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酵母核苷酸在水產上的應用研究
一、什么是核酸和核苷酸
核酸也稱多聚核苷酸，是由多個核苷酸聚合而成的生物大分子，包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)兩大類。核苷酸是由含氮的堿基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成。堿基與糖通過糖苷鍵連成核苷，核苷與磷酸以酯鍵連成核苷酸。核根據堿基結構，核苷酸可分為胞苷酸(CMP)、尿苷酸(UMP)、腺苷酸(AMP)、鳥苷酸(GMP)、肌苷酸(IMP)等，它們廣泛參與細胞構成、供能、脂肪代謝等生命過程，是體內不可缺少的重要成分。
二、核苷酸的體內合成
核苷酸合成途徑有兩條，即從頭合成途徑和補救合成途徑。正常情況下，其核苷酸代謝池的維持依賴于肝臟中從頭合成的核苷酸或利用食物中降解的核苷或堿基進行補救合成。近期的研究發(fā)現，動物生長代謝旺盛的組織和細胞，其合成核苷酸的能力有限或缺乏。因此，機體組織必須利用現有核苷酸以維持細胞分裂、生長，滿足發(fā)揮某些特殊功能的需要。然而，當動物體處于快速生長、機體處于應激或肝臟損傷時，內源核苷酸將不能滿足機體的需求時，補充外源核苷酸則顯得尤為重要?？梢姡怂崾且环N“條件性”必需營養(yǎng)元素。
三、飼料中核苷酸的物質來源及含量分布
核苷酸作為生物體內的一類重要化合物，主要來自內源合成及外源供給，外源核苷酸主要來自食物，食物中的核苷酸主要以核蛋白的形式存在。在動物器官、海產品、魚粉以及豆科籽實中嘌呤、嘧啶、核酸、核苷酸的含量相對豐富，而在谷物籽實中含量一般較低。
魚粉及相關飼料原料中的核苷酸含量，DatafromMateoandStein(2004)
Ingredient
CMP
AMP
GMP
UMP
IMP
總和
（mg/kg）
大麥
Barley
2
1
1
0
1
5
酪蛋白
Casein
1
0
0
0
0
1
玉米
Corn
3
2
3
0
1
9
魚粉
Fishmeal
26
11
2
1
35
75
裸燕麥
Nakedoats
3
3
3
1
1
11
噴霧干燥血漿蛋白粉
Plasmaprotein,spraydried
2
2
2
0
1
7
噴霧干燥血球粉
Redbloodcells,spraydried
0
44
3
2
6
55
大豆?jié)饪s蛋白
Soyproteinconcentrate
0
1
2
0
1
4
豆粕，44%
Soybeanmeal,44%
16
8
3
9
2
38
乳清粉
Whey,dried
270
19
0
1
4
294
外源核苷酸存在于含細胞成分的飼料原料中，大多數原料中的核苷酸含量偏低。酵母作為應用最早、最廣泛的微生物之一，當前工業(yè)化生產的酵母，其中核酸和核苷酸含量遠高于常規(guī)的動植物原料，而酵母核酸類產品包含兩大類：酵母水解物類產品和提純產品。前者通過自溶或酶解、破壁釋放、烘干等工藝，可獲得核酸和核苷酸類含量5%-12%的產品；后者通過進一步提純工藝（食鹽法、混合鹽法、表面活性劑法等），生產含量更高的酵母核苷酸類產品。酵母核苷酸是通過生物發(fā)酵等工藝獲得的一類天然營養(yǎng)物質，不受機體排斥或引起任何毒副作用。
四、酵母核苷酸的生理作用
核苷酸作為小分子物質在動物體內發(fā)揮著重要作用，核酸進入胃腸道后在胰核酸酶、核酸酶及脫氧核糖核酸酶、多聚核酸酶的作用下分解成單核苷酸。游離核苷酸再被堿性磷酸酶、核苷酸酶水解成核苷，核苷進一步被核苷酶降解成嘌呤堿基或嘧啶堿基，最后經門靜脈和腸黏膜細胞進入體內，發(fā)揮其重要的生理功能。
研究發(fā)現，料中添加核苷酸具有以下幾個方面的生理作用:(1)有利于養(yǎng)殖動物的生長。(2)有利于養(yǎng)殖動物的腸道生長、發(fā)育及腸道有益微生物菌群的增殖。(3)有利于肝臟的生長及肝功能的發(fā)揮。飼料中添加外源核苷酸可加速肝臟對蛋白質和脂肪的合成，促進肝再生和受損肝的恢復，維持肝臟的正常生理功能。(4)有利于提高機體的免疫力和對疾病的抵抗力。(5)有利于提高機體抗氧化能力。(6)提高機體對環(huán)境的耐受性。
五、酵母核苷酸在水產上的研究
