WaldoGNuez-Ortín、 サム・セルマンズ、 ドロレスI.バトノン-アラボ、 イヴ・メルシエ、
アディセオ
植物ベースの水産養殖飼料とアミノ酸補給
魚粉は、水生飼料配合物において好ましいタンパク質源であり、 しかし、それは利用可能でなくなり、より高価になっています。www.modernagriculturefarm.comより安価な植物ベースのタンパク質源は、水産養殖飼料業界で普及しています。 特に大豆ととうもろこしベースの食事。植物ベースの成分の粗タンパク質含有量は魚粉のそれに匹敵するかもしれませんが、 このような成分は、一般的に消化性が低く、1つまたは複数の必須アミノ酸(EAA)が不足しています。特に、 大豆ミールベースのアクアフィードは総硫黄アミノ酸(TSAA)が不足しており、コーンミールベースのアクアフィードはリジン(Lys)が不足しています。
さらに、 TSAAの欠乏は、アクアフィード製剤(GoffおよびGatlin III、 2004)。したがって、 結晶性アミノ酸、 主にLysとメチオニン(Met)、 タンパク質合成と最適なパフォーマンスを維持するために、植物ベースのアクアフィードのEAAの不足を補うためにますます使用されています。
Metはシステイン(Cys)の前駆体であるため、 食事のCysのレベルは、食事のMetの要件に影響を与えます。したがって、 これらの2つのEAAは、重複する機能を示しています。 そして多くの研究がTSAA要件を決定しています(すなわち、 Met要件だけではなくMet + Cys)[National Research Council(NRC)、 2011]。
Met要件のみとTSAA要件の両方を飼料配合で考慮する必要がありますが、 それらは種によって大きく異なるため(表1を参照; NRC、 2011)、 EAA要件は、通常、最適な実験条件(つまり、温度、 酸素供給、 利用可能な食品、 および人口密度)が、自然生産条件下でのEAA要件に関する情報はありません。
メチオニンサプリメント
メチオニンは、市場で入手可能な3つの異なる合成形態で補充することができます:L-Met(99%活性物質)、 植物性または動物性タンパク質中の生物学的に活性な形態のMet; DL-Met(99%活性物質)、 50パーセントのD-Metと50パーセントのL-Metのラセミ混合物、 化学合成によって製造され、何十年にもわたって飼料添加物として使用され、 およびヒドロキシメチオニン(OH-Met)、 不斉炭素にアミン基(NH2)の代わりにヒドロキシル基(OH)を持つヒドロキシル酸(図1を参照)。 OH-Metは、88%の活性物質と12%の水を含む液体製品またはカルシウム塩として入手できます。
化学構造の違いは吸収の違いにつながります、 会話、 そしてこれらの分子の利用。他のEAAと同様に、 DL-Metは能動輸送を介して吸収されます。対照的に、 OH-Metは有機酸なので、 それは受動拡散と能動輸送の両方によって吸収されます(Martín-Venegasetal。、 2007)、 これはNa + / H +に依存し、モノカルボン酸トランスポーター1によって操作されます。
さらに、 D-MetとL-Metの両方が胃腸管に沿って吸収されている間、 OH-Metの吸収は十二指腸の終わりで完了します(Richards et al。、 2005; Jendza et al。、 2011)。 L-およびD-OH-MetからL-Metへの変換は、2段階のプロセスです。 各化合物は最初にケトメチルチオブタン酸(KMB)に変換され、次にL-Metにアミノ基転移されます(Vázquez-Añonetal.2017)(図2を参照)。この変換は、胃腸管に存在するさまざまな酵素によって促進されます。 肝臓と腎臓(Fang et al.2010)。
Metサプリメントの効果はタンパク質合成を超えています。 OH-Metの異なる代謝は、動物の抗酸化能力と免疫システムの改善に貢献します。 ストレス反応を緩和するだけでなく(Métayeretal。、 2008)。 DL-Metと比較してOH-Metのより優れた抗酸化効果の概念は、硫酸転移サイクルに関与する傾向が大きいことに関連しています。 大量のCysを形成するには、 タウリンとグルタチオン(Martín-Venegasetal。、 2006)だけでなく、還元型グルタチオン/酸化型グルタチオン比を増加させる(Willemsen et al。、 2011)。
硬骨魚では、 OH-Metの保護的役割は、タウリン産生、腸と鰓の物理的障壁の改善、および抗酸化状態と免疫の改善に関連しています(Wu et al。、 2018)。 Cysとグルタチオンは酸化プロセスの鎖切断要素として機能します(Métayeretal。、 2008)。 OH-Metによるそれらの強化された生産は、ヒドロキシルラジカル捕捉能力と酵素的抗酸化能力を改善します。 それにより、タンパク質と脂質の酸化を軽減することにより、肉と切り身の品質を向上させます(Xiao et al。、 2012;レブレット他、 2018)。
水生動物におけるメチオニン源の同様の生物学的有効性
