甜菜碱对黄鳝消化酶活性的影响

胡武波,阮国良,杨代勤 (长江大学动物科学学院,湖北荆州434025)

甜菜碱是从甜菜加工副产品中提取的甘氨酸甲基内酯,对鱼类有诱食、促生长、降低饲料系数和促进脂肪代谢等作用[1],现作为诱食剂广泛应用于饲料生产中。关于甜菜碱对黄鳝存活、生长、肝胰脏脂肪含量及非特异性免疫的影响已有报道[2-3],但有关甜菜碱对鱼类消化酶活性影响的研究尚少[4]。为了进一步了解甜菜碱对黄鳝消化、体内物质代谢和对营养物质利用的影响,本研究以黄鳝 (Monopterusalbus)为对象,探讨了甜菜碱对其消化酶活性的影响,以期更深入了解甜菜碱的作用机理。现将结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

试验黄鳝为长江大学动物科学学院水产实践教学基地养殖的个体,试验个体体重基本一致,平均为42.7±6.7g,已通过驯化能正常摄取配合饲料。

1.2 方法

试验在长江大学黄鳝养殖基地进行,试验周期65d,各组别试验饲料配方见表1,其中甜菜碱分别按0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、5.0g/100g等7个梯度添加,每个梯度3个重复。

表1 试验饲料配方 g/100g

试验饲料为过70目筛的粉料,在投喂前用水调成面团状,定点投入池底。试验养殖池为水泥池,面积12m2,每池水面种植水花生以遮荫降低水温和供黄鳝栖息,池底无泥。每池投放试验鳝3000g,经5d驯养,黄鳝适宜水泥池环境并摄食正常后,开始进行试验。每天投食量按黄鳝体重的3%进行投喂,每日投喂1次,投食时间在每天傍晚6～7时。每天观察黄鳝吃食情况,未吃完的饲料第二天早晨收集称重。试验期间每天换水1次,以保证水质清洁。

1.3 粗酶液制备及消化酶活性测定

试验前,将黄鳝停止投喂1d,并随后置于清水中4～6h,将活鳝杀死,立即解剖,迅速取出所有内脏,置于冰块中,分离出胃、肠道和肝胰脏,剪开胃和肠道,肠道等分为2段,用冰冻重蒸水冲洗胃和肠内壁,经脱脂棉球轻轻擦拭干净后,分别刮下其粘膜.将每5尾鱼相同组织、相同部位的粘膜合并为一个样品,每个样品设3个重复。将获得的样品放入匀浆器中,伺时将匀浆器外套置于冰水中,低温下匀浆,匀浆液经高速冷冻离心机离心30min(12000r/min),所得上清液即为消化酶样品,置于冰箱中保存,24h内测定完所有酶活性指标。消化酶活性的测定方法及酶活力的表示方法参照文献 [5]。

2 结果与分析

2.1 甜菜碱对黄鳝蛋白酶活性的影响

饲料中添加甜菜碱对黄鳝消化器官蛋白酶活性会产生一定的影响。当甜菜碱在饲料中的添加量在0.0～5.0g/100g时,随着其添加量的增加,黄鳝胃、前肠、后肠和肝胰脏的蛋白酶活性均呈上升趋势,但添加量增加到1.5g/100g后,随着添加量的继续增加,其活性增加较慢 (表2)。经检验,甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g的两组黄鳝蛋白酶活性虽较未加甜菜碱组的蛋白酶活性高,但差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组黄鳝,其蛋白酶活性不仅比未加甜菜碱组的蛋白酶活性高,而且差异显著 (P＜0.05);甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组黄鳝蛋白酶活性比甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g两组黄鳝的蛋白酶活性高,且差异显著 (P＜0.05);但甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g的两组黄鳝间的蛋白酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组之间的蛋白酶活性差异不显著 (P＞0.05)。这表明黄鳝饲料中甜菜碱添加量适宜,能有效提高黄鳝的蛋白酶活性,增加黄鳝对蛋白质的消化能力,但添加量过多时,对提高黄鳝蛋白酶活性的作用不显著。

