蛋氨酸及其羥基類似物對肉雞肌肉蛋白質合成及質構特性的影響

唐 雪，趙瑞英，于 瑋，趙 琰，施用暉，樂國偉

(江南大學食品學院，江蘇無錫214122)

家禽生長周期短，代謝強度大，是研究機體生長性能和肌肉蛋白質合成的理想模型。蛋氨酸是家禽日糧的第一限制氨基酸，基礎飼糧中添加適宜水平蛋氨酸可以提高家禽生長性能。不同形式的蛋氨酸促進機體蛋白質合成能力存在差異，進而影響肌肉生長發育。目前，常用的蛋氨酸源包括DL-蛋氨酸(DLM)和蛋氨酸羥基類似物(HMTBA)。研究發現，添加等摩爾水平DLM 和HMTBA，HMTBA 可顯著提高肉雞生長性能，且效果優于DLM［1］。此外，HMTBA具有一定的抗氧化活性。在熱應激條件下，肉雞體內HMTBA 吸收率顯著高于DLM［2］。楊永蘭［3］等發現高脂日糧促發小鼠氧化應激，飼喂一定劑量HMTBA 可顯著提高肥胖組小鼠腿肌率，減輕肌肉氧化應激程度。目前，有關HMTBA 的研究主要集中在體內代謝轉化、抗氧化以及生長性能方面，而有關HMTBA 對于肌肉蛋白質合成及肌肉質構特性的研究，國內未見相關報道。因此，本實驗以雄性羅斯肉雞為研究對象，比較分析不同劑量DLM 以及HMTBA影響肉雞肌肉蛋白質合成及質構特性的差異。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雄性羅斯肉雞 江蘇無錫祖代雞場有限公司;DLM(純度98%)、HMTBA(純度88%) 安迪蘇(ADISEEO)上海公司;糖原、葡萄糖和腺苷三磷酸酶(ATPase)檢測試劑盒 南京建成生物工程研究所。

Multiskan Mk3 酶標儀 美國Thermo 公司;F96熒光分光光度計 上海棱光技術有限公司;5804R 冷凍離心機 德國Eppendorf 公司;DK-600 型電熱恒溫水槽 上海精宏實驗設備有限公司;TA.XT2i 型質構儀 英國Stable Micro Systems 公司。

1.2 實驗動物及設計

105 只健康雄性羅斯肉雞(1 日齡，體重約49g)，隨機分為:對照組和實驗組(0.1% DLM 組、0.3%DLM 組、0.1% HMTBA 組以及0.3% HMTBA 組)。對照組飼喂基礎飼糧，實驗組飼喂添加不同劑量DLM 和HMTBA 的基礎日糧。每組3 個重復，每個重復5 只雞?；A日糧配制參考1994 年NRC 標準及《肉仔雞營養需要推薦標準》(ZB B43005#86)。

肉雞采用籠養，24h 光照，自由采食，充足飲水，常規免疫。實驗周期46d，1 ～21d 飼喂前期顆粒飼料，其中DLM 組和HMTBA 組添加量為0.1% 和0.3%。22 ～46d 飼喂后期顆粒飼料，DLM 組和HMTBA 組添加量為0.08% 和0.24% (表1)。每隔7d 清晨空腹稱重，記錄飼料消耗量，計算體增重、采食量以及飼料轉化率。

表1 基礎日糧組成(%)Table 1 Ingredient composition of the basal diets

1.3 樣本采集

在實驗第46 天，肉雞頸脈放血，剝離兩側腿肌，稱重，計算腿肌率，腿肌率(%)= 腿肌重/全凈膛重×100。取左側腓腸肌，-80℃保存，右側腓腸肌指標用于肌肉質構特性測定。

1.4 肌肉總RNA、DNA 及蛋白含量測定

參照Quentin(2003)方法［4］，取部分腓腸肌用生理鹽水按1∶10(w/v)冰浴勻漿，制備肌肉組織勻漿液，加入等體積4%高氯酸混合后，靜置30min，紫外分光光度法測定總RNA 及DNA 含量，考馬斯亮藍法測定蛋白濃度，計算CS 比值(μg/mg)=總RNA(μg/g)/蛋白質含量(mg/g)。

1.5 肌肉能量代謝相關指標測定

肌肉糖原和葡萄糖含量、腺苷三磷酸酶(ATPase)活性采用試劑盒測定，并嚴格按照說明書進行。

1.6 肌肉質構特性測定

屠宰后45min 內，取部分腓腸肌用蒸餾水按1∶5(w/v)制備勻漿液，測定肌肉pH。參照王志祥等［5］方法，測定肌肉失水率。將同一部位肌肉切成1.5cm×1.5cm ×0.5cm 立方塊，置于TAXT2i 型質構儀檢測。測定時沿肌纖維垂直方向壓縮樣品高度50%，測定條件:探頭P35，距離20mm，測前速度2.00mm/s，測試速率:2.00mm/s，測后速度:10mm/s，探頭兩次測定間隔時間5s，觸發類型為自動。

1.7 數據處理與統計方法

數據 以 Mean ± SD 表 示，用 Excel2000 和SPSS13.0 軟件對數據進行ANOVA 方差分析和Duncan 多重比較，顯著水平為p =0.05。

2 結果與分析

2.1 不同蛋氨酸源對肉雞日增重、腿肌重以及腿肌率的影響

由表2 可知，與對照組相比，基礎飼糧中添加0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可提高肉雞日增重、腿肌重以及腿肌率，且0.3% HMTBA 組差異顯著(p ＜0.05)，而0.1%DLM 組和0.3% DLM 組則無顯著性差異(p ＞0.05)，這一結果與以往研究一致［6］。腿肌是家禽肌肉沉積的重要部位，本研究結果表明，相較于DLM，HMTBA 能更好地提高肉雞生長性能。

