半胱胺對草魚酮體代謝、轉氨酶和堿性磷酸酶活性的影響
羅莉 李英文 林仕梅 牟達莉 (西南農(nóng)業(yè)大學水產(chǎn)學院)
摘 要:通過對草魚魚種腹腔注射半胱胺(Cysteamine)的測定結果表明:注射后3h,魚體肝、胰臟酮體生成量達最大值,比對照組增加357%。注射后5h,谷氨酸丙酮酸轉氨酶(GPT)、谷氨酸草酰乙酸轉氨酶(GOT)、堿性磷酸酶(AKP)活性達最高值,此時肝、胰臟GPT、GOT和AKP活性分別比對照組增加了86%、58.8%、110%,肌肉GOT、GPT和AKP活性比對照組增加了34.8%、33.3%、58.56%,AKP活性11h恢復到正常水平,GPT、GOT活性恢復正常水平時間較長。一次性注射半胱胺0.375~1.500 mg/kg BW,草魚肝、胰臟和肌肉的酮體生成量和AKP活性和肝胰臟的GOT、GPT活性均比對照組顯著增加,肌肉中GOT、GPT活性與對照組相比差異均不顯著。
關鍵詞:草魚;半胱胺;酮體;谷氨酸丙酮酸轉氨酶;谷氨酸草酰乙酸轉氨酶;堿性磷酸酶
半胱胺(Cysteamine,CS)又稱β-巰基乙胺,它是半胱氨酸脫羧的產(chǎn)物,輔酶A的組成部分,是動物體內(nèi)的生命活性物質。對大鼠、豬、雞、牛、羊等動物的大量研究表明,半胱胺耗竭生長抑素,促進生長激素的分泌,對動物具有不同程度的促生長作用。通過
飼料中的合理添加后,還能提高飼料報酬,改善胴體品質。但國內(nèi)在水產(chǎn)動物上的這方面研究未見報道。那么,半胱胺對魚類生長有無影響?有怎樣的影響?其代謝機制是什么?這一系列問題都有待研究。本試驗先從代謝角度著手研究,采用腹腔注射法,測定了不同劑量半胱胺對草魚肝胰臟和肌肉的酮體生成量、谷氨酸丙酮酸轉氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸轉氨酶(GOT)、堿性磷酸酶(AKP)活性的影響,來探討半胱胺在草魚脂肪、蛋白質等代謝中的作用和影響程度,為下一步研究對生長、胴體品質的影響和在飼料中的適宜添加提供理論依據(jù)。
1.材料與方法
1.1試驗材料
半胱胺:由某公司提供,其中含半胱胺純品50%。
試驗魚: 由歇馬養(yǎng)殖戶提供草魚100尾,體重45~66g,平均體重為52.5g。
1.2試驗方法
1.2.1半胱胺注射劑量相同、時間不同對草魚酮體及酶活性的影響試驗
試驗目的:(1)了解草魚肌肉、肝、胰臟酮體及幾種酶活性隨半胱胺注射時間的變化規(guī)律;(2)為研究注射半胱氨的劑量-效應試驗(1.2.2)確定適宜的時間,即為注射時間確定依據(jù)。
取饑餓一天個體相近的試驗魚42尾,于胸鰭基部一次性腹腔注射半胱胺1.125mg/kg BW(按3%的投飼率計算相當于37.5mg/kg飼料),每尾注射0.5mL,放入水桶中不投餌暫養(yǎng),以不注射為對照,每組六尾,分別于1、3、5、7、9、11h冰盤中取出其肝、胰臟和背肌,用濾紙吸干血污后稱重,按重量與體積比的五倍加入蒸餾水,加冰的玻璃勻漿器勻漿,3500r/min離心15min,取其上清液測定酮體含量和GOT、GPT、AKP活性。
1.2.2半胱胺注射時間相同、劑量不同對草魚酮體及酶活性的影響試驗
取饑餓一天,個體相近的試驗魚42尾,分為七組,按0.375、0.75、1.125、1.5、1.875、2.25 mg/kg BW,每尾每50g體重注射0.5mL,以不注射為對照組,分別放入水桶中不投餌暫養(yǎng),5h后按上法制備樣品備用。注射劑量依據(jù):每50g魚,每天投飼率3%,每天的投飼量即為1.5g,用0.5mL注射液滿足。0.375、0.75、1.125、1.5、1.875、2.25 mg/kg BW的注射劑量,相當于飼料中添加12.5、25、37.5、50、62.5、75mg/kg。注射時間(5h)的依據(jù):依據(jù)于1.2.1試驗結果,見圖1、圖3、圖5、圖7,GPT、GOT、AKP都是在5h達最大,酮體5h生成量也較高,僅次于3h。
1.3酮體生成量的測定
按水楊醛比色法,用微量凱氏蒸餾器測定各樣品中的丙酮、乙酰乙酸、 β-羥丁酸,酮體的含量等于三者之和,結果以每克組織中的酮體含量表示。
1.4 GOT、GPT活性測定
以改良金氏法測定各樣品中的GOT、GPT活性。活力單位為:每克組織與基質在37℃下作用60min生成1μmol丙酮酸為1單位。
1.5堿性磷酸酶(AKP)的測定
采用對硝基磷酸苯二鈉測定,酶活力單位為:30℃條件下每克樣品每15min產(chǎn)生1μg分子對硝基苯酚所需酶量為1個金氏單位。
2.結果與分析
2.1草魚酮體生成量隨半胱胺注射時間的變化
