低聚木糖对凡纳滨对虾生长及消化道主要消化酶活性的影响

黄燕华，王国霞，刘襄河，周 晔，黄文庆

(1 珠海市农业科学研究中心，广东珠海 519070;2 广东省农业科学院畜牧研究所，广东广州 510640）

低聚木糖作为一种新型的绿色添加剂，具有稳定性好、用量小及来源丰富等特点，其对双歧杆菌等益生菌有高选择性增殖、提高机体免疫力及促生长等作用倍受关注.低聚木糖又称木寡糖，是由2～7个木糖分子以β(1-4)糖苷键结合而成的功能性聚合糖，以二糖和三糖为主［1］.目前，低聚木糖应用于畜禽养殖［2-7］和鱼类［8-11］已有部分研究.资料表明，低聚木糖具有提高动物生产性能［2-7］，提高饲料转化率［4-5］，促进有益菌、抑制有害菌［6］，提高动物免疫力［3］和肉类品质［7］等功效.本试验拟通过研究低聚木糖对凡纳滨对虾生长及其消化道主要消化酶活性的影响，为功能性寡糖——低聚木糖在对虾配合饲料及其健康养殖的应用中提供试验数据和理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

凡纳滨对虾Litopenaeus vannamei虾苗由珠海市世海饲料有限公司下属苗场提供，低聚木糖由江苏康维生物有限公司提供，有效成分质量分数为35%.

1.2 日粮制备及试验设计

试验基础日粮组成和营养水平见表1.采用单因子试验设计，各试验组是在基础饲料中按照质量比分别添加0、0.01%、0.03%、0.05%的低聚木糖，饲料原料经80目粉碎，混合均匀后用MM12型绞肉机挤压制粒，粒径为1.5 mm，于室内阴干后装入密封袋中置－20℃冰箱保存备用.

表1 饲料原料组成及营养成分Tab.1 Ingredient and nutritional composition of basal diet

1.3 试验条件与饲养管理

养殖试验在珠海市农业科学研究中心的室内循环水养殖系统进行.试验选用体质健康，个体大小均一(0.05 g左右)的凡纳滨对虾480尾，随机分为4个处理组，每个处理组3个重复，每个重复40尾虾，饲养56 d.循环流水过滤玻璃纤维桶(桶内呈灰白色)容积为350 L(直径80 cm×高70 cm，水体体积300 L)，进水速率为1.6 L/min.试验期间盐度为5.0‰ ～6.4‰、温度为21.5～28.5 ℃、pH7.7～8.0、溶氧＞5 mg/L、氨氮≤0.02 mg/L和亚硝酸盐≤0.2 mg/L.每天投料4 次，投料时间为7:00、11:30、16:30和21:00，早晚的投喂量占60%，同时根据摄食情况及时调整投饲量，每周排污1次.

1.4 样品收集

试验结束后(饲养56 d后)禁食24 h，称取每个重复组的总质量和记录尾数，将采血后的对虾置于冰盘内玻璃平面皿上解剖，取出虾的胃、肠道和肝胰脏，然后剪开胃、肠道和肝胰脏，再用预冷超纯水(4℃，pH7.0)清洗胃、肠道内容物，滤纸吸干表面水分后分别称质量.将胃、肝胰脏、肠道样本，按其质量分别加入10倍体积(即按1 g组织加10 mL预冷超纯水的比例)预冷超纯水(4℃、pH7.0)，用玻璃匀浆器在冰浴中匀浆，取部分匀浆液直接用于测定脂肪酶活力，其余部分以5000 r/min、4℃离心10 min，然后取上清液(即粗酶提取液)，立即置于－70℃冰箱中备用.生长性能指标及计算公式如下:

增质量率=(末均质量－初均质量)/初均质量×100%，

特定生长率=［ln(末均质量)－ln(初均质量)］/饲养时间×100%，

饵料系数=摄食量/(虾末质量+试验中死亡虾质量－虾初质量)，

饲料效率=增质量/投饲量×100%.

1.5 检测指标

1.5.1 蛋白酶活力 按 Folin－酚法［12］.在一定温度和pH条件下，底物酪蛋白质量浓度为5 mg/mL，1 g消化器官鲜活组织内蛋白酶1 min水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸的酶量为1个蛋白酶活力单位(U).

1.5.2 淀粉酶活力 按3，5－二硝基水杨酸显色法(DNS法)［13］.在一定温度和pH条件下，以可溶性淀粉为底物，1 g鲜活组织内淀粉酶1 min水解淀粉产生1 mg麦芽糖的酶量为1个淀粉酶活力单位(U).

1.5.3 脂肪酶活力 按聚乙烯醇橄榄油乳化液水解法［14］.在一定温度和pH条件下，以聚乙烯醇橄榄油为底物，1 g鲜活组织内脂肪酶1 min水解脂肪产生1 μmol脂肪酸的酶量为1个脂肪酶活力单位(U).

1.5.4 酶液、血清蛋白浓度的测定 蛋白量测定以牛血清白蛋白作标准曲线，用考马斯亮蓝G-250法测定［15］.酶的活性以比活力表示，即:比活力(U/mg)=酶活力/蛋白质含量.

1.6 数据分析

试验数据采用平均值±标准差表示，采用SPSS 11.5软件进行数据分析和统计，先对数据作单因素方差分析(ANOVA)，若处理间差异显著，再用Duncan’s多重比较.

