肌醇對鯽魚組織脂肪、蛋白質氧化及抗氧化狀態的影響

劉志媛，宋煒曄，俞 濱

（1.河北北方學院理學院，河北張家口 075000；2.浙江金融職業學院，浙江杭州 310018）

細胞膜磷脂脂質氧化會導致生物膜流動性降低，破壞正常的膜結構和功能，可能導致肉類滲出性損失（Rowe等，2004）。肌球蛋白的氧化作用可能對嫩度有負面影響，肌紅蛋白的氧化作用可能對肉色有負面影響（Bhor等，2004）。為了降低氧化導致的肉變質，人工合成抗氧化劑（如乙氧基喹啉）常常被用作食品或飼料添加劑。然而，人工合成的抗氧化劑安全性和消費者的負面感知限制了其應用。因此，人們在嘗試開發天然抗氧化劑，如大豆異黃酮可通過降低肉雞的脂質過氧化反應，提高肉雞抗氧化能力，改善肉質（Ortiz等，2009）。肌醇是一種環醇，是魚類的重要營養物質，可提供氫或螯合金屬。日糧中肌醇缺乏會導致皮膚和肌肉損傷，隨著肌醇水平增加到一定程度，肌醇缺乏的癥狀逐漸消失，全身蛋白、脂肪含量及腸、肝組織功能得到很大改善（Jiang等，2009）。從這個意義上講，肌醇預防肌肉損傷，提高肉質，改善腸、肝組織的結構和功能可能與其抗氧化作用有關，但目前在魚上的相關研究資料較少。因此，本試驗以小鯽魚為研究動物，考察日糧添加肌醇對其組織器官脂肪、蛋白質氧化及機體抗氧化狀態的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與管理 試驗選擇初始體重為（23.2±0.10）g的鯽魚1680條，隨機分為7組，每組4個重復，每個重復60條。對照組為基礎日糧（肌醇含量為150 mg/kg，計算值），處理1～6組分別在基礎日糧中添加100 mg/kg肌醇，使各處理組肌醇含量分別為 250、350、450、550、650和750 mg/kg，基礎日糧組成及營養水平見表1，試驗共進行9周。每個重復的鯽魚飼養在90 cm×30 cm×40 cm的水箱中，每天從早上7點到晚上9點每2 h飼喂一次，共飼喂8次。

表 1 基礎日糧組成及營養水平????kg/t

1.2 樣品收集 試驗結束后，每個重復隨機選擇10條魚進行屠宰，參考Zhang等（2008）的研究方法收集鯽魚肝臟、肌肉和小腸組織，-80℃保存。

1.3 指標測定 將組織在液氮條件下進行研磨，參考Zhang等（2008）的方法制備組織勻漿，采用試劑盒法測羥基蛋白、抗超氧自由基、抗羥自由基、丙二醛（MDA）、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽還原酶（GR）和谷胱甘肽（GSH）。

1.4 數據分析 試驗數據采用SPSS（20.0版）單因素方差分析，組間均值用Ducan’s法進行多重比較，P＜0.05表示組間存在顯著差異。

2 結果與分析

2.1 肌醇對鯽魚肌肉脂肪、蛋白質氧化和抗氧化狀態的影響 由表2可知，對照組肌肉丙二醛含量最高（P＜0.05），且隨著日糧肌醇添加水平的升高而降低，其中550 mg/kg肌醇組肌肉丙二醛含量最低（P＜0.05）。350 mg/kg肌醇組肌肉羥基蛋白水平最高（P＜0.05），650 mg/kg肌醇組最低（P＜0.05）。各組日糧對肌肉抗超氧自由基水平無顯著影響（P＞0.05），但肌醇組較對照組顯著提高了肌肉抗羥自由基水平（P＜0.05）。

表2 日糧肌醇添加水平對肌肉丙二醛、羥基蛋白、抗超氧自由基和抗羥自由基含量的影響

由表3可知，隨著日糧肌醇水平升高至350 mg/kg，肌肉超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量顯著升高（P＜0.05）。與對照組相比，肌醇組均顯著提高了肌肉過氧化物酶和谷胱甘肽還原酶活力（P＜0.05）。對照組肌肉谷胱甘肽-硫轉移酶和活力最低（P＜0.05），而750 mg/kg肌醇組最高（P＜0.05）。對照組谷胱甘肽過氧化物酶活力最低（P＜0.05），而550 mg/kg肌醇組最高（P＜0.05）。

