底物浓度对月鳢主要消化酶活性的影响

阮国良 (长江大学动物科学学院，湖北 荆州 434025；华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070)

杨代勤 (长江大学动物科学学院，湖北 荆州 434025)

严安生 (华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070)

底物浓度对月鳢主要消化酶活性的影响

阮国良 (长江大学动物科学学院，湖北 荆州 434025；华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070)

杨代勤 (长江大学动物科学学院，湖北 荆州 434025)

严安生 (华中农业大学水产学院，湖北 武汉 430070)

分别采用干酪素、TAME、可溶性淀粉和橄榄油为底物，对月鳢(Channaasiatica)成鱼各消化酶活性在胃粘膜、前肠粘膜和肝胰脏等组织中的最适底物浓度进行了测定。结果表明，在胃粘膜、前肠粘膜和肝胰脏组织中，蛋白酶的最适底物浓度分别为2%、2%和1%的干酪素，胰蛋白酶的分别为0.52×10-3mol/L、0.52×10-3mol/L和1.56×10-3mol/L的TAME，淀粉酶的分别为3.00%、0.25%和0.25%的可溶性淀粉，脂肪酶的分别为11.4%、17.6%和39.1%的橄榄油；同一消化酶所对应的最适底物浓度在不同组织存在一定差异。

月鳢(Channaasiatica)；消化酶活性；底物浓度

底物浓度是影响鱼类消化酶活性的一个重要因子。测定不同鱼类各种消化酶所对应的最适浓度并比较其差异，有助于深入了解特定鱼类对各种主要营养素的消化特点与能力。月鳢(Channaasiatica)隶属鲈形目鳢科鳢属，是一种营养价值高且具观赏价值的肉食性鱼类。关于pH和温度等因子对该鱼各种消化酶活性的影响已有报道[1～3]，本研究对月鳢主要消化酶活性的最适底物浓度进行了测定，并与其他鱼类进行了比较，旨在深入了解月鳢鱼类的消化特点，为鱼类消化生理学的研究提供一些基础资料。

1 材料与方法

1.1 材料

试验鱼来源于荆州市岑河镇渔民精养池塘，平均体重为(632.0±8.5) g、健壮且无任何外伤。

1.2 酶样制备

酶样制备方法同文献[1]，取制备所得上清液作为消化酶粗提液，用于测定各种消化酶的活性。

1.3 消化酶活性的测定

蛋白酶和胰蛋白酶的活性分别按照文献[1]和[2]的方法测定，淀粉酶活性脂肪酶活性均按照文献[3]的方法测定。

2 结果与分析

2.1 底物浓度对月鳢蛋白酶活性的影响

用磷酸缓冲液使反应的pH保持在7.5左右，调节干酪素的浓度测定蛋白酶活性。从表1结果看，胃粘膜组织和前肠粘膜在底物浓度为2%时其蛋白酶活性最大，但肝胰脏蛋白酶活性最适的底物浓度为1%左右。

表1 干酪素浓度对月鳢各器官组织蛋白酶活性的影响Table 1 Effect of casein concentration on protease activities of different digestive tissues in C. asiatica adult μg Tyr/g·min-1

2.2 底物浓度对月鳢胰蛋白酶活性的影响

用pH7.5的Tris-HCl作缓冲液，调节底物TAME的浓度检测月鳢成鱼胰蛋白酶的活性。从表2可以看出，胃粘膜组织和前肠粘膜组织的胰蛋白酶在TAME浓度为0.52×10-3mol/L时其活性最大，而肝胰脏胰蛋白酶活性则在TAME浓度为1.56×10-3mol/L时表现最大值。可见，月鳢肝胰脏胰蛋白酶的最适底物浓度明显高于胃粘膜和肠粘膜等组织的。

表2 TAME浓度对月鳢各器官组织胰蛋白酶活性的影响Table 2 Effect of TAME concentration on trypsin activities of different digestive tissues in C. asiatica adult △D247 nm/g·min-1

2.3 底物浓度对月鳢淀粉酶活性的影响

保持反应温度40 ℃和pH 7.5不变，调节淀粉浓度，检测月鳢成鱼淀粉酶活性的变化情况。由表3所测数据可知，在淀粉浓度为0.25%～3.00%范围内时，胃粘膜组织淀粉酶活性随底物浓度增加先是下降，随后又升高，当淀粉浓度为3.00%时其酶活性达到最大值，而前肠粘膜在此范围内随淀粉浓度的增加其淀粉酶活性逐步下降。对于肝胰脏，在淀粉浓度为0.25%时淀粉酶活性最高，而在0.50%～3.00%范围内没有明显的变化，但均明显低于0.25%淀粉浓度时的酶活性。因此，月鳢成鱼淀粉酶活性随底物浓度的变化在不同器官组织内表现出较大差异。同时可以看出，在最适淀粉浓度时胃粘膜组织消化淀粉的速度明显大于前肠粘膜组织和肝胰脏，前者在淀粉浓度为3.00%时酶活性最大，而后两者在较低淀粉浓度(0.25%)时就表现出最大酶活性，因而淀粉等糖类主要在胃中消化。

