饲料添加抗菌肽对建鲤肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响

董晓庆，张东鸣，陈玉珂，曲桂娟，杨翼雨

（吉林农业大学动物科技学院，吉林长春 130118）

饲料添加抗菌肽对建鲤肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响

董晓庆，张东鸣*，陈玉珂，曲桂娟，杨翼雨

（吉林农业大学动物科技学院，吉林长春 130118）

试验旨在研究饲料中添加不同浓度的抗菌肽对建鲤肌肉中粗蛋白、粗脂肪、氨基酸和脂肪酸含量的影响。根据饲料配方在基础饲料中添加0、100、200、400、600 mg/kg的抗菌肽，制成5种饲料。选用健康的建鲤鱼种300尾，随机分成5组，每组3个重复，饲养在15个100 水族箱中，养殖水体经过曝气处理，温度控制在24～26℃，每周根据摄食情况调整投食量，试验期为60 d。结果表明：饲料中添加100、200、400 mg/kg抗菌肽可显著提高肌肉中脯氨酸的含量（P＜0.05），添加100、200、400、600 mg/kg抗菌肽可显著提高半胱氨酸的含量（P＜0.05）；添加400 mg/kg抗菌肽可显著提高肌肉中粗蛋白质的含量（P＜0.05）；400 mg/kg抗菌肽组肌肉中总氨基酸含量显著低于对照组（P＜0.05），200、400 mg/kg抗菌肽组必需氨基酸含量显著低于对照组（P＜0.05），600 mg/kg抗菌肽组肌肉中脂肪酸总量、不饱和脂肪酸总量和C18：2含量显著低于对照组（P＜0.05），100、200 mg/kg抗菌肽组肌肉中二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）含量显著高于对照组（P＜0.05），100 mg/kg抗菌肽时DPA的含量显著高于对照组（P＜0.05），400 mg/kg抗菌肽时DHA含量显著低于对照组（P＜0.05）。综上所述，饲料中添加抗菌肽能够提高建鲤鱼种肌肉中蛋白质、脯氨酸、半胱氨酸、EPA 和 DHA 的含量。

抗菌肽；建鲤；氨基酸；脂肪酸

鱼类生活在复杂丰富的水体环境中，其生长受到包括品种、环境、日粮组成、年龄及鱼体尺寸等多种因素的影响。饲料中的营养元素及环境中的物质会随着鱼体的生长而在动物体内沉积，因此外界和内在因素的影响都会导致鱼体肌肉成分的差异。鱼体肌肉营养成分决定了肌肉的质量。蛋白质、氨基酸、脂肪和脂肪酸含量是肌肉营养成分的重要指标。蛋白质是由多种氨基酸组成的。有研究表明，饲料组成可影响动物体内游离氨基酸的含量[1]，进而影响机体蛋白质的含量。游离氨基酸能够合成机体蛋白，为鱼类生长发育提供能量[2]，进而在鱼类体内沉积。游离氨基酸能够影响肉类的鲜味，如甘氨酸和组氨酸分别对鱼类肌肉的甜味和肉香有影响。鱼肉所含氨基酸的组成和含量是衡量鱼类肌肉品质的一个非常重要的指标[3]。鱼类肌肉中不仅含有丰富的氨基酸，还含有丰富的脂肪酸。一些必需脂肪酸如亚油酸、亚麻酸、二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）等鱼类体内并不能合成，只能通过外源供给或者通过改变脂肪酸合成途径影响鱼类肌肉中脂肪酸含量。在水产品肉质香味中贡献最大是花生四烯酸、亚油酸、亚麻酸、EAP和DHA，这些脂肪酸在特定的脂肪氧化酶的作用下，形成水产品特征性的鲜香气味。鱼肉中高度不饱和脂肪酸的组成及含量是评价鱼肉品质的重要指标[4]。有研究表明，牛磺酸和抗菌肽等外源性添加剂能够改善肌肉中一些氨基酸的含量[5-6]。外源性中草药复方制剂可提鸡肉中高不饱和脂肪酸的比例和含量[7]，这说明饲料添加剂可通过影响动物肌肉中氨基酸和脂肪酸的含量进而改善肌肉品质。

