222014328220192周月朗 苯丙氨酸综述

1、 苯丙氨酸综述摘要：随着水产养殖越来越趋于集约化、规模化, 营养平衡的饲料配方成为水产业关注的焦点。蛋白质是饲料必不可缺的部分, 是维持鱼类生命和生长所必需的营养物质, 由二十多种氨基酸构成, 鱼类对蛋白质的需求实际上就是对氨基酸的需求，苯丙氨酸就是其中的必需氨基酸之一，饲料苯丙氨酸含量对鱼体增重率、饲料效率和蛋白质积累率有很大的影响，通过对各个鱼种对饲料苯丙氨酸需求量的研究得到各个鱼种饲料的最适苯丙氨酸含量关键词：苯丙氨酸需求量 鱼体增重率 饲料效率 蛋白质积累率鱼类的必需氨基酸有 10 种，苯丙氨酸是其中之一，它在鱼体内可直接参与蛋白质的合成，饲料中苯丙氨酸缺乏可引起实验鱼体蛋白质合成下降

2、，表现为蛋白质沉积和体蛋白含量下 降，添加苯丙氨酸后则明显改善上述状况。而饲料中苯丙氨酸过量对鱼类生长的影响存在明显的种间差异，主要表现为对鱼体生长产生抑制作 用和对鱼体生长无显著性影响两类。除直接参与鱼体蛋白质合成外，苯丙氨酸还可在苯丙氨 酸羟化酶作用下转变成酪氨酸，发挥其生理功能。酪氨酸除作为鱼类体蛋白质合成原料外，还 可在蛋白质中作为磷酸基团受体，在受体酪氨酸动力酶作用下，其羟基与经转运的磷酸基团结合，实现磷酸化，使体内蛋白质活性变化。同时，酪氨酸还是鱼类体内生成甲肾上腺素、儿茶 酚胺、去甲肾上腺素、肾上腺素及多巴胺等激素 或神经递质的前体，对调节生长和其他生命活动 有着重要的作用。另有

3、研究表明鱼类对苯丙氨酸的需求可部分被酪氨酸所替代，即酪氨酸对苯丙氨酸有节约作用。草鱼( Ctenopharyngodon idellus Valenciennes) 是传统的淡水“四大家鱼”之一，是我国养殖产量 较高的淡水养殖品种，对其营养需求的研究较 多4 11，其研究成果对草鱼配合饲料的开发和应 用起到了极大的推进作用。但对其必需氨基酸 需求的研究尚不完善，仅见精氨酸8、赖氨酸9、 苏氨酸10和异亮氨酸11等需求量的报道。以下实 验是通过在一定酪氨酸水平下探讨不同苯丙氨 酸水平对草鱼鱼种生长、饲料利用等指标的影 响，从而得出其适宜的苯丙氨酸需求量，为开发 氨基酸平衡的草鱼高效配合饲料提供科

4、学依据。草鱼鱼种对饲料中苯丙氨酸需求量的研究实验鱼：体格健壮规格整齐个体随机分组，每组实验鱼初始体重13.21g实验饲料：以酪蛋白、明胶和晶体氨基酸混合物为蛋白源，氨基酸模式与测定的实验草鱼全鱼 总氨基酸为36%的氨基酸模式一致( 苯丙氨酸、 天冬氨酸和谷氨酸除外) ，用晶体苯丙氨酸调节饲料苯丙氨酸水平，用天冬氨酸和谷氨酸( 1 1) 调整百分比。实验饲料设计配方的原料组成及营养水平见表 1，苯丙氨酸实测水平分别为 0 82%、 1 06%、 1 20%、 1 42%、 1 63%、 1 88% 和2 12%( 占饲料的质量分数) 。实验饲料制作 时，先将原料粉碎，并过 60 目筛，所有晶体氨

