1、谷氨酰胺及魚類消化吸收能力關系研究進展l前言l生產性能l消化吸收能力l作用機制l魚是低等生物，消化能力弱l血液中豐富的游離氨基酸之一l谷氨酰胺營養研究剛起步1.1 Gln促進魚生長Gln的適宜添加量： 結果說明：結果說明：Gln促進建鯉生長促進建鯉生長圖1 Gln對建鯉PWG的影響（Lin和Zhou，2006）圖圖2 Gln對建鯉采食量的影響對建鯉采食量的影響（Lin和和Zhou，2006）圖圖3 Gln對建鯉飼料效率的影響對建鯉飼料效率的影響（Lin和和Zhou，2006）結果說明：結果說明：Gln促進魚生長與提高其采食量和飼料效率有關。促進魚生長與提高其采食量和飼料效率有關。PWG與采食量

2、和飼料效率呈極顯著正相關與采食量和飼料效率呈極顯著正相關魚種類魚種類蛋白質沉積蛋白質沉積率率脂肪沉積率脂肪沉積率 灰分沉積率灰分沉積率建鯉建鯉1373822 羅非魚羅非魚217表表1 Gln對魚類營養物質沉積率的影響對魚類營養物質沉積率的影響* 相關分析發現：飼料利用率與蛋白質沉積率和脂肪相關分析發現：飼料利用率與蛋白質沉積率和脂肪沉積率均呈顯著或極顯著的正相關。沉積率均呈顯著或極顯著的正相關。*，表示最適組較未添加組提高或降低的百分比，表示為測定，P 0.05 。1-Lin和Zhou，2006；2-楊奇慧等，2008。l提高蛋白質、脂肪和礦物質沉積能力的原因。提高了魚的消化吸收能力？（已開展

3、了一些研究）提高了魚的營養物質合成能力？（未見報道） 魚的兩個能力都有提高？（未見報道）酶促化學消化是魚主要的消化方式，腸內消化酶活力是其消化能力的重要標識（周小秋，2008）。圖圖4 Gln對建鯉腸道蛋白酶活力的影響對建鯉腸道蛋白酶活力的影響（Lin和和Zhou，2006）。）。圖圖5 Gln對建鯉腸道脂肪酶活力的影響對建鯉腸道脂肪酶活力的影響（Lin和和Zhou，2006）。）。圖圖6 Gln6 Gln對哲羅鮭腸道蛋白酶活力的影響對哲羅鮭腸道蛋白酶活力的影響 （徐奇友等，2010）圖圖7 Gln7 Gln對哲羅鮭腸道脂肪酶活力的影響對哲羅鮭腸道脂肪酶活力的影響 （徐奇友等，2010）結果說

4、明：結果說明：GlnGln能提高哲羅鮭對蛋白質和脂肪的消化能力能提高哲羅鮭對蛋白質和脂肪的消化能力。l以上的研究表明：Gln提高了魚類對蛋白質和脂肪的消化能力。l營養物質是否會影響魚類吸收能力腸道是營養物質吸收的主要場所。腸道是營養物質吸收的主要場所。其吸收能力與腸道內壁面積相關，面積其吸收能力與腸道內壁面積相關，面積越大，吸收能力越強越大，吸收能力越強（一色泰等，（一色泰等，1992） 。皺襞高度是反映吸收面積大小的最重要指皺襞高度是反映吸收面積大小的最重要指標標(Halver & Hardy, 2002) 。圖圖8 Gln對建鯉腸道皺襞高度的影響對建鯉腸道皺襞高度的影響（Lin和和

5、Zhou，2006）Gln能增加建鯉前、中、后腸吸收面積，提高其吸收能力。能增加建鯉前、中、后腸吸收面積，提高其吸收能力。圖圖9 Gln對日本對蝦腸道皺襞高度的影響對日本對蝦腸道皺襞高度的影響（葉均安等，（葉均安等，2009）Gln能增加日本對蝦腸道的吸收面積能增加日本對蝦腸道的吸收面積營養物質主要通過主動轉運形式吸收營養物質主要通過主動轉運形式吸收Na+, K+-ATPase 的活性可反映腸黏膜吸收的活性可反映腸黏膜吸收能力能力(Rboads等，等，1998 )。Gln提高了建鯉的刷狀緣提高了建鯉的刷狀緣Na+,K+-ATPase活力，從而提高了活力，從而提高了對營養物質的吸收能力對營養物質

