CN105963299B - 一种渔用糖代谢调控物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渔用糖代谢调控物，它包括如下重量份数的组分：呋喃硫胺2～10份；L‑丙氨酸锌400～500份；钠质膨润土490～598份。本发明还公开了上述渔用糖代谢调控物的制备方法与应用。与现有技术相比，可显著促进水产动物胰岛素分泌、降低血糖水平、提高机体糖耐受性且显著降低组织脂肪和糖原含量。同时，本发明还可降低饲料中脂肪和蛋白质用量，进而降低饲料生产成本。

Description

一种渔用糖代谢调控物及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于水产养殖领域，具体涉及一种以呋喃硫胺和L-丙氨酸锌为核心成分的渔用糖代谢调控物及其制备方法与应用。

背景技术

三大营养物质中，糖类最为廉价。在饲料中添加适量糖类不仅可以节约蛋白质和脂肪的用量，降低饲料成本，还可以降低蛋白质的分解代谢，减少水产动物的氨氮排放量，进而减轻对水体的污染。然而，受生理机能限制，水产动物对糖类的利用率相对较低。研究发现，多数水产动物在摄食高糖饲料或葡萄糖负荷后均会出现持续高血糖症状，类似于人的II型糖尿病。此外，长期投喂高糖饲料不仅会影响水产动物的生长性能，还会导致机体糖、脂代谢紊乱，进而损伤其正常生理机能和免疫功能。鉴于此，探讨水产动物糖代谢障碍机制并寻求科学有效的手段改善其糖代谢机能已成为当前水产养殖所关注的焦点。

为了揭示水产动物糖利用率低下的分子机制，国内外学者针对这一问题进行了大量研究。近期研究表明，水产动物糖代谢障碍可能是由其胰岛β细胞功能受损、胰岛素与其受体亲合力低下以及组织胰岛素敏感性低下等因素综合所致。这是因为，长期投喂高糖饲料可使水产动物机体胰岛素敏感性降低，并使其出现高血糖、高游离脂肪酸、高胰岛素、糖原合成能力降低和糖异生作用增强等典型的胰岛素抵抗症状。此外，其胰岛β细胞功能受损严重，而胰岛素与其受体的结合率也显著降低。基于此，改善水产动物胰岛β细胞功能、提高胰岛素与其受体结合率并提高组织胰岛素敏感性，将会在一定程度上改善水产动物的糖代谢机能进而提高其对饲料中糖类的利用率。

目前，水产动物糖代谢机能的研究尚较缺乏，而糖代谢调控物的开发更是鲜有报道。此外，糖代谢调控物的相关报道大都集中在西药降糖效果的研究上，对营养素、营养素配体以及植物活性成分等的研究尚较缺乏。例如，研究发现，某些西药如5-氨基-4-甲酰胺咪唑核糖核苷酸和二甲双胍等可以改善鱼体的胰岛素敏感性和葡萄糖糖耐受性，但其安全性尚未知。此外，西药在使用过程中易产生耐药性、毒副残留和食品安全等问题，限制了其在饲料中的应用。所以寻求安全有效的糖代谢调控物来改善水产动物的糖代谢机能进而提高其对糖类的利用率，将会在一定程度上提高麦麸、次粉等高糖原料在水产饲料中的使用比例，并降低饲料的生产成本，进而推动水产养殖业的健康、可持续发展。

目前，国内外尚未有呋喃硫胺和L-丙氨酸锌用于水产动物糖代谢机能调控的报道和相关产品。

发明内容

针对背景技术中提出的水产动物因糖代谢障碍导致的饲料糖利用率低下、代谢机能受损和免疫力低下等问题，本发明所要解决的技术问题在于提供一种改善水产动物糖代谢机能的调控组合物。通过在饲料中添加本组合物，可以改善水产动物胰岛β细胞功能、促其胰岛素分泌、提高组织胰岛素敏感性，进而有效改善其糖代谢机能并提高对饲料中糖类的利用率。

本发明还要解决的技术问题是提供上述改善水产动物糖代谢机能的调控组合物的制备方法。

本发明最后要解决的技术问题是提供上述改善水产动物糖代谢机能的调控组合物的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种渔用糖代谢调控物，它包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 2～10份；