抗菌肽具有多种生物学功能。研究表明外源添加抗菌肽能够促进鱼类生长[8]，提高机体免疫力[9]。而抗菌肽对鱼类肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响鲜见报道。因此，本试验研究了不同添加浓度的抗菌肽对建鲤肌肉中氨基酸和脂肪酸含量的影响，为研究抗菌肽对鱼类肌肉品质的影响奠定基础。

1 材料与方法

1.1 日粮组成及营养成分 以鱼粉、豆粕和玉米蛋白粉为主要蛋白源，制成蛋白质含量为35.27%的配合饲料。试验用所有原料均粉碎并且过40目筛，按照一定的比例充分混合后挤压成直径为3.0 mm颗粒，晒干后备用饲喂。试验用饲料分为5组，各组抗菌肽添加量分别为 0、100、200、400、600 mg/kg。试验用抗菌肽由北京中农颖泰生物技术有限公司提供，天蚕素抗菌活性肽≥100万U/g。基础日粮组成及营养成分见表1。

表1 日粮配方及营养成分

1.2 试验设计及饲养管理 饲养试验在吉林农业大学动物科技学院动物室的单循环控温养殖系统中进行。试验鱼来自吉林省长春市2814渔场。试验前驯化30 d，饲喂基础饲料。试验正式开始时挑选体质健壮、规格整齐的建鲤鱼种300尾，随机分成5组，每组3个重复，每个重复20尾。随机放养在15个水族箱（100 L）中，养殖密度为20 g/L，水源为曝气自来水，水温控制在24～26℃，pH为7.0，溶解氧≥5.0 mg/L，氨氮＜0.3 mg/L。试验期间每日按鱼体重的2.5%～3%饱食投喂，分别饲喂5种饲料。每日分别于08:30和16:00各投喂1次，每天记录摄食量和水温变化情况，每周测1次水质（pH、溶氧、氨氮）和水流速度。每周根据鱼体的生长及摄食情况调整投喂量，试验期为60 d。

1.3 样品采集与保存 试验结束后，饥饿24 h，称量体重后的鱼立即进行解剖，取背部肌肉，在65℃烘至风干样品，粉碎后备用。

1.4 指标测定与分析方法

1.4.1 肌肉中营养成分测定 按照AOAC（2 000）[10]的方法，对鱼肉的粗蛋白质和粗脂肪进行检测。粗蛋白测定采用凯氏定氮法，粗脂肪测定采用索氏抽提法。肌肉中营养成分测定均在风干基础上进行。

1.4.2 肌肉中氨基酸含量测定方法及条件 将风干样品经过酸水解后获得水溶液，上氨基酸分析仪（日立l8900型）测定。色谱柱为离子交换树脂色谱柱和茚三酮反应柱。流动相为B1-B6柠檬酸缓冲溶液，梯度洗脱条件见表2。检测波长分别为570 nm 和440 nm 。进样量为20 μL 。

1.4.3 肌肉中脂肪酸含量测定方法及条件 样品经正己烷和KOH-甲醇溶液处理后，获得上清液上气相色谱仪（Agilent 7890 气相色谱仪，FID检测器）测定。色谱柱为FFAP 100 m、0.25 mm内径、膜厚0.25 μ m。升温程序为100℃保持5 min，5℃/min速度升至230℃，保持10 min。进样口温度为250℃。检测器温度为260℃。载气分别为氮气，99.99%，流速1.0 mL/ min。分流比为20:1。进样量为1.0 μL。

