胍基乙酸對建鯉生產性能、體成分及肌肉能量代謝關鍵酶的影響

洑 琴 喬麗紅 唐志剛 溫 超 劉文斌，2 周巖民

（南京農業(yè)大學動物科技學院1，南京 210095）

（江蘇省水產動物營養(yǎng)重點實驗室2，南京 210095）

胍基乙酸對建鯉生產性能、體成分及肌肉能量代謝關鍵酶的影響

洑 琴1喬麗紅1唐志剛1溫 超1劉文斌1，2周巖民1

（南京農業(yè)大學動物科技學院1，南京 210095）

（江蘇省水產動物營養(yǎng)重點實驗室2，南京 210095）

研究胍基乙酸（guanidinoacetic acid，GAA）對建鯉生產性能、體成分及肌肉能量代謝的影響。選取600尾平均體重為（23.23±0.14）g的建鯉隨機分為4組，每組5個重復，每個重復30尾，分別投喂基礎飼料（對照組）和在基礎飼料中添加250、500和1 000mg／kg GAA的試驗飼料，試驗為期42 d。結果表明：與對照組相比，添加250、500mg／kg GAA可顯著降低餌料系數(shù)（P＜0.05），但對體重、特定生長率、增重率、平均日采食量和成活率均無顯著影響（P＞0.05）。添加GAA可顯著提高臟體指數(shù)（P＜0.05），對肝體指數(shù)無顯著影響（P＞0.05）。GAA對肌肉中粗脂肪、粗蛋白和粗灰分含量無顯著影響（P＞0.05）。250mg／kg GAA組可顯著降低肌肉中丙酮酸激酶活性（P＜0.05）；250、500mg／kg GAA組顯著降低琥珀酸脫氫酶活性（P＜0.05）；1 000mg／kg GAA組顯著降低肌酸激酶活性（P＜0.05）；GAA組均顯著提高肌糖原含量（P＜0.05）。結果表明，飼料中添加胍基乙酸可降低肌肉中能量代謝關鍵酶的活性來改善其能量代謝，提高飼料轉化率，以添加250mg／kg GAA效果較好。

胍基乙酸 建鯉 生產性能 體成分 能量代謝

胍基乙酸，又稱胍乙酸（guanidinoacetic acid，GAA），是機體內合成肌酸的主要內源性物質，由甘氨酸和L－精氨酸形成，所以亦稱甘氨酸衍生物，分布于機體各個組織器官中，是尿中的常規(guī)成分［1］。肌酸是細胞內能量新陳代謝的重要分子，能量暫時儲存的場所，它和磷酸肌酸一起組成磷酸原系統(tǒng)，在ATP供能不足時，提供P供ADP重新合成ATP促進肌肉能量代謝［2］。肌酸能增強人的耐受力和降低疲勞感，增強肌肉運動能力［3］。但肌酸不穩(wěn)定，且價格昂貴，難以在飼料中推廣應用，而GAA是合成肌酸的前體，穩(wěn)定且能被機體吸收。研究表明，GAA能提高動物對能量的利用率、促進動物生長和提高飼料利用率［4－6］。目前，有關GAA的研究尚處在起步階段，且主要應用于肉雞和育肥豬配合飼料中，而在水產飼料中的應用研究則鮮見報道。為此，本研究以建鯉為實驗動物，通過在基礎飼料中添加不同水平的GAA，研究其對建鯉生產性能、體成分及肌肉能量代謝的影響，以期為GAA在水產養(yǎng)殖中的合理應用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

GAA：南京蘇科農業(yè)開發(fā)有限公司，純度99%；基礎飼料：江蘇宜興蘇南飼料有限公司，均制成顆粒飼料，配方及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎飼料配方及營養(yǎng)水平（風干基礎，%）

1.2 方法

選取體重為（23.23±0.14）g的建鯉600尾，隨機分成4組，每組5個重復，每重復30尾，分別飼喂基礎飼料（對照組）和在基礎飼料中額外添加250、500和1 000mg／kg GAA的試驗飼料。網(wǎng)箱規(guī)格為1.5 m×1.5 m×1.5 m，網(wǎng)目1.5 cm，帶蓋。相鄰網(wǎng)箱間隔2 m，并列置于池塘中。

