祁洪芳,史建全
( 青海湖裸鯉救護中心,青海 西寧 810016 )
甘子河裸鯉肌肉營養(yǎng)成分和乳酸脫氫酶同工酶的分析
祁洪芳,史建全
( 青海湖裸鯉救護中心,青海 西寧 810016 )
用常規(guī)法測定和分析了體質量280 g的甘子河裸鯉肌肉的營養(yǎng)成分。魚體粗蛋白含量為61.77%(干質量百分率),必需氨基酸含量為31.88 mg,占氨基酸總量的49.67%;采用聚丙烯酰胺凝膠電泳法分析了甘子河裸鯉的肝胰臟、腎臟、心、腦和肌肉中的乳酸脫氫酶同工酶。結果顯示,不同組織間乳酸脫氫酶存在特異性,在腦中的活性最強。
甘子河裸鯉;營養(yǎng)成分;乳酸脫氫酶
甘子河裸鯉(Gymnocyprisprzewalskiiganzihonensis)僅棲息于青海省海北州甘子河鄉(xiāng)的甘子河,甘子河裸鯉也成為青海湖水系的一個亞種。甘子河裸鯉與青海湖裸鯉的主要形態(tài)差異為:鰓耙較短,背緣兩側無明顯的突起;第一鰓弓的鰓耙較少[1]。裂腹魚類在河流、湖泊化冰之后即開始繁殖,甘子河裸鯉5—7月繁殖,一般在流速平緩,pH 7.8~8.2,底質為石礫、卵石、細沙,水深0.10~1.0 m,水溫10~17 ℃的水域進行繁殖[2]。
同工酶技術已應用于魚類的種群遺傳、系統(tǒng)分類、雜交育種、物種鑒定、個體發(fā)育等方面,并取得了積極的成果[3-7]。有關甘子河裸鯉肌肉營養(yǎng)成分和同工酶的研究,目前尚未見報道。為充分掌握甘子河裸鯉種質特性,分析其與其他土著魚類的差異性,筆者分析了甘子河裸鯉的營養(yǎng)成分和同工酶,以對其種質特性和遺傳學等研究提供基礎數(shù)據(jù)。
試驗魚共32尾,平均體長26.5 cm,體質量280 g,于2012年7月10日用拉網捕自青海湖甘子河,距公路橋2 km處。
1.2.1 營養(yǎng)成分測定方法
采用國家相關標準[8]測定魚背部肌肉水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪含量。水分:用常壓干燥法,即取絞碎混勻樣品置溫箱(105 ℃)至恒定質量;灰分:用灼燒法,樣品于電爐上碳化后,置于馬福爐(550~600 ℃)恒溫灼燒至恒定質量;粗蛋白:用凱氏定氮法測定;粗脂肪:用索氏萃取法測定;氨基酸:經105 ℃烘烤去水后的樣品,用酸水解處理后用日立835-50型氨基酸全自動分析儀測定。
1.2.2 同工酶分析
用注射器從活體試驗魚的尾動脈抽血10 mL,放入離心管中,4 ℃靜置10 min后,1200 r/min離心10 min,取上清液,置于-20 ℃保存?zhèn)溆?。然后,取出魚的肝胰臟、腎、心、腦、肌肉5種組織,用預冷蒸餾水清洗后,按1∶1加入磷酸鹽緩沖液,在預冷的研缽中研磨組織液,置冰箱4 ℃中抽提1 h,然后4 ℃,1200 r/min離心20 min,取上清液按1∶1加入甘油,置于冰箱-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
采用聚丙烯酰胺凝膠(PAGE)電泳法,電泳于冰箱(4 ℃)內進行。電極緩沖液為Tris-Cl,pH 6.8;Tris-檸檬酸:TC,pH 7.4;EDTA-硼酸-Tris:分離膠緩沖液,pH 8.9。樣品中加10 mL緩沖液,90 V電壓下電泳,乳酸脫氫酶同工酶電泳約6.5 h[9-10]。
[11]進行染色。染色液配方:Tris-HCL緩沖液15 mL(pH 6.8),30 mg輔酶Ⅰ,30 mg 氯化硝基四氮唑藍,10.5 mg吩嗪甲酯硫酸鹽,乳酸鈉溶液10 mol,蒸餾水95 mL。染色完畢后,用75%的冰醋酸固定,用生物電泳圖像系統(tǒng)攝影記錄。
2.1.1 甘子河裸鯉的肌肉營養(yǎng)成分
甘子河裸鯉肌肉的粗蛋白、粗脂肪、水分、灰分含量(鮮質量百分率)分別為17.31%、0.32%、71.98%和1.28%。
2.1.2 甘子河裸鯉氨基酸含量
每1000 g魚肉中必需氨基酸含量為31.88 mg,非必需氨基酸含量為32.3 mg(表1)。甘子河裸鯉魚肉中共檢測出17種氨基酸,其中必需氨基酸7種,約占氨基酸總量的49.67%,占非必需氨基酸的平均值為98.69%。
表1 甘子河裸鯉肌肉氨基酸含量 mg/g
注:中國科學院蘭州分院分析測試中心生化分析測試部測試.
