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1、氧化三甲胺對魚類的生長和魚體營養(yǎng)成分影響的研究進(jìn)展
摘要:氧化三甲胺(TMAO)是動(dòng)物體內(nèi)重要的中間代謝產(chǎn)物,同時(shí)也是一種飼料添加劑,具有許多特殊的生物學(xué)特性和重要的生理生化功能。本文旨在對TMAO對魚類的生長和魚體營養(yǎng)成分的作用做一簡要綜述。
關(guān)鍵詞:氧化三甲胺;生長;營養(yǎng)成分
氧化三甲胺(Trimethylamine N-oxide,TMAO)是一種新型水產(chǎn)動(dòng)物誘食劑,分子式為(CH3)3 NO,其化學(xué)結(jié)構(gòu)與甲基供體膽堿、甜菜堿和S-腺苷甲硫氨酸等相似。TMAO廣泛分布于海產(chǎn)硬骨魚類的肌肉中,具有一種特殊的鮮味。在淡水魚如羅氏魚和尼羅河鱸(取自維多利亞湖)卻有相對較高水平的TMAO。
2、TMAO具有很多重要的生物學(xué)特性,在穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、滲透調(diào)節(jié)、抗離子不穩(wěn)定性、抗水壓和理化因素的影響等方面具有重要的生理生化功能,因此,它對魚類的生長和魚體營養(yǎng)成分也有一定的作用效果。
1 氧化三甲胺的生物學(xué)特性
研究發(fā)現(xiàn)氧化三甲胺是一種蛋白質(zhì)穩(wěn)定劑和有機(jī)滲透劑,在生物體處于細(xì)胞蛋白質(zhì)變性的應(yīng)急狀態(tài)下,TMAO可以發(fā)揮分子伴侶作用,使蛋白質(zhì)肽鏈再折疊,維持生物體細(xì)胞蛋白的結(jié)構(gòu)和功能。心肌細(xì)胞同骨胳肌一樣對離子濃度變化敏感,其影響主要表現(xiàn)在使心肌細(xì)胞收縮蛋白的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,而蛋白穩(wěn)定劑TMAO正好能完量消除這種離子對Fmax對影響,從而保護(hù)細(xì)胞。
2 氧化三甲胺在魚體內(nèi)的分布及來源
TMA
3、O廣泛分布于海產(chǎn)硬骨魚類的肌肉中(表1),但在體內(nèi)的分布并不均勻。它在鰭肌肉、肌節(jié)的頭部和尾部含量特別高。在黑肉色的魚中,紅肌中TMAO含量比白肌中高;而在白肉色魚中情況卻相反(Yamagata等,1988)
表1 海生動(dòng)物肌肉中TMAO含量(mg/kg)
種類
含量
種類
含量
角鯊
700-1400
扇貝
200-600
比目魚
100-600
蟹
70-150
鯡
200-300
蝦
200-500
鯨魚
0-120
大量的因素會(huì)影響魚體肌肉中TMAO的含量,如年齡、日糧、鹽度、季節(jié)和魚的種類。一般來說,TMAO隨著年齡的增加和鹽度的提高而
4、提高,海水魚比淡水魚含量豐富(Aren,1988)。研究發(fā)現(xiàn),對于海洋動(dòng)物,深海中的動(dòng)物和深潛水動(dòng)物體內(nèi)的含量要比淺海動(dòng)物體內(nèi)的含量多,而且動(dòng)物在水中棲息的深度越深,潛水越深,體內(nèi)組織中的氧化三甲胺含量越高。養(yǎng)殖魚類中TMAO要有兩種來源:(1)其攝取的食物(如浮游植物);(2)自身生物合成。淡水浮游動(dòng)物和甲殼綱動(dòng)物含有極少量的TMAO,淡水魚如羅氏魚和尼羅河鱸(取自維多利亞湖)卻有相對較高水平的TMAO,這一系列證據(jù)表明部分淡水魚類具有從日糧中前體物合成TMAO的能力。在多數(shù)情況下,TMAO來源于日糧,當(dāng)金魚飼喂無TMAO日糧時(shí),其肌肉中無TMAO;當(dāng)飼喂含TMAO日糧時(shí),肌肉中TMAO顯著
5、升高;反之,肌肉中TMAO消失。
3 氧化三甲胺在水產(chǎn)動(dòng)物中的作用
3.1 TMAO對水產(chǎn)動(dòng)物的誘食作用
