■高婭俊 張 曦 鄧君明

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南昆明 650201）

賴(lài)氨酸（lysine,Lys）屬堿性氨基酸，魚(yú)類(lèi)自身不能合成，必須從食物中攝取，是許多魚(yú)類(lèi)的第一限制性氨基酸，特別是以植物蛋白源替代魚(yú)粉時(shí)尤為重要。在“理想蛋白”論中，賴(lài)氨酸常用作參考氨基酸。賴(lài)氨酸對(duì)維持水生動(dòng)物的正常生長(zhǎng)、發(fā)育和神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能起重要作用。本文對(duì)賴(lài)氨酸的營(yíng)養(yǎng)功能、代謝途徑、營(yíng)養(yǎng)需求量的研究進(jìn)展、需求量的影響因素及確定需要量的研究方法進(jìn)行綜述，為賴(lài)氨酸在魚(yú)類(lèi)飼料中的應(yīng)用提供參考。

1 賴(lài)氨酸營(yíng)養(yǎng)功能及代謝途徑

賴(lài)氨酸也稱(chēng)為2，6-二氨基己酸，分子量為146.19。其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定賴(lài)氨酸不能在體內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)氨基反應(yīng)，所以魚(yú)體內(nèi)不能合成賴(lài)氨酸，只能從食物中補(bǔ)充。賴(lài)氨酸具有L-型和D-型兩種同分異構(gòu)體，兩種同分異構(gòu)體的吸收效率是不一樣的，動(dòng)物體內(nèi)幾乎不能吸收D-賴(lài)氨酸，主要靠L-賴(lài)氨酸供給。

1.1 賴(lài)氨酸的營(yíng)養(yǎng)功能

賴(lài)氨酸的營(yíng)養(yǎng)功能有以下幾種：①賴(lài)氨酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸之一，同時(shí)是一種生酮氨基酸，當(dāng)缺乏碳水化合物時(shí)，賴(lài)氨酸參與酮體的生成和葡萄糖代謝。②賴(lài)氨酸和蛋氨酸一起作為肉堿前體，將長(zhǎng)鏈脂肪酸運(yùn)輸?shù)骄€(xiàn)粒體內(nèi)進(jìn)行β-氧化。③賴(lài)氨酸經(jīng)分解代謝形成乙酰乙酰輔酶A，然后轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)。④賴(lài)氨酸不僅可以作為底物參與蛋白質(zhì)的生物合成，還可能通過(guò)調(diào)控生長(zhǎng)激素、胰島素和類(lèi)胰島素生長(zhǎng)因子等內(nèi)分泌激素，間接影響蛋白質(zhì)代謝；本身還作為信號(hào)分子直接調(diào)控翻譯起始因子的活性，從而影響蛋白質(zhì)的生物合成；最后通過(guò)調(diào)控與氮代謝相關(guān)基因的表達(dá),影響蛋白質(zhì)代謝。⑤賴(lài)氨酸還可以提高機(jī)體抵抗應(yīng)激的能力。

1.2 賴(lài)氨酸分解代謝途徑

賴(lài)氨酸不進(jìn)行轉(zhuǎn)氨作用，4個(gè)碳原子轉(zhuǎn)變?yōu)橐阴Ｒ阴］o酶A，其他兩個(gè)碳原子經(jīng)脫羧失去。其代謝途徑有兩條：①賴(lài)氨酸與α-酮戊二酸縮合，形成酵母氨酸[ε-N（L-戊二酸基-2-）-L-賴(lài)氨酸]。②賴(lài)氨酸的α-氨基可能被L-氨基酸氧化酶氧化。兩條途徑都形成L-α-氨基己二酸半醛，最終形成乙酰乙酰輔酶A，然后轉(zhuǎn)化成乙酰輔酶A進(jìn)入三羧酸循環(huán)。