甘子河裸鯉的乳酸脫氫酶同工酶在肝胰臟、心臟、腎臟、腦、肌肉中均有表達,其乳酸脫氫酶電泳圖譜見圖1。
圖1 甘子河裸鯉乳酸脫氫酶酶譜1為肝胰臟,2為心臟,3為腎臟,4為肌肉,5為腦.黑色帶代表酶活性最強,深灰色帶代表活性次之,淺灰色帶代表酶活性最弱.
比較發(fā)現(xiàn),甘子河裸鯉不同組織乳酸脫氫酶同工酶的活性強度有差異,在腦組織中酶活性最強,肝胰臟、心臟和肌肉中次之,腎臟中活性最弱。
5種組織中,肝胰臟、心臟、肌肉中出現(xiàn)5條同工酶帶,2條深的帶;腎臟出現(xiàn)8條帶,1條帶染色深;腦中出現(xiàn)7條同工酶帶,4條帶染色深。依照酶譜的相對遷移率,由大至小自陽極到陰極依次命名為乳酸脫氫酶1、乳酸脫氫酶2、乳酸脫氫酶3、乳酸脫氫酶4、乳酸脫氫酶5、乳酸脫氫酶6、乳酸脫氫酶7、乳酸脫氫酶8、乳酸脫氫酶9、乳酸脫氫酶10、乳酸脫氫酶11、乳酸脫氫酶12,遷移率分別為乳酸脫氫酶1=0.8105、乳酸脫氫酶2=0.7832、乳酸脫氫酶3=0.7563、乳酸脫氫酶4=0.6958、乳酸脫氫酶5=0.6075、乳酸脫氫酶6=0.5728、乳酸脫氫酶7=0.5238、乳酸脫氫酶8=0.4797、乳酸脫氫酶9=0.4433、乳酸脫氫酶10=0.3375、乳酸脫氫酶11=0.2541、乳酸脫氫酶12=0.1707。
青海湖甘子河水源為高山融雪和降水,海拔高、湖中餌料貧乏,甘子河裸鯉是甘子河乃至青海省的土著魚類,其粗蛋白含量為17.31%,與青海省特有的魚類——青海湖裸鯉(G.przewalskiiprzewalskii)14.8%和扎陵湖的花斑裸鯉(G.eckloniherzenstein)16.6%[12]相當,與國內幾種常見優(yōu)質魚南方大口鲇(Silurussoldatovimeridionalis)、鲇魚(S.asotus)等魚類相比[13],粗脂肪含量稍低。脂肪和蛋白質是魚類攝食、生長和繁殖等主要能量來源[14],蛋白質主要用于魚體的結構生長,脂肪在魚體生命代謝過程中具有多種生理功能,是重要的動力貯存物質[15]。甘子河裸鯉生存在高海拔地區(qū),每年的產卵時節(jié),需要消耗大量的體能進行繁衍后代,在餌料缺乏的環(huán)境下,對親本產后的生存具有極大的威脅,對這一物種的保護顯得尤為重要。
成人的必需氨基酸需要量約為蛋白質需要量的20%~37%,60歲以上老人每日應攝入約70 g的蛋白質,必需氨基酸為14~25.9 g[16]。500 g甘子河裸鯉肌肉必需氨基酸含量約為16 g,各類氨基酸種類齊全且適當,以賴氨酸、甘氨酸、纈氨酸、精氨酸含量為最高,是一優(yōu)質的蛋白源。
