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鱼类氨基酸需求的影响因素

出处:德宁 作者: 中国水产养殖网 2017-09-05 21:48:00
种间差异

不同鱼类对氨基酸利用和代谢合成能力的不同导致其氨基酸需求量产生很大差异。例如,Arg是鱼类的一种必需氨基酸,而已有的研究表明虹鳟可以利用鸟氨酸和瓜氨酸合成Arg,鲶鱼也可能利用谷氨酸合成Arg,而其他鱼类则必须通过饲料中外源添加的氨基酸而获得Arg。此外,鱼类对氨基酸需求量的不同也在一定程度上反映了鱼类的进化差异。

鱼的大小和年龄

一般而言,为了满足蛋白质的合成和沉积,幼鱼或生长较快的鱼较成鱼或生长较慢的鱼必需氨基酸需求量要大。目前已经进行了有关不同规格大西洋鲑对Lys需求量的研究,结果表明初始体重分别为4.7g、367g和642g的大西洋鲑对Lys的需求量分别是3.98%、3.25%-3.65%和5.04%(%粗蛋白),可能的原因是幼鱼体内新陈代谢旺盛从而需要较多的必需氨基酸用于蛋白质的合成。另外,不同生长阶段鱼体酶活力的差异也有可能影响必需氨基酸需求量的研究。

饲料蛋白源组成的差异

研究表明,实验饲料的蛋白源组成也会影响鱼类对某种必需氨基酸的需求量,多数鱼类对蛋白氨基酸的利用率要优于晶体氨基酸。由于植物性蛋白源往往缺乏鱼类生长所必需的某一种或某几种必需氨基酸,故以植物性蛋白作为实验饲料的主要蛋白源时,得出的氨基酸需求量往往高于以动物性蛋白作为实验饲料主要蛋白源时的需求量;此外,精制饲料中使用酪蛋白和明胶作为主要蛋白源,这将会导致鱼类的摄食率降低,并进一步影响鱼体对必需氨基酸的需求量。

饲料必需氨基酸的添加形式

一般情况下,鱼类对饲料原料中的蛋白氨基酸和外源添加的游离晶体氨基酸吸收不同步。例如,有研究认为鱼体对饲料中蛋白结合Lys的利用率要高于晶体Lys。饲料中添加晶体氨基酸可能会影响其他种必需氨基酸的吸收,还会导致氨基酸分解代谢过多;另外,饲料在水中浸泡极易导致添加的晶体氨基酸溶解流失,这些因素都会导致鱼体对必需氨基酸需求量的研究结果过高。
添加包膜氨基酸可以改善鱼类对晶体氨基酸利用率较低的现象。当以包膜氨基酸形式添加时,氨基酸在水中的溶出率降低,同时鱼体对氨基酸的利用效率显著提高。在饲料中补充包膜Lys与不补充或补充晶体Lys相比,草鱼的生长、饲料效率和蛋白质合成率等都得到改善。此外,分别添加晶体Lys和包膜Lys制成颗粒饲料,然后分别取一定量用于Lys溶出率的测定,结果表明,晶体氨基酸饲料组Lys溶出率约为13.22%,而包膜氨基酸饲料组Lys溶出率约为4.81%,显著低于前者。
因此,必需氨基酸的添加形式也会影响鱼类对其需求量的研究。当以晶体氨基酸形式添加时,鱼类对必需氨基酸的需要量要高于以包膜氨基酸形式添加时的需要量。

饲料蛋白水平和能量浓度的影响

实验饲料中蛋白水平超过鱼体最适需要量时,就会有一部分蛋白质用于提供能量而非用于生长,从而降低了蛋白质和氨基酸的利用效率,导致测定的必需氨基酸的需求量偏高,故在测定必需氨基酸需求量时,饲料蛋白水平应比实际蛋白需要量偏低,以利于其他氨基酸的利用程度达到最大。
饲料能量水平也会影响鱼类的必需氨基酸需求量。必需氨基酸需求量和饲料能量水平呈正相关。也有研究认为,在比较不同鱼类Arg需要量时,饲料能量水平不容忽视。因此,一些学者在研究必需氨基酸需求量时也开始考虑饲料中能量水平对研究结果的影响。

必需氨基酸之间的相互作用

从Arg的分解代谢途径可以看出,当饲料中有鸟氨酸和瓜氨酸存在时,某些鱼类可以少量合成Arg,从而使鱼类对Arg的需求量降低。此外,很多鱼类中还存在Lys-Arg拮抗现象。当饲料中Lys水平高于最适需求量85%时,虹鳟幼鱼对Arg的需求量升高。此外,Arg替代物的差异也会影响Arg的需求量,当以谷氨酸(Glu)为Arg的等氮替代物时,斑点叉尾鮰对Arg的需求量为3.3%~3.8%(%粗蛋白),而当以甘氨酸(Gly)为其等氮替代物时,得到的Arg需求量为4.2%~5.0%(%粗蛋白),可能的原因是斑点叉尾鮰可以在体内利用Glu少量合成Arg。
此外,必需氨基酸之间的相互转化,如Met可部分转化为Cys,Phe可部分转化为Tyr,Trp可转化为烟酸等也是导致鱼类的必需氨基酸需求量产生差异的主要原因。

投喂频率及投喂水平的影响

投喂频率和投喂水平可以影响鱼类的必需氨基酸需求量,这在很多研究中都有证明。由于游离氨基酸比蛋白结合氨基酸优先被肠道吸收利用,提高投喂频率可增加鲤鱼幼鱼对游离氨基酸的利用率。采取饱食投喂和限制投喂时,大马哈鱼对Arg需求量分别为4.9%和5.5%(%粗蛋白)。因此投喂次数和投喂水平都会在一定程度上影响鱼类必需氨基酸的需求量,且提高投喂频率可以在一定程度上改善氨基酸吸收不同步的现象。

评价指标与研究方法的影响

目前,评价必需氨基酸需求量的指标主要包括生长(增重率和特定生长率)、蛋白质沉积率、饲料利用率、必需氨基酸滞留率、氮滞留率及其他生化指标。由于这些指标对必需氨基酸的浓度梯度具有不同的灵敏度,所以使用不同的指标作为鱼类必需氨基酸需求的评估参数其结果也不尽相同。以特定生长率和蛋白滞留率为评价指标时,大西洋鲑对Arg的需求量分别为5.0%和5.1%(%粗蛋白),而以血清和肌肉中游离Arg以及血清尿素为评价指标时,Arg的需求量为4.8%(%粗蛋白)。
研究鱼类必需氨基酸需要量的模型主要有折线模型和非线性模型。使用折线模型的前提是选用的指标跟必需氨基酸的添加量线性相关,在添加量达到某一数值时鱼体的生长效应最好然后降低或趋于平稳。尽管非线性模型是测定必需氨基酸需求量最为合适的方法,但是对鱼类氨基酸需求量的研究大都是基于折线模型。分析模型的选用会影响鱼类对某种必需氨基酸的需求量,然而采用何种分析模型目前还未得到统一。


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