华中农业大学水产学院 黄 瑾
唐人神集团科研中心水产研发部 刘 迁*
饲料中添加外源酸制剂能够降低饲料pH值,增强消化酶活性,提高饲料利用率。目前较常见的酸制剂有柠檬酸、牛磺酸、复合酸等。潘庆等(2004)研究了饲料中添加不同水平柠檬酸对奥尼罗非鱼幼鱼消化酶活性的影响,结果表明,胃蛋白酶、胰蛋白酶和肠蛋白酶活性均随柠檬酸添加量的增加呈先上升后下降的趋势,其中0.2%添加组的酶活性最高,且组间差异不显著,肝胰脏和肠淀粉酶活性分别在0.2%和0.3%添加组最高,组间差异亦不显著。黎胜军等(2005)也得出类似结果,认为肠道蛋白酶活性的降低可能与饲料的酸性破坏了肠道的碱性环境有关。萝莉等(2006)研究表明,饲料中添加适量的牛磺酸能显著提高肝胰脏和肠道脂肪酶、淀粉酶的活性,这与高春生等(2007)在饲料中添加牛磺酸投喂草鱼试验的结果一致。王纪亭等(2009)报道,鲤饲料中添加以柠檬酸、乳酸和磷酸等为主的复合酸化剂,可显著提高鲤肝胰脏、前肠和中肠的蛋白酶活性,促进鲤生长。由此可见,外源酸制剂对不同鱼类不同部位消化酶活性影响不一,但总体上在饲料中添加适量的酸制剂可提高相关消化酶活性,促进鱼类生长和提高饲料利用率。
酶制剂是一种以酶为主要功能因子,通过特定生产工艺加工而成的饲料添加剂。酶制剂作为水产动物饲料添加剂的主要功能包括:直接分解营养底物,提高代谢水平,降低饵料系数;补充外源消化酶,激活内源消化酶分泌,提高饲料利用率;消除饲料中的抗营养因子,改善消化机能;提高免疫力,增进水产动物健康等(明建华,2007)。
2.1 植酸酶 在含有豆饼、菜籽粕等植物性原料的水产动物饲料中,植酸磷的含量都较高,而植酸的存在不仅使植酸磷无法利用,而且能与钙、镁、氨基酸等形成稳定的络合物难于消化。蔡英华等(2009)报道,随着饲料中植酸含量的增加,牙鲆生长性能和胃蛋白酶比活力下降。白东清等(2004)报道,在饲料中添加植酸酶能显著提高鲤的消化道蛋白酶活性。张璐等 (2006)对大黄鱼和鲈(2009)的研究表明,添加植酸酶能够提高蛋白酶活性,对脂肪酶和淀粉酶的影响不显著。姚瑞清等(2008)报道,添加1000 U/kg植酸酶显著提高了罗非鱼肠道蛋白酶与淀粉酶活性。但是植酸酶对水产动物内源消化酶的负面影响也不容忽视。吕林兰等(2007)报道,植酸酶能够提高异育银鲫鱼种蛋白酶和脂肪酶活性,而降低淀粉酶的活性。尽管不同研究者对不同种鱼类的研究结果不尽相同,但是饲料中添加植酸酶能够提高蛋白酶活性的结论得到了广泛的证实。理论上,植酸酶水解植酸释放出磷的同时,可以将与植酸络合的蛋白质释放出来,便于消化道分泌的各种蛋白酶作用,同时植酸酶的添加可以解除植酸与内源性蛋白酶结合,提高蛋白酶活性(宋金彩和单安山,2000)。
2.2 木聚糖酶 木聚糖是植物细胞壁的主要成分之一,能在动物肠道中吸水形成粘性物质而降低谷物饲料的营养价值,且木聚糖还可以直接与肠道胰蛋白酶、脂肪酶络合降低酶活性,因此木聚糖酶也是一种十分重要的饲料添加剂。有关木聚糖酶对水产动物内源酶影响的研究报道很少,聂国兴等(2006)报道了外源木聚糖酶对尼罗罗非鱼消化酶活力的影响,结果表明,添加木聚糖酶试验组的罗非鱼胃蛋白酶活力极显著提高,肠蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性上升,但肝胰脏蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活力受到抑制。