生理功能的不同導致同一種酶在同一生物不同組織之間存在不同,即組織特異性。目前在魚的乳酸脫氫酶同工酶圖譜中已找到了多達幾十條酶譜[17],利用同工酶在各物種、種群上的特異性表達進行生物分類的研究,是對傳統(tǒng)分類學的補充[18]。甘子河裸鯉乳酸脫氫酶同工酶在腦和腎組織中的酶帶數(shù)超過7條,6條遷移率相同;肝胰臟、心臟和肌肉組織中均為5條酶帶,2條遷移率相同。腦中乳酸脫氫酶2活性最強,趨于陽極,缺乏乳酸脫氫酶3、乳酸脫氫酶4、乳酸脫氫酶10、乳酸脫氫酶11、乳酸脫氫酶12;腎臟中乳酸脫氫酶9活性最強,缺乏乳酸脫氫酶8、乳酸脫氫酶10、乳酸脫氫酶11、乳酸脫氫酶12;肝胰臟中乳酸脫氫酶7活性最強,缺乏乳酸脫氫酶1、乳酸脫氫酶2、乳酸脫氫酶3、乳酸脫氫酶6、乳酸脫氫酶8、乳酸脫氫酶11、乳酸脫氫酶12;心臟中乳酸脫氫酶3活性最強,缺乏乳酸脫氫酶2、乳酸脫氫酶4、乳酸脫氫酶6、乳酸脫氫酶8、乳酸脫氫酶10、乳酸脫氫酶11、乳酸脫氫酶12;肌肉中乳酸脫氫酶9活性最強,趨于陰極,缺乏乳酸脫氫酶1~乳酸脫氫酶6、乳酸脫氫酶8。其中乳酸脫氫酶10在不同組織中均有較強的表達。甘子河裸鯉乳酸脫氫酶同工酶帶的總帶數(shù)只有12條,少于裂腹魚亞科的裸鯉[19-21]。張武學等[22]發(fā)現(xiàn),青海湖裸鯉的乳酸脫氫酶同工酶有17條,帶型也完全不同,這與其生活環(huán)境、習性及細胞代謝特異性有關,還有待于進一步研究。
參考文獻:
[1] 青海省生物研究所著.青海湖地區(qū)的魚類區(qū)系和青海湖裸鯉的生物學[M].北京:科學出版社,1975:14-15.
[2] 武云飛,吳翠珍.青藏高原魚類[M].成都:四川科學技術出版社,1991:107-109.
[3] 鮑迪,梁愛軍,董瑩,等.鯉、鯽雜交子代的同工酶分析[J].水產科學,2012,31(5):283-287.
[4] 于淑池,邵楊勇.泥鰍不同組織同工酶的特異性表達分析[J].水產科學,2012,31(5):291-294.
[5] 賀剛,何力,方春林,等.中華草龜(♀)與中華花龜(♂)及其雜種F1代染色體及同工酶比較[J].淡水漁業(yè),2012,42(2):3-9.
[6] 晁珊珊,宮佳琦,刀筱芳,等.齊口裂腹魚及草魚乳酸脫氫酶和蘋果酸脫氫酶同工酶的比較研究[J].水產科學,2013,32(8):467-470.
[7] 丁立云,曹立虎,賀剛,等.同工酶分析技術及其在水產動物研究中的應用[J].江西水產科技,2013(3):31-35.
