魚粉中不良因子肉雞肌為胃糜爛素
鄭長義
國立屏東農專畜牧科教授兼科主任
前 言
某種魚粉配合於肉雞飼料中而引起肉雞發生「黑色嘔吐」(Vomit Negro) 之報告不少，亦有不少報告懷疑是魚紡中含有組織胺所引起的，魚粉中含有組織胺 (Histamine) 雖對肉雞增重及飼料效率有不良之影響、但並不是造成肉雞肌胃糜爛症 (Gizzard Erosin) 之主因，並經筆者試驗證實。魚粉中造成肉雞肌胃糜爛症之原因物質，經orazaki，管原道熙；增村忠宏等探討分析出該物質，發現亦是由含有一個分子的組織胺與一分子的離胺酸結合而成的，此為魚粉中組織胺與魚粉中蛋白質經加熱而產生的特殊物質，經定名為肌胃糜爛素 (Gizzerosine)，今在此作進一步之介紹。
一、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之精製 (分離)：
欲單獨分離 Gizzerosine，首先需先瞭解其化學性狀，以問題魚粉作蛋白質分劃處理、得知：
Gizzerosine 之精製過程如圖(一)所示。
原料魚粉 (10 kg)
加水分解 (6N Hcl，105℃ 24 hr)
活性炭處理
Dowex 50w×4 Colormchromatogroph (色譜儀)
Amberlite 1R CG-50 Colormchromatogroph (色譜儀)
Octgl silicagel-Colormchromatogroph (辛基矽膠凝體－色譜儀)
Cellulose-colorchromatogroph (纖維素－色譜儀)
Octadigil silicagel-colorchromatogroph (辛矽膠凝體－色譜儀)
Gizzerosine (7 mg)
圖一 肌胃糜爛素 Gizzerosine 之精製過程
二、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之構造：
由最初分離的Gizzerosine取100 ug以H – 核磁氣共鳴法得知其構造，又以FD – mass spectrometry (質譜分析法) 推定其分子量為240，分子式為C11H20O2N4，總合其結果、推定其構造式如圖二所示。
圖二、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之構造式
東京大學農學部森謙治教授合成之DL – 體，經試驗亦會誘發肉雞肌胃糜爛症，又其合成之L體與天然型L體活性相同，因此肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之構造式得以確認無誤。
三、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之定量：
Gizzerosine 已被單獨分離且構造式亦被確認，因此探討其定量法，實為重要，因此能分析出魚粉中肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之含量，則可防止肉雞肌胃糜爛症之發生。糜爛素具有Amino. Imino酸特徵的化合物，致可利用其特異反應及發生性狀來定量，但須將其妨害物質先去除，因此可以Ami，Amino acid之定量法來定量，其定量法已由 Noguchi et al確立，如圖三所示。
原料魚粉
鹽酸加水分解 (6N Hcl，105℃，24 hr)
活性炭處理
Amberlite 1R – CR50 – 色譜儀
Octyl Silicagel – (色譜儀)
Octadigil Silicagel (色譜儀)
O – phthalic aldehyde 誘導體 (O – 磷苯二醛 誘導體)
Octadigil Silicagel – 色譜儀
圖三、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之定量法
魚粉中糜爛素之含量為魚粉中其他鹽基性胺基酸的1/500至1/2000，且在分離精製過程中，亦有數種類似糜爛素之化合物存在，圖三之定量法欲達到熟練之操作，實很困難，目前以免疫學之技術來開發簡便之定量法正試驗中，能否成功猶未知。
表1係以此法定量出魚粉中糜爛素之含量，與該魚粉引起肉雞活體嘔吐症狀之程度顯示有關。此種定量法，目前適用於鯖魚、𠎀魚之色譜儀定量，至於是否適用於其他飼料原料之定量，有待進一步的探討，市販之魚漿 (fish soluble) 因受妨害物質存在之影響，致定量上較困難，此外其他魚種之魚粉，不含妨礙物質是否可以此定量亦不知。
表1 𠎀魚之魚粉中Gizzerosine 含量及生物活性之關係
