施氏鲟消化酶的分布及几种诱食剂对其活性的影响

中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 畅雅萍 徐奇友 王常安

沈阳农业大学畜牧兽医学院 张 勇

诱食剂可以提高动物对饲料的摄食，改善饲料适口性。但是有关水产诱食剂的研究主要集中在传统的摄食作用方面，而有关其营养、生理作用的报道很少。研究发现，体内消化酶的增加可以提高动物对营养物质的消化吸收，促进动物生长。高春生等（2007）研究得出，添加适量牛磺酸可显著提高黄河鲤（Cyprinus carpio）肝胰脏和肠道消化酶活性。本文选择了牛磺酸、谷氨酸钠、DMPT、DMPT+谷氨酸钠+甜菜碱复合型四种诱食剂，研究它们对施氏鲟消化生理作用的影响，为选择适宜的诱食剂及科学配置饲料提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 施氏鲟 （Acipenser schrencki）购自黑龙江省抚远县水产技术推广站，选用同一批孵化，体重80 g左右的健康鲟。

谷氨酸钠，购自武汉亚高生物工程有限公司，含量99%。牛磺酸购自黄冈市富驰制药有限公司，食品级，含量98.7%。DMPT购自杭州海斯高饲料科技有限公司，含量 >98%。

1.2 试验设计及日粮 试验共5个处理，每处理3个重复，每重复6尾鱼。5个处理分别用G1、G2、G3、G4 和 G5 表示， 其中 G1 为对照组，G2、G3、G4、G5分别在日粮中添加1%谷氨酸钠、1%牛磺酸、0.04%DMPT、0.02%DMPT+0.1%谷氨酸钠+0.1%甜菜碱。各组日粮组成及营养水平见表1。

表1 试验日粮组成及营养水平 %

1.3 饲养管理 试验开始前用对照组饲料预饲两周，随后停食48 h，挑选均匀健康的鱼按试验设计随机分组，试验共进行8周。每天饲喂两次，日投喂量为体重的3%～4%，每两周调整一次投喂量。试验水族箱水体量为220 L，试验采用暴气自来水，配备循环过滤，充气装置。试验期间水温（20±2）℃，溶氧充足，每天换水量为 1/3 ～ 1/2。

1.4 取样及样品处理 试验结束时施氏鲟空腹48 h后称体重，在冰盘上分离内脏（胃、幽门盲囊、十二指肠、后肠、肝胰脏）并称重。将内脏以9倍的生理盐水稀释后匀浆，将匀浆液在4℃，4000 r/min条件下离心15 min，取上清液分装入3个离心管中在-80℃冷冻保存，分别测定蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力。

1.5 消化酶测定及计算方法

1.5.1 蛋白酶 采用福林-酚法。蛋白酶活力单位定义为：在37℃下蛋白酶每分钟水解酪素产生1 μg酪氨酸为一个酶活力单位。

蛋白酶活力单位=A/15×F；

式中A为样品测定光密度，查曲线得相应酪氨酸微克数；F为酶液最终稀释倍数；15为反应时间，min。

1.5.2 脂肪酶 采用聚乙烯醇（p.v.p.）橄榄油乳化液水解法。脂肪酶活力以国际单位表示，定义为：在一定条件下，脂肪酶水解脂肪每分钟产生1 μg分子脂肪酸的酶量定为一个国际单位。

式中A为样品耗碱液体积，mL；B为对照组耗碱体积，mL；N为每毫升碱液微克分子数；f为稀释倍数；t为作用时间，min。

1.5.3 淀粉酶 采用淀粉-碘比色法。淀粉酶活力单位定义为：在37℃、30 min内，100 mL酶液中的淀粉酶能完全水解淀粉10 mg称为一个淀粉酶活力单位。

淀粉酶活力单位/100 mL=（对照管光密度-测定管光密度）/对照管光密度×2/10×30/7.5×100/0.1=（对照管光密度-测定管光密度）/对照管光密度×800。