L-丙氨酸锌 400～500份；

钠质膨润土 490～598份。

上述渔用糖代谢调控物，优选包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 2～5份；

L-丙氨酸锌 420～450份；

钠质膨润土 545～578份。

上述渔用糖代谢调控物，最优选包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 4份；

L-丙氨酸锌 440份；

钠质膨润土 556份。

上述渔用糖代谢调控物的制备方法，它是将配方量的呋喃硫胺、L-丙氨酸锌和钠质膨润土混合均匀，即得。本发明的制备方法不需要限定混合顺序和混合方式，只要保证混合后的三种物质混合均匀即可。

其中，L-丙氨酸锌和钠质膨润土在混合前，分别预先经粉碎过120目筛。

上述渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂的应用也在本发明的保护范围之内。

其中，上述渔用糖代谢调控物在水产饲料中添加量的重量百分比为0.4～1.0％，可根据水产动物的种类、生长阶段、规格和养殖方式等的不同略有更改。

具体来说，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在改善水产动物胰岛β细胞功能、促进胰岛素分泌和提高组织胰岛素敏感性中的应用也在本发明的保护范围之内。

具体来说，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在降低水产动物血糖水平、缩短其餐后高血糖持续时间中的应用也在本发明的保护范围之内。

具体来说，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在提高水产动物糖类耐受性和改善糖利用率中的应用也在本发明的保护范围之内。

上述渔用糖代谢调控物在制备改善水产动物糖代谢机能药物中的应用也在本发明的保护范围之内。

有益效果：本发明根据营养素安全、特异性强且作用效果好的特性，选用具有调节糖代谢机能的硫胺素的衍生物——呋喃硫胺以及改善胰岛β细胞功能和促进胰岛素分泌的L-丙氨酸锌作为主要有效物质，辅以钠质膨润土制成均一的代谢调控组合物。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(一)发明人对本发明的主要成分-呋喃硫胺和L-丙氨酸锌进行了深入研究，掌握了其的适宜作用剂量以及其对水产动物糖代谢机能的调控作用和机制，具有较强的针对性；

(二)本组合物中的呋喃硫胺会在动物体内转化为硫胺素，进而发挥其促进糖类物质代谢的生理作用，对水产动物无毒害和致病性，也不会对人体产生毒副作用；

(三)本发明中创新性的加入了L-丙氨酸锌，科学有效地促进了改善了水产动物的胰岛β细胞功能，并促进胰岛素分泌，对呋喃硫胺的作用进行了辅助和加强；

(四)其使用的呋喃硫胺和L-丙氨酸锌目前在工业上已经大规模生产，配套技术和设备较为完善，价格也较为低廉，进一步降低了生产成本，也便于大规模推；

(五)其使用的配料——钠质膨润土为常见的在我国可规模化生产的原料，其生产工艺也和一般的饲料添加剂类似，便于大规模推广。

本发明中的调控组合物经室外养殖试验以及室内理化指标的分析测定，证明该产品具有以下优点：

(一)可显著改善水产动物胰岛β细胞功能，进而提高胰岛素的分泌和释放；

(二)可显著降低水产动物餐后血糖水平，并缩短高血糖症状持续，减轻或避免胰岛素抵抗的出现，降低机体代谢负担；

(三)可显著提高水产动物的糖耐受性，提高其对饲料中糖类的利用率，进而提高饲料利用率并降低饵料系数；

(四)可显著降低水产动物组织糖原合脂肪含量，避免因糖原和脂肪过度积累引起代谢紊乱；

(五)可降低饲料中脂肪和蛋白质用量，进而降低饲料生产成本。

本发明中所涉及的原料均为常见的在我国可规模化生产的化工原料，并且制作工艺也相对简单，因此具有取材方便、价格低廉和可大规模工业化生产等优点。目前，该产品已经在江苏部分饲料企业中进行了小规模的实验，结果表明其可以提高水产动物血浆胰岛素含量、降低血糖水平、缩短其餐后高血糖持续的时间、提高机体的糖耐受性、提饲料中糖类的利用率、降低组织糖原和脂肪含量、降低水产动物因糖脂代谢紊乱而导致的肝胆综合症的发病率，最终改善水产养殖的经济效益。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