2 不同魚(yú)類(lèi)對(duì)賴(lài)氨酸的需求量

目前已研究了部分魚(yú)類(lèi)對(duì)賴(lài)氨酸的需求，見(jiàn)表1。

表1 部分魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸需求量

由表1可以看出，魚(yú)類(lèi)對(duì)飼料中賴(lài)氨酸的需求范圍是1.21%～3.32%（占飼料）或3.47%～8.64%（占蛋白）。

3 影響?hù)~(yú)類(lèi)賴(lài)氨酸需求量的因素

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)賴(lài)氨酸需求量的影響

不同的研究者采用不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)得出的賴(lài)氨酸需求量是不同的，即使是同一研究者采用不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)得到賴(lài)氨酸需求量也不一樣。楊威（2012）對(duì)鳡幼魚(yú)的研究結(jié)果表明：根據(jù)飼料中賴(lài)氨酸水平與增重率的關(guān)系得出賴(lài)氨酸的最適需要量為3.4%，用蛋白質(zhì)沉積率作為指標(biāo)得出賴(lài)氨酸的最適需要量為3.12%。

林郁蔥（2012）用增重率和飼料系數(shù)為指標(biāo)確定胭脂魚(yú)幼魚(yú)賴(lài)氨酸需要量分別占飼料的2.43%、2.38%，占飼料蛋白的5.52%、5.41%。黃更生等（2003）研究表明，按生長(zhǎng)率所確定的草魚(yú)賴(lài)氨酸需要量占飼料的1.61%，用肝臟游離賴(lài)氨酸濃度為指標(biāo)確定的賴(lài)氨酸需要量分別占飼料的1.46%。由此可見(jiàn)，魚(yú)類(lèi)賴(lài)氨酸需求量受評(píng)價(jià)指標(biāo)的影響。

3.2 飼料中添加賴(lài)氨酸形式對(duì)賴(lài)氨酸需要量的影響

基于氨基酸平衡理論，在飼料中添加氨基酸效果明顯。但如果以晶體氨基酸的形式添加，由于氨基酸易溶于水，一部分氨基酸溶解在水中，造成了氨基酸損失，致使飼料的氨基酸平衡被破壞，難以充分發(fā)揮魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)潛力。此外，由于氨基酸吸收不同步，晶體氨基酸的吸收速度比蛋白態(tài)氨基酸快，先吸收的晶體氨基酸直接排泄或代謝而不用于合成蛋白質(zhì)。如果晶體氨基酸經(jīng)包膜后，其在水中的溶失率降低，在消化道的吸收速度得以延緩，實(shí)現(xiàn)蛋白態(tài)氨基酸與外源氨基酸的同步吸收。陳丙愛(ài)等（2008）報(bào)道，在鯉魚(yú)飼料中添加包膜氨基酸后顯著提高魚(yú)體增重率，添加包膜組比添加晶體氨基酸組的血清游離氨基酸延遲2 h達(dá)到高峰。因此在飼料中添加晶體氨基酸和包被氨基酸得出的賴(lài)氨酸的需求量是不同的。

3.3 飼料的pH值和實(shí)驗(yàn)周期的長(zhǎng)短

調(diào)整飼料的pH值至中性或稍微偏堿性可以提高鯉魚(yú)對(duì)晶體氨基酸的利用率。飼料pH值增加，可提高凡納濱對(duì)蝦的增重率，體脂肪和灰分降低，但是對(duì)體蛋白沒(méi)有顯著影響。實(shí)驗(yàn)周期的長(zhǎng)短對(duì)魚(yú)類(lèi)的生理狀態(tài)和生長(zhǎng)率也有一定的影響，不同的實(shí)驗(yàn)者采用的實(shí)驗(yàn)周期分別有6、8、10周和12周不等。Walton等(1986)研究表明，實(shí)驗(yàn)周期為12周虹鱒賴(lài)氨酸需要量為飼料干物質(zhì)的1.9%，而Kim等(1992)研究表明，實(shí)驗(yàn)周期為8周時(shí)虹鱒賴(lài)氨酸需要量為飼料干物質(zhì)的1.3%，因此，實(shí)驗(yàn)周期對(duì)魚(yú)賴(lài)氨酸的需求存在較大的影響。

