日糧中添加復合氨基酸對賽馬肌肉力量和代謝指標的影響

酒元明，李 瑩

（1.天津理工大學，天津 300384；2.山東淄博實驗中學，山東淄博 255090）

養馬在我國已有非常悠久的歷史，隨著社會發展、生活水平提高，賽馬事業也得到發展，現代賽馬作為一項現代化體育項目逐漸走進人們的生活，成為精神文化生活的重要組成部分（趙寶奎，2013）。賽馬是高強度的對抗性運動，對賽馬的肌肉爆發力和耐力具有很高的要求，提高馬匹的運動性能是制定飼養方案時要考慮的主要因素之一。氨基酸是馬體內重要的營養素，是蛋白質合成、供能、抗病等生理過程必不可少的，必需氨基酸含量影響肌肉緊張度，缺乏時體能恢復時間延長（曹莉萍，2014）。此外，蛋白質降解和氨基酸代謝被認為是運動過程中的次要能量來源，研究表明，馬匹劇烈運動后肌肉中的氨基酸濃度發生改變，飲食中補充支鏈氨基酸（BCAA）能提高訓練大鼠肌肉和肝糖原含量（B.ESSéNGUSTAVSSON等，2010）。基于這些研究，我們猜測日糧中添加復合氨基酸可能會影響賽馬的肌肉力量及代謝水平。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗在內蒙古某規模化蒙古馬馴養場進行，選擇6～8歲體況、遺傳背景相似的蒙古馬20匹，隨機分為4組，每組5匹馬。對照組飼喂牧草和精料補充料，試驗1、2、3組分別在對照組日糧的基礎上添加0.25%、0.50%、0.75%的復合氨基酸。試驗期間每天飼喂4次，自由采食牧草，并按照2.5 kg/d/匹的比例飼喂精料（配方見表1），試驗共持續30 d。

1.2 數據及樣品采集

1.2.1 運動訓練及模擬比賽 試驗期間，每隔兩天進行訓練，訓練強度分4個階段，從5 km逐漸加強到20 km，試驗第30天早晨先慢跑2 km熱身，之后進行20 km的模擬比賽，記錄比賽所用時間。

1.2.2 血液樣品采集 模擬比賽30 min后從賽馬頸靜脈采集血液樣品，10 ml/匹，靜置后離心取上層血清。

表1 精料補喂料配方及營養成分含量

1.2.3 肌肉樣品采集 模擬比賽4 h后每組隨機選擇3匹馬，屠宰后分別采集背最長肌、前肢臂三頭肌、臀中肌，取部分于多聚甲醛中固定，另一部分于液氮中冷凍，待下一步分析。

1.3 指標檢測

1.3.1 肌纖維類型分析 用組織固定液固定的肌肉組織在固定24 h后用酒精脫水，之后保存于無水乙醇中。分析時將組織塊處理后進行石蠟包埋，切片后進行化學染色，操作過程詳見UltraSensitiveTM S-P試劑盒說明書。之后于顯微鏡下觀察、計算各肌肉組織中快慢肌纖維的組成比例（按總組成100%計算）。

1.3.2 肌肉中肌肉生長抑制素基因（MSTN）mRNA相對表達量檢測 提取冷凍肌肉組織中的總RNA，反轉錄后用實時熒光定量PCR（RT-PCR）檢測肌肉生長抑制素基因（MSTN）mRNA相對表達量，以肌聯蛋白（Titin）作為內參基因，采用2Δct法進行計算。引物工作濃度為 5 ng/mL，采用 SYBR? PrimeScript? RTPCR Kit II進行，反應體系參照說明書，反應循環條 件 ：95℃，10 s；95℃，5 s；60℃，1 min（40個循環）；95℃，15 s；65℃，1 min；95℃，15 s。

所用引物序列為：MSTN F 5’-TGACAGC AGTGATGGGCTCTT-3’，R 5’-TTGGG TTTTCCTTCCACTTG-3’；Titin F 5’-GC ATGACACAACTGGAAAGC-3’，R 5’-AACTTT GCCCTCATCAATGC-3’。

1.3.3 血清代謝指標測定 測定血清中游離脂肪酸、乳酸、葡萄糖、氨態氮、五羥色胺濃度，試劑盒均購自南京建成生物工程研究所，具體操作按照說明書進行。

1.4 數據統計 試驗數據用SPSS 20.0進行單因素方差分析，采用Duncan’s法進行多重比較。數據以“平均值±標準誤”表示，P＜0.05為差異顯著。

2 結果

2.1 日糧中添加復合氨基酸對賽馬肌肉力量的影響 由表2可知，試驗組競賽完成時間較對照組有所減少，試驗1、2、3組競賽時間分別減少3.0%、4.4%、1.3%，試驗2組競賽時間與對照組有差異顯著趨勢（0.05＜P＜0.10）。與對照組相比，試驗1、2組前肢臂三頭肌慢肌纖維比例分別顯著增加3.9%、5.5%（P＜0.05），試驗2組快肌纖維比例顯著降低15.7%（P＜0.05）；試驗2組臀中肌快肌纖維比例顯著降低18.1%（P＜0.05）。試驗組背最長肌慢肌纖維比例及試驗3組各肌肉組織中慢肌纖維比例較對照組均有所下降，但差異不顯著（P＞0.05）。