以下实施例所有原料均为市售产品。

实施例1：

材料：呋喃硫胺4g、L-丙氨酸锌440g和钠质膨润土556g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)采用逐级混匀的方式将呋喃硫胺、过筛后的L-丙氨酸锌和过筛后的钠质膨润土混合均匀，混合时要保证混合物的均一稳定，即制得1kg改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例2：

材料：呋喃硫胺2g、L-丙氨酸锌400g和钠质膨润土598g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)采用逐级混匀的方式将呋喃硫胺、过筛后的L-丙氨酸锌和过筛后的钠质膨润土混合均匀，混合时要保证混合物的均一稳定，即制得1kg改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例3：

材料：呋喃硫胺4g、L-丙氨酸锌420g和钠质膨润土576g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)向500g钠质膨润土中逐渐添加420g过筛后的L-丙氨酸锌，添加的同时不断搅拌，混合，保证混合物均一稳定；

(3)将4g呋喃硫胺与76g过筛后的钠质膨润土混合均匀；

(4)将步骤(2)和步骤(3)中所得的混合体系均匀混合，制得改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例4：

材料：呋喃硫胺8g、L-丙氨酸锌450g和钠质膨润土542g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)采用逐级混匀的方式将呋喃硫胺、过筛后的L-丙氨酸锌和钠质膨润土混合均匀，混合时要保证混合物的均一稳定，即制得1kg改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例5：

材料：呋喃硫胺10g、L-丙氨酸锌480g和钠质膨润土510g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)向410g钠质膨润土中逐渐添加480g过筛后的L-丙氨酸锌，添加的同时不断搅拌，混合，保证混合物均一稳定；

(3)将10g呋喃硫胺和100g过筛后的钠质膨润土混合均匀；

(4)将步骤(2)和步骤(3)中所得的混合体系均匀混合，制得改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例6：

材料：呋喃硫胺6g、L-丙氨酸锌500g和钠质膨润土494g。

制备：

(1)将L-丙氨酸锌和钠质膨润土粉碎并过120目筛，备用；

(2)采用逐级混匀的方式将呋喃硫胺、过筛后的L-丙氨酸锌和钠质膨润土混合均匀，混合时要保证混合物的均一稳定，即制得1kg改善水产动物糖代谢机能的调控组合物，包装即可。

实施例7：室外养殖试验及结果分析。

室外养殖试验在南京农业大学水产教学科研基地(南京市浦口区星甸镇)的池塘(规格：100m×50m)中进行，实验所用鱼为团头鲂，取自江苏扬州国家级水产原种场。经过暂养后，将480尾体格健壮规格整齐的幼鱼(初重：54.3±0.7g)随机分入8个网箱(规格：2.0m×1.0m×1.0m)中，每个网箱60尾。养殖试验共包括两组：实验组和对照组，每组4个重复。对照组投喂市售商品饲料(饲料营养组分：粗蛋白≥28，粗脂肪≥4，糖类≥35)，由南京帅丰饲料有限公司生产。实验组投喂含0.5wt％实施例1制备的糖代谢调控物饲料，同样由南京帅丰饲料有限公司生产。为了保证结果的准确性，实验饲料除糖代谢调控物外的其余成分均与对照组相同。养殖时间4个月，期间观察记录实验鱼摄食和死亡情况。养殖实验结束后，采集样品进行分析测定。具体分组见表1。