2.3 复合酶制剂 在鱼类饲料添加适量的复合酶制剂对消化酶活性有促进作用,乔秀亭等(2002)报道,添加复合酶制剂能提高鲤消化道蛋白酶、淀粉酶活性。王爱民(2003)的研究结果表明,外源酶对异育银鲫鱼种肠道酶活性有一定影响,对中肠酶活性及肝胰脏淀粉酶有显著促分泌作用,而对前肠和后肠酶活性无显著影响,添加500 mg/kg外源酶能促进夏花的肠道内源蛋白酶分泌,而对其肠道淀粉酶及肝胰脏内源酶无显著影响。张丽(2008)研究表明,复合酶显著提高异育银鲫前、后肠蛋白酶活性,前、后肠淀粉酶活性随着复合酶添加水平的提高有先上升后下降的趋势。
国内外关于抗生素对消化酶活性的影响报道比较少,黄霉素是一种抗生素类动物专用促生长饲料添加剂。高春生等(2007)研究发现,饲料中添加黄霉素能提高淇河鲫消化道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性,促进生长且不影响鱼体的营养成分。喹乙醇是一种化学合成的抗菌促生长药,能引起水产动物毒性。叶继丹等(2004)研究发现,随着喹乙醇添加量的增加,鲤消化道淀粉酶活性被明显诱导,蛋白酶活性和脂肪酶活性则呈先诱导后抑制的趋势。抗生素种类繁多,对于其生产和抗病机理等方面的研究也较完善,但有关抗生素对鱼类消化酶活性影响的报道还较少,有待学者们进一步深入研究。
陈鹏飞等(2003)报道,在饲料中添加光合细菌对西伯利亚鲟消化道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性的提高具有积极意义。刘波(2004)报道,添加0.2‰、0.3‰、0.4‰的地衣芽孢杆菌组肠道蛋白酶活性分别提高了95.80%、142.76%和157.52%,而对肠道淀粉酶和肝胰脏蛋白酶活性无显著性影响,但是肝胰脏淀粉酶活性显著性降低。杜宣等(2006)报道,纳豆芽孢杆菌能显著提高鲤蛋白酶活性,枯草芽孢杆菌对鲤肠道淀粉酶活力的提高更为有效,而这两种菌的复合微生态制剂对鲤肠道和肝胰脏的蛋白酶和淀粉酶活力的提高率要优于单一菌种的微生态制剂。总之,复合微生态制剂作为水产养殖饵料添加剂使用,应根据不同食性的鱼类和不同饵料的组成加以选择和组配。
5.1 糖萜素 糖萜素是从植物中提取的一种天然生物活性物质,具有抗应激、增强机体免疫力、提高动物生产性能的作用,是一种安全、无毒、稳定的饲料添加剂。糖萜素可能通过促进小肠中双歧杆菌和乳酸菌的增殖而抑制梭状杆菌等有害菌的增殖,促进消化酶的分泌并抑制其降解,从而提高肠道内容物中消化酶的活性 (张海艳和刘芳,2009)。胡先勤等(2006)报道,基础饲料中添加1000 mg/kg糖萜素能显著提高鲫鱼肠道和肝胰脏中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性,且效果优于基础饲料中添加4 mg/kg的黄霉素组。肖明松等(2004)研究结果显示,饲料中添加糖萜素能够提高中华鳖胃、肠道和肝胰脏的消化酶活性。
5.2 低聚糖 熊沈学等(2005)报道,添加低聚木糖能够提高异育银鲫肠道消化酶活性,其中以0.01%的添加比例增重效果较好,若添加过量,生长和蛋白酶活性出现下降趋势,而淀粉酶活性则无显著变化。这与强俊等(2009)对奥尼罗非鱼的研究结果一致。肖明松等(2005)报道,在一定添加范围内,果寡糖可以促进鲤鱼生长,提高鲤鱼肝胰脏和肠道蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的活性。
5.3 其他 近年来,被用作饲料添加剂的动植物提取物种类越来越多。这些物质具有降低饲料成本、促进动物生长、降低饵料系数等作用。而对其影响消化酶活性方面的研究也有一些报道,罗日祥(1997)报道,在中国对虾配合饲料中添加10%的甜菜渣会使消化道淀粉酶活性明显升高。胡忠泽等(2003)报道了姜黄素能提高草鱼肠道蛋白酶和淀粉酶活力。叶继丹和陈学豪(2008)报道了大豆黄素能提高美洲鳗消化道蛋白酶和淀粉酶活性。丁贤等(2008)报道,植物提取物能明显提高凡纳滨对虾消化道蛋白酶活性。
