大黄鱼adsl基因的克隆及其表达量与肌苷酸含量的关联性分析

何亮银, 史晓丽, 林佳阳, 黄淑怡, 黄伟卿, 韩坤煌

何亮银, 史晓丽, 林佳阳, 黄淑怡, 黄伟卿, 韩坤煌. 大黄鱼adsl基因的克隆及其表达量与肌苷酸含量的关联性分析[J]. 南方水产科学, 2024, 20(2): 111-118. DOI: 10.12131/20230178
引用本文: 何亮银, 史晓丽, 林佳阳, 黄淑怡, 黄伟卿, 韩坤煌. 大黄鱼adsl基因的克隆及其表达量与肌苷酸含量的关联性分析[J]. 南方水产科学, 2024, 20(2): 111-118. DOI: 10.12131/20230178
HE Liangyin, SHI Xiaoli, LIN Jiayang, HUANG Shuyi, HUANG Weiqing, HAN Kunhuang. Cloning of adsl gene in Larimichthys crocea and analysis of its correlation between expression level and inosine content[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(2): 111-118. DOI: 10.12131/20230178
Citation: HE Liangyin, SHI Xiaoli, LIN Jiayang, HUANG Shuyi, HUANG Weiqing, HAN Kunhuang. Cloning of adsl gene in Larimichthys crocea and analysis of its correlation between expression level and inosine content[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(2): 111-118. DOI: 10.12131/20230178

大黄鱼adsl基因的克隆及其表达量与肌苷酸含量的关联性分析

基金项目: 福建省自然科学基金项目 (2023J011070);宁德师范学院中青年科研项目 (2022ZQ101)
详细信息
    作者简介:

    何亮银 (1987—),男,副教授,博士,研究方向为水产动物增养殖。E-mail: heliangyin@yeah.net

    通讯作者:

    韩坤煌 (1984—),男,副教授,博士,研究方向为水产动物遗传育种。E-mail: 15060273550@qq.com

  • 中图分类号: S 917.4

Cloning of adsl gene in Larimichthys crocea and analysis of its correlation between expression level and inosine content

  • 摘要:

    大黄鱼 (Larimichthys crocea) 风味品质劣化严重制约其产业的健康发展。为探究大黄鱼腺苷琥珀酸裂解酶 (Adenylosuccinate lyase, ADSL) 在风味关键物质肌苷酸 (Inosine monophosphate, IMP) 合成中的作用,克隆了大黄鱼adsl基因的开放阅读框 (ORF) 序列,分析了其基因结构和进化特征;在明确其组织分布特性的基础上,比较了不同养殖规格大黄鱼肌肉组织中的IMP含量和adsl基因的表达差异。结果显示:大黄鱼adsl基因ORF全长1 446 bp,编码481个氨基酸。对应的蛋白质相对分子质量为54.6 kD,等电点为6.19,包含N末端的裂解酶1和C末端的ADSL_C两个结构域。大黄鱼与棘头梅童鱼 (Collichthys lucidus) 的亲缘关系最近,相似性达98.54%。大黄鱼adsl基因由12个外显子和11个内含子组成,其mRNA在肌肉组织中表达量最大,且显著高于其他组织 (P<0.05)。随着体质量的增加,养殖大黄鱼肌肉组织中的IMP含量显著增加 (P<0.01);adsl基因mRNA的相对表达量也呈类似规律。相关性分析显示,大黄鱼肌肉组织中adsl基因的相对表达量与对应的IMP含量呈显著正相关 (r=0.962, P<0.0001)。研究结果为进一步探明adsl基因在大黄鱼IMP合成及风味形成中的作用机制提供了参考资料。

    Abstract:

    Declining flesh quality in farmed large yellow croaker (Larimichthys crocea) seriously restricts the healthy development of its industry. To investigate the role of adenylsuccinate lyase (ADSL) in the synthesis of the key flavor substance inosine monophosphate (IMP) in L. crocea, we cloned the open reading frame (ORF) sequence of its adsl gene and analyzed the gene structure and evolutionary characteristics. After clarifying its tissue distribution characteristics, we compared the differences in IMP content and adsl gene expression in muscle tissues of cultured L. crocea with different sizes. The results show that the ORF cDNA of adsl was 1 446 bp and encoded a polypeptide of 481 amino acids (aa). The corresponding protein had a relative molecular weight of 54.6 kD and an isoelectric point of 6.19, including Pfam Lyase_1 (Ala24−Leu309) and ADSL_C (Leu374−Leu458) structural domains. Phylogenetic analysis of the deduced AA sequence reveals that the genetic relationship between L. crocea and Collechthys lucidus was the closest, with a similarity of 98.54%. The genomic DNA sequence of adsl gene was subdivided into 12 exons and 11 introns. Its mRNA had the highest expression level in muscle tissue and was significantly higher than other tissues (P<0.05). With the increase of body mass, the IMP content in L. crocea muscle increased significantly (P<0.01). The relative expression level of adsl gene mRNA also followed a similar pattern. Correlation analysis shows that the relative expression level of adsl gene in L. crocea muscle was significantly positively correlated with the corresponding IMP content (r=0.962). The results provide references for further sudy on the mechanism of action of adsl gene in IMP synthesis and flavor formation in L. crocea.

