肌醇对鲫鱼组织脂肪、蛋白质氧化及抗氧化状态的影响

刘志媛，宋炜晔，俞 滨

（1.河北北方学院理学院，河北张家口 075000；2.浙江金融职业学院，浙江杭州 310018）

细胞膜磷脂脂质氧化会导致生物膜流动性降低，破坏正常的膜结构和功能，可能导致肉类渗出性损失（Rowe等，2004）。肌球蛋白的氧化作用可能对嫩度有负面影响，肌红蛋白的氧化作用可能对肉色有负面影响（Bhor等，2004）。为了降低氧化导致的肉变质，人工合成抗氧化剂（如乙氧基喹啉）常常被用作食品或饲料添加剂。然而，人工合成的抗氧化剂安全性和消费者的负面感知限制了其应用。因此，人们在尝试开发天然抗氧化剂，如大豆异黄酮可通过降低肉鸡的脂质过氧化反应，提高肉鸡抗氧化能力，改善肉质（Ortiz等，2009）。肌醇是一种环醇，是鱼类的重要营养物质，可提供氢或螯合金属。日粮中肌醇缺乏会导致皮肤和肌肉损伤，随着肌醇水平增加到一定程度，肌醇缺乏的症状逐渐消失，全身蛋白、脂肪含量及肠、肝组织功能得到很大改善（Jiang等，2009）。从这个意义上讲，肌醇预防肌肉损伤，提高肉质，改善肠、肝组织的结构和功能可能与其抗氧化作用有关，但目前在鱼上的相关研究资料较少。因此，本试验以小鲫鱼为研究动物，考察日粮添加肌醇对其组织器官脂肪、蛋白质氧化及机体抗氧化状态的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计与管理 试验选择初始体重为（23.2±0.10）g的鲫鱼1680条，随机分为7组，每组4个重复，每个重复60条。对照组为基础日粮（肌醇含量为150 mg/kg，计算值），处理1～6组分别在基础日粮中添加100 mg/kg肌醇，使各处理组肌醇含量分别为 250、350、450、550、650和750 mg/kg，基础日粮组成及营养水平见表1，试验共进行9周。每个重复的鲫鱼饲养在90 cm×30 cm×40 cm的水箱中，每天从早上7点到晚上9点每2 h饲喂一次，共饲喂8次。

表 1 基础日粮组成及营养水平    kg/t

1.2 样品收集 试验结束后，每个重复随机选择10条鱼进行屠宰，参考Zhang等（2008）的研究方法收集鲫鱼肝脏、肌肉和小肠组织，-80℃保存。

1.3 指标测定 将组织在液氮条件下进行研磨，参考Zhang等（2008）的方法制备组织匀浆，采用试剂盒法测羟基蛋白、抗超氧自由基、抗羟自由基、丙二醛（MDA）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、谷胱甘肽还原酶（GR）和谷胱甘肽（GSH）。

1.4 数据分析 试验数据采用SPSS（20.0版）单因素方差分析，组间均值用Ducan’s法进行多重比较，P＜0.05表示组间存在显著差异。

2 结果与分析

2.1 肌醇对鲫鱼肌肉脂肪、蛋白质氧化和抗氧化状态的影响 由表2可知，对照组肌肉丙二醛含量最高（P＜0.05），且随着日粮肌醇添加水平的升高而降低，其中550 mg/kg肌醇组肌肉丙二醛含量最低（P＜0.05）。350 mg/kg肌醇组肌肉羟基蛋白水平最高（P＜0.05），650 mg/kg肌醇组最低（P＜0.05）。各组日粮对肌肉抗超氧自由基水平无显著影响（P＞0.05），但肌醇组较对照组显著提高了肌肉抗羟自由基水平（P＜0.05）。

表2 日粮肌醇添加水平对肌肉丙二醛、羟基蛋白、抗超氧自由基和抗羟自由基含量的影响

由表3可知，随着日粮肌醇水平升高至350 mg/kg，肌肉超氧化物歧化酶活力和谷胱甘肽含量显著升高（P＜0.05）。与对照组相比，肌醇组均显著提高了肌肉过氧化物酶和谷胱甘肽还原酶活力（P＜0.05）。对照组肌肉谷胱甘肽-硫转移酶和活力最低（P＜0.05），而750 mg/kg肌醇组最高（P＜0.05）。对照组谷胱甘肽过氧化物酶活力最低（P＜0.05），而550 mg/kg肌醇组最高（P＜0.05）。

