N-氨甲酰谷氨酸在制备降低鱼类肝脏脂肪含量或/和提高肌肉脂肪含量制剂中的应用

摘要

本发明公开了N-氨甲酰谷氨酸在制备降低鱼类肝脏脂肪含量或/和提高肌肉脂肪含量制剂中的应用。本发明采用NCG(N-氨甲酰谷氨酸)，其价格低廉，吸收率高，对环境不造成污染，对赖氨酸、组氨酸和色氨酸等吸收不产生拮抗，消化吸收率高，将其代替精氨酸，作为添加剂添加到饲料中，能够显著提高精氨酸的内源合成效率，并有效减少肝脏脂肪积累，提高肌肉脂肪含量，改善肉质，而且NCG本身也是安全的。而在鱼类的研究资料还相对较少，本发明同样对相关研究起推动作用。

说明书

技术领域

本发明属于水产养殖领域，具体涉及N-氨甲酰谷氨酸在制备降低鱼类肝脏脂肪含量和 提高肌肉脂肪含量制剂中的应用。

背景技术：

N-氨甲酰谷氨酸(NCG)是N-乙酰谷氨酸(即NAG)类似物，在陆生动物体内可以像NAG一 样发挥作用参与机体尿素循环。研究表明，在陆生动物中，NCG可以有效激活精氨酸合成途 径中关键酶氨甲酰磷酸合成酶-1(Carbamoyl phosphate synthase-I,CPS-I)，是精氨酸内源合成途 径的必需辅助因子和限制性因素之一(Bachmann,1982；Tuchman,2008)。

精氨酸分子式为(C₆H₁₄N₄O₂),分子质量为174.2,为白色晶体或晶体状粉末。近年，精氨酸 在陆生动物控制肥胖方面的效果及其机理研究取得了突破性的进展。首先,以二型糖尿病模型 大鼠(zdf大鼠)为研究对象，连续10周在饮用水中添加1.51％的L-精氨酸,大鼠血清中精氨酸 和一氧化氮的浓度分别提高61％和70％，采食量、饮水量以及能量摄入量等方面没有明显差 别(Fu,2005)；在4、7、10周时体重分别下降6％、10％和16％。10周以后,腹部脂肪脂重量 减少45％，而肾周脂重量减少25％(Jobgen,2007)，而人脂肪细胞的研究表明，添加0.5m mol/L 和2mmol/L精氨酸可分别使脂肪降解增加24％和50％。分子水平上的研究表明精氨酸作用的 机理主要包括以下几个方面：①精氨酸产生的NO，可以刺激AMPK的磷酸化，从而通过抑 制乙酰CoA羧化酶的活性和激活丙二酰CoA脱羧酶的活性而降低丙二酰CoA的含量，并且 降低脂肪与糖原合成相关基因的表达；②NO增加了激素敏感脂酶的磷酸化，使其转位至中 性脂肪粒，从而激活脂肪降解；③NO激活PPARγ共激活子α1的表达，从而增加了线粒体 的氧化磷酸化；④NO增加了胰岛素敏感组织的血流，从而增加了底物代谢(Jobgen,2006,2007； Fu,2005；Wu,2007)。达到降低动物脂肪的作用。

然而，鱼类与陆生动物在脂肪消解方面存在巨大差异，陆生动物脂肪分解依赖于cAMP 系统，而鱼类则不依赖于该系统。而且，鱼类与陆生动物脂肪中的脂肪酸组成也存在巨大差 异，前者以不饱和脂肪酸为主，而后者则以饱和脂肪酸为主。之前的研究中，精氨酸对于动 物脂肪消解的研究集中于陆生动物与人的相关研究，而针对鱼类，使用精氨酸内源合成的前 体NCG能够消减鱼类脂肪则未见报导，这可能与精氨酸易溶于水的特性，以及鱼类相对于陆 生动物，在营养学方面的研究手段受到限制有关。

与陆生动物相比，淡水鱼类脂肪合成脂肪能力更强，而转移能力更差。罗非鱼肉质鲜美， 抢食力强，生长迅速，已被多个国家和地区广泛引入，是联合国推荐养殖的优质水产养殖品 种。据FAO统计，2009年世界罗非鱼产量已经突破300万吨，而且仍呈不断增长趋势，预 计到2005年，世界罗非鱼产量将达到500万吨。而我国，2009年罗非鱼产量达到125.7万吨， 出口总额达到7.1亿美元，无论产量与出口额都稳占世界首位。罗非鱼在我国水产养殖中占 据无可替代的低位。然而现代养殖，集约化程度较高，在养殖过程中，罗非鱼肝脏容易出现 脂肪大量蓄积的现象，通常被称为脂肪肝，鱼类出现脂肪肝症状后，肝脏发生了一系列的病 理学变化，往往伴随着抗病力下降，食欲不振等症状，导致生长缓慢，饲料利用率降低，也 容易造成继发性传染性疾病的爆发，给养殖户带来巨大经济损失。此外，脂肪不正常蓄积， 也会影响鱼肉口感与品质，影响鱼产品的商业价值。