  • 美拉德反应 (Maillard reaction, MR),又称“非酶棕色化反应”,主要是指羰基化合物与氨基化合物之间的复杂反应[1]。该反应不仅给食品带来特殊的色泽与风味,还产生大量抗氧化活性物质,能有效延长食品的货架期[2-3]。目前已有关于氨基酸或多肽与不同种类还原糖的美拉德反应产物的抗氧化活性和特定香料的生产研究,但美拉德反应机制尚未明确[4]。方菲等[5]研究了鲷鱼鳞多肽-木糖的美拉德反应产物的结构与抗氧化活性,表明肽链结构发生变化,形成了新的化合物,反应产物抗氧化活性显著增加,且具有多酚氧化酶抑制活性。

    裂壶藻 (Schizochytrium limacinum),又称裂殖壶菌,属单细胞海洋真菌微藻[6]。裂壶藻富含油脂,占干质量的40%以上,目前已实现工业化生产DHA藻油[7],且异养发酵培养时绿色环保无污染。然而,裂壶藻经提取不饱和脂肪酸后会产生蛋白质含量高达干质量40%以上的藻渣,目前该藻渣大多被当作动物饲料或肥料使用,造成该蛋白资源高值化利用程度低。本实验以提取油脂后的裂壶藻渣为原料,采用复合蛋白酶对其进行水解,得到裂壶藻酶解物 (S. limacinum hydrolysate, SLH),加入还原糖对SLH进行美拉德反应修饰,通过单因素实验探究美拉德反应条件对SLH抗氧化活性的影响,再借助超滤、葡聚糖凝胶层析色谱等技术对SLH进行逐级分离纯化,测定不同分子量的美拉德反应产物 (Maillard reaction products, MRPs) 的抗氧化能力,并分析其氨基酸组成,为进一步实现裂壶藻藻渣的高值化和资源再利用提供理论依据和思路。

    裂壶藻渣购自广东润科生物工程有限公司。1,1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH, 美国Sigma公司)。复合蛋白酶、核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、果糖、盐酸、无水乙醇、铁氰化钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、三氯乙酸、三氯化铁 (广州齐云生物技术有限公司)。

    BS224S型电子精密天平 (德国Sartorius公司);N & DN系列 (LCD) 超声波细胞粉碎机 (宁波新芝生物科技股份有限公司);THZ-82水浴恒温振荡器 (精达仪器制造有限公司);UV2550型紫外可见分光光度计 (日本岛津);SynergyH1型酶标仪 (美国伯腾仪器有限公司);超纯水系统 (德国Milipore公司);凝胶层析柱Sephadex G-25 (Φ=1.6 cm×78 cm, 瑞典Pharmacia);Alpha1-4 型冷冻干燥机 (德国Christ);Labscale TFF system小型切向流超滤系统 (德国Milipore公司);AvantiJ26XP型高速离心机 (美国Beckman Coulter);3K30型高速冷冻离心机 (德国Sigma公司);AKTA purifier UPC100型蛋白质纯化系统 (美国GE Healthcare)。

    按照高颖等[8]的方法制备SLH。称取一定质量的藻渣于烧杯中,按料水质量比1∶12加入蒸馏水,混匀,超声处理25 min (功率调至70%) 后,将pH调至7.5,按酶总量质量分数0.5%加入复合蛋白酶,于50 ℃水浴锅恒温酶解3 h。酶解完成后,将酶解液置于沸水浴中灭酶10 min,冷却后以10 000 r·min−1离心15 min,冷冻干燥上清液后所得粉末即为SLH。