2.2 肌醇对鲫鱼小肠脂肪、蛋白质氧化和抗氧化状态的影响 由表4可知，随着日粮肌醇水平升高至450 mg/kg，丙二醛含量显著降低（P＜0.05）。对照组小肠羟基蛋白水平最高（P＜0.05），之后随着日粮肌醇水平由350 mg/kg升高至650 mg/kg时显著降低（P＜0.05）。肌醇组较对照组显著提高了小肠抗超氧自由基和抗羟自由基含量，以及超氧化物歧化酶活力（P＜0.05）。随着日粮肌醇水平升高至450 mg/kg，小肠过氧化物酶活力显著升高（P＜0.05）。对照组谷胱甘肽过氧化物酶活力最低（P＜0.05），而550～750 mg/kg肌醇组最高（P＜0.05）。

2.3 肌醇对鲫鱼肝脏脂肪、蛋白质氧化和抗氧化状态的影响 由表5可知，对照组肝脏MDA含量最高（P＜0.05），之后随着肌醇水平升高至650 mg/kg时显著降低（P＜0.05）。对照组和250 mg/kg肌醇组肝脏羟基蛋白含量最高（P＜0.05），而 650和 750 mg/kg肌 醇 组 最 低（P＜ 0.05）。450 mg/kg肌醇组肝脏抗羟自由基含量最高（P＜0.05），对照组最低（P＜0.05）。随着日粮肌醇水平升高至350 mg/kg，肝脏谷胱甘肽过氧化物酶活力显著升高（P＜0.05），而对照组谷胱甘肽含量最低（P＜ 0.05），450和 550 mg/kg肌醇组最高（P＜0.05）。

表3 日粮肌醇添加水平对肌肉抗氧化指标的影响

表4 日粮肌醇添加水平对小肠抗氧化指标的影响

表5 日粮肌醇添加水平对肝脏抗氧化指标的影响

3 讨论

脂质过氧化是食品工业的一个严重问题，它会导致不良异味、气味和有毒物质。本试验结果发现，日粮缺乏肌醇显著提高鲫鱼肌肉、小肠和肝脏中丙二醛含量，这与Shiau和Su（2005）的研究结果一致。脂质过氧化作用的最终产物可能导致蛋白质损伤，但有趣的是，在本研究中，日粮添加肌醇后降低了鲫鱼肌肉中的羟基蛋白含量，这与脂质过氧化具有相似模式，且与脂质过氧化呈正相关（Bhor等，2004）。蛋白质氧化会影响氨基酸代谢，而本试验结果发现，日粮添加肌醇降低了肌肉蛋白质的氧化，这与Jiang等（2009）报道的日粮添加肌醇提高鱼机体蛋白质含量的结果相似。

基于本试验肌醇对组织抗氧化损伤的研究结果，我们测定了肌醇对超氧自由基和羟基自由基的清除能力，这两种自由基均与氧化损伤密切相关（Kohen和 Nyska，2002）。在本研究中，肌醇的超氧自由基清除能力没有随肌醇添加量的升高而升高，但通过日粮补充肌醇，其清除羟基自由基的能力有所提高。肌醇对组织羟自由基清除能力的增强可能与其氢的供给量或螯合性有关，Hu等（1995）体外试验研究表明，肌醇对芬顿反应体系诱导的羟自由基清除有一定益处。超氧化物歧化酶是第一个对氧自由基和重要内源性抗氧化物质起作用的酶，本研究发现肌醇对鲫鱼组织超氧化物歧化酶活性随日粮肌醇水平的升高而升高。过氧化氢酶是抑制羟基自由基毒性的重要防御手段，随着日粮肌醇水平的升高羟自由基水平降低。

日粮添加肌醇显著提高了组织谷胱甘肽过氧化物酶和谷胱甘肽含量，这可能是因为肌醇通常作用于动物细胞，是磷脂酰肌醇的组成部分，磷脂酰肌醇是一种通过与各种蛋白质相互作用介导酶活性的物质（Mai等，2001），但肌醇介导的抗氧化酶活性的具体作用途径还有待进一步研究。

4 结论

鲫鱼日粮添加肌醇可以通过增强自由基清除能力，提高抗氧化酶活力有效预防肌肉、小肠、肝脏的脂质过氧化和蛋白氧化。肌醇可能具有一定的抗氧化特性，是饲料原料中天然抗氧化剂的来源之一，同时还具有一定的营养作用。