APP下载

西伯利亚鲟成熟及过熟卵的营养成分

2016-07-03周洲杨兴孔杰赵飞

贵州农业科学 2016年7期
关键词:鲟鱼西伯利亚卵子

周洲,杨兴,孔杰,赵飞

(贵州省水产研究所,贵州贵阳550025)

西伯利亚鲟成熟及过熟卵的营养成分

周洲,杨兴,孔杰,赵飞

(贵州省水产研究所,贵州贵阳550025)

为探明鲟鱼卵母细胞过熟的机制,采用氨基酸分析仪和气相色谱-质谱仪测定西伯利亚鲟鱼成熟及过熟卵的氨基酸和脂肪酸含量,并比较其差异。结果表明:西伯利亚鲟成熟及过熟卵都含有18种氨基酸,其中,胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸和缬氨酸含量成熟卵显著(P<0.05)高于过熟卵,酪氨酸、苏氨酸含量成熟卵显著低于过熟卵,其他氨基酸含量无显著差异;必需氨基酸总量成熟卵显著高于过熟卵,半必需氨基酸、非必需氨基酸含量2种卵间无显著差异。成熟卵中脂肪酸有13种,过熟卵中有12种(未检测出多不饱和脂肪酸C20:4n-6);饱和脂肪酸C18:0、多不饱和脂肪酸C20:2n-6、C20:5n-3和C22:6n-3含量成熟卵均显著低于过熟卵,其他脂肪酸含量2种卵间无显著差异;多不饱和脂肪酸总量成熟卵显著低于过熟卵,而饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸总量2种卵间无显著差异。∑n-3PUFA含量和DHA/EPA比值成熟卵显著低于过熟卵。

西伯利亚鲟;成熟卵;过熟卵;氨基酸;脂肪酸

鱼卵中氨基酸和脂肪酸含量对胚胎发育、仔鱼存活有重要作用[1-2],分析鱼卵的营养成分有助于了解仔稚鱼的营养需要[3]。鲟鱼卵具有很高的营养价值,由鲟鱼卵加工而成的鱼子酱具有“黑色黄金”之称。目前,对西伯利亚鲟鱼卵的营养成分已有研究报道[4-5],但未见西伯利亚鲟鱼成熟及过熟卵营养成分的比较分析。

贵州省水产研究所于2012年攻克了鲟鱼人工繁育技术难题,获得优质鲟鱼卵是提高育苗率的关键。2015年贵州鲟鱼养殖面积已超过8万m2,苗种供应不足已经成为限制贵州鲟鱼规模化养殖的瓶颈。西伯利亚鲟是贵州主要的人工养殖品种,对亲鱼进行人工繁育过程中发现,在同一批次人工繁育的亲鱼中,经人工催产后取卵都会发现存在一定量的过熟卵,从而影响成熟卵的批量化供应。卵母细胞过熟是指成熟卵细胞未及时受精,而使卵细胞质量下降,逐渐失去受精能力的过程[6-7]。因鱼类卵母细胞过熟会引起卵膜结构变化[8-9]和遗传物质的表达变化,如引起与细胞分裂进行和细胞结构保持有关的RNA、蛋白质含量改变[10-11]。故鱼类卵子的生化组成可作为卵子质量的评价标准[12-13]。为此,笔者于2015年3月对西伯利亚鲟成熟及过熟卵的营养成分进行测定分析,并对营养价值进行评价,以探明卵细胞内氨基酸、脂肪酸的组成和含量与卵母细胞过熟的关系,为了解鱼类卵母细胞过熟的机理提供生物学资料。

1 材料与方法

1.1 材料

西伯利亚鲟鱼为贵州省水产研究所惠水试验基地人工培育的雌亲鱼,通过亲鱼繁育档案(亲鱼体内植入标记芯片)和腹腔穿刺法选择性腺发育成熟的雌亲鱼26尾。采用流水养殖技术,亲鱼饲养于长方形培育池(长20m×宽6m×水深1.4m),水温保持在16~22℃,水池水体交换量2~2.6次/h。投喂饲料选用鲟鱼专用饲料,并添加30%的鲜鱼肉,每天按鱼体重的4%投喂。

针对生产中同一培育条件下不同亲鱼个体所产卵子的营养成分存在差异,为尽量避免个体差异对成熟及过熟卵营养成分造成影响,对同一培育条件下同一批次26尾西伯利亚鲟鱼进行人工取卵时,将每一尾亲本所取的卵设为一组,其中18尾亲鱼所产的卵为成熟卵,卵粒呈椭圆形、不透明、颜色黑、卵黄丰富、卵植物极色素分布均匀,含有较大的脂肪滴,细胞质大部分集中在动物极,并在动物极中央有明亮极斑。另外8尾亲鱼所产卵为过熟卵,无光泽、色灰暗、卵膜薄、吸水膨胀程度差。将获得的每组卵经筛网过滤后取100g,放置于液氮中保存备用。