    采用单因素实验分别研究糖种类、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对反应产物的影响,以MRPs褐变程度和抗氧化活性为指标,确定美拉德反应条件;选取核糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖和果糖作为参与美拉德反应的糖类,反应条件为糖肽质量比1∶1、pH 7.0、反应温度80 ℃、反应时间1 h,探讨单糖的种类对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,反应条件为pH 7.0、反应温度80 ℃、反应时间1 h,研究糖肽质量比 (1∶1、2∶1、1∶2) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,反应条件为糖肽质量比1∶1、反应温度80 ℃、反应时间1 h,研究不同反应pH (4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,糖肽质量比为1∶1、pH为9.0、反应时间1 h来考察反应温度 (30、40、50、60、70、80、90、100 ℃) 对美拉德反应程度及其产物抗氧化活性的影响;以核糖作为美拉德反应修饰物,糖肽质量比1∶1、pH 9.0、反应温度100 ℃,考察反应时间 (1、2、4、6、8 h) 对美拉德反应程度和抗氧化能力的影响。

    美拉德反应的中间产物随反应的进行不断增加,使溶液颜色逐渐变深。将样品稀释至25~250倍,测定产物在294和420 nm处的吸光值来表示美拉德反应的程度[4]

    参照Zhang等[9]的测定方法加以修改。预实验以确定样品需要稀释的倍数。取0.5 mL样液于10 mL离心管中,再加入0.5 mL 2×10−4 mol·L−1的DPPH乙醇溶液,混匀后室温避光20 min,以10 000 r·min−1离心10 min,用酶标仪测定517 nm处的吸光度。DPPH自由基清除能力的计算公式为:

    $$ {\rm{DPPH}}{\text{清除率}}=\left( {1-\frac{{A}_{i}-{A}_{j}}{{A}_{0}}} \right)\times 100{\text{%}} $$ (1)

    式中Ai为样液与DPPH溶液混合后的吸光值;Aj为样液与乙醇混合后的吸光值;A0为不含样液的DPPH溶液的吸光值。

    参照李瑞杰等[10]的测定方法并略作修改。取1 mL待测样液于10 mL离心管中,分别加入1 mL 0.2 mol·L−1的磷酸盐缓冲液 (pH 6.6),1 mL质量分数1%的铁氰化钾溶液,振荡混匀后于50 ℃水浴保温20 min。取出,加入1 mL质量分数10%三氯乙酸,振荡混匀后以10 000 r·mim−1离心10 min。取1 mL上清液,加入1 mL去离子水和0.2 mL质量分数0.1%的氯化铁溶液,振荡混匀后于50 ℃保温10 min,溶液体系变为蓝色,用酶标仪于700 nm处测定吸光度。以去离子水代替样品作空白对照。

    将SLH依次通过截留分子量为50、10、5 kD的超滤膜,收集过完膜的组分,得到分子量为50 kD以下、10 kD以下及5 kD以下的多肽,经冷冻干燥后于−20 ℃备用。分别比较<5 kD (SLH-1)、<10 kD (SLH-2)、<50 kD (SLH-3) 组在美拉德反应前后的DPPH自由基清除能力及还原力。其中测量DPPH清除能力所用样品质量浓度为5 mg·mL−1,还原力所用样品质量浓度为2 mg·mL−1

    选取SLH-1组通过Sephadex G-25凝胶柱 (Φ=1.6 cm×78 cm) 纯化,将收集到的各峰冷冻干燥,得到不同分子量的多肽,将各个峰组分进行美拉德反应,对其产物DPPH自由基清除率和还原力大小进行测定。其中测量DPPH清除能力所用样品质量浓度为5 mg·mL−1,还原力所用样品质量浓度为2 mg·mL−1

    参考国标GB 5009.124—2016进行。

    在美拉德反应初期,氨羰缩合会产生酮、醛等无色小分子物质,这些小分子在294 nm处会有吸收,吸光值越大,中间产物越多;而美拉德反应最终产物——类黑精在420 nm检测有吸收值,吸光值越大,褐变程度越高[11]。褐变程度用来评价美拉德反应的程度。SLH与核糖的美拉德反应中间产物和终产物的含量最多,与葡萄糖、果糖反应得到的产物含量较少 (图1-a)。SLH与核糖的美拉德反应产物的抗氧化活性高于其他糖类,其还原力 (5 mg·mL−1) 和DPPH自由基清除率 (12.5 mg·mL−1) 分别为1.39和86.73% (图2-a)。还原糖的开链程度对美拉德反应进程和速率起着重要作用[12]。上述结果表明,核糖可能更易于裂解参与美拉德反应,生成更多的类黑精,增加褐变程度,从而产物抗氧化能力较高。这与其他研究结果[13-15]一致。因此,选用核糖作为与SLH进行美拉德反应的糖类。