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗在中國水產科學研究院淡水漁業(yè)研究中心宜興試驗基地進行。試驗期間每日定時（8∶00、12∶00和16∶00）投喂飼料，日投喂量為建鯉體質量的2%～4%，根據(jù)具體攝食情況調整；每日觀察建鯉的健康狀況；每日定時（8∶00和16∶00）測定網(wǎng)箱內水體的水溫、溶氧和pH，當水中溶氧量低于5.0mg／L時，開啟微孔曝氣機供氧；測定氨氮和亞硝酸鹽（8∶00），每周給池塘注入約1／3的新水；試驗期間水溫24～28℃，溶氧＞5.0mg／L，pH為6.9～7.1、氨氮＜0.5mg／L、亞硝酸鹽＜0.20mg／L；其他均按常規(guī)管理。在正式飼養(yǎng)開始前，馴化7 d，試驗期42 d。

1.4 樣品采集及處理

試驗結束時于每個網(wǎng)箱中隨機取魚2尾，取背鰭下方測線以上的白肌5 g左右，裝于自封袋內－20℃保存。取部分肌肉組織，105℃烘干后粉碎，裝于自封袋內－20℃保存，用于測定肌肉成分；稱取0.2 g肌肉組織，按1∶9（m／V）加4℃生理鹽水，冰浴下勻漿，離心后取上清液分裝入離心管中，－20℃冷藏備用，測定前于4℃冰箱中自然化凍，用于測定能量代謝關鍵酶。上清液中的蛋白含量用BCA試劑盒（南京建生生物工程研究所）測定。

1.5 測定指標及方法

1.5.1 生產性能

飼養(yǎng)試驗開始和結束時，記錄每個網(wǎng)箱中魚的尾數(shù)和總質量，飼養(yǎng)試驗結束后禁食24 h，測定特定生長率、增重率、平均日采食量、成活率和餌料系數(shù)。計算公式如下：

式中：W0為試驗開始時魚體質量／g；Wt為試驗結束時魚體質量／g；t為飼養(yǎng)時間／d；N0為初始尾數(shù)；Nt為終末尾數(shù)；F為飼料攝入量／g。

1.5.2 形體指標

測定每個網(wǎng)箱里隨機取的2尾魚的體長，解剖并逐尾稱取體重、肝胰臟重和去內臟的魚體重，以計算建鯉的肝體指數(shù)、臟體指數(shù)和肥滿度。計算公式如下：

肝體指數(shù)＝肝胰臟質量／體質量×100%

臟體指數(shù)＝內臟質量／體質量×100%

肥滿度＝體質量／體長3×100%

1.5.3 魚體成分的測定

粗脂肪采用索氏抽提法（GB／T 6433—2006）、粗蛋白采用全自動凱氏定氮儀測定（FOSS：Kjeltec 2300）、粗灰分采用馬福爐灼燒法（GB／T 6438—2007）進行測定。

1.5.4 肌肉能量代謝關鍵酶的測定

肌肉能量代謝關鍵酶活性采用試劑盒測定。丙酮酸激酶（PK）活性測定原理：在ADP存在下PK催化磷酸烯醇式丙酮酸產生丙酮酸；酶活單位定義：在37℃，pH 7.6時，1 g組織蛋白將1μmol的PEP轉變成丙酮酸為一個酶活力單位。琥珀酸脫氫酶（SDH）活性測定原理：SDH催化底物反應，該反應與2，6－DPIP的還原相偶聯(lián)，測定2，6－DPIP的還原速度計算SDH的活力；酶活單位定義：1mg蛋白1 min使反應體系的吸光度降低0.01為一個比活性單位。肌酸激酶（CK）活性測定原理：CK催化三磷酸腺苷和肌酸生成磷酸肌酸，三磷酸腺苷和二磷酸腺苷穩(wěn)定，加入鉬酸銨還原成鉬藍，根據(jù)生成無機磷的量計算酶的活力。肌糖原濃度采用蒽酮比色法測定。

1.6 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel進行初步處理，采用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計，采用單因素方差分析（One－way ANOVA，Duncan）進行差異顯著性檢驗和多重比較，結果以“平均值±標準誤（X±SE）”表示。

2 結果

2.1 GAA對建鯉生產性能的影響

添加250、500和1 000mg／kg GAA組使餌料系數(shù)分別比對照組降低12.76%（P＜0.05）、10.20%（P＜0.05）和7.14%（P＞0.05），而對末均重、特定生長率、增重率、平均日采食量和成活率均無顯著影響（P＞0.05），但試驗組均高于對照組（表2）。

