幾種魚類膠原蛋白營養生理的初探

王正陽 張銘梟 王蕭 郝亭亭 嚴暉 史慶超 榮華 孔令富

摘要 [目的]對云南昆明本地飼養的9種魚類膠原蛋白營養生理進行分析和評估。[方法]選取9種魚類，對其進行粗蛋白和膠原蛋白含量測定，并挑選4種食性不同的魚類進行col1a1基因表達水平測定。[結果]9種魚類粗蛋白含量以加州鱸最高（占全魚總重的20.84%），鱖魚次之（占比為20.10%）;魚類膠原蛋白含量最高的為裂腹魚（7.65 μg/g），鳙魚次之（6.58 μg/g）。4種魚類中，col1a1基因表達水平最高的為裂腹魚，且與其他3種魚類的表達水平間差異顯著（P<0.05）。[結論]該研究可為實際生產過程中膠原蛋白原材料的選取提供理論參考。

關鍵詞 魚類;膠原蛋白;差異表達基因

中圖分類號 TS 254.9文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2022）02-0180-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.049

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Preliminary Study on Nutritive Physiology of Several Fish Collagen Proteins

WANG Zheng-yang1，ZHANG Ming-xiao1，WANG Xiao2 et al

（1.Plateau Aquacultural College， Yunnan Agricultural University， KunMing， Yunnan 650201;2.Key Laboratory of Plateau Fishery Resources Conservation and Sustainable Utilization in Universities of Yunnan Province， Kunming， Yunnan 650201）

Abstract [Objective] To analyze and evaluate the nutritional physiology of collagen in 9 species of fish raised locally in Kunming， Yunnan Province.[Method] The content of crude protein and collagen in 9 species of fish were determined， and the expression level of col1a1 gene in 4 species of fish with different diets was determined.[Result] The crude protein content of california perch was the highest （20.84% of total body weight）， followed by mandarin fish （20.10%）.The highest collagen content was found in schizobelly fish （7.65 μg/g）， followed by bighead fish （6.58 μg/g）.The highest expression level of col1a1 gene was found in schizobelly fish， and there was significant difference between the expression level of col1a1 gene and the other three species （P<0.05）.[Conclusion] This study can provide a theoretical reference for the selection of collagen raw materials in the actual production process.

Key words Fish;Collagen;Differentially expressed genes

基金項目 云南省農業基礎研究聯合專項（2018FG001-044）;內江師范學院四川省重點實驗室開放基金項目（NJTCCJSYSYS12）。

作者簡介 王正陽（1993—），男，河南周口人，碩士研究生，研究方向：生態漁業資源和水產動物養殖。

*共同通信作者：榮華，實驗師，博士，從事水產動物營養學研究;孔令富，副教授，碩士，從事水產種質資源保護與利用研究。

收稿日期 2021-04-13;修回日期 2021-05-21

我國是淡水魚養殖第一大國[1]，淡水魚養殖技術日益成熟，而且不再局限于大宗淡水魚的養殖，越來越多的魚類品種被不斷開發利用，而對不同魚類的粗蛋白、粗脂肪、水分、灰分和膠原蛋白等的測定并對比分析，對魚類的品種開發及利用具有重要意義[2]。如今膠原蛋白的結構和功能被廣泛研究，這主要由于膠原蛋白的功能與其三重螺旋結構，這種三重螺旋結構非常穩定，而且還有低免疫原性和良好的生物相容性等優良的性質，是膠原蛋白被多個行業所應用的重要原因[3-5]。水產類動物的膠原蛋白也越來越多的被利用，如在保健品行業中，根據陳靜等[6]的研究，一種米魚鰾可制作成保健酒。而遲長鳳等[7]則研究發現，可從大黃魚的魚鰾中提取降血壓的肽。特別是最近幾年，隨著生活水平的提高，魚膠原蛋白作為一種美顏養生的滋補品，逐漸為人們所推崇，已有不少魚膠原蛋白產品被生產[8-10]。隨著人們對優質膠原蛋白的追求，對魚膠原蛋白類產品的開發利用有較好的前景。目前膠原蛋白的生產來源主要依賴于陸地生物（主要為豬和牛），價格偏高，相對比而言，水產動物是膠原蛋白較為經濟、實用和安全的來源，但因水產動物的膠原蛋白加工復雜等原因未能打開市場，這是膠原蛋白加工業面臨的主要困境。為此，筆者對幾種魚類的膠原蛋白含量進行測定分析，以期為膠原蛋白的原材料選取提供參考[11-13]。

1 材料與方法

1.1 材料

在昆明市農貿市場，購買青魚、高背鯽、加州鱸、草魚、鳙魚、鰱魚、鱖魚、虹鱒和裂腹魚各數只，每種選取10尾，進行屠宰后粉碎干燥，備用。

1.2 測定指標

蛋白質含量采用凱氏定氮法測定;膠原蛋白含量的測定參照羥脯氨酸（Hyp）測定試劑盒（堿水解法）說明書的方法進行。總RNA的提取參照TIANGEN DP419試劑盒說明書的方法進行，差異基因的熒光定量驗證參照TSK302S試劑盒說明書的方法進行。