    图  1  裂壶藻酶解物与不同糖、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对美拉德反应产物吸光值的影响
    Figure  1.  Effect of SLH and different sugars, mass ratio of sugar to peptide, reaction pH, reaction temperature and reaction time on absorbance of Maillard reaction products
    图  2  裂壶藻酶解物与不同糖、糖肽质量比、反应pH、反应温度和反应时间对美拉德反应产物其还原力与1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率的影响
    Figure  2.  Effect of SLH and different sugars, mass ratio of sugar to peptide, reaction pH, reaction temperature and reaction time on reducing power activity and DPPH free radical scavenging rate of Maillard reaction products

    随着糖肽质量比的增加,SLH发生美拉德反应的程度和抗氧化活性均先增加后下降。糖肽质量比为1∶1时,在294和420 nm处吸光值达到最高值 (图1-b),表明美拉德反应最强烈,此时产物的还原力为1.35,DPPH自由基清除率为86.59% (图2-b)。反应底物的用量不同会影响美拉德反应进程,适当的糖肽用量比例可以减少副反应的发生。核糖分子与SLH之间的有效碰撞随核糖浓度的升高而增加,促进美拉德反应进行。然而,随着比例继续升高,核糖分子与多肽分子会受到空间阻碍,影响了美拉德反应进程,导致各项指标降低[16]。周冬香等[17]控制L-赖氨酸与还原糖质量比分别为1∶1、2∶1和1∶2,测得质量比为1∶1的美拉德反应产物的DPPH自由基清除效果相对最好。因此,美拉德反应时,核糖与SLH的质量比为1∶1较为适宜。

    美拉德产物的吸光值随着pH递增而逐渐上升,当pH>9时变化趋于平缓 (图1-c)。美拉德产物的抗氧化活性随着pH的增加而增强,反应pH为10.0时还原力和DPPH自由基清除率较高 (图2-c),说明pH为10.0时有利于美拉德反应的发生。这可能是由于氨基在酸性条件下以-NH3 +的存在阻碍了羰氨缩合,影响美拉德反应;而在碱性条件下,氨基态氮被游离出来参与反应,pH越高,越有利于美拉德反应[18]。这与康乐和宋焕禄[19]及胡礼等[20]的研究结果一致。由于pH 9.0同pH 10.0的各项指标无显著差异 (P<0.05),因此选择反应 pH为9.0较为适宜。

    反应温度对美拉德反应产物的抗氧化性影响较大,随着温度的升高,美拉德反应产物的吸光值增大,反应越来越强烈,100 ℃时产物在294和420 nm的吸光值分别为0.866、0.995 (图1-d)。随着温度的升高,美拉德反应产物的抗氧化活性增强,温度到达100 ℃时,还原力达1.17,DPPH清除率为88.02% (图2-d),表明高温有利于SLH进行美拉德反应且促进其抗氧化活性。这可能是温度的升高带来了焦糖化和美拉德反应速率的增加,使得褐变程度加深,同时也导致了肽的降解和交联发生[21]。杨璐等[22]在羊骨胶原肽与还原糖的美拉德反应体系中也发现在一定温度范围内,提升温度可使反应产物的抗氧化能力提高。因此在常压条件下,选取反应温度100 ℃较为合适。

    随着反应时间的延长,美拉德反应产物在294和420 nm的吸光值逐渐增加,当反应时间达6 h后吸光值变化缓慢 (图1-e)。产物的抗氧化活性随反应时间的增加而逐渐增强,反应6 h时其还原力和DPPH清除率分别为1.24 (5 mg·mL−1) 和88.62% (12.5 mg·mL−1),继续延长反应时间其抗氧化活性变化不显著 (图2-e)。这可能是由于SLH与核糖反应产生了大量具有还原性的酮类物质,因此随着时间的延长,其反应程度、还原力及清除DPPH自由基的能力迅速提升。当达到一定时间之后反应完全,继续增加反应时间,其反应程度、还原力及清除DPPH自由基的能力不再有太大的变化[23-24]。故选择反应时间为6 h较为合适。

    综上,美拉德反应的最佳条件确定为:SLH与核糖质量比为1∶1,反应pH为9.0,反应温度为100 ℃,反应时间为6 h,在此条件下的美拉德反应产物具有较好的抗氧化活性。