水生動物のメチオニン源を比較する研究の数は少ないにもかかわらず、 複数の研究は、魚がTSAA要件を満たすためにL-Metと同等に効果的にDL-MetまたはOH-Metを使用できることを示しています。 DL-MetとOH-Metの生物学的有効性(すなわち、体重増加や飼料要求率などの成長能力に関する生物学的効率)の推定では、飼料摂取量の違いが常に考慮されるとは限らないため、 矛盾した結果が文献に見られます。
食餌療法は飼料摂取量に影響を与え、それによってパフォーマンスに影響を与えます(Vázquez-Añónetal。、 2017)。循環Metレベルと自発的な飼料摂取量との密接な関係、およびOH-MetがMetではなくOH-Metとして組織に送達されるという事実を考えると、 この代謝の違いにより、OH-MetとDL-Metを補給した動物の間で自由に摂食パターンが異なる可能性があります(Vázquez-Añónetal。、 2017)。
したがって、 動物が摂取したMetの量(Met摂取量=食餌Met x飼料摂取量)は、Metソースを比較するときに考慮する必要があります。 この基準は、リジンなどの他のアミノ酸で守られているためです(Smiricky-Tjardes et al.2004)。そのような考慮の下で、 OH-MetとDL-MetはどちらもL-Metと100%同等でした(Agostini et al。、 2015; Vázquez-Añónetal。、 2017)。
1978年から2019年に発表されたMetサプリメントの生物学的有効性を報告している54の査読済み研究の中で、 24は、異なる用量での異なるMetソースの補給を、Met欠乏食と比較しました。 しかし、これらの研究のうち、Metソース間の正確な比較を可能にする条件で実行されたのは17件のみでした。
これらの研究では、 すべての実験的処理で同量のMet + Cysを得るために、異なるMetソースが等しい硫黄または等モルベースで供給されました。 他の栄養素の同様のレベルと同様に。 Metのさまざまなソースは、同様の成長パフォーマンスにつながりました。例えば、 Goff and Gatlin III(2004)は、L-Metを報告しました。 DL-会った、 レッドドラム(Sciaenops ocellatus)のMetの同等に効果的なソースとしてのOH-Met(図3を参照)。 Forster and Dominy(2006)は、これらの情報源を使用して、太平洋のバナメイエビ(Litopenaeus vannamei)のMet要件を満たすこともできると判断しました。 Ma etal。 (2013)ターボット(Psetta maxima)がOH-Metを次のように効果的に使用できることを発見しました。 またはより良い、 L-Metは最大のパフォーマンスを達成します。
最適以下の食事レベルでは、 L-Metを給餌した魚は、OH-Metを給餌した魚よりも優れたパフォーマンスを示しました。対照的に、 後者は、Met要件レベルの近くでより良いパフォーマンスを示しました。アメリカナマズ(Ictalurus punctatus)の場合、 趙ら(2017)OH-Metとマイクロカプセル化されたDL-MetによるMet欠乏食の補給が 結晶性DL-Metではなく、 この種の成長性能を等しく改善することができます(1.54 結晶性のMetではなく0.1%のOH-MetをMet欠乏食に補給することも、太平洋のバナメイエビの成長と飼料利用を促進しました。 この種がOH-Metを効果的に利用できることを示しています(Chen et al。、 2018)。
異なるアクアフィードにDL-MetまたはOH-Metのいずれかを補充すると、同様の生物学的効果が観察されます。図4は、さまざまなMetフォームを使用した魚またはエビの飼料の補給に取り組んだ研究で同様のFCR結果が得られたことを示しています。研究間の大きなばらつきにもかかわらず、 これは、さまざまな実験設定に起因する可能性があります。 飼料配合、 エビや魚の種、 同様のFCR値が両方のMetフォームで報告されました。
結論は、 OH-MetがL-Met前駆体として水生種によって効率的に使用できることを支持する科学的証拠があります。 DL-MetとOH-Metの構造の違いを認識することが重要です。これにより、これら2つのMetソースの吸収と利用のメカニズムが異なります。 そして、それらの生物学的有効性は、Metの摂取量に基づいて比較する必要があります。したがって、 DL-MetとOH-Metは、植物ベースのアクアフィード用のMetサプリメントと同様に効果的です。
結論は、 OH-MetがL-Met前駆体として水生種によって効率的に使用できることを支持する科学的証拠があります。 DL-MetとOH-Metの構造の違いを認識することが重要です。これにより、これら2つのMetソースの吸収と利用のメカニズムが異なります。 そして、それらの生物学的有効性は、Metの摂取量に基づいて比較する必要があります。したがって、 DL-MetとOH-Metは、植物ベースのアクアフィード用のMetサプリメントと同様に効果的です。