1.3 數據統計與分析

使用Excel表格整理這幾種魚類的原始數據，所有試驗數據采用SPSS 21.0軟件進行單因素方差分析，差異顯著時進行LSD多重比較，試驗數據以“平均數±標準誤”表示[14]。

2 結果與分析

2.1 粗蛋白的測定與分析

由表1可知，9種魚類粗蛋白含量最高是加州鱸，為20.84%;鱖魚次之，粗蛋白占比為20.10%;鰱魚粗蛋白含量最低，粗蛋白占比為18.31%。其中，加州鱸粗蛋白的含量顯著高于青魚、鰱魚、草魚、裂腹魚、鳙魚、鱖魚、虹鱒和滇池高背鯽（P<0.05）;鰱魚粗蛋白的含量顯著低于加州鱸、裂腹魚、鳙魚和鱖魚（P<0.05）。草魚的粗蛋白含量為19.18%，與青魚、鰱魚、鳙魚、虹鱒和滇池高背鯽的粗蛋白含量差異均不顯著（P>0.05），是與其他魚類相比差異性不顯著種類最多（5種）的魚類。

2.2 膠原蛋的測定與分析

由表1可知，9種魚類膠原蛋白含量最高的為裂腹魚，其膠原蛋白含量為7.65 μg/g;鳙魚次之，其膠原蛋白含量為6.58 μg/g，滇池高背鯽膠原蛋白含量最低，為3.15 μg/g。其中，裂腹魚膠原蛋白含量顯著高于鱖魚、滇池高背鯽、青魚、鰱魚、虹鱒、草魚和加州鱸（P<0.05）。滇池高背鯽膠原蛋白含量顯著低于鱖魚、青魚、裂腹魚、虹鱒、加州鱸和鳙魚（P<0.05）。此外，虹鱒膠原蛋白含量為4.56 μg/g，與鱖魚、青魚、鰱魚、草魚膠原蛋白含量差異性均不顯著（P>0.05），是與其他魚類相比差異性不顯著種類最多（4種）的魚類。

2.3 col1a1基因表達水平比較分析

從9種魚中挑選4種有代表性的魚類進行基因的熒光定量驗證，結果表明：4種魚類，裂腹魚的col1a1基因表達水平均高于草魚、鱖魚和滇池高背鯽，且與草魚、鱖魚和滇池高背鯽間的差異性顯著（P<0.05）;鱖魚的col1a1基因表達水平僅次于裂腹魚，高于草魚和滇池高背鯽;滇池高背鯽的col1a1基因表達水平最低，但與草魚間的差異性不顯著（P>0.05）（圖1）。

3 討論與結論

從食性上分析，加州鱸和鱖魚是典型的動物性食性魚類，而裂腹魚屬于偏雜食性魚類，可見粗蛋白含量是動物性食性魚類偏高，偏動物性雜食性魚類含量居中，偏植物性雜食性魚類含量偏低[15]。而膠原蛋白作為蛋白質的一種，并不是粗蛋白含量越高膠原蛋白含量就越高，魚類體內的膠原蛋白含量除了品種外，還與環境因素有關。9種魚類的膠原蛋白含量大小分別為：裂腹魚>鳙魚>加州鱸>鱖魚>虹鱒>青魚>草魚>鰱魚>滇池高背鯽。該試驗研究中并沒有直接數據可證明膠原蛋白的含量與該動物的食性有直接關系。不同食性的魚類可能會引起膠原蛋白含量的差異，但食性對膠原蛋白含量的影響還需進一步的研究。該研究認為，在相同的生長氣候環境下，物種之間的膠原蛋白含量存在較大的差異。

Ⅰ 型膠原蛋白占骨骼有機質成分的90%以上[16]，對于生物力學性能至關重要，也是保證膠原蛋白數量、質量和膠原三螺旋結構的重要蛋白。研究顯示，col1a1基因缺陷的動物表現為膠原蛋白數量減少或質量異常和膠原三螺旋結構紊亂，以及成骨不全[17-18]。col1a1基因表達量較低或是發生突變，均將改變魚類的生長發育。該試驗結果顯示，col1a1基因表達量與魚體內的膠原蛋白呈正相關，與上述研究結果一致。該試驗中，在4種魚類中，膠原蛋白含量均為裂腹魚最高，且其col1a1基因表達量高于草魚、鱖魚和滇池高背鯽，魚類col1a1基因的表達量與魚體內的膠原蛋白含量大小一致。表明膠原蛋白的合成與col1a1基因表達量有密切的關聯。

該研究綜合得出，9種魚類中，裂腹魚粗蛋白含量偏高，膠原蛋白含量最高，比其他幾種魚類更適合作為膠原蛋白的原材料。

參考文獻

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