    分别比较其超滤组SLH-1 (<5 kD)、SLH-2 (<10 kD)、SLH-3 (<50 kD) 在美拉德反应前后的抗氧化活性。不同分子量的各组分及其MRPs之间的抗氧化活性存在显著性差异 (P<0.05,图3-a),其中SLH-1组及其MRPs的抗氧化活性均高于其他组。SLH-1组的美拉德反应前的还原力为0.561,DPPH自由基清除率为71.01%,其经过美拉德反应后的还原力为0.591,DPPH自由基清除率为74.81%。分析可知,裂壶藻不同分子量多肽均具有一定的抗氧化能力,小分子量的肽能更易在生物体内运转,可更有效地通过细胞膜,清除自由基,抗氧化能力更高[25],此结论与王传幸和李国英[26]及徐浩等[27]的结果一致;美拉德反应能够提高多肽抗氧化活性,尤指低分子量多肽易于和还原糖结合[28],与韩佳润等[29]对虾夷扇贝 (Patinopecten yessoensis) 生殖腺酶解物与核糖反应生成的MRPs的抗氧化实验的结论相似。为了获得更好的分离效果,本实验对SLH-1组继续分离纯化。

    图  3  不同超滤组分和Sephadex G-25凝胶柱层析组分的美拉德反应产物还原力和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率
    Figure  3.  Comparison of reducing power activity and DPPH free radical scavenging rate of Maillard reaction products prepared by different ultrafiltration fractions and Sephadex G-25 gel column separated fraction

    SLH-1组经葡聚糖凝胶分离出4个分离峰,分别记为SLH-1-I、SLH-1-II、SLH-1-III、SLH-1-IV (图4)。根据凝胶层析法原理可知组分SLH-1-I的分子量较大,SLH-1-IV的较小[30]。SLH-1-I组的抗氧化活性远高于其他3组,其对DPPH自由基的清除率为78.95%,还原力为0.715 (图3-b)。SLH-1-IV的抗氧化活性较差,其对 DPPH自由基的清除率为3.84%,还原力为0.198。经美拉德反应后,4个分离组的美拉德反应产物的抗氧化活性在一定程度上得到提升,其中SLH-1-I组的MRPs抗氧化活性最好,其对DPPH自由基的清除率达79.41%,还原力为0.741。肽的抗氧化活性与其分子量分布和氨基酸组成有关[31-32],一般认为小分子肽的抗氧化活性要高于大分子多肽或蛋白质,但Yu等[31]发现分子量较大的大豆多肽 (1~3 kD) 抗氧化活性较高,与本结果一致。同时美拉德反应的修饰提高了抗氧化性,可能是在加热过程中生成呋喃、还原酮、吡嗪等中间产物参与反应增强了其活性。

    图  4  Sephadex G-25 凝胶柱层析图谱
    Figure  4.  Sephadex G-25 gel column chromatography

    裂壶藻蛋白肽经美拉德反应修饰时主要是氨基酸参与反应,这可能会导致氨基酸组成发生较大变化,通过比较美拉德反应前后的氨基酸组成可以反映出各种氨基酸参与美拉德反应的程度[33-34]。美拉德反应会导致裂壶藻蛋白肽中的酪氨酸 (Tyr)、赖氨酸 (Lys)、组氨酸 (His)、精氨酸 (Arg)、色氨酸 (Trp) 等氨基酸含量显著降低 (P<0.05,表1),其中Arg和Lys含量降幅最大,分别减少了71.88%和70.56%,表明Arg和Lys是参与美拉德反应的主要氨基酸,这极有可能是因为在反应过程中,与核糖或其降解产物之间的相互作用 (交联) 大量消耗了体系中的氨基酸[21]。从美拉德反应前后的必需氨基酸含量来看,其含量由反应前的34.97%变为反应后的33.09%,变化不显著 (P>0.05),表明美拉德反应并未明显降低裂壶藻蛋白肽的营养价值。

