肌醇對鯽魚組織脂肪、蛋白質(zhì)氧化及抗氧化狀態(tài)的影響

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)致肉類滲出性損失（Rowe等，2004）。肌球蛋白的氧化作用可能對嫩度有負(fù)面影響，肌紅蛋白的氧化作用可能對肉色有負(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，人們在嘗試開發(fā)天然抗氧化劑，如大豆異黃酮可通過降低肉雞的脂質(zhì)過氧化反應(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，是魚類的重要營養(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)，但目前在魚上的相關(guān)研究資料較少。因此，本試驗(yàn)以小鯽魚為研究動(dòng)物，考察日糧添加肌醇對其組織器官脂肪、蛋白質(zhì)氧化及機(jī)體抗氧化狀態(tài)的影響。

1 材料與方法

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)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1，試驗(yàn)共進(jìn)行9周。每個(gè)重復(fù)的鯽魚飼養(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條魚進(jìn)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(biāo)測定 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(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 結(jié)果與分析

2.1 肌醇對鯽魚肌肉脂肪、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(zhuǎn)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(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(zhì)氧化和抗氧化狀態(tài)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(shí)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(biāo)的影響

表4 日糧肌醇添加水平對小腸抗氧化指標(biāo)的影響

表5 日糧肌醇添加水平對肝臟抗氧化指標(biāo)的影響

3 討論

脂質(zhì)過氧化是食品工業(yè)的一個(gè)嚴(yán)重問題，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肌肉中的羥基蛋白含量，這與脂質(zhì)過氧化具有相似模式，且與脂質(zhì)過氧化呈正相關(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機(jī)體蛋白質(zhì)含量的結(jié)果相似。

基于本試驗(yàn)肌醇對組織抗氧化損傷的研究結(jié)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(guān)（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(bǔ)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(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?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。

4 結(jié)論

鯽魚日糧添加肌醇可以通過增強(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(shí)還具有一定的營養(yǎng)作用。