核苷酸作為DNARNA的組成部分，主要參與了細胞的復制過程。細胞復制與生長、組織發(fā)育和損傷修復有關。因此，核苷酸在生命的早期階段十分重要，動物生長迅速，組織需要快速復制。更具體地說，一些關鍵系統直接受益于核苷酸的特性:免疫系統和消化系統。這兩大系統對水產養(yǎng)殖動物的生長都非常重要:免疫系統保護機體不受疾病的影響，保證魚體的健康生長，而消化系統可維持腸道的健康發(fā)育和和營養(yǎng)吸收，促進水產動物的生長。因此，這些系統越發(fā)達，水產動物的生長效率、抗病能力和存活率就會越好。
01
核苷酸對水產動物的生長調節(jié)作用
Borda等(2003)對有關日糧核苷酸在海洋鯉科幼魚應用的研究．結果表明，外源性核苷酸能在魚和甲殼類等水產動物的早期階段促進生長。Person—LeRuyet等(1983)等對有關日糧核苷酸在海洋鯉科幼魚應用的研究結果表明，外源性核苷酸能在魚和甲殼類等水產動物的早期階段促進其生長。研究表明，給大比目魚幼魚(約100mg/尾)投喂含次黃嘌呤的日糧(1.3％持續(xù)6d，0.13％持續(xù)45d)，經過55d的飼喂試驗，發(fā)現其生長率和存活率顯著提高。除了次黃嘌呤，核苷酸代謝物對羅非魚幼魚和虹鱒也表現出促生長作用。
02
核苷酸對水產動物的化學誘食作用
研究表明，當用含次黃嘌呤0.77％的飼料飼喂大比目魚幼魚(約230mg/尾)10d和20d，其體重也能顯著增加，研究報道，次黃嘌呤的促生長作用是由于在幼魚階段能改善飼料適口性，提高采食速度以減少營養(yǎng)物質過濾到水中或者在新陳代謝過程中起作用。Kubitza等(1997)曾報道飼料中添加2800mg/kg的次黃嘌呤核苷酸，能使試驗組大口鱸魚比對照組(主要為豆粕蛋白飼料)增強46%的采食量。因此次黃嘌呤核苷酸可視為水產飼料中替代魚粉后較為重要的誘食劑來起到促采食作用。
03
飼料中的核苷酸對胃腸道的影響
飼料中的核苷酸對魚類腸道組織具有多種作用，這些作用包括腸道生理調節(jié)、組織形態(tài)結構影響和微生態(tài)結構影響等。Burrells等發(fā)現，在餌料中添加0.3%外源核苷酸混合物(CMP、UMP、AMP、IMP、GMP各占0.2%)飼喂大西洋鮭(Salmosalar)3周后，其腸皺襞基底膜厚度和腸道表面積都有所增加，腸道褶皺高度明顯提高(前腸和中腸皺襞高度提高分別為18.7%和18.0%，而后腸提高幅度最大，達21.4%)。因為腸道是機體重要的免疫器官，飼料中相當數量的核苷酸會保留在胃腸道組織結構中，飼料核苷酸對腸道粘膜的影響主要是影響腸道相關淋巴組織，這是核苷酸營養(yǎng)關注的重點。
04
核苷酸對水產動物的免疫能力及抗應激能力的影響
魚類營養(yǎng)相關的研究表明，核苷酸能夠增強養(yǎng)殖動物的應激能力，調節(jié)其先天性免疫和適應性免疫應答反應。王廣軍等（2006）在每噸飼料中分別添加0（對照）、172、344和516g酵母核苷酸，來飼養(yǎng)凡納繽對蝦60d，結果表明，飼料中添加酵母核苷酸可以顯著提高凡納繽對蝦的增重倍數和降低飼料系數，提高其耐低氧和低溫能力。Sakai等(2001)證明外源核苷酸能增加鯉魚體內血清補體和溶菌酶活性及其巨嗜細胞的吞噬作用和腎臟超氧陰離子合成。
六、總結
核苷酸是半必需的營養(yǎng)物質，在魚類和動物體內具有關鍵作用。核苷酸在某些特定的養(yǎng)殖階段非常重要，尤其在需要細胞快速增值的階段：幼苗期、病原菌感染和疾病高發(fā)期、腸道細胞損傷、外界脅迫期等。在此期間，常規(guī)原料中的核苷酸通常不能滿足其正常生理需求。此外，在以豆粕等植物性蛋白源為主的低魚粉飼料中，核苷酸的含量則更加匱乏。大多數試驗研究證實，酵母作為自然界中核苷酸含量最為豐富的一類原料，在飼料中額外補充酵母核苷酸能促進水產養(yǎng)殖動物的攝食、生長和飼料利用，并提高其抗應激能力和免疫力。隨著現代水產養(yǎng)殖業(yè)向規(guī)?；?、集約化方向發(fā)展，養(yǎng)殖密度不斷提高，要求水產動物快速生長。因此，在飼料中額外添加核苷酸就顯得尤為重要。
直播預告
3月15日晚上19：30，安琪酵母股份有限公司攜手水產前沿+云課，特邀安琪酵母股份有限公司水產技術總監(jiān)楊凡帶來 《酵母活性物質賦能水產健康養(yǎng)殖暨新產品發(fā)布會》的主題分享。歡迎大家觀看。
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