1.2 指标测定

氨基酸采用GB/T18246-2000规定的方法,用日立L-8900氨基酸分析仪进行测定。脂肪酸采用GB/21514-2008规定的方法,用气相-质谱仪(GCMS-QP2010,日本岛津公司)测定。

1.3 数据处理

采用软件Excel 2003进行整理,用统计软件Spss 13.0进行单因素方差分析和Duncan多重比较。结果用平均数±标准误差(Mean±SE)表示。

2 结果与分析

2.1 氨基酸组成及含量

从表1可知,西伯利亚鲟发育成熟及过熟卵均含有18种氨基酸,其中,必需氨基酸8种、半必需氨基酸2种及非必需氨基酸8种。在必需氨基酸中,赖氨酸和缬氨酸含量成熟卵显著高于过熟卵,苏氨酸含量成熟卵显著低于过熟卵,其他必需氨基酸含量2种卵间无显著差异;必需氨基酸总量成熟卵显著高于过熟卵。在半必需氨基酸中,精氨酸含量在2种卵中均较高,为组氨酸的2倍多,但2种半必需氨基酸在成熟及过熟卵间无显著差异。在非必需氨基酸中,胱氨酸和丙氨酸的含量成熟卵显著高于过熟卵,酪氨酸含量成熟卵显著低于过熟卵,其他非必需氨基酸含量2种卵间无显著差异;非必需氨基酸总量成熟卵高于过熟卵,但无显著差异。

表1 西伯利亚鲟发育成熟及过熟卵的氨基酸组成与含量Table 1 Composition and contents of amino acids in maturational and overripe eggs of A.baerii%

2.2 脂肪酸组成及含量

从表2看出,西伯利亚鲟成熟及过熟卵中脂肪酸的组成和含量存在一定差异,其中,成熟卵含13种脂肪酸,过熟卵含12种脂肪酸。在饱和脂肪酸中,C16:0含量最高,除C18:0含量成熟卵显著低于过熟卵外,其他3种饱和脂肪酸及总量在2种卵间无显著差异。在单不饱和脂肪酸中,C18:1n-9含量最高,但3种单不饱和脂肪酸及总量在2种卵间无显著差异。在多不饱和脂肪酸中,C22:6n-3、C18:2n-6含量均相对较高,C20:2n-6含量相对较低;C20:2n-6、C20:5n-3、C22:6n-3含量及多不饱和脂肪酸总量成熟卵均显著低于过熟卵,C18:3n-3和C18:2n-6含量在2种卵间无显著差异,在过熟卵中未检测到C20:4n-6。∑n-3PUFA含量成熟卵显著低于过熟卵,∑n-6PUFA含量间无显著差异。DHA∶EPA比值成熟卵显著高于过熟卵。

表2 西伯利亚鲟发育成熟及过熟卵的脂肪酸组成与含量Table 2 Composition and contents of fatty acids in maturational and overripe eggs of A.baerii%

3 结论与讨论

3.1 西伯利亚鲟鱼的氨基酸组成

测定结果表明,西伯利亚鲟鱼成熟及过熟卵中均含有18种氨基酸,与刘晓勇等[4]对西伯利亚鲟检测的氨基酸组成一致,但是含量存在差异。原因可能是贵州省水产研究所惠水养殖基地采用山区流水养殖鲟鱼,并投喂鲟鱼专用饲料(其中添加30%的鲜鱼肉)所致。因为鱼卵内营养成分的含量与亲本生物学特性、饲料成分等密切关系。

西伯利亚鲟鱼成熟卵的氨基酸总量显著高于过熟卵,其中,成熟卵的必需氨基酸总量显著高于过熟卵,半必需氨基酸和非必需氨基酸总量高于过熟卵但无显著差异。与Lahnsteiner F等[14]对虹鳟鱼卵的研究结果一致,也与成熟卵可以为卵细胞受精、胚胎发育等生理活动提供更多蛋白质理论相符。西伯利亚鲟鱼的赖氨酸、缬氨酸、酪氨酸、胱氨酸和丙氨酸含量成熟及过熟卵间差异显著,这几种氨基酸种类是否与西伯利亚鲟鱼卵母细胞过熟有关联有待进一步研究。因为卵黄蛋白质量和数量组成的变化可以导致卵内油球的改变,进而影响卵母细胞的发育[15]。