6、的吸收能力。Gln提高了哲羅魚的刷狀緣提高了哲羅魚的刷狀緣Na+,K+-ATPase活力，從而提高活力，從而提高了對營養物質的吸收能力了對營養物質的吸收能力。Gln促進了草魚腸道對亮氨酸和脯氨酸的吸收促進了草魚腸道對亮氨酸和脯氨酸的吸收圖圖12 Gln對草魚腸道氨基酸吸收的影響對草魚腸道氨基酸吸收的影響（葉元土等，（葉元土等，2007）l以上結果說明：Gln提高魚類的消化吸收能力l其作用機制l消化能力與消化器官生長發育密切相關。l腸細胞是魚類腸道主要的功能性細胞，其正常生長發育、結構和功能正常與腸道功能聯系密切。肝胰體指肝胰體指數數肝胰臟蛋肝胰臟蛋白白腸體指腸體指數數腸長指數腸長指數腸蛋白含腸

7、蛋白含量量45%45%28%28%49%49%9%9%32%32%Gln促進了魚類肝胰臟和腸道的生長發育。促進了魚類肝胰臟和腸道的生長發育。表表2 Gln對建鯉消化器官體指數和蛋白含量的影響對建鯉消化器官體指數和蛋白含量的影響*表示最適組（1.2%Gln）較未添加組提高的百分比，P 0.05 。Lin和Zhou，2006。 Gln促進了建鯉肝胰臟和腸道的生長發育促進了建鯉肝胰臟和腸道的生長發育Gln改善前、中、后腸黏膜結構。改善前、中、后腸黏膜結構。腸細胞的生長發育腸細胞的生長發育圖圖13 Gln對建鯉腸道黏膜結構的影響對建鯉腸道黏膜結構的影響（周小秋等，（周小秋等，2005）0Gln，前腸，

8、前腸1.2%Gln，前腸，前腸0Gln，中腸，中腸1.2%Gln，中腸，中腸0Gln，后腸，后腸1.2%Gln，后腸，后腸圖14 Gln對魚腸細胞生長的影響（姜俊和周小秋，2005）A 0mg/L GlnB 1000mg/L GlnGln缺乏，仍有少量細胞存活生長，形成一些小的細胞集落缺乏，仍有少量細胞存活生長，形成一些小的細胞集落(A); 1000mg/L時，迅速生長，貼壁生長數量明顯增多時，迅速生長，貼壁生長數量明顯增多(B)3.2.1 Gln促進了魚腸細胞生長促進了魚腸細胞生長腸細胞增殖分化是腸道生長發育的基礎。MTT OD值能敏感反應細胞增殖，AKP活力則能敏感反應腸細胞發育狀況。圖圖

9、15 Gln15 Gln對魚腸細胞對魚腸細胞 MTT OD MTT OD值的影響值的影響（JiangJiang和和ZhouZhou，20092009）圖圖16 Gln16 Gln對魚腸細胞對魚腸細胞AKPAKP活力的影響活力的影響（JiangJiang和和ZhouZhou，20092009）Gln促進了魚腸細胞的增殖分化促進了魚腸細胞的增殖分化Gln(mg/L） 細胞蛋白沉積量（細胞蛋白沉積量（g） 蛋白質沉積率（蛋白質沉積率（%）0433.2b1.4c300893.0a5.4c700743.4a7.9b1000716.8a8.0b1200707.4a9.4b1400858.0a14.3a表表