1.5 统计分析 采用SPSS20.0软件对数据进行统计分析，试验数据以平均值±标准差表示，采用单因素方差分析，进行LSD和Duncan′s多重比较，分析组间差异显著性。用不同英文字母表示差异显著（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉中粗蛋白和粗脂肪含量的影响 由图1可以看出，随着饲料中抗菌肽添加浓度的增加，肌肉中粗蛋白含量呈现升高的趋势，当添加浓度为600 mg/kg时粗蛋白含量又有所下降，但依然高于对照组，添加量为400 mg/kg时肌肉中粗蛋白含量显著高于对照组（P＜0.05）。随着饲料中抗菌肽添加浓度的增加，肌肉中粗脂肪含量则呈现先降低后升高的趋势，且添加浓度为200 mg/kg时肌肉中粗脂肪含量最低，各试验组与对照组相比差异均不显著（P＞0.05）。

表2 氨基酸测定梯度洗脱条件

图 1 肌肉中蛋白质和脂肪含量

2.2 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉氨基酸含量的影响 由表3可知，建鲤鱼种肌肉中共检测出17种氨基酸（色氨酸被水解未检测到）。总体来看，建鲤鱼种肌肉中总氨基酸和必需氨基酸含量在抗菌肽100～400 mg/kg添加范围内有升高的趋势，但与对照组差异不显著（P＞0.05）。600 mg/kg抗菌肽组肌肉中总氨基酸含量和必需氨基酸含量显著低于对照组（P＜0.05）。600 mg/kg抗菌肽组建鲤肌肉中苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、精氨酸、天门冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和丝氨酸含量显著低于对照组（P＜0.05）。100、200、400、600 mg/kg抗菌肽组建鲤肌肉中半胱氨酸含量显著高于对照组（P＜0.05）。100、200、400 mg/kg抗菌肽组建鲤肌肉中脯氨酸含量显著高于对照组和600 mg/kg添加组（P＜0.05）。抗菌肽的添加对建鲤鱼种肌肉中组氨酸和甘氨酸含量与对照组差异不显著（P＞0.05）。

2.3 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉脂肪酸含量的影响 从表4可知，建鲤肌肉中共检测出11种脂肪酸。其中饱和脂肪酸（SFA）为3种，单不饱和脂肪酸（MUFA）为3种，多不饱和脂肪酸（PUFA）为5种。600 mg/kg抗菌肽组建鲤鱼种肌肉中脂肪酸总量（TFA）、不饱和脂肪酸（UFA）总量和亚油酸（C18:2）含量显著低于对照组 （P＜0.05）。100 mg/kg 抗菌肽组建鲤鱼种肌肉中DPA和亚麻酸（r-C18:3）含量显著高于对照组（P＜0.05）。100、200 mg/kg抗菌肽组建鲤鱼种肌肉中EPA和DHA的含量显著高于对照组（P＜0.05）。其他脂肪酸各组之间差异不显著（P＞0.05）。