    表  1  美拉德反应前后的氨基酸含量比较
    Table  1.  Comparison of amino acid content before and after Maillard reaction
    氨基酸种类
    Amino acid type
    含量 Content/%
    美拉德反应前
    Before Maillard reaction
    美拉德反应后
    After Maillard reaction
    天冬氨酸 Asp 10.46±0.61 11.74±0.54
    苏氨酸* Thr 5.12±0.30 5.77±0.38
    丝氨酸 Ser 4.70±0.21 4.78±0.33
    谷氨酸 Glu 20.18±2.13 24.07±2.69
    脯氨酸 Pro 4.32±0.20 6.17±0.39
    甘氨酸 Gly 6.22 ±0.31 6.76±0.27
    丙氨酸 Ala 8.64±0.42 8.75±0.33
    缬氨酸* Val 5.82±0.36 6.76±0.41
    蛋氨酸* Met 2.33±0.24 2.19±0.17
    异亮氨酸* Ile 4.24±0.23 4.78±0.37
    亮氨酸* Leu 7.08±0.44 6.96±0.30
    酪氨酸 Try 3.30±0.28 1.83±0.10
    苯丙氨酸* Phe 4.21±0.32 4.78±0.29
    赖氨酸* Lys 4.45±0.25 1.31±0.08
    组氨酸 His 1.82±0.09 1.29±0.06
    精氨酸 Arg 5.37±0.36 1.51±0.11
    色氨酸* Trp 1.72±0.16 0.54±0.04
    必需氨基酸
    Essential amino acids
    34.97±2.31 33.09±2.05
    注:*. 必需氨基酸Note: *. Essential amino acids
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    本研究采用单因素实验分别考察了还原糖种类、糖肽质量比、pH、反应温度和反应时间对SLH发生美拉德反应的影响。研究表明当参与反应的糖为核糖、糖肽质量比为1∶1、pH为9、反应温度为100 ℃、反应时间为6 h时,MRPs生成量较多,其还原力和DPPH清除率分别为1.24 (5 mg·mL−1) 和88.62% (12.5 mg·mL−1)。此外,采用超滤与葡聚糖凝胶柱对SLH-1超滤组进行分离纯化后发现SLH-1-I组的抗氧化活性最好,且该组的MRPs抗氧化活性也最高,其还原力 (2 mg·mL−1) 为0.741、DPPH自由基清除率 (5 mg·mL−1) 为79.41%。由于在美拉德反应过程中会产生呋喃、噻唑和噻吩等杂环类挥发性物质,SLH-1-I组的电子转移能力 (DPPH自由基清除活性) 和还原铁氰化钾的能力 (还原力) 均得到了提升。对比美拉德反应前后的氨基酸含量发现,美拉德反应导致了裂壶藻蛋白肽中的Tyr、Lys、His、Arg、Trp等氨基酸的含量降低,但对其必需氨基酸总含量的影响不大,未明显降低其营养价值。本研究结果可为裂壶藻渣蛋白资源的高值化利用以及抗氧化产品的开发提供一定参考。

  • 图  1   大黄鱼adsl基因的核苷酸及氨基酸序列

    注:红色下划线为Pfam Lyase_1结构域;蓝色下划线为ADSL_C结构域;阴影部分为延胡索酸家族结构域。

    Figure  1.   Nucleotide and amino acid sequence of adsl gene in L. crocea

    Note: The Pfam Lyase_1 domain is shown with red underlines. The ADSL_C domain is shown with blue underlines. The fumarase region is shaded in grey.

    图  2   大黄鱼ADSL保守结构域预测

    Figure  2.   Prediction of ADSL conserved structure domain in L. crocea

    图  3   不同物种ADSL的系统进化树

    Figure  3.   Phylogenetic analysis of different species based on ADSL amino acid sequences

    图  4   不同物种adsl基因的结构

    Figure  4.   Structure analysis of adsl genomic DNA sequence in different species

    图  5   adsl基因mRNA在大黄鱼不同组织中的分布

    注:不同字母代表有显著性差异 (P<0.05)。

    Figure  5.   qPCR analysis of tissues distribution of adsl transcripts in healthy L. crocea

    Note: Different letters represent significant differences between different tissues (P<0.05).

    图  6   HPLC法检测不同规格大黄鱼肌肉组织中的肌苷酸含量

    注:a. 标准曲线的建立;b. 不同规格大黄鱼肌肉组织IMP含量;**. P<0.01;***. P<0.001。

    Figure  6.   IMP content in muscles of L. crocea with different sizes

    Note: a. Construction of a standard curve to determine the IMP content; b. IMP content in muscles of L. crocea with different sizes; **. P<0.01; ***. P<0.001.

    图  7   不同规格养殖大黄鱼肌肉组织中adsl基因的mRNA表达量 (a) 及其与肌苷酸含量的相关性分析 (b)

    注:***. P<0.001。

    Figure  7.   Relative expression of adsl mRNA in muscles of L. crocea with different sizes (a) and its correlation analysis with IMP content (b)

    Note: ***. P<0.001.