10、3 Gln對魚腸細胞蛋白質沉積量和沉積率的影響對魚腸細胞蛋白質沉積量和沉積率的影響（姜俊和周小秋，（姜俊和周小秋，2005）Gln提高了魚類腸細胞蛋白質利用能力提高了魚類腸細胞蛋白質利用能力Gln (mg/L）氨生成與氨生成與Gln消耗量比率（消耗量比率（%）0-30045.1a70025.6b100020.4bc120014.7c140013.1c表表4 Gln對魚腸細胞氨生成量的影響對魚腸細胞氨生成量的影響（姜俊和周小秋，（姜俊和周小秋，2005）Gln降低了魚類腸細胞氨產量。降低了魚類腸細胞氨產量。表表6 Gln對鯉對鯉腸細胞培養液中腸細胞培養液中LDH活力的影響活力的影響（周小秋等，（

11、周小秋等，2009）Gln對腸細胞膜結構的完整性具有保護作用。對腸細胞膜結構的完整性具有保護作用。LDH是胞漿內酶，其溢出胞外的酶活力是反映細胞膜結構完整性的重要指標是胞漿內酶，其溢出胞外的酶活力是反映細胞膜結構完整性的重要指標Na+，K+-ATPase活力可以反映細胞的代謝水平和小腸粘膜活力可以反映細胞的代謝水平和小腸粘膜的吸收功能（的吸收功能（Zhou等，等，2007）。）。-GT是一種質膜結合蛋白，它能催化下谷氨酞基團的轉移是一種質膜結合蛋白，它能催化下谷氨酞基團的轉移，參與，參與“-谷氨酞循環谷氨酞循環”和氨基酸的跨細胞膜轉運，是氨基和氨基酸的跨細胞膜轉運，是氨基酸和蛋白質的吸收必須的

12、（酸和蛋白質的吸收必須的（Elce等，等，2001）。）。表表7 Gln對魚腸細胞對魚腸細胞Na+,K+-ATPase和和-GT活力的影響活力的影響（陳瑾和周小秋，（陳瑾和周小秋，2009）Gln保證了腸細胞的功能正常保證了腸細胞的功能正常l細胞氧化損傷通常會引起腸細胞生長受阻、結構和功能異常。l魚腸細胞很容易受到氧化損傷。l關于Gln對魚腸細胞氧化損傷的保護作用開展了一些研究。 結果說明：結果說明：Gln對魚類腸細胞脂質和蛋白質氧對魚類腸細胞脂質和蛋白質氧化損傷有保護作用。化損傷有保護作用。3.3.2 Gln對魚腸細胞氧化損傷的有保護作用對魚腸細胞氧化損傷的有保護作用表表8 Gln對魚對魚腸

13、細胞腸細胞MDA和蛋白質羰基含量的影響和蛋白質羰基含量的影響（Chen和和Zhou，2009）MDA和蛋白質羰基可敏感反映細胞脂質和蛋白質的氧化損傷和蛋白質羰基可敏感反映細胞脂質和蛋白質的氧化損傷通常體內的自由基以含氧自由基為主，通常包括：超氧陰通常體內的自由基以含氧自由基為主，通常包括：超氧陰離子自由基、羥自由基、單線態氧以及過氧化氫等。過多離子自由基、羥自由基、單線態氧以及過氧化氫等。過多的活性氧會對細胞產生毒性效應，生物大分子氧化破壞，的活性氧會對細胞產生毒性效應，生物大分子氧化破壞，細胞損傷，功能異常。細胞損傷，功能異常。超氧陰離子是細胞第一個生成的氧自由基，是所有氧自由超氧陰離子是細

14、胞第一個生成的氧自由基，是所有氧自由基的前身；羥自由基是化學性質最活潑的活性氧分子。基的前身；羥自由基是化學性質最活潑的活性氧分子。因此，超氧陰離子自由基和羥自由基的清除能力對細胞非因此，超氧陰離子自由基和羥自由基的清除能力對細胞非常重要，是細胞抗氧化能力的重要標識常重要，是細胞抗氧化能力的重要標識（Halliwe等，等，2004）。 Gln使魚腸細胞抗超氧陰離子和羥自由基能力保持正常水使魚腸細胞抗超氧陰離子和羥自由基能力保持正常水平，維持了腸細胞的抗氧化能力。平，維持了腸細胞的抗氧化能力。表表9 9 GlnGln對魚腸細胞對魚腸細胞超氧陰離子和羥自由基清除能力影響超氧陰離子和羥自由基清除能力