3 讨 论

3.1 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉氨基酸含量的影响 动物品种、年龄、营养、饲养环境、饲养方式和屠宰方式是影响肌肉品质的重要因素，其中营养因素起着重要的调控作用[11-14]。本试验研究表明，外源添加一定量的抗菌肽能够提高建鲤肌肉中蛋白质的含量，且添加量为400 mg/kg时肌肉中粗蛋白质含量最高，继续增加抗菌肽添加量则蛋白质含量有降低趋势。这与抗菌肽对蛋白酶活性影响试验的结果相一致。抗菌肽可能通过改变肠道的微生物变化，进而促进了建鲤肠道消化酶的分泌，增加了对食糜中营养物质的吸收，如蛋白质的吸收。而过量添加抗菌肽则导致肠道微生物菌群失调，抑制了消化酶的分泌，使消化吸收能力下降或者趋于平稳，对营养物质的吸收能力也下降，最终导致肌肉中蛋白质沉积量降低。一般来说，鱼体氨基酸的组成及含量与饲料氨基酸的组成无相关性[15]，但饲料中添加某种成分可能会影响氨基酸的代谢途径进而影响肌肉中氨基酸的含量发生变化[16]。有研究表明，饲料中添加抗菌肽能够提高芦花鸡肌肉中脯氨酸、丙氨酸、半胱氨酸和蛋氨酸的含量，对赖氨酸、丝氨酸含量则有降低趋势[17]。本研究结果表明，饲料中添加抗菌肽可提高建鲤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，这与在芦花鸡上的研究结果相似。从试验结果来看，400 mg/kg添加组肌肉中游离氨基酸总体含量减少，而肌肉中粗蛋白含量却增加，这可能是因为更多的氨基酸用于合成蛋白质，促进了肌肉中蛋白质的沉积，从而促进鱼体的生长。肌肉中氨基酸含量的变化一方面可能是因为抗菌肽间接的影响了机体蛋白质的代谢与合成，从而影响体内氨基酸含量的变化；另一方面抗菌肽可能在肠道中被分解成小肽和氨基酸，进而被肠道消化吸收，导致体内氨基酸含量变化。过量添加抗菌肽时，肌肉中蛋白质和氨基酸含量均有降低趋势，这可能是因为过量添加抗菌肽导致肠道菌群失调，使消化吸收能力受到影响，抑制了机体对蛋白质饲料的消化吸收，进而导致对氨基酸吸收能力的下降，从而降低机体对氨基酸的利用，减少在组织中的沉积。产生这一试验结果的具体原因则有待于进一步深入研究。

表3 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉氨基酸含量的影响 %

表4 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉脂肪酸含量的影响 %

3.2 饲料中添加抗菌肽对建鲤肌肉脂肪酸含量的影响 鱼体肌肉中脂肪酸的含量与鱼类摄取饲料的种类和饲料中的脂肪水平等因素密切相关[18-19]。多不饱和脂肪酸对鱼类的意义重大，其含量的高低不但可以影响鱼类的营养价值[20]，还对鱼体生理方面有重要影响[21-22]。EPA和DHA是最重要的不饱和脂肪酸，EPA和DHA具有能够促进大脑发育和增强记忆力的功能。食用富含DHA和EPA的肉类能够帮助降低胆固醇，预防心血管疾病的发生。因此，鱼类肌肉中EPA和DHA的含量是研究鱼类肌肉品质的重要指标之一。有研究表明，饲粮中添加中草药复方制剂可提高不饱和脂肪酸的比例和含量[10]。本试验中得出适量抗菌肽的添加提高了建鲤肌肉中多不饱和脂肪酸C18:3、C20:5、C22:5和C22:6的含量，随着添加剂量的增加，不饱和脂肪酸的含量有降低的趋势。一方面可能是因为抗菌肽改变了肠道的内环境，影响了机体对脂类的消化吸收和代谢；另一方面可能是因为抗菌肽的添加刺激了建鲤鱼种机体的抗氧化系统，使抗氧化酶活性升高，保护了体内这些不饱和脂肪酸不被氧化，从而增加了机体中多不饱和脂肪酸的含量，而过高的抗菌肽添加使抗氧化酶活性降低，导致不饱和脂肪酸的酸化，从而使不饱和脂肪酸含量下降。这一研究结果对改善建鲤肌肉品质具有重要意义。

4 结 论

在本试验条件下，饲料中添加100、200、400 mg/kg抗菌肽均可提高建鲤肌肉中蛋白质、脯氨酸和半胱氨酸的含量，饲料中添加100、200 mg/kg抗菌肽可提高肌肉中EPA和DHA的含量，这对深入研究抗菌肽对鱼类肌肉品质的贡献具有重要意义。

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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

国家自然科学基金项目（30671621、30972191、31372540）；吉林省发改委产业技术研究与开发项目（2011002-1）；东北老工业基地外贸发展项目；吉林农业大学青年教师科研基金项目（201119）

董晓庆（1978-），在读博士，实验师，研究方向为水产动物营养与饲料添加剂，E-mail: dxq200912@163.com

*通讯作者：张东鸣，E-mail: dongmingzhang0431@aliyun.com