表1用添加有实施例1制备的糖代谢调控物饲料进行养殖实验的分组情况

经过4个月的网箱养殖，实验鱼的生长性能和血液生化指标如表2所示。其中，对照组和实验组数据均为4个网箱中数值的平均数±标准误，组织糖原含量以鲜样为基础。

表2用添加有实施例1制备的调控组合物的饲料进行户外养殖试验结果

由表2可知，实验组的增重率和肌肉糖原含量与对照组之间均无显著差异(P>0.05)，但其饵料系数、肝体比、腹脂率和肝糖原含量均显著低于对照组(P<0.05)。这表明，使用添加有实施例1制备的糖代谢调控物的饲料不会对鱼类的生长性能造成负面影响，而且会提高其对饲料中糖类的利用率，进而降低了饵料系数。此外，使用糖代谢调控物可以显著降低肝脏糖原沉积，并防止了肝脏肿大现象的产生。血浆生化指标检测发现，实验组血糖水平和胰岛素抵抗指数显著低于对照组，而血浆胰岛素含量、胰岛β细胞功能和胰岛素敏感性指数均显著高于对照组。这表明，使用添加有实施例1制备的糖代谢调控物的饲料养殖后，可以显著改善鱼体胰岛β细胞功能、促进胰岛素的分泌和释放、提高机体胰岛素敏感性并降低胰岛素抵抗程度，最终降低了血糖水平并提高机体的葡萄糖耐受性。

实施例7：室内养殖试验及结果分析。

室内养殖试验在南京农业大学特种经济动物与水产系的室内循环养殖系统中进行，所用动物为克氏原鳌虾幼虾。挑选360只体格健壮、规格整齐的幼虾(初重：2.61±0.03g)随机分入12个室内可循环水箱(规格:480L)中，每箱30只。试验共包括三组：正常组、高糖组、调控组合物组，每组4个重复。其中，1)正常组投喂基础饲料，糖含量为35％；2)高糖组投喂高糖饲料，糖水平为48％；3)调控物组投喂高糖饲料+1.0％实施例1制作的糖代谢调控物。饲料配方如表3所示。

表3室内试验饲料配方

试验期为7月初至10月初，共12周。试验期间观察虾的摄食和生长情况，养殖试验结束后采集样品进行下一步的分析测定，具体结果如表4所示。

表4用添加有实施例1制备的糖代谢调控物的饲料进行室内试验的结果

由表4可知，经过12周的养殖试验后，高糖组克氏原鳌虾的增重率略低于正常组，但差异不显著(P>0.05)，而高糖组肝体比、肝糖原和肌糖原含量、血糖水平和血糖半衰期等均显著升高(P<0.05)，表明长期饲喂高糖饲料可导致其肝脏肿大、组织糖原沉积、血糖升高而血糖调节能力降低。然而，调控物组的生化指标均显著优于高糖组(P<0.05)，且其血糖清除能力也显著提高(P<0.05)，并和正常组相比无显著差异(P>0.05)。此外，添加1.0wt％调控物可以显著提高血浆胰岛素水平。这表明，在高糖饲料中添加由实施例1制备的糖代谢调控物可以在一定程度上改善高糖胁迫虾类的生长性能、显著降低虾体的血糖水平、改善机体血糖清除能力、降低其血糖半衰期、促进胰岛素分泌、降低由高糖饲料导致的代谢紊乱，最终提高水产养殖的经济效益。

Claims (10)

1.一种渔用糖代谢调控物，其特征在于，它包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 2～10份；

L-丙氨酸锌 400～500份；

钠质膨润土 490～598份。

2.根据权利要求1所述的渔用糖代谢调控物，其特征在于，它包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 2～5份；

L-丙氨酸锌 420～450份；

钠质膨润土 545～578份。

3.根据权利要求2所述的渔用糖代谢调控物，其特征在于，它包括如下重量份数的组分：

呋喃硫胺 4份；

L-丙氨酸锌 440份；

钠质膨润土 556份。

4.权利要求1所述的渔用糖代谢调控物的制备方法，其特征在于，它是将配方量的呋喃硫胺、L-丙氨酸锌和钠质膨润土混合均匀，即得。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，L-丙氨酸锌和钠质膨润土在混合前，分别预先经粉碎过120目筛。

6.权利要求1所述的渔用糖代谢调控物在制备水产饲料添加剂的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在改善水产动物胰岛β细胞功能、促进胰岛素分泌和提高组织胰岛素敏感性中的应用。

8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在降低水产动物血糖水平、缩短其餐后高血糖持续时间中的应用。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述的渔用糖代谢调控物作为水产饲料添加剂在提高水产动物糖类耐受性和改善糖利用率中的应用。

10.权利要求1所述的渔用糖代谢调控物在制备改善水产动物糖代谢机能药物中的应用。