1.6 数据统计分析 试验结果采用SPSS 11.5统计软件进行方差分析和多重比较。所得数据用平均数±标准差表示，P>0.05为差异不显著，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 几种诱食剂对施氏鲟淀粉酶活性的影响由表2可以看出，与对照组相比，添加各种诱食剂组施氏鲟胃、幽门盲囊和十二指肠淀粉酶活性差异不显著（P<0.05）；添加谷氨酸钠组（G2）施氏鲟瓣肠淀粉酶活性显著降低（P<0.05），其余各组差异不显著（P>0.05）。

2.2 几种诱食剂对施氏鲟脂肪酶活性的影响由表3可以看出，各组织脂肪酶活性大小顺序为：十二指肠>瓣肠>胃>肝胰脏>幽门盲囊。与对照组相比，添加谷氨酸钠组（G2）胃、十二指肠、瓣肠、肝胰脏脂肪酶活性均显著降低（P<0.05），幽门盲囊脂肪酶活性差异不显著（P>0.05）；添加牛磺酸组（G3）各组织脂肪酶差异不显著（P>0.05）；添加DMPT组瓣肠脂肪酶活性显著升高 （P<0.05），其余各组织差异不显著（P>0.05）；添加复合诱食剂组 （G5）胃脂肪酶活性显著升高 （P<0.05），肝胰脏脂肪酶显著降低，其余各组差异不显著（P>0.05）。

表2 几种诱食剂对施氏鲟淀粉酶活性的影响

表3 几种诱食剂对施氏鲟脂肪酶活性的影响

2.3 几种诱食剂对施氏鲟蛋白酶活性的影响由表4可以看出，各组蛋白酶活性大小为：幽门盲囊>十二指肠>瓣肠>胃>肝胰脏，与对照组相比，添加谷氨酸钠组（G2）幽门盲囊、十二指肠蛋白酶显著降低（P<0.05），瓣肠蛋白酶活性极显著降低（P<0.01）；添加牛磺酸组（G3）和添加复合诱食剂组 （G5）各组织蛋白酶活性差异不显著 （P>0.05）；添加 DMPT 组（G4）胃、幽门盲囊、十二指肠、瓣肠蛋白酶活性显著升高（P<0.05）。

表4 几种诱食剂对施氏鲟蛋白酶活性的影响

3 讨论

3.1 消化酶的分布特点 从施氏鲟消化组织中淀粉酶活性的测定结果可以看出，淀粉酶活性主要集中在幽门盲囊、十二指肠和瓣肠，其次为胃，肝胰脏含量最低。这与伍莉等（2002）和叶继丹等（2002）分别对施氏鲟和不同鲟消化酶活性的研究结果相一致，其结果可以解释为鲟胰脏中产生淀粉酶，需要时分泌到肠腔被激活，主要吸附于幽门盲囊和肠道。胃中也存在淀粉酶，对碳水化合物消化有一定作用。肝胰脏的主要功能是分泌胆汁对脂肪进行消化，而对碳水化合物的消化没有积极作用（李瑾等，2001）。脂肪酶活性主要集中在十二指肠和瓣肠，其次为胃，肝胰脏居第三，幽门盲囊最低。脂肪消化的主要场所是十二指肠、瓣肠和胃，虽然肝脏是脂肪酶分泌的主要场所，但分泌的脂肪酶大多是酶原，活性相对较低，幽门盲囊脂肪酶活性最低，与脂肪消化没有太大关系。蛋白酶活性主要集中在幽门盲囊和肠道，胃次之，肝胰脏最低。幽门盲囊和肠道是蛋白酶消化的主要场所，肠道分泌的肠致活酶激活了肝胰脏分泌的蛋白酶原使得肠蛋白酶活性明显提高（Jany，1976）。

淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性分布特点均与武莉等（2002）和叶继丹等（2003）的研究结果相一致，不同种类的鲟消化酶活性分布特点也是一致的（叶继丹等，2003）。添加诱食剂组消化酶活性分布特点与对照组几乎一致，说明添加诱食剂并不影响消化酶分布，但是添加诱食剂各组织消化酶活性大小却有不同程度的改变。