表2 不同蛋氨酸源對46 日齡肉雞日增重、腿肌重和腿肌率的影響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 不同蛋氨酸源對46 日齡肉雞蛋白質合成能力的影響Table 3 Effect of DLM and HMTBA on the ability of protein synthesis of broiler chickens at 46 days of age

表4 不同蛋氨酸源對46 日齡肉雞肌肉能量代謝的影響Table 4 Effect of DLM and HMTBA on energy metabolism of broiler chickens at 46 days of age

表5 肉雞肌肉pH、失水率及肌肉全質構分析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 不同蛋氨酸源對肉雞蛋白質合成能力的影響

從表3 中可以看出，與對照組相比，添加HMTBA 均可顯著提高肌肉蛋白質含量(p ＜0.05)，但DNA 含量無顯著性差異(p ＜0.05)。而添加0.1%DLM、0.1% HMTBA 和0.3% HMTBA 可顯著提高RNA 含量及CS 值(p ＜0.05)。

肌肉是機體蛋白質沉積的主要部位，從出生到成年，肌肉占全身質量的比例凈增加30%～45%，肌肉蛋白質沉積是機體蛋白質合成與降解雙向調節的共同結果［7］，因此，調控蛋白質代謝，對于肌肉沉積以及機體生長具有至關重要的作用。在蛋白質合成過程中，mRNA 和tRNA 是重要的參與者。在較好的生長環境及營養條件下，動物機體蛋白質合成速度加快，胞內RNA 濃度隨之增加［8］。因此，肌肉組織中RNA 含量在一定程度上反映了機體蛋白質合成速率。本研究結果發現，適宜劑量的DLM 和HMTBA可提高肌肉總RNA 含量。蛋白質生物合成亦稱為翻譯(Translation)，核糖體翻譯效率直接影響著蛋白質合成效率。CS(RNA/蛋白質)比值作為反映蛋白質合成時核糖體翻譯效率的指標［9］，對研究蛋白質合成具有重要意義。研究發現，基礎魚糧中添加殼聚糖后，魚體肌肉核糖體翻譯效率顯著提高，蛋白質合成速度加快，促進魚體生長［10］。本研究結果表明，基礎日糧中添加DLM 和HMTBA，肌肉CS 值顯著提高，表明DLM 和HMTBA 均能較好地提高蛋白質合成效率。

2.3 不同蛋氨酸源對肉雞肌肉能量代謝的影響

由表4 可知，與對照組相比，DLM 組肌肉糖原含量無顯著性差異(p ＞0.05)，而添加0.3% HMTBA 可顯著降低肌肉糖原含量。此外，0.1% DLM 組和0.3% HMTBA 組可顯著提高葡萄糖含量且0.3%HMTBA 組顯著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性(p ＜0.05)，而0.1% DLM 組和0.3%DLM 組Na+K+-ATPase 和Mg2+-ATPase 活性則無顯著性差異(p ＞0.05)。

蛋白質合成過程伴隨能量消耗［11］。當胞內ATP減少、AMP/ATP 比率增高時，激活能量感知因子AMPK，以增強ATP 產生的代謝過程如糖原分解、葡萄糖轉運、蛋白質分解、脂肪酸氧化，并抑制消耗ATP 的代謝過程如蛋白質合成、糖原合成等，以此維持能量代謝的穩定［12-14］。研究發現，肥胖型肉雞胸肌中糖原含量及糖酵解能力顯著高于瘦型雞，且肌肉pH 較低，肉色較淺，肉質較差［15］。本研究結果顯示，基礎日糧中添加DLM 和HMTBA 對肌肉糖原含量無顯著性影響，但可顯著提高葡萄糖含量。此外添加0.1% HMTBA 和0.3%HMTBA 可顯著提高Na+K+-ATPase 以及Mg2+Ca2+-ATPase 活性，表明一定劑量的HMTBA 可在一定程度上調控肌肉能量代謝，其可能是通過提高胞內ATP 水平，以提供蛋白質合成過程所需要的能量。

2.4 不同蛋氨酸源對肉雞肌肉品質的影響

由表5 可知，與對照組相比，DLM 和HMTBA 對于肉雞屠宰后45min 內肌肉pH 無顯著影響(p ＞0.05)，但失水率呈降低趨勢，且0.1% HMTBA 組和0.3% HMTBA 組失水率差異顯著(p ＜0.05)。肌肉全質構分析結果顯示，與對照組相比，添加DLM 和HMTBA 對肌肉彈性以及粘結性無顯著性影響(p ＞0.05)。而0.3% DLM 組和0.3% HMTBA 組硬度、咀嚼度及膠著性均顯著降低(p ＜0.05)，其中以0.3%HMTBA 組差異最為顯著。

肉品質構特性是一種重要的感官指標［16］，直接關系到肉的嫩度、可食性，口感和加工出品率［17］。研究發現，與DLM 相比，肉雞飼喂HMTBA 可更好地改善胸肌及腿肌肉色［18］。本研究結果顯示，DLM 和HMTBA 在一定程度上均可降低肉雞肌肉硬度、咀嚼度、膠著性及失水率，其中HTMBA 效果優于DLM，表明HMTBA 通過改變肌肉質構特性，可更好地提高肌肉嫩度，改善口感，進而提升肌肉的整體品質。

3 結論

本文初步證實了HMTBA 相比于DLM 可更好地提高肉雞生長性能、加速肌肉蛋白質合成、促進肌肉生長。HMTBA 可在一定程度上調控肌肉能量代謝，降低肌肉失水率、咀嚼度、粘結性以及硬度，有效改善肌肉品質，其具體的作用機制有待于進一步研究。

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