蛋氨酸及其羟基类似物对肉鸡肌肉蛋白质合成及质构特性的影响

唐 雪，赵瑞英，于 玮，赵 琰，施用晖，乐国伟

(江南大学食品学院，江苏无锡214122)

家禽生长周期短，代谢强度大，是研究机体生长性能和肌肉蛋白质合成的理想模型。蛋氨酸是家禽日粮的第一限制氨基酸，基础饲粮中添加适宜水平蛋氨酸可以提高家禽生长性能。不同形式的蛋氨酸促进机体蛋白质合成能力存在差异，进而影响肌肉生长发育。目前，常用的蛋氨酸源包括DL-蛋氨酸(DLM)和蛋氨酸羟基类似物(HMTBA)。研究发现，添加等摩尔水平DLM 和HMTBA，HMTBA 可显著提高肉鸡生长性能，且效果优于DLM［1］。此外，HMTBA具有一定的抗氧化活性。在热应激条件下，肉鸡体内HMTBA 吸收率显著高于DLM［2］。杨永兰［3］等发现高脂日粮促发小鼠氧化应激，饲喂一定剂量HMTBA 可显著提高肥胖组小鼠腿肌率，减轻肌肉氧化应激程度。目前，有关HMTBA 的研究主要集中在体内代谢转化、抗氧化以及生长性能方面，而有关HMTBA 对于肌肉蛋白质合成及肌肉质构特性的研究，国内未见相关报道。因此，本实验以雄性罗斯肉鸡为研究对象，比较分析不同剂量DLM 以及HMTBA影响肉鸡肌肉蛋白质合成及质构特性的差异。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

雄性罗斯肉鸡 江苏无锡祖代鸡场有限公司;DLM(纯度98%)、HMTBA(纯度88%) 安迪苏(ADISEEO)上海公司;糖原、葡萄糖和腺苷三磷酸酶(ATPase)检测试剂盒 南京建成生物工程研究所。

Multiskan Mk3 酶标仪 美国Thermo 公司;F96荧光分光光度计 上海棱光技术有限公司;5804R 冷冻离心机 德国Eppendorf 公司;DK-600 型电热恒温水槽 上海精宏实验设备有限公司;TA.XT2i 型质构仪 英国Stable Micro Systems 公司。

1.2 实验动物及设计

105 只健康雄性罗斯肉鸡(1 日龄，体重约49g)，随机分为:对照组和实验组(0.1% DLM 组、0.3%DLM 组、0.1% HMTBA 组以及0.3% HMTBA 组)。对照组饲喂基础饲粮，实验组饲喂添加不同剂量DLM 和HMTBA 的基础日粮。每组3 个重复，每个重复5 只鸡。基础日粮配制参考1994 年NRC 标准及《肉仔鸡营养需要推荐标准》(ZB B43005#86)。

肉鸡采用笼养，24h 光照，自由采食，充足饮水，常规免疫。实验周期46d，1 ～21d 饲喂前期颗粒饲料，其中DLM 组和HMTBA 组添加量为0.1% 和0.3%。22 ～46d 饲喂后期颗粒饲料，DLM 组和HMTBA 组添加量为0.08% 和0.24% (表1)。每隔7d 清晨空腹称重，记录饲料消耗量，计算体增重、采食量以及饲料转化率。

表1 基础日粮组成(%)Table 1 Ingredient composition of the basal diets

1.3 样本采集

在实验第46 天，肉鸡颈脉放血，剥离两侧腿肌，称重，计算腿肌率，腿肌率(%)= 腿肌重/全净膛重×100。取左侧腓肠肌，-80℃保存，右侧腓肠肌指标用于肌肉质构特性测定。

1.4 肌肉总RNA、DNA 及蛋白含量测定

参照Quentin(2003)方法［4］，取部分腓肠肌用生理盐水按1∶10(w/v)冰浴匀浆，制备肌肉组织匀浆液，加入等体积4%高氯酸混合后，静置30min，紫外分光光度法测定总RNA 及DNA 含量，考马斯亮蓝法测定蛋白浓度，计算CS 比值(μg/mg)=总RNA(μg/g)/蛋白质含量(mg/g)。

1.5 肌肉能量代谢相关指标测定

肌肉糖原和葡萄糖含量、腺苷三磷酸酶(ATPase)活性采用试剂盒测定，并严格按照说明书进行。

1.6 肌肉质构特性测定

屠宰后45min 内，取部分腓肠肌用蒸馏水按1∶5(w/v)制备匀浆液，测定肌肉pH。参照王志祥等［5］方法，测定肌肉失水率。将同一部位肌肉切成1.5cm×1.5cm ×0.5cm 立方块，置于TAXT2i 型质构仪检测。测定时沿肌纤维垂直方向压缩样品高度50%，测定条件:探头P35，距离20mm，测前速度2.00mm/s，测试速率:2.00mm/s，测后速度:10mm/s，探头两次测定间隔时间5s，触发类型为自动。

1.7 数据处理与统计方法

数据 以 Mean ± SD 表 示，用 Excel2000 和SPSS13.0 软件对数据进行ANOVA 方差分析和Duncan 多重比较，显著水平为p =0.05。

2 结果与分析

2.1 不同蛋氨酸源对肉鸡日增重、腿肌重以及腿肌率的影响

由表2 可知，与对照组相比，基础饲粮中添加0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可提高肉鸡日增重、腿肌重以及腿肌率，且0.3% HMTBA 组差异显著(p ＜0.05)，而0.1%DLM 组和0.3% DLM 组则无显著性差异(p ＞0.05)，这一结果与以往研究一致［6］。腿肌是家禽肌肉沉积的重要部位，本研究结果表明，相较于DLM，HMTBA 能更好地提高肉鸡生长性能。