5、基 酸用羧甲基纤维素钠包膜后8，再与其他原料混 合，搅拌均匀后，用绞肉机挤压成型，制成直径 0 20 cm、长度0 30 cm 的硬颗粒饲料，于50 烘 干，冷却后入塑料袋包装，置于 4 冰箱冷藏备 用。实验饲料必需氨基酸组成见表1。 饲养条件：养殖系统为室内玻璃缸循环水养殖系统，每个缸 内配有生物过滤装置和气石。实验用水为经过充分曝气的自来水，日换水量为总水体的一倍， 连续充气。投饲方法采用饱食投喂， 08:00、 12:00 和16: 00 各投喂一次。实验期间，水温 25 30 ， pH 7 4 8 0，溶氧 5 0 mg/L，氨氮 0 14 0 20 mg/L，亚硝酸盐0 02 0 0

6、5 mg/L。实验期 间每天记录投饲量。 取样及分析：实验开始前随机取鱼作为初始鱼样。饲养实验结束后，对实验鱼停饲 24 h 后计数并称重; 每缸随机取鱼 10 尾为一混合样，用于测定实验 鱼的全鱼组成; 另取 5 尾鱼称量全长和体质量， 于冰盘上解剖取内脏和肝脏称重。 水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分的测定参 照 AOAC 的方法12:水分测定采用失重法在105 烘干至恒重; 粗蛋白质测定采用凯氏定氮法; 粗脂肪测定采用索氏抽提法; 粗灰分测定采用马 福炉550 焚烧法。每个样品测定2 个平行样。数据处理及统计分析：实验数据采用平均数 ± SD 表示，采用 SPSS 11 5 for

7、 Windows 软件( one-way ANOVA) 对所得 实验数据进行单因素方差分析，若有显著差异再 做 SNK 多重比较确定组间差异性。显著水平 P采用0 05，若 P 0 05 为差异显著。采用折线回 归分析模型13来分别拟合鱼体增重率、饲料效率 及蛋白质积累率与苯丙氨酸水平之间的关系，求 得草鱼鱼种苯丙氨酸的需求量。4 结论 本实验条件下，在饲料酪氨酸水平为 5 5 g/ ( kg 干饲料) 时，以鱼体增重率、饲料效率和蛋白 质积累率为指标，求得草鱼鱼种对饲料苯丙氨酸 需求量为12 20 12 73 g/( kg 干饲料) ，占饲料 粗蛋白的3 39% 3 54%吉富罗非鱼对饲料中

8、苯丙氨酸的需要量试验饲料：试验饲料以鱼粉、明胶、花生粕和豆粕及包 膜氨基酸混合物(以羟甲基纤维素钠、卡拉胶、-淀 粉按1 : 1 : 1比例为包被材料)为蛋白源, 大豆油、 玉米油为脂肪源, 糊精为糖源。氨基酸混合物(除 Phe 和甘氨酸)参照吉富罗非鱼肌肉氨基酸组成模 式配比15, 参照Millamena等16的方法进行包膜, 再进行配制成半纯化饲料(表 1), Phe 设计梯度为 0%(对照组), 0.20%, 0.40%, 0.60%, 0.80%和 1.00%(L-甘氨酸等氮替代)。各原料经粉碎过 80 目筛网后, 按照表 1 配比进行称重, 充分混匀后, 用小型绞肉机制成直径为2 m

9、m的条状饲料, 60 烘干后经破碎机破碎成长度约为 5 mm 的颗粒饲 料, 置于20冰箱中保存。经检测实验饲料中 Phe 的质量分数分别为 0.78%, 0.95%, 1.09%, 1.34%, 1.51%和 1.72%, 占饲料蛋白质含量的质 量分数分别为2.59%, 3.16%, 3.62%, 4.45%, 5.02% 和 5.71%。饲料氨基酸组成模式见表 2。试验鱼与饲养管理: 。正式实验前, 将罗非鱼饥饿 24 h, 挑选 270 尾体格健壮的吉富罗非鱼初始平均体重为 (52.70±1.80) g, 养殖于18个池塘网箱(1.0 m´1.0 m´ 1.