表2 不同甜菜碱添加量试验组黄鳝的蛋白酶活性

2.2 甜菜碱对黄鳝胰蛋白酶活性的影响

不同甜菜碱添加量试验组黄鳝各消化器官的胰蛋白酶活性测定结果见表3。由表3可见,饲料中添加不同含量的甜菜碱对黄鳝胃、前肠、后肠和肝胰脏的胰蛋白酶活性会产生影响。当甜菜碱添加量在0.0～5.0g/100g时,随着其添加量的增加,各消化器官的胰蛋白酶活性呈上升的趋势,较高含量甜菜碱组的胰蛋白酶活性比低含量甜菜碱组的胰蛋白酶活性高。经检验,甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g的两组黄鳝胰蛋白酶活性与未添加甜菜碱组的胰蛋白酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组黄鳝胰蛋白酶活性与未添加甜菜碱组和添加0.5g、1.0g/100g组的胰蛋白酶活性差异显著 (P＜0.05),其中肝胰脏极显著 (P＜0.01);但甜菜碱添加量为 0.5、1.0g/100g两组间胰蛋白酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组之间的胰蛋白酶活性差异不显著 (P＞0.05)。这表明黄鳝饲料中加入适量的甜菜碱能有效提高黄鳝的胰蛋白酶活性,增加对食物的消化能力,但添加量超过1.5g/100g时,其作用效果不显著。

表3 不同甜菜碱添加量试验组黄鳝的胰蛋白酶活性

2.3 甜菜碱对黄鳝淀粉酶活性的影响

饲料中添加甜菜碱对黄鳝各消化器官的淀粉酶活性会产生影响。从表4可以看出,随着饲料中甜菜碱添加量的增加,黄鳝各消化器官的淀粉酶活性也随之增加。经检验,甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g两组的淀粉酶活性与未添加甜菜碱组的淀粉酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组黄鳝的淀粉酶活性与未添加甜菜碱组和添加量为0.5、1.0g/100g组的淀粉酶活性差异显著 (P＜0.05);但甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g两组之间的淀粉酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组之间的淀粉酶活性差异不显著(P＞0.05)。这表明黄鳝饲料中添加适量的甜菜碱能有效提高黄鳝的淀粉酶的活性,提高黄鳝对食物中淀粉的消化能力,但添加量超过1.5g/100g时,其作用效果不会随添加量的增加而显著增加。

表4 不同甜菜碱添加量试验组黄鳝的淀粉酶活性

2.4 甜菜碱对黄鳝脂肪酶活性的影响

不同甜菜碱添加量试验组黄鳝消化器官脂肪酶的活性测定结果见表5。从表5可以看出,饲料中添加的甜菜碱含量不同,黄鳝胃、前肠、后肠和肝胰脏内的脂肪酶活性也不同,随着饲料中甜菜碱添加量的增加,各消化器官黄鳝脂肪酶的活性也随之增加。经检验,甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g两组黄鳝的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性与未添加甜菜碱组的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组黄鳝的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性与未添加甜菜碱组的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性差异显著 (P＜0.05);但甜菜碱添加量为0.5、1.0g/100g两组之间的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性差异不显著 (P＞0.05),甜菜碱添加量为 1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各组之间的后肠与肝胰脏的脂肪酶活性差异不显著 (P＞0.05);而各甜菜碱添加组的胃与前肠的脂肪酶活性虽随添加量增加而增加,但与未加甜菜碱组的脂肪酶活性的差异均不显著 (P＞0.05)。表明黄鳝饲料中添加适量的甜菜碱能有效提高黄鳝的后肠和肝胰脏的脂肪酶的活性,但对胃和前肠的脂肪酶活性的影响不大。其添加量超过1.5g/100g后,随着添加量的继续增加,其提高肝胰脏和后肠的脂肪酶活性的作用不显著。