3.4 投喂頻率對(duì)賴(lài)氨酸需要量的影響

投喂頻率是指每天對(duì)魚(yú)類(lèi)投喂的次數(shù)，投喂頻率直接影響到魚(yú)類(lèi)的生存環(huán)境，適宜的投喂頻率提高魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)速度，并且提高飼料轉(zhuǎn)化率，減少飼料浪費(fèi)，降低對(duì)水體環(huán)境的污染。杜海明等（2007）報(bào)道，鳡的生長(zhǎng)受投喂頻率的影響，最佳投喂頻率是3次。楊帆等（2011）報(bào)道，當(dāng)投喂頻率從2次增加到4次時(shí)，黃鱔的攝食率和生長(zhǎng)率都顯著提高，但當(dāng)投喂頻率增加到12次時(shí)，黃鱔的攝食率和特定生長(zhǎng)率與投喂4次相比無(wú)明顯差異，從而確定黃鱔的投喂頻率是4次。朱傳忠等（2011）研究報(bào)道，鯽魚(yú)1 d投喂4次增重率和特定生長(zhǎng)率顯著高于1 d投喂2次，從而增加飼料采食量。由此可知，投喂頻率不同，攝食率和生長(zhǎng)不同，從而影響賴(lài)氨酸的需要量。

3.5 飼料中蛋白質(zhì)含量對(duì)賴(lài)氨酸需要量的影響

蛋白質(zhì)是魚(yú)類(lèi)飼料中最重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一，不但為魚(yú)類(lèi)提供用于合成蛋白質(zhì)的氨基酸，而且還能提供魚(yú)體生長(zhǎng)代謝所需要的能量，飼料中蛋白含量是影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)和飼料成本的主要因素，如果飼料中蛋白質(zhì)含量過(guò)低，則不能滿(mǎn)足魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)的需要，過(guò)高則造成蛋白質(zhì)的浪費(fèi)，同時(shí)產(chǎn)生較多含氮排泄物從而污染養(yǎng)殖水體環(huán)境。Bodin等（2009）研究表明，當(dāng)飼料中蛋白質(zhì)含量為31%時(shí)，虹鱒賴(lài)氨酸的需要量為飼料干物質(zhì)的1.68%，飼料中蛋白質(zhì)含量為46.9%時(shí)，虹鱒賴(lài)氨酸的需要量為飼料干物質(zhì)的2.34%。

3.6 溫度對(duì)賴(lài)氨酸需要量的影響

溫度是影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)及生理生化活動(dòng)最重要的環(huán)境因素之一，顯著影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)和代謝。研究表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，魚(yú)類(lèi)的增長(zhǎng)率隨溫度的升高而增大，但當(dāng)超過(guò)最適溫度時(shí)，攝食率和增長(zhǎng)率隨溫度的升高而下降。魚(yú)類(lèi)的代謝率隨溫度升高而增大，魚(yú)類(lèi)代謝越旺盛，對(duì)賴(lài)氨酸的需要量越高。鄧思平等（2000）研究得出，溫度對(duì)南方鲇的生長(zhǎng)具有明顯的影響,生長(zhǎng)率隨著溫度的上升而增加，在28℃時(shí)生長(zhǎng)率達(dá)到最大值，而在32℃生長(zhǎng)率反而下降。

3.7 種類(lèi)和生長(zhǎng)階段

由于遺傳特性不同，不同種類(lèi)的魚(yú)生長(zhǎng)速度不同，對(duì)賴(lài)氨酸的需求差異很大。一般來(lái)說(shuō)，越小的魚(yú)，生長(zhǎng)速度越快，代謝越旺盛，對(duì)賴(lài)氨酸的需求越高，這可能是由于不同種類(lèi)的魚(yú)對(duì)賴(lài)氨酸的利用、代謝存在差異。其次，隨著生長(zhǎng)階段的不同，與賴(lài)氨酸代謝相關(guān)酶的活性也不同。因此，實(shí)驗(yàn)魚(yú)對(duì)賴(lài)氨酸的需求存在差異。

