼料中酪氨酸含量為1.04% 時(shí), 曲線最高處的飼料苯丙氨酸含量 1.09%為異育 銀鯽幼魚苯丙氨酸適宜需求量, 占飼料蛋白質(zhì)含量 的 3.02%。 參考文獻(xiàn)：1 曹俊明，關(guān)國強(qiáng)，劉永堅(jiān)，等 飼料蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化 合物水平對草

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