表5 不同甜菜碱添加量试验组黄鳝的脂肪酶活性

3 讨论与小结

甜菜碱在鱼类饲料中常作为诱食物质加入。如Carr(1982)发现在体兔牙鲷和金鳍锯鳃石鲈的5种饲料中,起诱食作用的主要是甜菜碱和某些氨基酸,Fuzessery等 (1975)发现,就单一物质而言,甜菜碱和牛磺酸对5种海水虾和蟹的促摄作用最强[6]。本研究显示,饲料中添加甜菜碱可以增加黄鳝对配合饲料的喜食性,这表明甜菜碱可能促使了黄鳝的摄食兴奋[7]。

除了诱食作用之外,适量的甜菜碱对鱼类的生长和消化酶亦有影响。Clarke等[8]研究发现,1龄大麻哈鱼的饲料中甜菜碱添加量为1.0g/100g能显著促进该鱼的生长,以1.0g/100g添加量为最佳添加量;对尼罗罗非鱼的研究表明,肝胰脏和肠道消化酶 (蛋白酶和淀粉酶)活性最大时的甜菜碱添加量分别为1.5g/100g和0.5g/100g[7],而长吻鮠肝胰脏和肠道蛋白酶活性最大时的甜菜碱添加量分别为0.7g/100g和0.5g/100g[4]。伍莉等[9]研究表明,添加0.5g/100g的甜菜碱可增加斑点叉尾鮰肠道的蛋白酶和淀粉酶活性;本研究表明,黄鳝各消化系统各组织中蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性均以饲料中甜菜碱添加含量达到1.5g/100g以上时为最大值,这说明甜菜碱对鱼类不同消化器官消化酶活性的影响不同,且在不同鱼类饲料中其适宜添加量存在一定差异。

本研究发现,甜菜碱对各消化器官不同的消化酶活性影响的程度不一样,如甜菜碱能极显著地影响到肝胰脏内的胰蛋白酶活性、而对胃和前肠的脂肪酶活性的影响则不显著,这可能反映出不同消化器官内不同消化酶的活性达到最高所需饲料中甜菜碱添加量的不同,也可能是甜菜碱通过诱食和参与机体内甲基化等作用,使黄鳝肝胰脏内胰蛋白酶、各消化器官的蛋白酶与淀粉酶活性增加快,而胃和前肠内的脂肪酶活性增加则较慢,其影响机理有等进一步研究。此外,冯家斌等[3]的研究表明,当饲料中添加0.8g/100g的甜菜碱时,黄鳝的存活率、生长率和非特异性免疫功能均为最优,但在陈芳等[2]的报道中,当饲料甜菜碱添加量在1.5～2.0g/100g时,黄鳝生长率最高,饲料系数最低,肝胰脏脂肪含量较少。因此,结合上述研究及本研究的结果,同时考虑到甜菜碱的添加成本,黄鳝饲料的甜菜碱添加量在1.0～1.5g/100g为宜。

[1]刘瑞生.甜菜碱在水产养殖业上的研究应用进展[J].湖南饲料,2008,(2):27-29.

[2]陈 芳,杨代勤,阮国良.甜菜碱对黄鳝生长及肌肉与肝胰脏脂肪含量的影响研究 [J].湖北农学院学报,2004,24(3):190-192.

[3]冯家斌,阮国良,杨代勤.不同剂量甜菜碱对黄鳝存活、生长和免疫能力的影响 [J].饲料工业,2006,27(14):27-28.

[4]杨加琼,黄 军.甜菜碱对长吻鮠主要消化器官蛋白酶的影响[J].饲料工业,2006,27(22):22-24.

[5]阮国良,杨代勤,严安生.不同发育时期月鳢消化酶活性的变化[J].水生态学杂志,2010,3(1):93-97.

[6]Fuzessery Z M,Childress J J.Comparative chemosensitivity to amino acids and their role in the feeding activity of bathy pelagic and littoral crustaceans[J].Biol Bull,1975,149:522-538.

[7]阎稀柱,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.

[8]Clarke W C,Virtanen E,Blackburna J,et al.Effects of a dietary betaine/amino acid additive on growth and seawater adaptation in yearling chinook salmon[J].Aquaculture,1994,121,137-145.

[9]伍 莉,陈鹏飞,罗绍禄,等.不同添加剂对斑点叉尾鮰肠道蛋白酶、淀粉酶活力的影响 [J].饲料研究,2002,(1):4-7.