发明内容：

本发明的目的是提供N-氨甲酰谷氨酸在制备降低鱼类肝脏脂肪含量或/和提高肌肉脂 肪含量制剂中的应用。

本发明以NCG(N-氨甲酰谷氨酸)为添加剂，罗非鱼商品饲料配方为基础饲料配方， 通过梯度投喂试验，定量投喂，结果发现，与未添加NGG(N-氨甲酰谷氨酸)的对照相比， N-氨甲酰谷氨酸能够降低罗非鱼肝脏脂肪含量，对肝脂具有消解作用，提高罗非鱼肌肉脂 肪含量，调节肉质，而且对养殖结果无显著影响。特别是当添加量为每kg常规饲料添加0.25g 的N-氨甲酰谷氨酸时，肝体比比对照组显著降低，仅为对照组72％左右，肌肉脂肪含量也 显著高于对照组，为对照组的126％。鱼类之间脂肪代谢途径相似，而且体内精氨酸合成途 径也相似，NCG对于体内精氨酸合成的催化效率也非常高。因此，本发明能同样添加于其 他鱼类的饲料，达到相似的，消除肝脏脂肪，提高肌肉脂肪含量的作用。

因此，本发明提供N-氨甲酰谷氨酸在制备降低鱼类肝脏脂肪含量或/和提高肌肉脂肪含 量制剂中的应用。

所述的鱼类，优选为罗非鱼。应用在罗非鱼中，从而有效解决目前集约化养殖中，罗 非鱼养殖普遍存在的脂肪不正常蓄积导致的脂肪肝或者肉质下降等问题。

所述的降低罗非鱼肝脏脂肪含量或/和提高肌肉脂肪含量制剂为在罗非鱼的常规饲料中 按照每千克添加N-氨甲酰谷氨酸0.25g而制备得到。

本发明采用NCG(N-氨甲酰谷氨酸)，其价格低廉，吸收率高，对环境不造成污染， 对赖氨酸、组氨酸和色氨酸等吸收不产生拮抗，消化吸收率高，将其代替精氨酸，作为添 加剂添加到饲料中，能够显著提高精氨酸的内源合成效率，并有效减少肝脏脂肪积累，提 高肌肉脂肪含量，改善肉质，而且NCG本身也是安全的。而在鱼类的研究资料还相对较少， 本发明同样对相关研究起推动作用。本发明从肝脏及肉质两方面调节鱼类脂肪分配，从营 养学理论研究以及实际应用两方面均具有重要意义。

附图说明：

图1是血液中各氨基酸组分含量图；

图2是肌肉脂肪含量图。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

1.实验方法：

1.1实验鱼及管理：

实验鱼的驯化，用基础饲料定时、定量投喂，待鱼不怕人，并能主动游向喂食者时，即 为驯化成功。

实验鱼分缸，当鱼生长至3cm左右时，进行分缸处理。分缸前进行初始体重测定，以10 尾为一组，带水测定体重，分缸尽量挑选大小相近的鱼进行分缸，每缸分30尾。其余过大或 者过小的鱼在备用缸中饲养。

投喂量计算，按照鱼饱食的80％量来计算，饱食量则按照20分钟内多次投喂，鱼不再食 额外的食物为基准，每两周进行一次调整。

N-氨甲酰谷氨酸(NCG)，为无色透明晶体，CAS(国化学文摘服务社)编号为1188-38-1。

基础饲料配方(每kg添加量)：鱼粉140g，豆粕345g，菜籽粕230g，豆油20g，次粉 225g，砻糠4.75g，磷酸二氢钙15g，复合维生素5g，矿物盐预混剂15g。

复合维生素配方(每kg添加量)：维生素A2.2g；维生素D30.88g；维生素K32.2g；维生 素E17.6g；维生素B₁2.69g；维生素B₂1.38g；维生素B₆1.33g；维生素B₁₂1.1g；烟酰胺7.78g； 叶酸0.45g；D-泛酸钙2.24g；生物素0.66g；维生素C磷化脂314.29g；肌醇22.45g；米糠 622.751g；

矿物盐预混剂配方(每kg添加量)：CoSO₄,0.19g；FeSO₄·H₂O,38.13g；ZnSO₄·H₂O,19.07g； MnSO₄·H₂O,7.63g；Na₂SeO₃,1.91g；MgSO₄·7H₂O,160.45g；Ca(I0₃)₂,4.39g；CuSO₄·5H₂O,1.33g； 沸石粉,766.9g。