4 飼料中賴(lài)氨酸過(guò)量或缺乏對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響

4.1 飼料中賴(lài)氨酸缺乏對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響

大量研究表明，如果飼料中賴(lài)氨酸含量不足，魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)緩慢，飼料利用率低。鄢華（2002）研究得出，賴(lài)氨酸缺乏會(huì)導(dǎo)致幼建鯉體色發(fā)黑、生長(zhǎng)受阻，同時(shí)降低幼建鯉的疾病抵抗能力。周賢君等（2006）研究得出，賴(lài)氨酸含量不足，會(huì)導(dǎo)致氨基酸不平衡，影響?hù)~(yú)類(lèi)對(duì)飼料蛋白源的利用。嚴(yán)全根等（2006）研究得出，當(dāng)飼料中賴(lài)氨酸含量不足時(shí)，許氏平鲉生長(zhǎng)緩慢、飼料系數(shù)高。賴(lài)氨酸含量不足影響?hù)~(yú)類(lèi)生長(zhǎng)和飼料利用的原因之一是飼料中氨基酸不平衡，加重了魚(yú)類(lèi)的脫氨基作用。

4.2 賴(lài)氨酸過(guò)量對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響

楊威（2012）研究表明，飼料中賴(lài)氨酸含量過(guò)量時(shí)，鳡幼魚(yú)的生長(zhǎng)性能和飼料利用均出現(xiàn)了降低的現(xiàn)象。Deng等對(duì)六絲馬鲅的研究中得出賴(lài)氨酸過(guò)量時(shí)顯著降低魚(yú)的生長(zhǎng)率。如果賴(lài)氨酸過(guò)量，賴(lài)氨酸可干擾精氨酸在腎小管的重吸收而增加精氨酸的需要，此種現(xiàn)象稱(chēng)為賴(lài)氨酸與精氨酸的拮抗作用。在鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳動(dòng)物中，賴(lài)氨酸與精氨酸拮抗現(xiàn)象普遍存在。但是在魚(yú)類(lèi)這方面的研究較少，賴(lài)氨酸與精氨酸是否存在拮抗現(xiàn)象目前存在爭(zhēng)論，一部分研究者認(rèn)為，在魚(yú)類(lèi)中不存在賴(lài)氨酸-精氨酸拮抗現(xiàn)象。另一部分研究者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸和精氨酸之間存在拮抗現(xiàn)象，如軍曹魚(yú)、團(tuán)頭魴、大西洋鮭魚(yú)等。周凡（2011）研究得出，黑鯛存在精氨酸與賴(lài)氨酸的拮抗作用，當(dāng)飼料賴(lài)氨酸過(guò)量時(shí)，增加精氨酸含量可以緩解這種拮抗作用。但究竟是哪些因素造成水產(chǎn)動(dòng)物中出現(xiàn)賴(lài)氨酸和精氨酸的拮抗作用，還有待于進(jìn)一步研究。

5 魚(yú)類(lèi)賴(lài)氨酸需要量的研究方法

5.1 生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)法

生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)法是使用最早，同時(shí)也是測(cè)定氨基酸需求量的常用方法，目前大多數(shù)魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸需求是使用這種方法得到的。用不同賴(lài)氨酸含量的飼料飼喂實(shí)驗(yàn)魚(yú)一段時(shí)間后，計(jì)算相關(guān)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，用二次曲線(xiàn)或折線(xiàn)模型擬合方程后確定其需求量。一般情況下，當(dāng)飼料中賴(lài)氨酸含量增加時(shí)，魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)速度加快，當(dāng)生長(zhǎng)速度增加到一定程度時(shí)，再提高飼料中賴(lài)氨酸含量，魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)相對(duì)穩(wěn)定甚至降低。此種方法雖然較可靠，但實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng)、工作量大、試驗(yàn)費(fèi)用高。研究者用生長(zhǎng)試驗(yàn)法確定了銀鱸、鯪魚(yú)、絲尾鳠、真鯛等賴(lài)氨酸需求量。

5.2 理想蛋白質(zhì)理論法

“理想蛋白”是指飼料中的氨基酸在組成和比例上完全滿(mǎn)足動(dòng)物的氨基酸需求，可以被動(dòng)物完全利用的蛋白。該理論基于魚(yú)類(lèi)對(duì)氨基酸的需要量與魚(yú)體的氨基酸組成一致。有研究者用肌肉或全魚(yú)氨基酸組成模式作為魚(yú)類(lèi)氨基酸需求量的通行標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)計(jì)算公式得出其氨基酸需求量。其計(jì)算公式為：某種必需氨基酸需要量=（全魚(yú)某種必需氨基酸含量/全魚(yú)賴(lài)氨酸含量）×賴(lài)氨酸需要量。季文娟（2000）以黑鯛幼魚(yú)肌肉氨基酸組成作為幼魚(yú)飼料中必需氨基酸需求量的標(biāo)準(zhǔn)模式，表明其氨基酸組成模式基本符合黑鯛幼魚(yú)生長(zhǎng)的需要。Deng等（2010）使用六絲馬鲅的肌肉氨基酸模式得出賴(lài)氨酸需要量。