[8] 魏廣東.水產品質量安全檢測手冊[M].北京:中國標準出版社,2005:115-124.
[9] 李太武,王冬群,蘇秀榕.縊蟶生物遺傳特征分析[J].海洋與湖沼,2003,34(6):640-647.
[10] 葛彥龍,尹洪濱,石連玉,等.魚類同工酶電泳方法的改進[J].水產學雜志,2010,23(2):51-52.
[11] 洪滿賢, 林凌濤. 網紋石斑魚乳酸脫氫酶同工酶的研究[J].廈門大學學報:自然科學版,1996, 35(6):952-954.
[12] 孫萬成,申志新,羅毅浩,等.青海湖裸鯉與花斑裸鯉肌肉理化特性比較[J].食品研究與開發(fā),2013,34(14):14-17.
[13] 陳定福,體學福.南方大口鯰和鯰魚的含肉率及魚肉的營養(yǎng)成分[J].動物學雜志,1990, 25(1):7-9.
[14] 張波,張敏,戴芳群,等.黃海中南部16種重要生物資源種類的生化組成和能量含量[J].海洋水產研究,2008,29(5):12-18.
[15] 江偉珣,劉毅.營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學[M].北京:北京醫(yī)科大學、中國協(xié)和醫(yī)科大學聯(lián)合出版社,1992:4-14.
[16] 中國醫(yī)學科學院衛(wèi)生研究所著.食物成分表[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,1981.
[17] 羅莉中,畢世華,王春元.金魚乳酸脫氫酶的同工酶的發(fā)生遺傳學研究[J].遺傳學報,1982,9(5):375-379.
[18] 揚興棋,鄧初夏,陳宏溪.幾種羅非魚乳酸脫氫酶和蘋果酸脫氫酶同工酶的電泳研究[J].遺傳學報,1984,11(2):132-139.
[19] Chen Y F, He D K, Chen Y Y. Electrophoretic analysis of isozymes and discussion about species differentiation in three species of genusGymnocypris[J]. Zoological Research, 2001, 22(1):9-19.
[20] 李太平, 赫廣春, 趙凱, 等. 青海湖裸鯉乳酸脫氫酶的研究[J]. 黑龍江畜牧獸醫(yī),2001(10):7-8.
[21] 祁得林.青海湖裸鯉和鯉魚組織乳酸脫氫酶同工酶比較研究[J]. 青海大學學報:自然科學版, 2003, 21(6):1-3.
[22] 張武學,張采駿,李軍祥.青海湖裸鯉乳酸脫氫酶的同工酶的研究[J].青海畜牧獸醫(yī)雜志,1994,24(3):9-12.
MuscularNutritiveCompositionandLactateDehydrogenaseIsozymesinGymnocyprisprzewalskiiganzihonensis
QI Hongfang,SHI Jianquan
( The Rescue and Rehabilitation Center of Naked Carps of Qinghai Lake,Xining 810016, China )
The nutritive composition was analyzed in muscles ofGymnocyprisprzewalskiiganzihonensiswith body weight (BW) of 280 g by a conventional method. It was found that the fish had protein content of 61.77% (dry weight), and essential amino acid of 31.88 mg/1000 g BW, accounting for 49.67% of the total amino acids. The vertical polyacrylamide gel electrophoresis showed that lactate dehydrogenase (LDH) was expressed in 5 tissues including hepatopancreas, kidney, heart, brain, and muscles ofG.przewalskiiganzihonensis, indicating that specificity of LDH was observed in different tissues, with the maximal activity in the brain.
Gymnocyprisprzewalskiiganzihonensis; nutritive composition;isozyme
10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.02.021
2016-03-28;
2016-05-30.
國家科技基礎條件平臺項目(2016DKA30470).
祁洪芳(1970-),女,研究員;研究方向:水產資源及增養(yǎng)殖.E-mail:qhf1970@163.com.
S965.116
A
1003-1111(2017)02-0228-03