3.2 西伯利亚鲟鱼的脂肪酸组成

卵子的脂类为鱼类胚胎发育提供重要的能量来源,同时也是构成细胞膜的重要成分,尤其是花生四烯酸(AA)、二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)对鱼类整个繁育过程起重要调节作用[16]。对欧亚鲈[17]、大西洋鳕[18]卵子的研究均表明,DHA可促进胚胎发育和幼鱼生长存活,同时EPA/AA的比例直接影响卵子质量。测定结果表明,西伯利亚鲟鱼饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸含量成熟及过熟卵间无显著差异,多不饱和脂肪酸存在显著差异,且AA、DHA及EPA在2种卵间均存在显著差异。虽然过熟卵中DHA和EPA含量显著高于成熟卵,但在西比利亚鲟鱼过熟卵中未检测出AA,原因可能是AA、DHA及EPA对于卵子的质量或过熟存在协同机制,引起卵子质量下降或过熟是2种或3种多不饱和脂肪酸共同作用的结果,对这些多不饱和脂肪酸,尤其是AA在西伯利亚鲟卵母细胞过熟中发挥的具体作用有待深入研究。

3.3 影响西伯利亚鲟鱼卵细胞发育过熟的因素

鱼类卵子发生、发育是极其复杂的动态生理过程,多种激素和细胞因子通过内分泌、旁分泌和自分泌等多种途径共同作用使其有序进行[19]。有研究表明,激活芳香化酶P450mRNA表达可以促进卵子中卵黄蛋白的合成,进而促进卵细胞的发育和成熟[16];大菱鲆卵巢液的低pH是引起卵子过熟的重要原因[20-21];卵子脂肪酸的组成对其繁殖力和胚胎的发育没有显著影响,利用脂肪酸组成评价卵子质量存在种属差异[22]。鉴于此,下一步将结合激素、卵细胞生化组成和油球等分析,多角度研究西伯利亚鲟鱼卵母细胞过熟的机制。

[1]徐绍刚,田照辉,王跃智,等.硬头鳟受精卵、发眼卵、卵黄囊仔鱼和开口仔鱼氨基酸及脂肪酸的变化[J].水生生物学报,2011,35(6):1032-1038.

[2]Lautier J,Lagarrigue J G.Lopid metabolism of the crab Pachygrapsus marmoratus during vitellogenesis [J].Biochem Syst and Ecology,1998,16:203-212.

[3]常 青,梁萌青,陈四清,等.半滑舌鳎受精卵、卵黄囊仔鱼和开口仔鱼氨基酸及脂肪酸的变化[J].水生生物学报,2007,31(6):767-773.

[4]刘晓勇,索 力,张 颖,等.三种养殖鲟鱼卵营养成分的比较分析[J].淡水渔业,2014,44(5):82-87.

[5]高露娇,夏永涛,黄艳青,等.俄罗斯鲟鱼卵和西伯利亚鲟鱼卵的营养成分比较[J].海洋渔业,2012,34 (1):57-63.

[6]雷霁霖.海水鱼类养殖理论与技术[M].北京:中国农业出版社,2005:43-86.

[7]王志坚,罗 虹,张耀光.食蚊鱼卵子发生的组织学观察[J].重庆师范大学学报:自然科学版,2008,25(3):8-12.

[8]汤先念,苗 亮,李明云,等.香鱼成熟卵母细胞过熟过程中卵膜结构变化的扫描电镜观察[J].水生生物学报,2013,37(6):1179-1185.

[9]刘 伟,陈 军,潘伟志.怀头鲶成熟卵膜表面扫描电镜观察[J].动物学报,2005,51(5):940-946.

[10]Aegerter S,Jalabert B,Bobe J.Large scale real-time PCR analysis of Mrna abundance in rainbow trout eggs in relationship with egg quality and post-ovulatory ageing[J].Molecular Reproduction and Developmeng,2005,72(3):377-385.

[11]李明云,安 钦,苗 亮,等.香鱼卵母细胞过熟过程中的油球、酶活、MDA及受精率、孵化率的变化[J].海洋与湖沼,2012,43(2):313-315.

[12]Lahnsteiner F,Urbanyi B,Horvath A,et al.Bio-markers for egg quality determination in cyprinid fishes [J].Aquaculture,2001,195:331-352.

[13]张 颖,孙大江,刘晓勇,等.史氏鲟、大杂交鲟和西伯利亚鲟卵及体腔液的生化组成比较[J].水产学杂志,2014,27(3):33-41.