草魚在注射半胱胺1.125 mg/kg BW濃度后1-3h內(nèi),肝、胰臟中的酮體生成量隨時間的延長而逐漸遞增,3h最高,與對照組相比酮體生成量增加了357%,差異極顯著(p<0.01)。隨后又逐漸降低,但下降趨勢較平緩。
2.2半胱胺不同注射劑量對草魚酮體生成量的影響
草魚在注射0~2.25mg/kg BW濃度范圍內(nèi),隨著濃度的增大,草魚肝、胰臟的酮體生成量逐漸遞增,增幅達165%,差異極顯著(p<0.01)。
經(jīng)測定,肌肉中酮體生成量較低,且測定誤差較大,數(shù)據(jù)不具有代表性,故在本論文中未將肌肉酮體數(shù)據(jù)列出。
2.3草魚GPT、GOT活性隨半胱胺注射時間的變化
草魚在注射1.125mg/kg BW濃度后1-5h內(nèi),肝、胰臟和肌肉中的GPT、GOT活性隨時間的增加逐漸增強,5h達峰值。肝、胰臟與對照組相比GPT增加了86%,GOT增加了58.8%,肌肉中GPT、GOT分別比對照組增加了33.3%,34.8%,差異顯著(p<0.05)。
2.4半胱胺不同注射劑量對草魚GPT、GOT活性的影響
草魚在注射0.375mg/kg BW濃度時肝、胰臟中的GPT、GOT活性升高,在0.375~2.25mg/kg BW濃度GOT活性增強不明顯,GPT在0.375~1.5mg/kg BW濃度范圍內(nèi)變化不明顯。在1.5~2.25mg/kg BW濃度范圍內(nèi)GPT則急劇下降,低于對照組,差異極顯著(p<0.01)。肌肉中的GPT、GOT活性變化均不明顯,差異不顯著(p>0.05)。
2.5草魚AKP活性隨半胱胺注射時間的變化
草魚在注射1.125mg/kg BW濃度后1~5h內(nèi),各種組織的AKP活性都逐漸增強,5h時達最強,與對照組相比肝、胰臟增加了110%,肌肉增加了58.5%。5h后AKP活性又逐漸減弱,到11h時接近對照組水平。
2.6半胱胺不同注射劑量對草魚AKP活性的影響
草魚在注射0.375mg/kg BW濃度時肝、胰臟AKP活性顯著增強,隨后逐漸下降,到1.5mg/kg BW后,AKP活性又呈上升趨勢。肌肉的AKP活性在0.375~1.5mg/kg BW之間,隨濃度的增加變化不明顯(p>0.05),但均高于對照組,差異顯著(p<0.05)。1.5~2.25mg/kg BW的AKP活性與對照組差異不顯著(p>0.05)。
3. 討論
3.1 半胱胺對酮體生成量的影響
酮體是脂肪酸代謝過程中的產(chǎn)物,它包括丙酮、乙酰乙酸、 β-羥丁酸。酮體生成量的大小反映了脂肪氧化代謝的強度。向草魚腹腔注射一定劑量半胱胺的試驗結果表明,半胱胺能顯著增強草魚的酮體生成量,可見它能促進魚體內(nèi)脂肪酸的分解代謝,減少體脂的沉積。
3.2 半胱胺對草魚轉氨酶活性的影響
轉氨酶是動物體內(nèi)重要的一類酶,其中以GPT和GOT在機體內(nèi)分布最廣,活力最強。GPT能使氨基在丙氨酸和谷氨酸之間轉移,在非必需氨基酸的合成和蛋白質的分解代謝中起重要的中介作用,GPT活性升高表明氨基酸代謝旺盛,蛋白質分解下降,而合成代謝加強,有利于氮在體內(nèi)的蓄積。實驗結果表明,半胱胺能夠促進氨基酸代謝加強,促進蛋白質的合成,從而有利于魚體蛋白的沉積和草魚的生長。
3.3 半胱胺對草魚堿性磷酸酶活性的影響
堿性磷酸酶在機體代謝中起著非常重要的作用,它能催化水解磷酸單脂、磷酸核苷以及6-磷酸糖等類似化合物。堿性磷酸酶活性在一定程度上可以反映動物的生長速度,它與動物的生長呈正相關。實驗結果表明,半胱胺能顯著增強堿性磷酸酶的活性,從而推測具有一定的促生長作用。其它研究報道,堿性磷酸酶可能促進Ca、P吸收,Ca的沉積可促進骨骼生長。
3.4半胱胺與草魚氨基酸、脂肪代謝和生長的關系
根據(jù)以上分析討論,(1)半胱胺能促進草魚脂肪的分解代謝,其釋放的能量可供蛋白質合成利用而促生長;(2) 半胱胺促進氨基酸合成代謝,使蛋白質的沉積增加而實現(xiàn)促生長;(3)半胱胺還可能促進骨骼生長。三方面的作用結果,可實現(xiàn)營養(yǎng)的再分配,將脂肪組織的能量轉化為蛋白質的沉積和骨骼的生長,促進動物產(chǎn)品向人類所需要的方向發(fā)展。根據(jù)本試驗半胱胺時間效應關系試驗結果,可以看出半胱胺作用的有效時間較長,所以在飼料中添加時不必過頻,需要有一定的間歇時間。根據(jù)半胱胺劑量效應關系試驗結果,綜合分析可得0.375~1.5 mg/kg BW(即12.5~50mg/kg飼料)之間的幾個劑量均為有效劑量,其中0.375 mg/kg BW為相對最有效劑量(即相當于12.5mg/kg飼料)。半胱胺對草魚生長及胴體品質影響和試驗正在進行中,即將得到試驗結果。結合本試驗代謝研究結果,關于半胱胺對草魚生長影響及其機制的認識將更加完整。另外,半胱胺對魚類的毒副作用方面的研究仍有待開展。
(參考文獻略)