表2 不同蛋氨酸源对46 日龄肉鸡日增重、腿肌重和腿肌率的影响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 不同蛋氨酸源对46 日龄肉鸡蛋白质合成能力的影响Table 3 Effect of DLM and HMTBA on the ability of protein synthesis of broiler chickens at 46 days of age

表4 不同蛋氨酸源对46 日龄肉鸡肌肉能量代谢的影响Table 4 Effect of DLM and HMTBA on energy metabolism of broiler chickens at 46 days of age

表5 肉鸡肌肉pH、失水率及肌肉全质构分析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 不同蛋氨酸源对肉鸡蛋白质合成能力的影响

从表3 中可以看出，与对照组相比，添加HMTBA 均可显著提高肌肉蛋白质含量(p ＜0.05)，但DNA 含量无显著性差异(p ＜0.05)。而添加0.1%DLM、0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可显著提高RNA 含量及CS 值(p ＜0.05)。

肌肉是机体蛋白质沉积的主要部位，从出生到成年，肌肉占全身质量的比例净增加30%～45%，肌肉蛋白质沉积是机体蛋白质合成与降解双向调节的共同结果［7］，因此，调控蛋白质代谢，对于肌肉沉积以及机体生长具有至关重要的作用。在蛋白质合成过程中，mRNA 和tRNA 是重要的参与者。在较好的生长环境及营养条件下，动物机体蛋白质合成速度加快，胞内RNA 浓度随之增加［8］。因此，肌肉组织中RNA 含量在一定程度上反映了机体蛋白质合成速率。本研究结果发现，适宜剂量的DLM 和HMTBA可提高肌肉总RNA 含量。蛋白质生物合成亦称为翻译(Translation)，核糖体翻译效率直接影响着蛋白质合成效率。CS(RNA/蛋白质)比值作为反映蛋白质合成时核糖体翻译效率的指标［9］，对研究蛋白质合成具有重要意义。研究发现，基础鱼粮中添加壳聚糖后，鱼体肌肉核糖体翻译效率显著提高，蛋白质合成速度加快，促进鱼体生长［10］。本研究结果表明，基础日粮中添加DLM 和HMTBA，肌肉CS 值显著提高，表明DLM 和HMTBA 均能较好地提高蛋白质合成效率。

2.3 不同蛋氨酸源对肉鸡肌肉能量代谢的影响

由表4 可知，与对照组相比，DLM 组肌肉糖原含量无显著性差异(p ＞0.05)，而添加0.3% HMTBA 可显著降低肌肉糖原含量。此外，0.1% DLM 组和0.3% HMTBA 组可显著提高葡萄糖含量且0.3%HMTBA 组显著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性(p ＜0.05)，而0.1% DLM 组和0.3%DLM 组Na+K+-ATPase 和Mg2+-ATPase 活性则无显著性差异(p ＞0.05)。

蛋白质合成过程伴随能量消耗［11］。当胞内ATP减少、AMP/ATP 比率增高时，激活能量感知因子AMPK，以增强ATP 产生的代谢过程如糖原分解、葡萄糖转运、蛋白质分解、脂肪酸氧化，并抑制消耗ATP 的代谢过程如蛋白质合成、糖原合成等，以此维持能量代谢的稳定［12-14］。研究发现，肥胖型肉鸡胸肌中糖原含量及糖酵解能力显著高于瘦型鸡，且肌肉pH 较低，肉色较浅，肉质较差［15］。本研究结果显示，基础日粮中添加DLM 和HMTBA 对肌肉糖原含量无显著性影响，但可显著提高葡萄糖含量。此外添加0.1% HMTBA 和0.3%HMTBA 可显著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性，表明一定剂量的HMTBA 可在一定程度上调控肌肉能量代谢，其可能是通过提高胞内ATP 水平，以提供蛋白质合成过程所需要的能量。

2.4 不同蛋氨酸源对肉鸡肌肉品质的影响

由表5 可知，与对照组相比，DLM 和HMTBA 对于肉鸡屠宰后45min 内肌肉pH 无显著影响(p ＞0.05)，但失水率呈降低趋势，且0.1% HMTBA 组和0.3% HMTBA 组失水率差异显著(p ＜0.05)。肌肉全质构分析结果显示，与对照组相比，添加DLM 和HMTBA 对肌肉弹性以及粘结性无显著性影响(p ＞0.05)。而0.3% DLM 组和0.3% HMTBA 组硬度、咀嚼度及胶着性均显著降低(p ＜0.05)，其中以0.3%HMTBA 组差异最为显著。

肉品质构特性是一种重要的感官指标［16］，直接关系到肉的嫩度、可食性，口感和加工出品率［17］。研究发现，与DLM 相比，肉鸡饲喂HMTBA 可更好地改善胸肌及腿肌肉色［18］。本研究结果显示，DLM 和HMTBA 在一定程度上均可降低肉鸡肌肉硬度、咀嚼度、胶着性及失水率，其中HTMBA 效果优于DLM，表明HMTBA 通过改变肌肉质构特性，可更好地提高肌肉嫩度，改善口感，进而提升肌肉的整体品质。

3 结论

本文初步证实了HMTBA 相比于DLM 可更好地提高肉鸡生长性能、加速肌肉蛋白质合成、促进肌肉生长。HMTBA 可在一定程度上调控肌肉能量代谢，降低肌肉失水率、咀嚼度、粘结性以及硬度，有效改善肌肉品质，其具体的作用机制有待于进一步研究。

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