劉志媛,宋煒曄,俞 濱
(1.河北北方學(xué)院理學(xué)院,河北張家口 075000;2.浙江金融職業(yè)學(xué)院,浙江杭州 310018)
細(xì)胞膜磷脂脂質(zhì)氧化會(huì)導(dǎo)致生物膜流動(dòng)性降低,破壞正常的膜結(jié)構(gòu)和功能,可能導(dǎo)致肉類(lèi)滲出性損失(Rowe等,2004)。肌球蛋白的氧化作用可能對(duì)嫩度有負(fù)面影響,肌紅蛋白的氧化作用可能對(duì)肉色有負(fù)面影響(Bhor等,2004)。為了降低氧化導(dǎo)致的肉變質(zhì),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(fèi)者的負(fù)面感知限制了其應(yīng)用。因此,人們?cè)趪L試開(kāi)發(fā)天然抗氧化劑,如大豆異黃酮可通過(guò)降低肉雞的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng),提高肉雞抗氧化能力,改善肉質(zhì)(Ortiz等,2009)。肌醇是一種環(huán)醇,是魚(yú)類(lèi)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可提供氫或螯合金屬。日糧中肌醇缺乏會(huì)導(dǎo)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(gè)意義上講,肌醇預(yù)防肌肉損傷,提高肉質(zhì),改善腸、肝組織的結(jié)構(gòu)和功能可能與其抗氧化作用有關(guān),但目前在魚(yú)上的相關(guān)研究資料較少。因此,本試驗(yàn)以小鯽魚(yú)為研究動(dòng)物,考察日糧添加肌醇對(duì)其組織器官脂肪、蛋白質(zhì)氧化及機(jī)體抗氧化狀態(tài)的影響。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與管理 試驗(yàn)選擇初始體重為(23.2±0.10)g的鯽魚(yú)1680條,隨機(jī)分為7組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)60條。對(duì)照組為基礎(chǔ)日糧(肌醇含量為150 mg/kg,計(jì)算值),處理1~6組分別在基礎(chǔ)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(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1,試驗(yàn)共進(jìn)行9周。每個(gè)重復(fù)的鯽魚(yú)飼養(yǎng)在90 cm×30 cm×40 cm的水箱中,每天從早上7點(diǎn)到晚上9點(diǎn)每2 h飼喂一次,共飼喂8次。
表 1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平????kg/t
1.2 樣品收集 試驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇10條魚(yú)進(jìn)行屠宰,參考Zhang等(2008)的研究方法收集鯽魚(yú)肝臟、肌肉和小腸組織,-80℃保存。
1.3 指標(biāo)測(cè)定 將組織在液氮條件下進(jìn)行研磨,參考Zhang等(2008)的方法制備組織勻漿,采用試劑盒法測(cè)羥基蛋白、抗超氧自由基、抗羥自由基、丙二醛(MDA)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽還原酶(GR)和谷胱甘肽(GSH)。
1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS(20.0版)單因素方差分析,組間均值用Ducan’s法進(jìn)行多重比較,P<0.05表示組間存在顯著差異。
2.1 肌醇對(duì)鯽魚(yú)肌肉脂肪、蛋白質(zhì)氧化和抗氧化狀態(tài)的影響 由表2可知,對(duì)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(duì)肌肉抗超氧自由基水平無(wú)顯著影響(P>0.05),但肌醇組較對(duì)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(duì)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(duì)照組相比,肌醇組均顯著提高了肌肉過(guò)氧化物酶和谷胱甘肽還原酶活力(P<0.05)。對(duì)照組肌肉谷胱甘肽-硫轉(zhuǎn)移酶和活力最低(P<0.05),而750 mg/kg肌醇組最高(P<0.05)。對(duì)照組谷胱甘肽過(guò)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(duì)鯽魚(yú)小腸脂肪、蛋白質(zhì)氧化和抗氧化狀態(tài)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(duì)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(shí)顯著降低(P<0.05)。肌醇組較對(duì)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(guò)氧化物酶活力顯著升高(P<0.05)。對(duì)照組谷胱甘肽過(guò)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(duì)鯽魚(yú)肝臟脂肪、蛋白質(zhì)氧化和抗氧化狀態(tài)的影響 由表5可知,對(duì)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(shí)顯著降低(P<0.05)。對(duì)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(duì)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(guò)氧化物酶活力顯著升高(P<0.05),而對(duì)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(duì)肌肉抗氧化指標(biāo)的影響
表4 日糧肌醇添加水平對(duì)小腸抗氧化指標(biāo)的影響
表5 日糧肌醇添加水平對(duì)肝臟抗氧化指標(biāo)的影響
脂質(zhì)過(guò)氧化是食品工業(yè)的一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題,它會(huì)導(dǎo)致不良異味、氣味和有毒物質(zhì)。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),日糧缺乏肌醇顯著提高鯽魚(yú)肌肉、小腸和肝臟中丙二醛含量,這與Shiau和Su(2005)的研究結(jié)果一致。脂質(zhì)過(guò)氧化作用的最終產(chǎn)物可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)損傷,但有趣的是,在本研究中,日糧添加肌醇后降低了鯽魚(yú)肌肉中的羥基蛋白含量,這與脂質(zhì)過(guò)氧化具有相似模式,且與脂質(zhì)過(guò)氧化呈正相關(guān)(Bhor等,2004)。蛋白質(zhì)氧化會(huì)影響氨基酸代謝,而本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),日糧添加肌醇降低了肌肉蛋白質(zhì)的氧化,這與Jiang等(2009)報(bào)道的日糧添加肌醇提高魚(yú)機(jī)體蛋白質(zhì)含量的結(jié)果相似。
基于本試驗(yàn)肌醇對(duì)組織抗氧化損傷的研究結(jié)果,我們測(cè)定了肌醇對(duì)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(guān)(Kohen和 Nyska,2002)。在本研究中,肌醇的超氧自由基清除能力沒(méi)有隨肌醇添加量的升高而升高,但通過(guò)日糧補(bǔ)充肌醇,其清除羥基自由基的能力有所提高。肌醇對(duì)組織羥自由基清除能力的增強(qiáng)可能與其氫的供給量或螯合性有關(guān),Hu等(1995)體外試驗(yàn)研究表明,肌醇對(duì)芬頓反應(yīng)體系誘導(dǎo)的羥自由基清除有一定益處。超氧化物歧化酶是第一個(gè)對(duì)氧自由基和重要內(nèi)源性抗氧化物質(zhì)起作用的酶,本研究發(fā)現(xiàn)肌醇對(duì)鯽魚(yú)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(guò)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(guò)氧化物酶和谷胱甘肽含量,這可能是因?yàn)榧〈纪ǔW饔糜趧?dòng)物細(xì)胞,是磷脂酰肌醇的組成部分,磷脂酰肌醇是一種通過(guò)與各種蛋白質(zhì)相互作用介導(dǎo)酶活性的物質(zhì)(Mai等,2001),但肌醇介導(dǎo)的抗氧化酶活性的具體作用途徑還有待進(jìn)一步研究。
鯽魚(yú)日糧添加肌醇可以通過(guò)增強(qiáng)自由基清除能力,提高抗氧化酶活力有效預(yù)防肌肉、小腸、肝臟的脂質(zhì)過(guò)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(lái)源之一,同時(shí)還具有一定的營(yíng)養(yǎng)作用。