[14]Lahnsteiner F.First results on a relation between ovarian fluid and egg protein of Salmo trutta and egg quality.Aquaculture Research,2007,38(2):131-139.

[15]Mansour N,Lahnsteiner F,Patzer R A.Distribution of lipid droplets in an indicator of egg quality in brown trout,Salmo trutta fario[J].Aquacuture,2007,273:744-747.

[16]Bobe J,Labbe C.Egg and spermquality in fish[J].Gen Comp Endocrinol,2010,165:535-548.

[17]Henrotte E,Mandiki R S N M,Prudencio A T,et al.Egg and larval quality,and egg fatty acid composition of Eurasian perch breeders(Perca fluviatilis)fed different dietary DHA/EPA/AA ratios[J].Aquac Res,2010,41:53-61.

[18]Penney R W,Lush P L,Wade J,et al.Comparative utility of egg blastomere morphology and lipid biochemistry for prediction of hatching success in Atlantic cod,Gadus morhua L[J].Aquac Res,2006,37:272-283.

[19]贾玉东,雷霁霖.硬骨鱼类卵子质量研究进展[J].中国水产科学,2012,19(3):545-555.

[20]Lahnsteiner F.Morphological,physiological and biochemical parameters characterizing the over-ripening of rainbow trout eggs[J].Fish Physiol Biochem,2000,23:107-118.

[21]Aegerter S,Jalabert B.Effect of post-ovulatory oocyte ageing and temperature on egg quality and on the occurrence of triploid fry in rainbow trout,Oncorhynchus mykiss[J].Aquaculture,2004,231:59-71.

[22]Mansour N,Lahnsteiner F,Mcniven M A,et al.Relationship bewteen fertility and fatty acid profile of sperm and eggs in Arctic char,Salvelinus alpinus [J].Aquacuture,2011,318:371-378.

(责任编辑:冯 卫)

Nutritive Components of Maturational Eggs and Overripe Eggs of Acipenser baerii

ZHOU Zhou,YANG Xing,KONG Jie,ZHAO Fei
(Guizhou Institute of Aquatic Product,Guiyang,Guizhou550025,China)

In order to explore the post-ovulatory ageing mechanism,the composition of amino acids and fatty acids of A.baerii were investigated with capillary gas chromatography and HPLC.Results:A total of 18amino acids were found in both maturational eggs and overripe eggs,four kinds of amino acids (Cys、Ala、Lys and Val)were significantly higher in maturational eggs(P<0.05),while two kinds(Tyr and Thr)were lower and others amino acids were no significant difference(P>0.05).The essential amino acids of maturational eggs were higher than that of overripe eggs(P<0.05),while there were no significant difference between them.There were 13kinds of fatty acids in maturational eggs,while 12in overripe eggs.C20:4n-6was not found in overripe eggs.The saturated fatty acids(SFA)in maturational eggs were significantly higher than that in overripe eggs(P<0.05),while no significant difference in mono-unsaturated fatty acids(MUFA)and poly unsaturated fatty acids(PUFA).The C18:0、C20:2n-6 and C22:6n-3of maturational eggs were significantly less than that of overripe eggs(P<0.05),and no significant difference was found in other fatty acids.The n3PUFA and DHA/EPA in maturational eggs were both significantly lower than that in overripe eggs(P<0.05).

Acipenser baerii;maturational eggs;overripe eggs;amino acids;fatty acids

S917.4;S965.215

A

1001-3601(2016)07-0305-0084-03

2016-04-25;2016-06-12修回

贵州省农业攻关项目“鲟鱼精子超低温冷冻保存技术研究及应用”[黔科合NY(2015)3003-2];贵州省特色水产产业技术体系项目“省体系——疾病防控功能实验室”(GZCYTX2013-01101);贵州省科学技术基金项目“西伯利亚鲟气单胞菌性疾病模型的构建及药代动力学研究”[黔科合J字(2013)2190];贵州省农业科学院专项“贵州山区鲟鱼致病菌株的分离鉴定及药敏特性研究”[黔农科院院专项(2013)005]

周 洲(1985-),女,助理研究员,从事鱼类繁殖生理研究。E-mail:zz1126277@163.com

猜你喜欢

鲟鱼西伯利亚卵子
历史时期长江上游鲟鱼资源的开发研究
西伯利亚的熊妈妈
西伯利亚博亚雷岩画与欧亚大草原的青铜时代
100岁的鲟鱼
徐静蕾 冷冻卵子
卵子不是你想冻就能冻
韩单身女性流行冷冻卵子
让鲟鱼活下去