10、5 m)中, 每个网箱15尾鱼, 随机分成6组, 每组 设 3 个重复, 分别投喂 6 组饲料, 持续饲养 60 d。养殖期间, 每个网箱用 1 个曝气头进行连续充氧 曝气。水温为2432, pH 6.57.0, 溶氧大于4 mg/L, 氨氮浓度小于 0.05 mg/L。每天定时投食 2 次(上 午8:00; 下午16:00), 表观饱食投喂, 每天记录实 验鱼摄食及死亡情况。该池塘水面面积约为7000 m2, 水深3 m, 池塘中间设3 kW叶轮式增氧机一台, 实 验期间, 晴天下午1: 00和凌晨4: 00, 各开机2 h。 阴雨天气, 定时检测溶氧, 当溶氧低于4 mg/L时, 开机增氧

11、。样品采集: 实验结束后, 禁食 24 h; 以养殖网箱为单位 进行称重, 计数吉富罗非鱼成活的尾数; 每个养 殖网箱随机挑取 3 尾鱼, 用于全鱼的水分、粗蛋 白质、粗脂肪和灰分等常规营养成分的测定。随 后每个养殖网箱随机选取 3 尾鱼, 用 30 mg/L 的 鱼安定(MS-222)溶液麻醉, 进行体重体长的测定, 并从尾静脉采血, 血液4静置2 h后, 3000 r/min 离 心 15 min, 取上层血清, 用于血清生化指标的测 定。最后打开腹腔, 取其内脏、肝脏和前肠, 并对 内脏和肝脏称重; 全鱼、肝脏保存于40的冰箱 中; 称取适量前肠通过加入生理盐水(4)匀浆后 离心(4,

12、4000 r/min)15 min, 取上清液制成粗酶 液。最后取侧线上方背部肌肉于下40冰箱内保 存, 用于其组成分析数据处理：实验结果均以平均值±标准差( x ±SD)表示, 用 SPSS 18.0 统计软件中 One-Way ANOVA 方差 分析和 Tukeys 均值多重比较法对实验结果的差 异显著性进行分析, 当 P<0.05 时, 认为差异显著。结果与分析：从表 3 可以看出, 饲料中 Phe 显著影响了吉 富罗非鱼终末质量(FBW)、增重率(WGR)、特定 生率(SGR)、饲料系数(FCR)、蛋白质效率(PER)、 蛋白质沉积率(PDR)、肥满度(CF)

13、、肝体比(HSI) 和脏体比(VSI)(P<0.05)。随着饲料中 Phe 水平的 上升, 吉富罗非鱼的 WGR、SGR、PER 及 PDR 均呈现先上升后下降的变化趋势。在 1.34%实验 组, WGR、SGR、PER、PDR 均达到最大, 均与对 照组差异显著(P<0.05)。随着饲料Phe水平的上升, 吉富罗非鱼的 FCR 先下降后上升, 在 1.34%实验组达到最低, 与对照组差异显著(P<0.05)。饲料中 Phe 含量最高的组(1.72%组)的生长性能指标数值 均低于对照组。吉富罗非鱼 CF、HSI 和 VSI 均随 着饲料 Phe 水平的上升呈现先上升后下降;

14、肝体 比在 1.34%组最大, 与 0.95 %、1.09%和 1.51%的实验组差异不显著(P>0.05), 与其他两个实验组 差异显著(P<0.05); 肥满度和脏体比在1.09%组达 到最大, 与 0.95%、1.34%和 1.51%的实验组差异 不显著(P>0.05), 与其他两个实验组差异显著 (P<0.05)。 由表4可知, 饲料中Phe含量对全鱼粗脂肪、全鱼粗灰分和肌肉灰分含量有显著性影响(P<0.05), 对其他体组成分含量无显著影响(P>0.05)。随着饲 料中 Phe 水平的上升, 全鱼粗脂肪和全鱼粗灰分 的含量先上升后趋于稳定, 在 1

15、.34%组达到最大; 肌肉灰分呈先下降后上升趋势, 在 1.09%组达到 最低。由表 5 可见, 饲料 Phe 含量对肌肉中所有 氨基酸含量均无显著影响(P>0.05)。由表 6 结果表明, 饲料 Phe 含量对吉富罗非鱼 血清中谷丙转氨酶(ALT)活性, 甘油三酯(TG)、总胆固 醇(T-CHO)和葡萄糖(GLU)含量有显著性影响(P<0.05)。谷丙转氨酶活性在 1.09%组达到最低, 显著低于 其他组(P<0.05); 甘油三酯、总胆固醇和葡萄糖含 量均呈先上升后下降趋势, 在 1.09%组达到最大, 与对照组差异显著(P<0.05); 而各组谷草转氨酶 活性差异