于青平等(2007)在饲料中添加半胱胺盐酸盐投喂罗非鱼和张红梅(2009)在鲤的日粮中添加半胱胺盐酸盐的试验结果都表明,添加半胱胺盐酸盐能提高鱼体增重率,降低饵料系数,并显著增加消化道蛋白酶和淀粉酶活性。刘军等(2008)报道,在鲫日粮中添加一定水平的稀土壳聚糖螯合盐能显著提高消化道蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。
中草药具有无毒副作用或副作用低、不污染环境等特点,在水产养殖中具有很好的应用前景。丁贤等(2007)和叶建生等(2007)都认为,中草药能够提高凡纳滨对虾的消化酶,特别是蛋白酶的活性。刘慧吉等(2008)报道,添加复方中草药能提高花鲈的鱼体增重率和消化酶活性,这一研究结果在吉红等(2009)对泥鳅的研究中得到了证实。
综上所述,外源酸制剂、酶制剂、微生态制剂等能够诱导或部分诱导消化酶活力,但最适合添加量和诱导消化酶的种类却各不相同。研究饲料添加剂与消化酶活性之间的关系有助于优化饲料配方,降低饵料系数,提高养殖效率,从而促进水产养殖业高效、健康发展,但对于其影响机制的探讨还需深入研究。
[1]白东清,乔秀亭,魏东,等.植酸酶对鲤肠、肝胰脏蛋白酶活性的影响[J].中国饲料,2004,2:34,38.
[2]蔡英华,麦康森,艾庆辉,等.植酸对牙鲆生长和消化酶活性的影响[J].海洋科学,2009,33(11):82 ~ 89.
[3]陈鹏飞,毛江,黄剑飞,等.光合细菌在西伯利亚鲟鱼饲料中的作用及其对主要消化酶活性的影响[J].粮食与饲料工业,2003,11:27~29.
[4]丁贤,李卓佳,陈永青,等.复方中草药对凡纳滨对虾生长和消化酶活力的影响[J].广东海洋大学学报,2007,27(1):22 ~ 26.
[5]丁贤,林黑着,李卓佳,等.植物提取物对凡纳滨对虾生长﹑消化酶及免疫因子的影响研究[J].热带海洋学报,2008,27(5):66 ~ 72.
[6]杜宣,周国勤,茆健强.3种微生态制剂的氨基酸组成及对鲤鱼消化酶活性的影响[J].云南农业大学学报,2006,21(3):351 ~ 359.
[7]高春生,范光丽,王艳玲.牛磺酸对黄河鲤鱼生长性能和消化酶活性的影响[J].中国农学通报,2007,23(6):645 ~ 647.
[8]高春生,杨国宇,范光丽,等.黄霉素对淇河鲫生长性能﹑体成分和消化酶活性的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2007,35(12):48 ~ 52.
[9]胡先勤,熊欲含,王学东.糖萜素对鲫鱼消化酶活性的影响[J].中国饲料,2006,4:34 ~ 36.
[10]胡忠泽,杨久峰,谭志静,等.姜黄素对草鱼生长和肠道酶活力的影响[J].粮食与饲料工业,2003,11:29 ~ 30.
[11]吉红,陈苏维,朱文东,等.中草药添加剂对泥鳅消化酶活性影响的研究[J].中国饲料,2009,17:24 ~ 26.
[12]黎军胜,李建林,吴婷婷.外源酶和柠檬酸对奥尼罗非鱼內源消化酶活性的影响[J].南京农业大学学报,2005,28(3):97 ~ 101.
[13]刘波.益生素对异育银鲫消化酶活性﹑肠道菌群及生产性能的影响[D].南京:南京农业大学,2004.
[14]刘慧吉,刘刚,李耕,等.复方中草药添加剂对花鲈幼鱼生长和消化酶活性的影响[J].饲料工业,2008,29(6):4 ~ 7.
[15]刘军,陈爱敬,胡兵,等.稀土壳聚糖螯合盐对鲫鱼消化酶活力的影响[J].中国饲料,2008,6:35 ~ 38.