表2 GAA對建鯉生產性能的影響

2.2 GAA對建鯉形體指標及體成分的影響

添加250、500和1 000mg／kg GAA組分別使肝體指數(shù)比對照組提高14.63%（P＞0.05）、22.44%（P＞0.05）和8.78%（P＞0.05）；臟體指數(shù)提高10.63%（P＜0.05）、10.13%（P＜0.05）和7.65%（P＜0.05），各試驗組之間差異不顯著（P＞0.05）；各組肥滿度、肌肉中粗脂肪、粗蛋白和粗灰分含量無顯著差異（P＞0.05）（表3）。

表3 GAA對建鯉形體指標及體成分的影響

2.3 GAA對建鯉肌肉能量代謝關鍵酶的影響

250、500和1 000mg／kg GAA組分別使PK活性比對照組降低21.14%（P＜0.05）、15.75%（P＞0.05）和12.31%（P＞0.05），SDH活性降低31.66%（P＜0.05）、21.64%（P＜0.05）和7.97%（P＞0.05），CK活性降低42.48%（P＞0.05）、31.26%（P＞0.05）和49.40%（P＜0.05），肌糖原含量提高198.94%（P＜0.05）、125.53%（P＜0.05）和132.98%（P＜0.05）（表4）。

表4 GAA對建鯉肌肉能量代謝關鍵酶的影響

3 討論

3.1 GAA對建鯉生產性能的影響

GAA是機體內合成肌酸的主要內源性物質，飼料中添加的GAA作為肌酸的有效前體可以促進肌肉的能量代謝，減少碳水化合物、脂肪和蛋白質的分解供能，從而加快動物生長，提高飼料轉化率［4－6］。Lemme等［4］在肉雞日糧中添加200、400、600mg／kg GAA，結果表明，400、600mg／kg GAA組可顯著降低料重比。江濤等［5］在日糧中添加200、400、600、800mg／kg GAA，其中600、800mg／kg GAA組顯著提高了肉雞日增重，降低了料重比。祁永旺等［6］發(fā)現(xiàn)，500、1 000mg／kg GAA顯著提高了育肥豬日增重，降低了料重比。劉加合等［7］和張?zhí)锰锏龋?］試驗表明，育肥豬日糧中添加800mg／kg GAA可顯著提高日增重。本試驗中，添加250、500mg／kg GAA顯著降低建鯉的餌料系數(shù)，對建鯉末均重、特定生長率、增重率、平均日采食量和成活率均有改善作用，其適宜添加量較低，可能是動物種屬差異所致。GAA能有效提高飼料利用率原因可能是增加了肌酸來源，近而增加磷酸肌酸和ATP含量，促進能量代謝，提高能量利用率［9］，同時促進蛋白質的合成代謝，但分解代謝沒有變化［9－10］，最終提高利用率。

3.2 GAA對建鯉形體指標及體成分的影響

形體指標反映魚體的健康狀況、營養(yǎng)水平等［11］。對于相同規(guī)格的鯉魚，肥滿度升高表示鯉魚體型好、增重快［11］。肝胰臟是魚類中間代謝和營養(yǎng)儲存的重要器官，肝體指數(shù)是對長期和短期營養(yǎng)方式均較敏感的指標，隨著營養(yǎng)發(fā)生變動肝臟重量也會發(fā)生明顯變化［11－12］。本試驗中，GAA使肝體指數(shù)無變化，表明GAA在機體內作為直接供能物質，其代謝過程并沒有加重魚體肝胰臟的代謝負擔；臟體指數(shù)顯著升高，其原因有待于進一步研究。飼料中GAA的添加對建鯉形體指標影響較小，對肌肉營養(yǎng)成分無影響，表明GAA不影響其體形和食用價值。

