合成赖氨酸在鱼类饲料中的应用研究进展
2008年11月14日 08:16 来源:网络
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除此以外,合成赖氨酸的添加还影响矿物质的利用率。赵春蓉和周小秋(2005)研究结果表明:在幼建鲤饲料中添加合成赖氨酸对粗灰分沉积率有极显著的影响,当饲料中添加1.2%的合成赖氨酸以后,灰分沉积率提高96%。Cheng等(2003)研究表明:当饲料中添加合成赖氨酸0.3%时,虹鳟鱼体灰分含量显著提高;但当添加赖氨酸水平进一步提高时对灰分含量没有影响。赖氨酸能提高矿物质的利用率可能与赖氨酸能促进钙吸收和转运有关(Applebaum 等,2004)。研究表明,赖氨酸缺乏时,钙外排的主动机制显著被削弱,因而赖氨酸是细胞液钙动态平衡的调节器(Civitelli等,1989)。进一步研究发现,饲料系数与灰分沉积率呈显著的负相关(r=-0.983,P<0.01)(赵春蓉和周小秋,2005),说明赖氨酸提高矿物质的利用率也是饲料利用率提高的原因。
综上所述,增重与合成赖氨酸的添加水平、摄食量和饲料系数间存在极显著的线性关系,且对增重有显著的直接作用,说明合成赖氨酸的添加水平、摄食量和饲料系数是影响增重的重要原因。同时饲料利用率的提高又与蛋白、脂肪、矿物质利用率提高有关。
2.2 添加合成赖氨酸对幼建鲤消化吸收能力的影响
鲤鱼等无胃鱼的肠道是其重要的消化吸收部位,肠道的功能状况与其生长状况密切相关。肠重和肠长可反映肠道的生长情况。赵春蓉和周小秋(2005)研究发现:在日粮中添加不同水平的合成赖氨酸对各段肠重和肠长均有极显著的影响,肠重和肠长与日粮中合成赖氨酸添加水平呈极显著正相关(r1=+0.986,P <0.01;r2=+0.962,P<0.01),说明添加合成赖氨酸可促进幼建鲤肠道生长。当然,其它营养物质对肠道也有影响。总之,赖氨酸通过促进肠道生长而提高消化能力,进而提高物质利用率。
肠蛋白含量可反映肠道发育状况(Lopez-Pedrosa等,1999)。添加合成赖氨酸可以促进肠蛋白合成,从而促进肠道发育。随着饲料中合成赖氨酸添加水平的提高,肠蛋白含量极显著提高,且当添加水平为1.2%时,肠蛋白含量达到最大值。肠蛋白含量与赖氨酸水平呈正相关(r=+0.992,P <0.01);饲料系数与肠蛋白含量呈极显著的正相关(r=+0.942,P<0.01),说明赖氨酸可通过促进肠道发育而提高消化力(赵春蓉和周小秋, 2005)。顾宪红(2000)的研究表明,仔猪肠上皮和肠腺DNA、RNA的密集程度随日粮赖氨酸水平升高而升高,说明添加赖氨酸可促进细胞生长和分化。但过量的添加赖氨酸(1.4%)会促进仔猪肠上皮细胞过度生长和分化,致使体积较小、未成熟(功能不全)的新生细胞在肠上皮中所占比例增加,从而恶化小肠能量储备和供给状况。赖氨酸促进肠道生长发育首先可能与赖氨酸直接参与肠道代谢有关。在水生动物早期生长阶段,赖氨酸用于消化道黏膜蛋白质的合成量占机体总蛋白质合成的23%(Applebaum等,2004);同样,哺乳仔猪约50%的日粮赖氨酸首先通过PDV(portal-drained viscera)时被滤出,而其中有18%用于肠粘膜蛋白质合成(Stoll等,1998);其次可能与赖氨酸影响IGF-I的分泌有关。 Katsumata等(2002)研究表明:提高仔猪日粮赖氨酸含量可使血浆中IGF-I含量提高90%,同时促进IGFBP-3(IGF- binding protein-3)大量释放。IGF-I能促进细胞增殖、分化和成熟;介导生长激素的大部分作用,促进生长和合成代谢。
碱性磷酸酶也叫正磷酸单酯磷酸水解酶,能在碱性介质中分解磷酸酯键。很多组织都含有AKP。肠型AKP分布在肠上皮刷状缘细胞表面,与脂类、维生素D、钙、氨基酸、葡萄糖等多种物质的吸收有关,是肠黏膜上的标志酶,可反映肠道的发育情况及肠上皮细胞的吸收能力(Malagelada等,1977)。鱼类肠碱性磷酸酶主要集中在肠的前部分,尤其是前、中肠(Bundit等,2000)。赵春蓉和周小秋(2005)研究发现,在饲料中添加合成赖氨酸对幼建鲤前、中肠碱性磷酸酶活力有极显著影响,随着饲料赖氨酸添加水平的提高,前、中肠碱性磷酸酶活力极显著升高。说明饲料中添加合成赖氨酸可影响肠细胞分化和成熟。进一步分析表明,饲料系数与前、中肠碱性磷酸酶活性呈显著负相关(r=-0.866,P<0.05)。通径分析发现,前、中肠碱性磷酸酶活性对饲料利用率有间接作用。同时增重与前、中肠碱性磷酸酶活性呈显著正相关(r1=+0.972,P<0.01;r2=+0.926,P<0.01)(赵春蓉和周小秋,2005)。这说明饲料中添加合成赖氨酸可以通过影响肠碱性磷酸酶活性,特别是前肠酶活,提高幼建鲤消化吸收能力,进而促进生长。Swatson等(2002)研究表明,在高蛋白水平且氨基酸不平衡的情况下,肉鸡肠黏膜碱性磷酸酶活性极显著降低。在鼠、鸡的日粮中添加合成赖氨酸,碱性磷酸酶活性显著增强。但顾宪红(2000)的研究表明,日粮添加合成赖氨酸对断奶仔猪小肠粘膜表面的碱性磷酸酶活性没有显著影响。导致差异的原因可能是动物种类不同,对赖氨酸敏感程度不同。