表3 淀粉浓度对月鳢成鱼各器官组织淀粉酶活性的影响Table 3 Effect of starch concentration on amylase activities of different digestive tissues in C. asiatica adult mg maltose/g·min-1

2.4 底物浓度对月鳢脂肪酶活性的影响

用磷酸缓冲液使反应的pH控制在7.5左右，底物浓度用不同体积比的40%聚乙烯醇和橄榄油的乳化液来加以调节，检测脂肪酶对底物浓度的依赖性。由表4检测结果可知，胃粘膜组织在橄榄油浓度相对而言最低时，其脂肪酶活性表现最大值，而前肠粘膜组织脂肪酶活性最大时的橄榄油浓度较胃粘膜组织的大，肝胰脏的则最大。

表4 橄榄油浓度对月鳢成鱼各器官组织脂肪酶活性的影响Table 4 Effect of olive oil concentration on lipase activities of different digestive tissues in C. asiatica adults μmol NaOH/g·min-1

3 讨论

底物浓度是影响酶促反应的一个重要因子。在底物浓度较低时，反应速度随底物浓度的增加而迅速加快，当底物浓度增加到一定程度时，其酶促反应的速度达到峰值，此时酶得到充分利用。目前，关于鱼类各种消化酶类的底物浓度的报道相对较少，而且同一消化酶所对应的最适底物浓度在不同组织存在一定差异(表5)。

表5 某些鱼类消化酶的最适底物浓度Table 5 Optimal values of substrate concentrations for digestive enzymes in some fishes

注：(1)表中横线表示未测项目；(2)蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的底物分别为酪蛋白、TAME(Na-对甲苯黄酰精氨酸甲酯盐酸盐)、淀粉和橄榄油。

从表5可看出，月鳢和鳜鱼等肉食性鱼类蛋白质和淀粉等糖类的消化速度在胃和肠中较大，而且其消化蛋白质的速度远较草食性的团头鲂大。与此同时，肉食性月鳢对脂肪的消化速度在不同的消化器官组织表现出明显的差异，其大小顺序为：肝胰脏gt;前肠gt;胃，这与对鳜鱼的研究结果相似。因而可以认为，肉食性鱼类的胃对脂肪的消化速度较小，但肝胰脏和肠道内脂肪酶的消化速度较大。综合表5数据总体来看，鱼类脂肪酶活性与其食性无明显相关性[8,9]。

在本研究的测定范围内，当底物浓度最低时，胃粘膜组织的脂肪酶活性以及前肠粘膜、肝胰脏等组织的淀粉酶活性即达到最大，当相应底物浓度进一步下降时，是否存在更大的消化酶活性，还有待进一步研究。本研究中，胃粘膜淀粉酶活性随浓度变化表现出先降后升的趋势，这可能与月鳢的食性及不同浓度淀粉对胃组织刺激有关，具体原因尚需进一步研究。

[1]阮国良, 杨代勤,严安生,等.pH对月鳢蛋白酶活性的影响[J]. 湖北农学院学报, 2003, 23(4): 261～263.

[2]阮国良，杨代勤，严安生.pH对月鳢胰蛋白酶活性的影响[J]. 水利渔业，2004，24(3):13～19.

[3]阮国良，杨代勤，严安生.不同温度对月鳢主要消化酶活性的影响[J]. 长江大学学报(自然科学版)农学卷，2008，5(4): 48～51.

[4]白东清，龙良启，贾 林，等.黄鳝肠组织消化酶初探[J]. 湖北农业科学， l997，(5): 56～59.

[5]张金洲. 鳜鱼消化酶的初步研究[D]. 武汉: 华中农业大学，2000.

[6]刘金兰，严安生，杨 广.乌鳢消化系统蛋白酶活性研究[J]. 湖北农学院学报，1997，17(4)：265～269.

[7]刘金兰，严安生．乌鳢消化系统淀粉酶活性研究[J]. 湖北农学院学报，1997，17(1)：53～56.

[8]倪寿文，桂明远，刘焕亮.草鱼、鲤、鲢、鳙和尼罗非鲫脂肪酶活性的比较研究[J]. 大连水产学院学报，1990，12(5): 19～23.

[9]吴婷婷，朱晓鸣.鳜鱼、草鱼、鲤、鲫、鲢消化酶活性的研究[J]. 中国水产科学，1994，1(2): 10～17.

2009-03-16

湖北省教育厅重点资助项目(D200512007)

阮国良(1975-)，男，湖北阳新人，讲师，博士研究生，主要从事鱼类消化与营养生理的研究.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2009.01.014

Q955;Q959.483

A

1673-1409(2009)01-S045-03