3.3 GAA對建鯉肌肉能量代謝關鍵酶的影響

PK是糖酵解反應過程中的關鍵酶，可調節(jié)細胞中ATP、ADP和糖酵解的中間產物，其活性的變化能迅速反映糖酵解能力的水平［13］。SDH是三羧酸循環(huán)的標志酶，可間接反映線粒體功能和組織的供氧情況［14］，其活性變化能迅速反映有氧代謝能力的水平［15］。CK是一個與細胞內能量運轉、肌肉收縮、ATP再生有直接關系的重要激酶，它可逆地催化磷酸肌酸與ATP之間高能磷酸鍵的轉化，其活性的變化反映肌肉組織能量儲存和轉換功能狀況的改變［16］。Michiels等［17］研究表明，飼料中添加GAA能增加動物肌肉中肌酸含量；Casey等［18］和吳娟等［16］發(fā)現(xiàn)，肌肉細胞中肌酸水平的提高伴隨著磷酸肌酸水平的提高，磷酸肌酸供給ADP磷酸化反應生成ATP，當貯存的磷酸肌酸被消耗完后，才改由糖原酵解供給ADP的磷酸化反應。本試驗中，250mg／kg GAA組顯著降低PK和SDH活性、增加肌糖原含量，這可能是GAA是合成肌酸的前體物質，直接增加磷酸肌酸和ATP含量，減少葡萄糖的分解供能，從而使糖酵解的PK和三羧酸循環(huán)中的SDH活性降低，同時也使葡萄糖更多的以糖原形式貯存于肌肉，這與吳娟等［16］和Eijnde等［19］的結果相一致。CK活性降低，這可能是此時肌細胞處于能量充盈狀態(tài)，致使肌酸向肌酐轉化的代謝能力增強，而肌酸與磷酸肌酸之間的轉化變弱，這與夏偉光等［20］和吳娟等［16］的結果相一致。500、1 000mg／kg GAA組對能量代謝的影響弱于250mg／kg GAA添加組，可能與建鯉對肌酸的吸收能力有關。機體對肌酸的吸收主要通過鈉－氯依賴性肌酸轉運載體（CreaT1）進行，補充過多肌酸會抑制CreaT1蛋白的表達［21］，還抑制內源性肌酸合成［22］。且魚體背鰭下方的白肌屬于酵解型纖維，肌酸在糖酵解型纖維（Ⅱb型）中吸收又是最低的［23］。

4 結論

在本試驗條件下，飼料中添加GAA可通過降低建鯉肌肉能量代謝關鍵酶活性而改善其能量代謝，提高飼料轉化率，以添加250mg／kg GAA效果較好，添加量進一步降低效果是否更佳有待繼續(xù)研究。

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Effects of Guanidinoacetic Acid on Growth Performance，Body Composition and Key Enzymes of Energy Metabolism of Muscle in Jian Carp（Cyprinus carpiovar.Jian）

Fu Qin1Qiao Lihong1Tang Zhigang1Wen Chao1Liu Wenbin1，2Zhou Yanmin1
（College of Animal Science and Technology，Nanjing Agricultural University1，Nanjing 210095）
（Key Laboratory of Aquatic Animal Nutrition and Feed Science of Jiangsu Province2，Nanjing 210095）

The study has been conducted to evaluate the effects of guanidinoacetic acid（GAA）supplementation in growth performance，body composition and energymetabolism ofmuscle in Jian carp（Cyprinus carpiovar.Jian）. A total of 600 fish［average weight（23.23±0.14）g］were randomly divided into 4 groups and each group had 5 replicates with 30 fish per replicate.Fish were fed a basal diet（control group），the other group with the samewhile supplemented with 250，500 or 1 000mg／kg GAA respectively.The results showed that the supplementation of GAA did not affect the weight，specific growth rate，weight gain rate，average daily feed intake or survival rate of fish（P＞0.05）.However，the gain ratiowas reduced significantly by 250 and 500mg／kg GAA（P＜0.05）.GAA supplementation did not affect hepatosomatic index，while increased viscero－somatic index（P＜0.05）.Therewere no significant differences observed in themuscle crude fat，crude protein，and crude ash contents among the treatment groups（P＞0.05）.Compared with the control group，the activity of pyruvate kinase in muscle was reduced by 250mg／kg GAA（P＜0.05），succinate dehydrogenase activity was reduced by 250 and 500mg／kg GAA（P＜0.05），and creatinekinase activity was reduced by 1 000mg／kg GAA（P＜0.05）.The glycogen content in muscle in all GAA groupswas larger than that in the control group（P＜0.05）.The study indicated that the diets supplemented with GAA can reduce the feed gain ratio and improve energymetabolism inmuscle by reducing the activities of energy metabolism’PerillaLs key enzymes.The optimal level of GAA for Jian carp was suggested to be 250mg／kg.

guanidinoacetic acid，Cyprinus carpiovar.Jian，growth performance，body composition，energy metabolism

S965.116

A

1003－0174（2015）03－0085－05

現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項（nycytx－49－21）

2013－11－07

洑琴，女，1988年出生，碩士，動物營養(yǎng)與飼料科學

周巖民，男，1963年出生，教授，博士生導師，動物營養(yǎng)與飼料科學