消化酶是消化过程中具有独特功能的物质,动物的消化力与消化道中消化酶的活性密切相关。而日粮组成在很大程度上可以改变消化酶的活性(Galgani等, 1988)。赵春蓉和周小秋(2005)研究表明,赖氨酸水平在16%以下,随饲料中合成赖氨酸添加水平的提高,前、中、后肠蛋白酶、脂肪酶的活力极显著提高;进一步提高赖氨酸水平,酶活力差异不显著,且蛋白酶活性顺序为后肠>中肠>前肠;脂肪酶活性,除对照组外,酶活性顺序为后肠>前肠>中肠。对于陆生动物,如猪,合成赖氨酸的添加水平对胃液和肠液中蛋白酶活力均无影响。由此可见,不同动物,其肠道消化酶对赖氨酸的敏感度有差异。进一步分析发现,饲料系数与蛋白酶和脂肪酶活力呈极显著的负相关(r1=-0.992,P<0.01;r2=-0.986,P<0.01);蛋白沉积率与肠道总蛋白酶活力呈极显著的正相关(r=+0.994,P<0.01)(赵春蓉和周小秋,2005)。蛋白酶和脂肪酶对饲料利用率起极显著的直接作用(通径系数分别为 0.490、0.476);蛋白酶对蛋白质沉积率有极显著的直接作用(通径系数为 0.272)。说明饲料中不同赖氨酸水平可以通过影响肠道消化酶活力而影响幼建鲤对营养物质的消化力。同时,增重与肠道总蛋白酶、脂肪酶活力呈极显著的正相关(r1=+0.987,P<0.01;r2=+0.926,P<0.01)(赵春蓉和周小秋,2005),说明赖氨酸可能通过提高建鲤的消化能力而促进生长。赖氨酸影响蛋白酶活性,首先可能与胰脏发育情况有关。胰腺主要分泌蛋白酶原,其发育状况可影响酶原的分泌。Hashimoto和Hara (2003)研究表明:当大鼠日粮氨基酸水平从20%提高到60%,胰脏蛋白提高了38%,胰凝乳蛋白酶活力提高约一倍。其次,可能与胰岛素的分泌有关。 Hara等(2000)研究表明,将大鼠由饲喂氨基酸水平为20%的日粮改为饲喂氨基酸水平为60%的日粮后,胰腺和肠道的胰岛素活性逐渐增强,在换料的第5d,达到最大值。因此,氨基酸可能通过促进胰腺胰岛素的分泌而调节胰腺蛋白酶活性。再次,氨基酸可直接影响蛋白酶合成。在大鼠上的研究表明,日粮中高水平氨基酸(氨基酸含量为60%)提高胰凝乳蛋白酶的活性和合成,但mRNA水平没有提高,说明氨基酸可促进胰凝乳蛋白酶的翻译阶段的合成。
硬骨鱼类的肝脏和胰脏呈弥散型分布。胰腺是分泌消化酶(如蛋白酶)的主要器官,多数鱼的胰腺主要分泌蛋白酶原,在肠激活酶的作用下使之激活,促进肠对营养物质的消化吸收。肝脏是营养物质重要的代谢和贮存器官(Glass等,1987),所以肝胰脏的生长发育在养分的消化中起着重要作用,而营养物质通常对肝胰脏的生长发育有影响。周小秋(2000)研究表明,随饲料赖氨酸水平的提高,中华鳖肝脏重量和蛋白含量显著提高;但赖氨酸水平对坚吻鲈肝体指数影响差异不显著,只是呈增加趋势。赵春蓉和周小秋(2005)在建鲤上的研究结果表明,赖氨酸水平对肝胰脏重量有极显著的影响。随饲料合成赖氨酸添加水平的提高,肝胰脏重量、肝胰脏指数逐渐增加;并且还发现肝胰脏重量与饲料赖氨酸水平呈极显著的正相关(r=+0.986,P<0.01),说明赖氨酸可以促进幼建鲤肝胰脏生长。肝胰脏蛋白含量反映肝胰脏的发育情况。研究表明,添加合成赖氨酸对肝胰脏蛋白含量有极显著的影响,且随饲料赖氨酸添加水平的提高,肝胰脏蛋白含量逐渐增加。肝胰脏蛋白含量与饲料中赖氨酸水平呈极显著的正相关(r=+0.980,P<0.01),说明添加合成赖氨酸可促进肝胰脏的发育。研究还发现,饲料系数与肝胰脏重量和蛋白含量呈极显著的负相关(r1=-0.961,P<0.01;r2=-0.971,P<0.01);蛋白沉积率与肝胰脏重量和蛋白含量呈极显著的正相关(r1=+0.981,P<0.01;r2=+0.979,P<0.01),说明赖氨酸可以促进肝胰脏生长而提高饲料利用率,特别是提高蛋白质利用率
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