    表  1   大黄鱼adsl基因的扩增和qPCR引物

    Table  1   Primers used for gene cloning and qPCR of adsl in L. crocea

    引物名称
    Primer name
    引物序列 (5'—3')
    Sequence (5'−3')
    GenBank登录号
    Accession No.
    用途
    Application
    Lcadsl-F TGACCGGCTTTCGCGAACATG XM_019265987.2 adsl基因扩增
    Lcadsl-R GTTCGTCAAAGCTCAAGCTCAA
    qLcadsl-F CATGCTGCGTGATGGATTCG OQ126879.1 qPCR
    qLcadsl-F GCTTTCCAACCGTGGTCAAC
    qLcβactin-F GACCTCACAGACTACCTCATG GU584189.1 qPCR
    qLcβactin-R TGTTGTAGGTGGTCTCGTGGA
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  • [1] 农业农村部渔业渔政管理局, 全国水产技术推广总站, 中国水产学会. 2023中国渔业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2023: 22.
    [2]

    WEI Z H, MA J, PAN X Y, et al. Dietary hydroxyproline improves the growth and muscle quality of large yellow croaker Larimichthys crocea[J]. Aquaculture, 2016, 464: 497-504. doi: 10.1016/j.aquaculture.2016.07.015

    [3]

    WEI Z H, DENG K Y, ZHANG W B, et al. Interactions of dietary vitamin C and proline on growth performance, anti-oxidative capacity and muscle quality of large yellow croaker Larimichthys crocea[J]. Aquaculture, 2020, 528: 735558. doi: 10.1016/j.aquaculture.2020.735558

    [4]

    WANG J, JIANG H Q, ALHAMOUD Y, et al. Integrated metabolomic and gene expression analyses to study the effects of glycerol monolaurate on flesh quality in large yellow croaker (Larimichthys crocea)[J]. Food Chem, 2022, 367: 130749. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.130749

    [5]

    MA R, MENG Y Q, ZHANG W B, et al. Comparative study on the organoleptic quality of wild and farmed large yellow croaker Larimichthys crocea[J]. J Ocean Limnol, 2020, 38(1): 262-276.

    [6]

    HUANG Z W, ZHANG J, GU Y L, et al. Research progress on inosine monophosphate deposition mechanism in chicken muscle[J]. Crit Rev Food Sci, 2022, 62(4): 1062-1078. doi: 10.1080/10408398.2020.1833832

    [7] 蒋克勇. 水产动物肉质风味改良技术及相关候选基因研究[D]. 青岛: 中国科学院研究生院 (海洋研究所), 2012: 18.
    [8]

    MAGA J A. Umami flavour of meat[M]//SHAHIDI F. Flavor of meat and meat products. US, Boston, MA: Springer, 1994: 98-115.

    [9]

    ZHOU Y H, ZUO A L, LI Y J, et al. Molecular characterization of adenosine monophosphate deaminase 1 and its regulatory mechanism for inosine monophosphate formation in triploid crucian carp[J]. Front Physiol, 2022, 13: 970939. doi: 10.3389/fphys.2022.970939

    [10]

    BLONDE G D, SPECTOR A C. An examination of the role of L-glutamate and inosine 5'-monophosphate in hedonic taste-guided behavior by mice lacking the T1R1+T1R3 receptor[J]. Chem Senses, 2017, 42(5): 393-404. doi: 10.1093/chemse/bjx015

    [11]

    JONES B, ROCKER M M, KEAST R S J, et al. Systematic review of the odorous volatile compounds that contribute to flavour profiles of aquatic animals[J]. Rev Aquac, 2022, 14(3): 1418-1477. doi: 10.1111/raq.12657

    [12]

    ZHANG T, LU H Z, WANG L, et al. Specific expression pattern of IMP metabolism related-genes in chicken muscle between cage and free range conditions[J]. PLoS One, 2018, 13(8): e0201736. doi: 10.1371/journal.pone.0201736

    [13] 徐善金, 虞德兵, 杜文兴. 肌苷酸及其相关酶的研究进展[J]. 生物技术通报, 2011(3): 44-53.
    [14] 刘耀文, 柳序, 曲湘勇, 等. 溆浦鹅ADSL基因的克隆及其结构与表达分析[J]. 农业生物技术学报, 2021, 27(2): 289-296.
    [15] 徐善金, 虞德兵, 汪峰, 等. 鸭腺苷琥珀酸裂解酶基因序列特征及表达与肌肉肌苷酸含量的相关性分析[J]. 中国农业科学, 2012, 45(4): 774-785.
    [16] 陈晨, 邓缘, 胡雄贵, 等. 沙子岭猪背最长肌肌苷酸含量与相关基因表达的关联性分析[J]. 家畜生态学报, 2019, 40(1): 13-17.
    [17]

