L-色氨酸在水产饲料中的应用


色氨酸是一种中性、芳香族氨基酸,是-羟色胺、褪黑素、烟酸等代谢物的前体物质,也是水产动物生长和健康的必需氨基酸。 色氨酸除蛋白质合成功能外,还具有调控摄食量、缓解应激反应及提高免疫、抗氧化能力等生理生化功能。

色氨酸是饲料蛋白质的重要组成成分,是高脂肉粉、骨粉的第一限制性氨基酸,是玉米蛋白粉、血粉、禽下脚料及蚕豆的第二限制性氨基酸,是羽扇豆、羽毛粉的第三限制性氨基酸。 色氨酸缺乏导致虹鳟生长性能降低、脊柱侧凸、前凸及白内障,肝脏、肾脏中钙、镁、钠及钾的含量升高。

色氨酸作为经递5-羟色胺的前体物质,可以调节水产动物的摄食及攻击行为。 

1水产动物对色氨酸的需要量

色氨酸是水产动物机体蛋白质组成中含量最低的氨基酸,因此,水产动物饲料中色氨酸的需要量也低于其他必需氨基酸。 水产动物的色氨酸需要量与养殖品种、饲料组成、试验动物初始体重等多种因素有关,此外,饲料中蛋白质、氨基酸及能量消化率也会影响水产动物的色氨酸需要量。同养殖品种色氨酸需要量不同,研究结果的总体范围为0.13%-0.48%(色氨酸占饲料干物质的百分比)

色氨酸缺乏或过量均抑制水产动物生长,降低消化酶活性及免疫功能。适量的色氨酸可以提高水产动物肠道长度、重量、指数及褶皱高度,肝胰腺和肠道蛋白酶、脂肪酶及淀粉酶的活性,进而提高蛋白质、氨基酸、干物质的表观消化率,同时提高其他必需氨基酸、非必需氨基酸的沉积率,进而促进水产动物生长。适量色氨酸通过改善肠道形态结构、提高消化酶活性、促进胰岛素样生长因子-Ⅰ合成及肌肉生长,提高水产动物的生长性能。

2、色氨酸对水产动物摄食量的影响

适量色氨酸能促进水产动物的摄食。草鱼饲料中色氨酸含量为0.07%-0.31%时,摄食量和增重率随着饲料色氨酸含量的升高而显著提高,且增重率与摄食量呈显著正相关。

3、色氨酸对水产动物应激反应的影响

适量色氨酸能缓解亚硝酸盐、高铜、拉网、细菌感染、拥挤等造成的应激胁迫。在锯缘青

饲料中添加 0.75%1.00%氨酸后显著降低了其攻击强度和攻击频率,添加0.50%、0.75%1.00%色氨酸后显著提高了血淋巴中5-羟色胺的含量和青蟹成活率

为提高水产动物单位面积产量,高密度养殖是最常用的养殖模式,但高密度养殖通常会带来拥挤胁迫应激,导致皮质醇释放增加,长期胁迫影响水产动物健康。 高密度养殖组海参的特定生长率显著低于低密度养殖组,饲料中添加1%3%色氨酸通过改变机体能量分配,提高用于生长的能量,降低机体皮质醇、葡萄糖及乳酸的含量,显著提高海参的特定生长率。

4、色氨酸对水产动物抗病力、抗氧化和免疫功能的影响

色氨酸代谢产物具有广泛的生理作用,除上述缓解应激外,色氨酸还有提高抗病力、抗氧化和免疫功能等作用。色氨酸调控水产动抗病力、抗氧化和免疫功能的可能机制为:1)色氨酸作为神经内分泌物5-羟色胺和褪黑素的前体物,在水产动物应激条件下添加能够增加二者的合成量,进而提高下游抗氧化酶的活性,起到抗氧化作用。2)色氨酸分解代谢 IDO可诱导γ-干扰素、释放细胞因子、激活免疫细胞、提高机体抗氧化和抗菌活性,进而提高机体的免疫功能。色氨酸调控机体健康还与肠道免疫有关。

参考文献:王连生,张圆圆,李晋南,杨喆,水产动物色氨酸研究进展[J],动物营养学报,2021339):4801-4809