5.3 游離氨基酸水平觀測(cè)法

研究表明，血清或組織中的游離氨基酸濃度與魚(yú)攝取飼料量有緊密的聯(lián)系，如果魚(yú)類(lèi)的氨基酸需求量大于攝入量時(shí)，血清或組織中的游離氨基酸濃度維持在一個(gè)較低水平上。如果魚(yú)類(lèi)所需要的氨基酸需求量小于飼料中所研究的氨基酸含量時(shí)，該氨基酸在血清或組織中濃度上升。由于飼料中氨基酸含量增加而引起組織中氨基酸濃度突然上升時(shí)，該水平就是氨基酸需求量水平。但此方法僅在少數(shù)情況下與用生長(zhǎng)試驗(yàn)法得到的氨基酸需求量相一致。Tibaldi等研究表明，使用血漿中蘇氨酸濃度變化為指標(biāo)確定舌齒鱸的蘇氨酸需要量與和生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)法所得的需要量相近。黃更生等（2003）研究表明,按血清游離賴(lài)氨酸濃度所確定的賴(lài)氨酸需要明顯低于生長(zhǎng)研究法得到的結(jié)果，用肌肉游離賴(lài)氨酸濃度為指標(biāo)確定的賴(lài)氨酸需要量與生長(zhǎng)研究法確定的賴(lài)氨酸需要量較接近。

5.4 氨基酸氧化產(chǎn)物水平觀測(cè)法

此種方法是基于假設(shè)飼料中缺乏某種必需氨基酸時(shí)，此種氨基酸主要用作蛋白質(zhì)合成，只有很少量被氧化成二氧化碳。如果當(dāng)某種必需氨基酸過(guò)量時(shí)，有更多必需氨基酸被氧化成二氧化碳，只要測(cè)定隨氨基酸攝入量變化的二氧化碳濃度值就可計(jì)算出相應(yīng)的氨基酸需要量。但是用此種方法測(cè)定氨基酸的需求量報(bào)道較少。Alam等（2001）用生長(zhǎng)試驗(yàn)法與氨基酸氧化產(chǎn)物水平觀測(cè)法得到牙鲆中蛋氨酸的含量是一致的。Walton等（1984）研究表明，用氨基酸氧化法得到的色氨酸需要量比用生長(zhǎng)試驗(yàn)法得到的需要量偏低。

5.5 同位素14C標(biāo)記法

由于魚(yú)體內(nèi)每種氨基酸都是以碳元素為骨架構(gòu)成的，將14C葡萄糖注射到魚(yú)體內(nèi)，幾天后取體蛋白用鹽酸水解，測(cè)定氨基酸14C的放射強(qiáng)度，根據(jù)放射強(qiáng)度的大小來(lái)確定氨基酸。但是此種方法使用較少。Walton等（1986）用14C的方法測(cè)定了虹鱒色氨酸、賴(lài)氨酸和精氨酸的需求量。用生長(zhǎng)試驗(yàn)法測(cè)賴(lài)氨酸的需求量為1.9%，占蛋白的4.3%，但是使用同位素標(biāo)記法測(cè)出的值不是很準(zhǔn)確。

6 小結(jié)

國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)許多魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸需要量進(jìn)行了研究，但是還有許多魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸需要量尚未確定。即使是同種魚(yú)類(lèi)，由于采用了不同的研究方法，得出的結(jié)論也各不相同。因此，獲取適宜的，且形成規(guī)范統(tǒng)一的研究方法來(lái)評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)的賴(lài)氨酸需要量，是魚(yú)類(lèi)飼料工業(yè)研究領(lǐng)域當(dāng)前面臨的一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容。

（參考文獻(xiàn)62篇，刊略，需者可函索）