表2 日糧中添加復合氨基酸對賽馬競賽時間及肌肉纖維組成的影響

由圖1可知，日糧中添加復合氨基酸會影響肌肉組織中肌肉生長相關基因的mRNA表達量，其中試驗2組賽馬臂三頭肌中MSTN mRNA的相對表達量較對照組顯著降低7.1%（P＜0.05），其他試驗組各肌肉組織中mRNA相對表達量也表現出不同程度的降低（P＞0.05）。

2.2 日糧中添加復合氨基酸對賽馬代謝指標的影響 由表3可知，與對照組相比，試驗1、2、3組賽馬血清中游離脂肪酸濃度分別增加4.5%（P＞ 0.05）、6.6%（P ＜ 0.05）、3.3%（P ＞ 0.05）；乳酸濃度分別降低3.0%（P＞0.05）、6.1%（P＜0.05）、5.0%（P＞0.05）；葡萄糖濃度分別增加 9.4%（P＜ 0.05）、12.1%（P＜ 0.05）、10.8%（P＜0.05）。試驗組血清中氨態氮和五羥色胺濃度無顯著變化。

表3 日糧中添加復合氨基酸對馬代謝指標的影響

3 討論

3.1 日糧中添加復合氨基酸對賽馬肌肉力量的影響 蒙古馬是我國主要的地方品種之一，具有悠久的飼養歷史，耐力性能出色。賽馬運動對馬匹肌肉爆發力和耐力具有很高的要求，而肌肉纖維類型與馬匹的耐力和爆發力直接相關。肌纖維類型受遺傳因素影響，而在相似的遺傳背景下，調整日糧組成是改善賽馬肌纖維組成的有效手段之一。氨基酸是合成蛋白質的基礎物質，而蛋白質是構成肌肉的重要物質，氨基酸還參與多種生理過程，具有重要的生物學功能，機體獲得足夠的氨基酸，尤其是必需氨基酸對機體發育和發揮正常的生理功能十分重要。本研究發現，日糧中添加不同濃度的復合氨基酸能降低蒙古馬競賽時間，顯著增加慢肌纖維比例。研究發現，當骨骼肌纖維中慢肌纖維比例增加時有利于提高機體耐力，增加在耐力賽中的優勢（李洲鵬等，2011），這與本研究結果一致。MSTN與肌肉發育密切相關，影響動物產肉能力和肌纖維數量等，對骨骼肌生長具有負調控作用。本研究結果顯示，日糧中添加復合氨基酸顯著降低蒙古馬臂三頭肌中MSTN的mRNA相對表達量，推測臂三頭肌的發育得到提高。而Mogher.D.S.等（2007）研究發現，MSTN表達下降會提高肌肉質量和運動成績，與本試驗結果一致。目前氨基酸對賽馬肌肉力量的影響研究尚未見報道，而曹莉萍等（2015）報道，日糧中添加氨基酸飼喂焉耆馬，20 d后進行模擬比賽發現，試驗組馬匹平均速度顯著高于對照組，即其運動性能提高。李曉斌（2014）研究發現，日糧中添加氨基酸顯著提高伊犁馬在步速賽中的比賽成績。以上研究表明，日糧中添加復合氨基酸能改變肌肉中的基因表達，有助于提高馬的肌肉力量，改善比賽成績。

3.2 日糧中添加復合氨基酸對賽馬代謝指標的影響 高強度運動下，機體供能能力直接關系到運動成績，其中葡萄糖是重要的能源物質，隨著運動時間增加，肌肉細胞進行無氧呼吸，進而產生乳酸，乳酸積累造成運動疲勞，影響運動性能。本研究結果發現，日糧中添加復合氨基酸可顯著增加馬匹血清中游離脂肪酸和葡萄糖濃度，而乳酸濃度顯著降低。據報道，在運動過程中，氨基酸代謝是次要的能量來源，可參與糖異生過程，增加機體供能（B.ESSéN-GUSTAVSSON 等，2010）。而游離脂肪酸可以經L-肉堿轉運至線粒體，在線粒體內氧化供能（許豪文，1981）。劉建紅等（2005）報道，給運動員補充支鏈氨基酸后血清中乳酸含量顯著低于對照組。而在焉耆馬日糧中添加0.25%賴氨酸后，血清中乳酸含量較對照組降低17.56%，葡萄糖和游離脂肪酸濃度分別提高37.41%、10.92%，而氨態氮的濃度無顯著變化（曹莉萍等，2015）。氨態氮是氮代謝的產物之一，濃度升高時血紅蛋白運氧能力下降；五羥色胺濃度增加會抑制中樞系統活動，在血清中這兩種物質的濃度增加會使機體產生疲勞（李海英等，2015）。而本試驗結果顯示，添加氨基酸的試驗組對馬匹血清中氨態氮和五羥色胺的濃度無顯著影響。以上研究表明，日糧中添加復合氨基酸能增加馬血清中游離脂肪酸和葡萄糖含量，減少乳酸積累，可能會增加馬匹供能能力，同時延緩運動性疲勞，提高運動成績。而添加量為0.50%時的效果優于0.75%的添加量，可能是由于氨基酸添加量過高增加機體的代謝負擔，同時影響其他養分利用，不利于發揮最佳效果。

4 結論

綜上所述，日糧中添加復合氨基酸有利于增加馬肌肉力量，改善代謝水平，有助于馬匹發揮更優異的運動性能，本試驗條件下添加量為0.50%時效果最佳。