添加有0.25g，0.5g，1g，2g，4g的N-氨甲酰谷氨酸的饲料的制作，在上述基础饲料的 原料中按照每kg基础饲料原料分别加入0.25g，0.5g，1g，2g，4g的N-氨甲酰谷氨酸。将基 础饲料原料全部通过40目筛粉碎成直径2mm颗粒，与NCG混合均匀后，按饲料：水质量 比为1：1.5的比例加水混合成团，通过挤压机压条，切碎，45℃以下快速风干，-20℃冰箱中 保存待用。实测基础配方营养成分：水分12.49％，粗蛋白36.54％，粗脂肪4.42％，灰分9.28％。

设6个组，C为对照组，A1-A5为NCG饲料投喂组，添加量依次为每kg基础饲料0.25g， 0.5g，1g，2g，4g的N-氨甲酰谷氨酸，每个组设3个重复，每桶养30尾，每天9：00与16： 00定量投喂，水温保持在25-30℃，溶解氧为4.0-6.0mg/L，pH7.0-7.5，氨氮小于0.2mg/L， 实验持续8周。

1.2饲料成分测定：试验饲料样品在105℃烘干至恒重，采用凯氏定氮法测定样品的总 氮含量，计算粗蛋白含量；粗脂肪含量采用索氏抽提法；粗灰分含量采用高温(550℃)灰化 法测定(AOAC,1995)。

1.3于试验开始和结束当天早晨分别空腹称量每箱鱼的总重，记录每天每组饲料摄食 量，计算总增重和饲料系数等生长指标。计算公式如下：

增重率(Weight gain rate，WGR,％)＝[(试验末鱼均重-试验初鱼均重)/试验初鱼均重]×100 特定生长率(Specific growth rate，SGR，％/d)＝(Ln试验末鱼均重-Ln试验初鱼均重)/试验 天数×100

饲料系数(Feed coefficient，FCR)＝摄取的饲料总重量/(试验末鱼总体重-试验初鱼总体 重)

蛋白质效率(Protein efficiency ratio，PER)＝(试验末鱼总体重-试验初鱼总体重)/投喂饲料 总量(g)×饲料中的蛋白质质量分数(％)；

1.4肥满度和器官指数的测定

肥满度(Condition factor,CF,％)＝体重(g)/体长(cm)³×100；

脏体比(Viscera-somatic index,VSI，％)＝内脏重(g)/体重(g)×100；

肝体比((Hepatosomatic index,HSI,％)＝肝脏重(g)/体重(g)×100；

1.5鱼体营养成分测定

鱼体营养成分中，水分用烘干失重法分析，粗蛋白、灰分、脂肪含量测定同饲料的测 定方法。

1.6鱼血液中游离氨基酸水平测定

实验鱼投喂后6h，从尾静脉中抽取血液，每组鱼取6尾，各尾鱼血混合均匀后，各取 0.5ml再混合一次，混合管中的血液氨基酸成分使用安捷伦1260(德国)氨基酸分析仪进 行测定。

2.实验结果

2.1生长指标

实验结果如表1所示，从表1可以看出，各组间末均重、增重率、特定生长率均无显 著性差异，饲料系数A-2组显著高于其他组(P<0.05)，A-5组略高于其他组，但差异不显 著(P>0.05)。

表1：各组生长指标

2.2内脏指标

实验结果如表2所示，从表2可以看出，各组间内脏比与肥满度均无显著性差异，肝 体比上，NCG添加组A-1至A-4组均显著低于对照组(P<0.05)，A-5组低于对照组，但差 异不显著(P>0.05)。

表2各组间的内脏指标

2.3血液中游离氨基酸含量

对照组及NCG添加组A-1至A-4组，血液中氨基酸含量基本相似，而A-5组精氨酸含 量(7.2％)为A-4组(1.8％)的4倍，亮氨酸也远高于其他组，而其他氨基酸成分则与其 他组相近(图1)。

2.4鱼体肌肉成分分析

对照组鱼体肌肉脂肪含量均显著低于其他NCG添加组(P<0.05)，A-1至A-2组显著 低于A-3至A-4组(P<0.05)，且显著低于A-5组(P<0.05)，A-1与A-2，A-3与A-4,差 异不显著(P>0.05)(图2)。

3.讨论

综合上述结果，添加量为每kg饲料添加0.25g的N-氨甲酰谷氨酸制剂时，肝体比比对 照组显著降低，仅为对照组72％左右，肌肉脂肪含量也显著高于对照组，为对照组的126％， 可同时调节肉质，而且均对养殖结果无显著影响。因此，推荐用量为每kg饲料添加0.25g 的N-氨甲酰谷氨酸。本发明的NGG不仅可提高体内精氨酸的合成(详见血液中氨基酸含 量的测定结果)。而且在鱼体内，也有类似陆生动物的对肝脂消解的作用，同时对鱼类的肌 肉脂肪也有调节作用。本发明的NGG用量少，效果显著，制剂本身容易保存，鱼体吸收迅 速，由于已经作为人类保健品和药品使用，所以NCG是高度安全的。药量试验表明，大鼠 口服2806mg/kg或静脉注射238.6mg/kg(为最高静脉注射级别)NCG没有发生中毒反应。