16、不显著(P>0.05)。饲料 Phe 显著影响了罗非鱼前肠消化酶活性 (表 7)。随着饲料中 Phe 水平的上升, 肠 Na+-K+- ATP 酶、肠蛋白酶和肠脂肪酶活性均呈显升高趋势, 各组肠淀粉酶活性无显著性差异(P>0.05)。饲 料 Phe 水平为1.72%时, 肠 Na+-K+-ATP酶活性达 到最大并显著高于对照组(P<0.05); 饲料苯丙氨 酸水平为 1.51%时, 肠蛋白酶、肠脂肪酶活性达到 最大并显著高于对照组(P<0.05), 与对照组相比 分别增加了 298.53%和 183.15%。 结论：饲料中适宜的 Phe 能够提高罗非鱼的消化能 力, 促

17、进吉富罗非鱼的生长性能。在本实验条件 下, 以增重率、饲料系数和蛋白质效率为评价指 标, 吉富罗非鱼获得最佳生长时, 对饲料中 Phe 的 需要量为 1.17%1.21%, 占饲料蛋白质的 3.89% 4.02%异育银鲫幼鱼对饲料苯丙氨酸需求的研究实验饲料：基础饲料中除苯丙氨酸(L-Phe)外通过添加晶体氨基 酸使饲料的必需氨基酸模式和异育银鲫肌肉蛋白的 必需氨基酸组成模式22相似。苯丙氨酸的添加量分 别为 0.00%、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%、1.00% 和 1.20%(占饲料干物质), 饲料苯丙氨酸的实测含 量分别为 0.73%、0.89%、1.09%、1.26%、1

18、.33%、 1.58%和 1.67%七个水平, 通过非必需氨基酸(除半 胱氨酸和酪氨酸外)的填充配制成等氮的饲料, 饲料 必需氨基酸组成(表 2)。配制饲料时先将所有晶体氨基酸充分混匀, 然后用羧甲基纤维素(CMC)包 埋。包埋好的氨基酸混合物和其他原料充分混匀, 同时加入 6 mol/L NaOH 调节饲料的 pH 至中性23, 经搅拌机搅匀后用饲料颗粒机将饲料制成直径为 34 mm 大小的颗粒。成形的饲料于 60的恒温烘 箱中烘干, 然后储存于17的冰箱中待用。 饲养条件：实验期间, 水温和 pH 每天分别在 上午和下午投食之前测两次, 保持在 2630和 6.77.0; 溶氧、氨氮和余氯

19、每两周用标准方法测一次24, 平均保持在 6.77.2 mg/L、小于 0.1 mg/L 和 小于 0.01 mg/L; 光照周期为自然光照。 实验开始前, 将暂养鱼禁食 24h, 然后随机选 取体格健壮、规格均匀的个体带水称重, 将其随机 放入玻璃纤维缸中, 每缸 30 尾, 共 7 个处理, 每个 处理 3 个重复, 各饲料组实验鱼初始体重为 (3.19±0.03) g。同时随机选取 3 组作初始鱼样, 每组 15 尾, 带水称重后再抹干称重, 以校正水分, 4 保存, 用于测定实验鱼的初始生化成分组成。实验 期间, 每天两次1h的连续投喂(8:00和16:00)达到表 观饱食(

20、至观察到鱼不吃为止)。取样及分析：实验进行55d后结束, 实验鱼禁食24h后, 带水 称每缸鱼的总体重。随机从每缸中捞取 6 尾带水称 重再抹干称重后, 4保存, 用于测定实验鱼的终 末生化成分组成。随机取3尾鱼称量全长和体重, 于 冰盘上解剖取肝称重, 用于计算肥满度和肝体指 数。另外随机取 6 尾鱼静脉抽血, 冰盘上解剖取肝 胰脏。血液以 3000 r/min 离心 15min 后吸取上层血 清保存于20冰箱中用于分析血清甘油三脂、胆固 醇、白蛋白和血糖; 肝胰脏先放入液氮罐中速冻, 再 保存到20冰箱中用于分析肝脏谷草转氨酶(GPT) 和谷丙转氨酶(GOT)活性。从表 3 可以看出: 饲