試驗No. |
雛雞之症狀 |
糜爛潰瘍程度 |
Gizzerosine 含量 (mg／kg) |
1 |
重 症 |
12 |
30 |
2 |
重 症 |
11 |
27 |
3 |
中程度 |
9 |
14 |
4 |
輕 症 |
4 |
10 |
5 |
無症狀 |
0 |
無檢出 |
四、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之生理作用：
肉雛雞飼料中添加6 ppm之合成DL – Gizzerosine，雛雞肌胃即發生糜爛潰瘍，進而發生“黑色嘔吐”，其胃及十二脂腸內容物之PH值降低，有人認為，黑色嘔吐症與組織胺有關，致肌胃糜爛素之作用與組織胺相似。以Gizzerosine 靜脈注射肉雛雞後，其胃內容PH降低及總酸量增高如表2所示。 表2 雛雞靜脈注射 Gizzerosine 後胃內容物PH及總酸量處 理 |
(ug／kg體重) 注射Gizzerosine 量 |
體重 (g) |
胃內容物 PH |
胃內’容物總酸量 (0.02N Naoh ml) |
注射生理食鹽水 |
154±8 |
3.7±0.2 |
2.9±0.8 |
|
注射Gizzerosine |
64 |
156±8 |
2.9±0.2 |
6.9±1.1* |
注射生理食鹽水 |
252±9 |
3.4±0.1 |
2.7±0.6 |
|
注射Gizzerosine |
80 |
247±4 |
2.6±0.1 |
7.0±0.3** |
*P<0.05
**P<0.01
組織胺之胃酸分泌亢進作用已知由氫之接受器 (H2 - Receptor) 所作用，氫之接受器的拮抗物為dimazine可阻止Gizzerosine之作用，以抑制胃酸之分泌，肌胃潰瘍之防止。而且以Gizzerosine作用於單獨的胃粘膜細胞，亦具有胃酸分泌之亢進作用，因此在dimazine之阻止作用，粘膜細胞的C – AMP含量增加，總括以上結果Gizzerosine之生理作用與組織胺雷同。此即Gizzerosine是Histamine與H2-Receptor結合，而使腺䊵酸𠕇活性增高，促使胃酸分泌亢進。有一點需特別強調的，Gizzerosine與Histamine之活性有差別。在雛雞活體試驗，肌胃糜爛、潰瘍症之發生程度，Gizzerosine之活性為Histamine之1000倍以上，此外，以此二個化合物同時注射，觀察胃內容物PH及酸度增高之情形，Gizzerosine之活性約為Histamine的10倍，至於對於單離胃粘膜細胞之作用Gizzerosine為Histamine的數倍至10倍。
五、魚粉攝食後血中肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 濃度：
因組織胺在雛體內能代謝掉，致引起肌胃潰瘍需大量的組織胺不可。腹腔注射Gizzerosine，60分鐘後，血中含量與注射量不相上下，此可推定Gizzerosine之代謝速率較慢。魚粉中含有Gizzerosine，經雛雞攝食、消化吸收入血液，隨血液流到胃粘膜細胞而發生作用，因此其代謝較組織胺為遲，目前有許多學者正探討於飼料攝取後的適當時間，測定血漿中Gizzerosine濃度以作為雞場防止肌胃糜爛症之可行方法。
六、肌胃糜爛素 (Gizzerosine) 之生成條件及其防止：
因魚粉中Gizzerosine之定量法已開發出，致魚粉中Gizzerosine生成的條件當可明瞭。
以組胺酸一酪蛋白混合物 (不含糜爛素)，經加熱而產生Gizzerosine之魚粉模式來探討。
就生成條件之溫度而言，在60℃時幾乎不產生Gizzerosine，而110℃以上則生成Gizzerosine之量不少，因此在乾燥過程中，如何控制溫度以生產不含Gizzerosi-ne之魚粉極為重要。
此外原料的PH值在微酸性一一中性時，較易生成Gizzerosine，此PH值範圍，在原料魚之PH值來講可能有較大之範圍。
魚粉生產時添加某種化合物後加熱，可抑制Gizzerosine之產生，經證實離氨酸 (Lysine)、甘胺酸 (Glycine)及維生素C (Ascorbic acid)等均有效，尤其維生素C添加少量即可抑制Gizzerosine之生成，因此添加上述化合物來生產良質魚粉 - - 低Gizzerosine含量之製造方法已被開發並應用。
飼料營養雜誌第二冊合訂本
1987年元月號至1987年十二月號
飼料營養：1987年二月號(44~50)
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