15、影響（陳瑾和周小秋等，（陳瑾和周小秋等，20092009）在抗氧化防護體系中，抗氧化酶可協助清除自由基，減輕和在抗氧化防護體系中，抗氧化酶可協助清除自由基，減輕和消除氧化損傷，主要的包括：消除氧化損傷，主要的包括：超氧化物歧化酶（超氧化物歧化酶（SOD） ：加速超氧陰離子發生歧化作用，：加速超氧陰離子發生歧化作用，清除超氧陰離子清除超氧陰離子過氧化氫酶（過氧化氫酶（CAT）：）： 可催化可催化H2O2轉變為轉變為H2O和和O2谷胱甘肽過氧化物酶（谷胱甘肽過氧化物酶（GPX） ：催化幾乎所有的有機氫過氧：催化幾乎所有的有機氫過氧化物化物(ROOH)轉變為轉變為ROH，減輕對機體的損傷，減輕對機體

16、的損傷谷胱甘肽還原酶（谷胱甘肽還原酶（GR）：催化谷胱甘肽氧化型還原為還原型）：催化谷胱甘肽氧化型還原為還原型谷胱甘肽谷胱甘肽-S-轉移酶（轉移酶（GST） ：催化某些內源性或外來有害物：催化某些內源性或外來有害物質的親電子基團與還原型谷胱甘肽的琉基結合，增加其疏水質的親電子基團與還原型谷胱甘肽的琉基結合，增加其疏水性使其易于排出體外，從而達到解毒的目的。性使其易于排出體外，從而達到解毒的目的。表表9 Gln對魚腸細胞抗氧化酶活力的影響對魚腸細胞抗氧化酶活力的影響 （Chen和和Zhou，2009） Gln處理組酶活與對照組無差異。因此，處理組酶活與對照組無差異。因此，Gln對腸細胞對腸細胞的

17、抗氧化酶性抗氧化系統有保護作用的抗氧化酶性抗氧化系統有保護作用 Gln使魚腸細胞非酶抗氧化物使魚腸細胞非酶抗氧化物GSH及比例保持正常水平及比例保持正常水平，維持了腸細胞的非酶抗氧化物清除自由基的能力。，維持了腸細胞的非酶抗氧化物清除自由基的能力。表表10 Gln對魚腸細胞對魚腸細胞GSH含量含量的影響的影響 （Chen和和Zhou，2009）GSH是魚類最主要的非酶抗氧化物質，其含量是細胞抗氧能力的重要標識是魚類最主要的非酶抗氧化物質，其含量是細胞抗氧能力的重要標識蛋白質是細胞功能的直接執行者，蛋白質合成是腸細胞增殖分化基礎。Gln提高了魚前、中腸細胞蛋白質合成能力提高了魚前、中腸細胞蛋白質

18、合成能力圖圖17 Gln對魚腸細胞對魚腸細胞 蛋白質合成率的影響蛋白質合成率的影響（姜俊和周小秋，（姜俊和周小秋，2009）*nsnsnsns1：前腸；：前腸；2、3：中腸；：中腸；47：后腸：后腸TOR是細胞蛋白質合成調控的關鍵信號分子。是細胞蛋白質合成調控的關鍵信號分子。圖圖18 TOR與與IECs蛋白質合成力調控（姜俊和周小秋，蛋白質合成力調控（姜俊和周小秋，2009）TOR信號參與了信號參與了Gln促進鯉促進鯉IECs蛋白質的調控蛋白質的調控。a ab bc cRAP：TOR抑制劑抑制劑GLS是細胞代謝分解利用是細胞代謝分解利用Gln的關鍵酶。的關鍵酶。圖圖19 GLS與腸細胞蛋白質合成力調控（姜俊和周小秋，與腸細胞蛋白質合成力調控（姜俊和周小秋，2009）DON：GLS抑制劑抑制劑GLS參與了參與了Gln促進魚類促進魚類IECs蛋白質合成的調控蛋白質合成的調控。abc*圖圖20 同時添加同時添加TOR和和GLS的抑制劑后腸細胞蛋白質合成率的