21、料中不同苯丙氨酸水平对 异育银鲫幼鱼的增重率(WG)、特定生长率(SGR)、摄 食率(FR)和饲料效率(FE)有显著影响(P<0.05), 而对 其肥满度(CF)和肝体指数(HSI)没有显著影响 (P>0.05)。随着饲料中苯丙氨酸含量的增加, WG、SGR 和 FE 呈先上升后下降的趋势, 当饲料中苯丙氨酸含 量为 1.09%时均到达最大值分别为 194.50%、 1.96%/d、37.74%; 而 FR 为最小值 4.76%/kg·d。随着 饲料中苯丙氨酸含量的增加, 蛋白质效率(PER)、蛋 白质储积率(PRE)和能量储积率(ERE)都逐渐升高, 当饲料中苯丙氨酸含

22、量为 1.09%时均达到最大值, 进一步增加饲料中苯丙氨酸含量这些参数则呈下降 趋势。从表 4 可以看出: 饲料中苯丙氨酸含量对异育 银鲫幼鱼灰分含量影响显著(P<0.05), 对其他生化 组成影响不显著(P>0.05)。当饲料中苯丙氨酸含量为 0.73%时, 鱼体灰分含量为最大值; 苯丙氨酸含量 为 1.33%和 1.58%时, 灰分含量为最小值, 其他各处 理组间无显著性差异(P>0.05)。 表 5 结果表明: 饲料不同苯丙氨酸水平对异育 银鲫幼鱼血糖、血清胆固醇和甘油三酯有显著影响 (P<0.05), 而对血清白蛋白无显著影响(P>0.05); 对肝脏中的

23、脂肪含量有显著影响(P<0.05), 而对肝脏 转氨酶活性无显著影响(P>0.05)。当饲料中苯丙氨酸 含量为 1.26%时, 血糖含量达到最大值, 显著高于 其他组(P<0.05)。血清胆固醇含量随着饲料苯丙氨酸 含量的增加呈先下降后上升的趋势, 当饲料中苯丙 氨酸含量为 1.26%和 1.58%时为最小值, 当饲料中苯丙氨酸含量为 0.73%时为最大值; 而血清甘油三 酯含量则呈相反的趋势, 当饲料苯丙氨酸含量为 1.33%时为最大值, 苯丙氨酸含量为0.89%时为最小 值。随着饲料中苯丙氨酸水平的升高, 肝脂肪含量 的趋势与血清胆固醇相似, 当饲料中苯丙氨酸含量 为 1

24、.26%时, 肝脏脂肪含量为最小值。结果：通过多项式回归(Polynomial regression)得到异 育银鲫幼鱼特定生长率与饲料中苯丙氨酸含量的剂 量关系如下: y = 0.4612x3 2.0339x2 + 2.7891x + 0.7045 R2 = 0.6309 n=7 P<0.05 特定生长率与饲料中苯丙氨酸含量的剂量效应 关系曲线分别见图1, 当饲料中酪氨酸含量为1.04% 时, 曲线最高处的饲料苯丙氨酸含量 1.09%为异育 银鲫幼鱼苯丙氨酸适宜需求量, 占饲料蛋白质含量 的 3.02%。 参考文献：1 曹俊明，关国强，刘永坚，等 饲料蛋白质、脂肪、碳水化 合物水平对草

25、鱼生长和组织营养成分组成的影响J 水产科技情报，1997，24( 2) : 56 602 文华，高文，罗莉，等 草鱼幼鱼的饲料苏氨酸需要量 J 中国水产科学，2009，16( 2) : 238 247 WEN H，GAO W，LUO L，et al Determination of dietary threonine requirement for juvenile grass carp， Ctenopharyngodon idellaJ Journal of Fishery Sciences of China，2009，16( 2) : 238 2473 尚晓迪，罗莉，文华，等 草鱼幼鱼对异

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