孫海香等人用行為觀察法和電生理法研究TMAO溶液對羅非魚的誘食作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn),氧化三甲胺對羅非魚有強(qiáng)烈的神經(jīng)興奮作用,羅非魚對氧化三甲胺的反應(yīng)圖形為典型的EOG圖像,羅非魚對不同濃度的刺激液的EOG反應(yīng)波形均相似,僅振幅值隨刺激液濃度的增加而上升。迷宮實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步表明氧化三甲胺對羅非魚的興奮作用表現(xiàn)為誘食效應(yīng),試驗(yàn)組與對照組集魚數(shù)差異顯著,誘食最佳劑量為0.2%[1]。張紅梅等應(yīng)用攝食行為觀察法,研究了TMAO對南美白對蝦的誘食活性。結(jié)果表明,TMAO對南美白對蝦具有強(qiáng)烈的引誘和促攝食
6、作用,與甘氨酸、丙氨酸、蛋氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、甜菜堿和2-甲基-B-丙噻啶(DMPT)相比,其表現(xiàn)出了最短的第一反應(yīng)時(shí)間和最多的吞食顆粒數(shù);TMAO添加量為0.5-3.0g/kg時(shí),南美白對蝦對餌料的第一反應(yīng)時(shí)間隨添加量的增加而縮短,30min內(nèi)吞食飼料的顆粒數(shù)隨TMAO添加量的增加而提高。
3.2 氧化三甲胺對魚類生長的影響
黃峰等人采用單因素梯度設(shè)計(jì),在飼料中添加50、100、200和1000mg/kg氧化三甲胺,飼養(yǎng)體重3.5g左右的羅非魚8周。結(jié)果顯示,在配合飼料中添加50-200 mg/kg氧化三甲胺對羅非魚具有明顯的促生長作用,其增重量、增重率顯著高于對照組[2]。孫海香等
7、人在對羅非魚生長和魚體營養(yǎng)成分組成的研究中發(fā)現(xiàn),在飼料中添加0.2%、0.4%和0.8%的氧化三甲胺飼養(yǎng)羅非魚,經(jīng)過60d的生長試驗(yàn),觀察不同添加量的氧化三甲胺對羅非魚的生長、機(jī)體營養(yǎng)成分組成的影響。養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果表明,添加氧化三甲胺可以促進(jìn)羅非魚生長[3]。呂民主等(2004)在飼料中添加0.1%-0.15%的TMAO飼養(yǎng)紅鯽魚、三角魴、稚甲魚、南美白對蝦,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)TMAO具有極顯著的促生長效果。
3.3 氧化三甲胺對魚體營養(yǎng)成分組成的影響
TMAO作為動(dòng)物體內(nèi)重要的無毒中間代謝物,對魚體的成分也有一定的影響。孫海香在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)在飼料中添加氧化三甲胺對于改善羅非魚的體形以及內(nèi)臟器官的相對重
8、量是有作用的。添加氧化三甲胺的試驗(yàn)組與對照組相比,肥滿度增加,臟體比下降,腸系膜脂肪占體重百分比也下降,相對應(yīng)的表示可食部分增加。添加了0.2%和0.8%氧化三甲胺的實(shí)驗(yàn)組中含量肝體比與對照組相比差異顯著(P<0.05),0.4%組的氧化三甲胺添加量的去內(nèi)臟比與對照組之間差異顯著(P<0.05) 。另外,氧化三甲胺可以降低羅非魚肌肉和肝胰臟中的粗脂肪含量,試驗(yàn)組與對照組差異顯著(P<0.05)。氧化三甲胺對羅非魚肌肉中的水分、粗蛋白、灰分并沒有顯著影響(P>0.05)[3]。Rorvik等報(bào)道,虹鱒魚日糧中添加TMAO顯著降低了腹脂率,顯著增加了膽汁體積,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了大西洋鮭魚日糧中添加400