3.2 诱食剂对消化酶活性的影响 消化酶活性与动物生长密切相关，酶活性越大动物对营养物质吸收越快，生长也越快。消化酶活性常受食性、不同部位、不同生长阶段、健康状况、生长环境、昼夜、不同驯食方式、不同饲料添加剂等因素的影响（谢一荣和吴锐全，2005）。功能性物质的添加对目前鱼类营养研究有很大意义，龙勇等（2004）和罗莉等（2006）研究发现，给草鱼（Ctenopharymgodon idellus）灌注或在饲料中添加适量的牛磺酸可增强消化酶的活性，但在过量的时候产生抑制作用。高春生等（2007）也发现，适宜的牛磺酸添加量可以提高黄河鲤肝胰脏和肠道淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性。薛飞等（2007）研究发现，异育银鲫饲料中添加0.03%的DMPT可显著提高肠蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性。阎希柱和邱岭泉（1997）发现，饲料中添加0.5%的甜菜碱能够最大程度地提高尼罗罗非鱼肠道中蛋白酶和淀粉酶的活性。目前有关谷氨酸钠和复合诱食剂对消化酶活性的影响还未见报道。

本试验得出，与对照组相比添加1%牛磺酸各组织淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性差异不显著。这与以上研究结果相一致，适量的牛磺酸添加量可在肝脏中与胆酸结合生成牛磺胆碱，促进脂肪乳化，增加脂肪酶活性，同时牛磺酸提供的酸性环境也促进了淀粉酶的活性，但是过量添加反而降低消化酶活性。添加1%谷氨酸钠与对照组相比，各组织淀粉酶活性均呈降低趋势，其中瓣肠降低显著，其余组织降低不显著；脂肪酶活性显著降低。结果说明，谷氨酸钠对施氏鲟消化酶活性有抑制作用，原因可能是过量的谷氨酸钠有一定的副作用 （唐文花等，2006），抑制了组织消化酶的分泌。添加0.04%DMPT与对照组相比，各组织淀粉酶活性差异不显著；瓣肠脂肪酶显著升高；蛋白酶活性亦显著升高。这与薛飞等（2007）的研究结果相一致，可能DMPT刺激了鲟的嗅觉神经，使得摄食量增加，激活了组织黏膜消化酶的分泌，提高了消化酶的活性。添加复合诱食剂与对照组相比，各组织淀粉酶活性有不同程度的升高，但是差异不显著；胃脂肪酶活性显著升高，但肝胰脏脂肪酶活性显著降低；蛋白酶活性有下降趋势，但差异不显著。原因可能是DMPT、谷氨酸钠、甜菜碱三者并不是最佳组合或者添加量并不是最佳，具体原因还有待分析。

[1]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.

[2]李瑾，何瑞国，王学东.中华鲟消化酶活性分布的研究[J].水产科技情报，2001，28（3）：100 ～ 102.

[3]龙勇，罗莉，幺相姝，等.灌注牛磺酸对草鱼消化酶活性的影响[J].西南农业大学学报，2004，26（5）：650 ～ 653.

[4]罗莉，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.

[5]唐文花，王立栋，席慧敏，等.谷氨酸钠摄入对小鼠胃肠道和肝脏组织结构的影响[J].中国畜牧兽医学会动物解剖学及组织胚胎学分会第十四次学术研讨会论文集[C].2006.

[6]伍莉，陈鹏飞，陈建.史氏鲟消化酶活性的初步研究[J].西南农业大学学报，2002，24（2）：179 ～ 189.

[7]谢一荣，吴锐全.鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用[J].广东饲料，2005，14（2）：15 ～ 18.

[8]薛飞，陈魏，周维仁，等.饲料中添加二甲基-B-丙酸噻亭（DMPT）后异育银鲫肠消化酶的活性变化[J].江苏农业学报，2007，23（2）：114 ～ 118.

[9]阎希柱，邱岭泉.饲料中添加甜菜碱对尼罗罗非鱼蛋白酶、淀粉酶活性的影响[J].中国水产科学，1997，4（1）：88 ～ 93.

[10]叶继丹，卢彤岩，刘洪柏，等.六种鲟鱼消化酶活性的比较研究[J].水生生物学报，2003，27（6）：590 ～ 595.

[11]Jany K D.Studies on the digestive enzymes of the stomachless bonefish Carassius auratus gibelo （Bloch）：Endopeptidases[J].Comp Biochem Physiol，1976，53：31 ～ 38.