    LEE S, CHUN H S, LEE J, et al. Plausibility of the zebrafish embryos/larvae as an alternative animal model for autism: a comparison study of transcriptome changes[J]. PLoS One, 2018, 13(9): e0203543. doi: 10.1371/journal.pone.0203543

    [18]

    YUAN T, GU J R, GU W B, et al. Molecular cloning, characterization and expression analysis of adenylosuccinate lyase gene in grass carp (Ctenopharyngodon idella)[J]. Mol Biol Rep, 2011, 38(3): 2059-2065. doi: 10.1007/s11033-010-0331-8

    [19]

    XIAO X Q, LI M Y, WANG K R, et al. Characterization of large yellow croaker (Pseudosciaena crocea) β-actin promoter supports β-actin gene as an internal control for gene expression modulation and its potential application in transgenic studies in fish[J]. Fish Shellfish Immun, 2011, 30: 1072-1079. doi: 10.1016/j.fsi.2011.02.008

    [20]

    LIVAK K J, SCHMITTGEN T D. Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2−△ △ CT method[J]. Methods, 2001, 25(4): 402-408. doi: 10.1006/meth.2001.1262

    [21]

    JIANG K Y, SUN S J, LIU M, et al. Cloning of the cDNA encoding adenosine 5'-monophosphate deaminase 1 and its mRNA expression in Japanese flounder Paralichthys olivaceus[J]. J Oceanol Limnol, 2013, 31(1): 118-127. doi: 10.1007/s00343-013-2055-9

    [22] 刘旭, 王军, 张纹, 等. 6种鱼类肌肉组织肌苷酸的检测分析[J]. 海洋科学, 2008(2): 22-24, 35.
    [23] 关家伟, 孙瑜彤, 邱丽霞, 等. 广灵驴ADSL基因克隆、序列分析及组织表达研究[J]. 中国畜牧兽医, 2021, 48(8): 2685-2694.
    [24] 屈刚, 顾继锐, 辜文博, 等. 草鱼腺苷酸基琥珀酸裂解酶克隆及序列分析[J]. 水生生物学报, 2009, 33(6): 1105-1111.
    [25]

    BULUSU V, SRINIVASAN B, BOPANNA M P, et al. Elucidation of the substrate specificity, kinetic and catalytic mechanism of adenylosuccinate lyase from Plasmodium falciparum[J]. Biochim Biophys Acta, 2008, 1794(4): 642-654.

    [26] 包阿东, 刘长青, 刘帅, 等. 鸡肉风味候选基因AMPD1ADSLATIC的分析[J]. 中国畜牧兽医, 2008(2): 32-35.
    [27] 虎红红, 黄增文, 母童, 等. 静原鸡肌苷酸沉积与ADSL基因mRNA表达量相关性分析[J]. 基因组学与应用生物学, 2020, 39(12): 5442-5448.
    [28]

    DU X D, WU J L, HE J, et al. Marine cage culture leads to higher IMP content and ADSL gene expression in the muscle of Japanese sea bass (Lateolabrax japonicus) compared with freshwater pond culture[J]. Aquac Res, 2022, 53: 6797-6802. doi: 10.1111/are.16146

  • 期刊类型引用(5)

    1. 李瑶瑶,金圣涵,翟瑞意,李英美,李婷婷,韩玲钰. 不同海参糖肽的制备及其对鲅鱼鱼糜凝胶品质的影响. 食品科技. 2024(05): 115-124 . 百度学术
    2. 魏登枭,车丹丹,陈必链,何勇锦,周志华. 三相分离法提取裂殖壶藻中油脂、蛋白质和多糖的工艺优化. 中国油脂. 2023(03): 123-129 . 百度学术
    3. 牛秋云. 小麦胚芽蛋白糖基化产物抗氧化特性研究. 食品与机械. 2023(05): 32-37 . 百度学术
    4. 郭浩彬,李敏杰,张陆燕,章银良. 美拉德反应优化藜麦多肽抗氧化活性的研究. 中国调味品. 2023(12): 59-68 . 百度学术
    5. 董烨,张益奇,张晓頔,胡学佳,戴志远. 鳙鱼皮水解物美拉德反应产物抗氧化活性研究. 核农学报. 2022(11): 2199-2209 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-12
  • 修回日期:  2023-11-06
  • 录用日期:  2023-12-19
  • 网络出版日期:  2023-12-28
  • 刊出日期:  2024-04-04

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