9、0mg/kgTMAO,顯著降低了腹脂率,而添加1000mg/kgTMAO提高了腹脂率,這表明TMAO對胴體脂肪含量的影響存在劑量依賴關(guān)系[4]。TMAO對魚蝦具有誘食作用,能降低肉雞、魚和豬胴體脂肪含量,改變脂肪在體內(nèi)的分配;其中的甲基胺物質(zhì)對于體蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定也具有很重要的作用;氧化三甲胺還可通過影響膜的通透性參與海生動(dòng)物的滲透壓調(diào)節(jié), 可改變大西洋鮭和虹鱒的腹脂率。
4 氧化三甲胺對魚類生長和肉質(zhì)影響的原因
Ilia等研究發(fā)現(xiàn),一定數(shù)量的生物重要蛋白或蛋白區(qū)并未折疊或部分折疊,TMAO可使兩種非折疊蛋白折疊成有功能的自然品種蛋白,并使糖皮質(zhì)激素受體片段的殘基1-500和殘基77-262
10、重新結(jié)合,因而在蛋白質(zhì)的形成過程中起協(xié)同作用,促進(jìn)動(dòng)物的生長。Baker等研究表明,TMAO可以誘導(dǎo)有絲分裂和四倍體產(chǎn)生。由于細(xì)胞增殖是由有絲分裂開始的,肌肉組織的生長與肌肉細(xì)胞的增殖密切相關(guān),推測氧化三甲胺可能通過促進(jìn)肌肉細(xì)胞的增殖來促進(jìn)肌肉組織的生長。研究表明,TMAO能提高生物體細(xì)胞抗高溫、高鹽和高滲透環(huán)境的耐受力,保持生物體胃腸道內(nèi)環(huán)境平衡(包括微生物區(qū)系平衡和離子平衡),促進(jìn)消化道內(nèi)源性消化酶的分泌,并提高消化酶的活性。TMAO特殊的鮮味和腥味能否對南美白對蝦起到誘食作用[5]。
在許梓榮的氧化三甲胺歲生長肥育豬胴體組成的影響試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),氧化三甲胺能夠升高血液中生長素的含量,而降低
11、胰島素的含量。生長素可以從減少脂肪的合成和促進(jìn)脂肪分解兩個(gè)方面同時(shí)產(chǎn)生減少體脂沉積的作用,胰島素是促進(jìn)脂肪生成的激素,其水平降低,可使脂肪合成減少,分解能力加強(qiáng),從而也可減少體脂沉積[6]。
在魚類飼料中,氧化三甲胺有明顯的促食作用,并通過在體內(nèi)蛋白質(zhì)形成過程、誘導(dǎo)有絲分裂和調(diào)節(jié)體內(nèi)消化酶含量及活性來促進(jìn)魚類的生長。氧化三甲胺對魚類體形、內(nèi)臟器官的相對重量、肥滿度、腹脂率、粗脂肪含量的作用,改變了魚體營養(yǎng)成分。但是,它對不同品種,生長發(fā)育不同時(shí)期的魚類最適添加量,對生長性能的影響及副作用,是否有毒副作用,以及在組織中的殘留等一系列問題還有待研究。
參考文獻(xiàn):
[1]孫海香,宋保強(qiáng),夏枚生
12、,胡彩虹等.TMAO對羅非魚的誘食活性研究[J],水利漁業(yè),2005,(5);83-84
[2]黃峰,劉軍,胡先勤,王銳,劉輝宇等.氧化三甲胺對羅非魚幼魚生長及飼料利用的影響[J],水利漁業(yè),2008,(3);72-74
[3]孫海香,夏枚生,胡彩虹等.氧化三甲胺對羅非魚生長和魚體營養(yǎng)成分組成的影響[J],淡水漁業(yè),2005,(3);17-19
[4]Rorvik K A. Urea and trimethylamine oxide in diets for seawater farmed rainbow trout: effect on fat belching, skin vesivle, winter ulcer and quality grading. Aquaclture nutrition, 2000,6(4); 247-254
[5]朱興一,夏枚生,胡彩虹等.氧化三甲胺對南美白對蝦生長、養(yǎng)分消化率和消化酶活性的影響[J],西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2005,(11);43-47
[6]許梓榮,汪以真,朱梅等.氧化三甲胺對生長肥育豬胴體組成的影響[G],經(jīng)驗(yàn)交流;19-20
[7]唐勝球,董小英,鄒曉庭等.氧化三甲胺在動(dòng)物營養(yǎng)上的研究進(jìn)展[G],飼料研究;19-21