[16]吕林兰,王爱民,殷玉岗,等.植酸酶对异育银鲫鱼种生长及內源酶活性的影响[J].粮食与饲料工业,2007,3:36 ~ 37.
[17]罗日祥.甜菜渣对中国对虾消化酶的影响研究[J].海洋与湖沼,1997,28(3):280 ~ 284.
[18]萝莉,文华,王琳,等.牛磺酸对草鱼生长﹑品质﹑消化酶和代谢酶活性的影响[J].动物营养学报,2006,18(3):166 ~ 171.
[19]明建华.酶制剂在水产动物饲料中的应用[J].饲料工业,2007,28(10):17~19.
[20]聂国兴,明红,张玲,等.外源木聚糖酶对尼罗罗非鱼消化器官消化酶活力及分布的影响[J].华北农学报,2006,21(4):123 ~ 130.
[21]潘庆,谭永刚,毕英佐,等.柠檬酸对罗非鱼生长﹑体成分和消化酶活性的影响[J].中国水产科学,2004,11(4):344 ~ 348.
[22]强俊,王辉,李瑞伟,等.低聚木糖对奥尼罗非鱼幼鱼生长、体成分和消化酶活力的影响[J].淡水渔业,2009,39(6):63 ~ 68.
[23]乔秀亭,白东清,郭立,等.复合酶制剂对鲤鱼消化酶活性的影响[J].中国水产,2002,9:67 ~ 68,77.
[24]宋金彩,单安山.植酸酶对蛋白质和氨基酸利用率的影响[J].中国饲料,2000,10:14 ~ 15.
[25]王爱民.外源酶对异育银鲫消化道与肝胰脏酶活性、肠道组织及生产性能的影响[D].南京:南京农业大学,2003.
[26]王纪亭,李海涛,宋憬愚,等.复合酸化剂对鲤生长及消化酶活性的影响[J].广东海洋大学学报,2009,29(1):21 ~ 25.
[27]肖明松,陈庆榆,鲍方印,等.果寡糖对鲤鱼生长性能及消化酶的影响[J].水利渔业,2005,25(6):29 ~ 31.
[28]肖明松,王志耕,孙玉军,等.饲料中添加果寡糖和糖萜素对中华鳖消化酶活力的影响[J].中国畜牧兽医,2004,31(2):10 ~ 13.
[29]熊沈学,刘文斌,方星星.低聚木糖梯度添加对异育银鲫生长及肠道消化酶活性的影响[J].畜牧与兽医,2005,37(10):23 ~ 24.
[30]姚瑞清,刘波,吴婷婷,等.植酸酶对奥尼罗非鱼生长﹑表观消化率与消化酶活性的影响[J].中国饲料,2008,17:30 ~ 32.
[31]叶继丹,陈学豪.大豆黄素对美洲鳗生长及肝﹑肠组织中几种代谢酶活性的影响[J].集美大学学报(自然科学版),2008,13(1):1 ~ 5.
[32]叶继丹,卢彤岩,刘红柏,等.喹乙醇对鲤的消化酶活性及白细胞吞噬功能的影响[J].大连水产学院学报,2004,19(3):161 ~ 166.
[33]叶建生,马牲,王兴强,等.中草药制剂对凡纳滨对虾生长和消化酶活性的影响[J].中国海洋大学学报,2007,37:151 ~ 154.
[34]于青平,林树根,李国平,等.半胱胺对罗非鱼生长和肝胰脏消化酶活性的影响[J].饲料研究,2007,8:23 ~ 25.
[35]张海艳,刘芳.糖萜素的生物学功能及其在水产养殖中的应用[J].中国饲料,2009,20:31 ~ 32.
[36]张红梅.半胱胺盐酸盐对鲤消化酶活性的影响[J].中国饲料,2009,10:18 ~ 19,23.
[37]张丽,黄峰,刘辉宇,等.外源复合酶对异育银鲫生长及肠道消化酶活性的影响[J].粮食与饲料工业,2008,3:38~ 40.
[38]张璐,艾庆辉,麦康森,等.植酸酶和非淀粉多糖酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响[J].水生生物学报,2009,33(1):82 ~ 88.
[39]张璐,麦康森,艾庆辉,等.饲料中添加植酸酶和非淀粉多糖酶对大黄鱼生长和消化酶活性的影响[J].中国海洋大学学报,2006,36(6):923~928.