2.2 肌醇對鯽魚小腸脂肪、蛋白質氧化和抗氧化狀態的影響 由表4可知，隨著日糧肌醇水平升高至450 mg/kg，丙二醛含量顯著降低（P＜0.05）。對照組小腸羥基蛋白水平最高（P＜0.05），之后隨著日糧肌醇水平由350 mg/kg升高至650 mg/kg時顯著降低（P＜0.05）。肌醇組較對照組顯著提高了小腸抗超氧自由基和抗羥自由基含量，以及超氧化物歧化酶活力（P＜0.05）。隨著日糧肌醇水平升高至450 mg/kg，小腸過氧化物酶活力顯著升高（P＜0.05）。對照組谷胱甘肽過氧化物酶活力最低（P＜0.05），而550～750 mg/kg肌醇組最高（P＜0.05）。

2.3 肌醇對鯽魚肝臟脂肪、蛋白質氧化和抗氧化狀態的影響 由表5可知，對照組肝臟MDA含量最高（P＜0.05），之后隨著肌醇水平升高至650 mg/kg時顯著降低（P＜0.05）。對照組和250 mg/kg肌醇組肝臟羥基蛋白含量最高（P＜0.05），而 650和 750 mg/kg肌 醇 組 最 低（P＜ 0.05）。450 mg/kg肌醇組肝臟抗羥自由基含量最高（P＜0.05），對照組最低（P＜0.05）。隨著日糧肌醇水平升高至350 mg/kg，肝臟谷胱甘肽過氧化物酶活力顯著升高（P＜0.05），而對照組谷胱甘肽含量最低（P＜ 0.05），450和 550 mg/kg肌醇組最高（P＜0.05）。

表3 日糧肌醇添加水平對肌肉抗氧化指標的影響

表4 日糧肌醇添加水平對小腸抗氧化指標的影響

表5 日糧肌醇添加水平對肝臟抗氧化指標的影響

3 討論

脂質過氧化是食品工業的一個嚴重問題，它會導致不良異味、氣味和有毒物質。本試驗結果發現，日糧缺乏肌醇顯著提高鯽魚肌肉、小腸和肝臟中丙二醛含量，這與Shiau和Su（2005）的研究結果一致。脂質過氧化作用的最終產物可能導致蛋白質損傷，但有趣的是，在本研究中，日糧添加肌醇后降低了鯽魚肌肉中的羥基蛋白含量，這與脂質過氧化具有相似模式，且與脂質過氧化呈正相關（Bhor等，2004）。蛋白質氧化會影響氨基酸代謝，而本試驗結果發現，日糧添加肌醇降低了肌肉蛋白質的氧化，這與Jiang等（2009）報道的日糧添加肌醇提高魚機體蛋白質含量的結果相似。

基于本試驗肌醇對組織抗氧化損傷的研究結果，我們測定了肌醇對超氧自由基和羥基自由基的清除能力，這兩種自由基均與氧化損傷密切相關（Kohen和 Nyska，2002）。在本研究中，肌醇的超氧自由基清除能力沒有隨肌醇添加量的升高而升高，但通過日糧補充肌醇，其清除羥基自由基的能力有所提高。肌醇對組織羥自由基清除能力的增強可能與其氫的供給量或螯合性有關，Hu等（1995）體外試驗研究表明，肌醇對芬頓反應體系誘導的羥自由基清除有一定益處。超氧化物歧化酶是第一個對氧自由基和重要內源性抗氧化物質起作用的酶，本研究發現肌醇對鯽魚組織超氧化物歧化酶活性隨日糧肌醇水平的升高而升高。過氧化氫酶是抑制羥基自由基毒性的重要防御手段，隨著日糧肌醇水平的升高羥自由基水平降低。

日糧添加肌醇顯著提高了組織谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽含量，這可能是因為肌醇通常作用于動物細胞，是磷脂酰肌醇的組成部分，磷脂酰肌醇是一種通過與各種蛋白質相互作用介導酶活性的物質（Mai等，2001），但肌醇介導的抗氧化酶活性的具體作用途徑還有待進一步研究。

4 結論

鯽魚日糧添加肌醇可以通過增強自由基清除能力，提高抗氧化酶活力有效預防肌肉、小腸、肝臟的脂質過氧化和蛋白氧化。肌醇可能具有一定的抗氧化特性，是飼料原料中天然抗氧化劑的來源之一，同時還具有一定的營養作用。