2 结果

2.1 低聚木糖对凡纳滨对虾生长的影响

从表2可知，对虾末均体质量分别为4.04、4.42、4.38和4.52 g，与对照组比较，试验组增质量率分别提高了9.41%、8.41%和11.93%，特定生长率分别提高了2.06%、2.06%和2.65%，饵料系数降低了1.83%～5.51%，其中0.03%组饵料系数显著低于对照组(P＜0.05)，饲料效率提高了4.88% ～11.90%，其中0.03%组饲料效率显著高于对照组(P ＜0.05).

表2 低聚木糖对凡纳滨对虾生长性能的影响1)Tab.2 Effects of xylooligosaccharide on the growth performance of Litopenaeus vannamei

2.2 消化酶活力结果

从表3可知，低聚木糖对消化酶活力的影响从不同种类消化酶活性的统计结果看，对蛋白酶的影响最大，其次是脂肪酶，淀粉酶的影响最小;从不同器官的消化酶活性统计结果看，对肠道消化酶酶活性的影响最大，其次是肝胰脏的，对胃中的消化酶酶活的影响最小.即添加低聚木糖后能够一定程度地增加凡纳滨对虾消化道中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，但效果不明显(P＞0.05)，也不存在明显的剂量效应，也就是消化酶活性没有随着低聚木糖添加比例的递增而增加.除肠道0.03%组淀粉酶外，试验组肝胰脏和肠道中各种酶的活性都高于对照组的(P＞0.05).

表3 低聚木糖对凡纳滨对虾消化酶活力的影响1)Tab.3 Effects of xylooligosaccharide on digestive enzymes activity of Litopenaeus vannamei

3 讨论

熊沈学等［8］在日粮中按比例分别添加0、0.005%、0.01%和0.02%的低聚木糖，研究其对异育银鲫Hybridized prussian生长和肠道消化酶活性的影响，饲养45 d后，发现添加0.01%时异育银鲫增质量效果最佳，其增质量率为30.24%，较对照组的15.09%显著提高(P＜0.05)，添加0.02%时，生长出现下降;中后肠蛋白酶和对照组比较没有显著性差异，但有先增加后减少的趋势，淀粉酶活性增加，且添加0.01%～0.02%时与对照组差异显著(P＜0.05).王优军等［9］研究表明，在大菱鲆 Scophthalmus maximus饲料中添加0.04%的低聚木糖，饲养72 d后显著提高了大菱鲆的生长性能(P＜0.05).褚武英等［10］在草鱼Ctenopharyngodon idella鱼种料中按比例分别添加0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.6%的低聚木糖饲养56 d，结果发现添加0.1% ～0.4%低聚木糖组草鱼增质量率较对照组显著提高(P＜0.05)，0.6%时反而较对照组显著下降(P＜0.05)，0.4%组显著高于其他试验组(P＜0.05).本试验结果表明:饲料中添加低聚木糖对凡纳滨对虾的增质量率和特定生长率没有显著影响(P＞0.05)，但有促生长、提高饲料效率和降低饵料系数的表现，而且0.03%低聚木糖组饲料效率显著高于对照组(P＜0.05)，饵料系数显著低于对照组(P＜0.05);从增质量率和特定生长率看，添加0.05%组效果最好，但从饵料系数和饲料效率看，0.03%组最佳，0.05%组反而降低，与上述报道不完全相同，尤其是最佳添加剂量的差异，这可能与所用的试验动物种类、饲养条件和饲养周期等不同有关.另外本试验所用的低聚木糖来源与熊沈学等［8］、王优军等［9］所用的相同，而不同于褚武英等［10］的，且所用材料低聚木糖的有效成分含量前者都高于后者，这也许是导致褚武英等［10］报道草鱼中添加0.4%的低聚木糖为最佳，明显高于0.01%～0.05%的添加剂量的原因.李兆勇等［16］报道在日粮中添加低聚木糖200 g/t不影响仔猪的增质量(P＞0.05)，但能显著提高仔猪饲料转化效率(P＜0.05)及仔猪十二指肠和空肠的胰蛋白酶、胃蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活力(P ＜0.05).Chung等［17］研究在65岁的老年人中补充低聚木糖，可以显著增加双歧杆菌的数量和降低粪便pH(P＜0.05)，但不影响饮食量、胃肠道功能和血液参数指标(P＞0.05).本试验结果表明，添加低聚木糖后能够一定程度地增加凡纳滨对虾消化道中的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性，但效果不明显(P＞0.05)，而且消化酶活性也没有随低聚木糖添加比例的递增而增加，与上述报道不太一致，可能是不同动物的消化生理不同或由其导致的所需的最佳剂量不同，具体的有待更多的研究来证实.肉食鱼虾个体生长过程就是物质(主要是蛋白质)在体内存留的过程，蛋白质消化需要酶的参与，消化酶活力是影响蛋白质消化率和消化量的主要因素.本试验中，低聚木糖比例高时，蛋白酶酶活相对要高，跟生长性能的结果较一致.

低聚木糖是新型的寡糖类添加剂，在动物体内不能被消化酶所消化，但可以通过在体内发酵后，被几类双歧杆菌和乳酸菌利用［18-19］，促进双岐杆菌的增殖和抑制有害菌［6，20］，而双岐杆菌等有益菌可以刺激胃肠道上皮细胞增生，提高消化酶的活力［21］，从而促进营养物质的吸收利用进而提高增质量率和降低饵料系数.综合上述报道知，低聚木糖添加过量反而引起生长性能下降，同时也提高了饲养成本;添加量不足，则效果不明显，低聚木糖在凡纳滨对虾饲料中的最适添加量还有待进一步的研究.

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