杂交鳢及其亲本的消化酶活性的比较

茅沈丽 林永贺 邹记兴

(华南农业大学动物科学学院，广东广州 510642)

消化酶主要指由消化腺和消化系统分泌的具有催化食物分解的一类酶。鱼类通过消化酶的消化作用把摄入的食物分解成可吸收的小分子物质，再运输到组织细胞中，从而获得用于生长发育和繁殖后代的物质和能量[1-3]。消化酶活性是反映鱼类消化生理机能的一项重要指标,其高低关系到鱼类对营养物质消化吸收的能力[4-5]，从而影响鱼类生长发育的速度。国内外学者对鱼类消化酶活性已进行了大量的研究。

目前养殖的杂交鳢是由雄性的乌鳢和雌性的斑鳢杂交所得的子一代(F1)，在生产上综合了双亲的优点，表现出了明显的杂交优势，如具有肉质好、生长速度快、抗病力强、个体大等特点[6]。为了更深入地了解杂交鳢对营养物质的消化能力，本文对杂交鳢及其亲本的肝脏和消化道各部位的淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶活性进行了比较分析，以提供杂交鳢杂交优势证据，也为日后杂交鳢配合饲料配方的优化提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用的杂交鳢、斑鳢和乌鳢各30尾于2010年7月14日取自中山市三角镇裕荣水产繁殖场。试验鱼养殖环境相同，均体质健壮，无病害。

1.2 试验仪器

匀浆机(DY 89—2)、冷冻离心机(Eppendouf的 Centrifuge 5804R)、酶标仪（Molecular Devices的 Sepecrta Max M5）。

1.3 酶液的制备

活鱼运回后暂养72 h，待其排尽肠道内食物后，于冰块上进行解剖，分别取出肝脏、胃、幽门盲囊、十二指肠、前肠、中肠和后肠，剥除多余的脂肪和结缔组织，再用4℃的蒸馏水洗净消化道内容物，用滤纸吸干水分，于-80℃超低温冰箱冷冻保存。酶活性测定前，将样品融解、称重、剪碎、放入匀浆器中，加入9倍重量的4℃生理盐水，同时将匀浆器置于冰水浴中进行匀浆，制成10%的组织匀浆液。将匀浆液分别转入离心管中，于2 500 r/min、4℃的离心机中冷冻离心10 min。取上清液于-80℃超低温冰箱冷冻保存，一周内测完所有酶活。

1.4 样品蛋白含量及相关酶活性的测定

样品蛋白含量及相关酶活性都采用南京建成的试剂盒进行测定。淀粉酶活性定义为：组织中每毫克蛋白在37℃与底物作用30 min，水解10 mg淀粉定义为1个淀粉酶活性单位；胃蛋白酶活性定义为：每毫克组织蛋白在37℃每分钟分解蛋白生成1 μg氨基酸相当于1个酶活性单位[1个酶活性单位=1 μg酪氨酸/(min·mg组织蛋白)]；胰蛋白酶活性定义为：在pH值8.0、37℃条件下，每毫克蛋白质中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003即为一个酶活性单位；脂肪酶活性定义为：在37℃条件下，每克组织蛋白在本反应体系中与底物反应1 min，每消耗1 μmol底物为一个酶活性单位。

1.5 统计分析

试验数据用平均值±标准差 (X±SD)表示，用SPSS14.0进行T检验统计分析,用Excel2003作图。

2 结果

2.1 淀粉酶活性(见表1)

表1 杂交鳢及其亲本消化组织的淀粉酶活性(U/mg prot.)

由表1可知，杂交鳢肝脏和十二指肠中的淀粉酶活性：杂交鳢＞斑鳢＞乌鳢，杂交鳢显著高于其亲本(P＜0.05)，斑鳢与乌鳢没有显著性差异(P＞0.05)；在胃和中肠中淀粉酶活性：斑鳢＞杂交鳢＞乌鳢，斑鳢显著高于乌鳢 (P＜0.05)，杂交鳢与其亲本间无显著性差异 (P＞0.05)；幽门盲囊中，斑鳢＞杂交鳢＞乌鳢，斑鳢和杂交鳢显著高于乌鳢(P＜0.05)；前肠中，杂交鳢＞斑鳢＞乌鳢，杂交鳢和斑鳢显著高于乌鳢(P＜0.05)，杂交鳢与斑鳢无显著差异(P＞0.05)；后肠中，斑鳢＞杂交鳢＞乌鳢，斑鳢显著高于后两者(P＜0.05)。

杂交鳢及其亲本各组织的淀粉酶活性平均值的变化见图1，其变化大致呈现从胃到十二指肠升高，再从十二指肠到后肠慢慢降低的趋势，在肝脏和幽门盲囊中都相对偏低。

2.2 胰蛋白酶活性(见表2)

表2 杂交鳢及其亲本消化组织的胰蛋白酶活性(U/mg prot.)

由表2可知，在肝脏中，只有斑鳢检测出了胰蛋白酶活性；胃中，斑鳢＞杂交鳢＞乌鳢，斑鳢显著高于乌鳢(P＜0.05)，而杂交鳢与其亲本之间没有显著差异(P＞0.05)；在十二指肠中，杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，杂交鳢显著高于斑鳢(P＜0.05)，乌鳢与杂交鳢、斑鳢之间无显著性差异(P＞0.05)；幽门盲囊和前肠中，乌鳢＞杂交鳢＞斑鳢，且3种鱼之间均存在显著差异(P＜0.05)；乌鳢只在中肠中检测出胰蛋白酶活性；后肠均未检测出胰蛋白酶活性。

杂交鳢及其亲本各组织的胰蛋白酶活性平均值的变化见图2，斑鳢的胰蛋白酶活性在胃中最高，至十二指肠降低，前肠部位又升高，之后再降低，出现两个峰，幽门盲囊的胰蛋白酶活性相对较低；杂交鳢则在十二指肠的胰蛋白酶活性最高，而后降低，在幽门盲囊胰蛋白酶活性较低；乌鳢消化道的胰蛋白酶活性从胃开始升高，至前肠最高，然后降低。

2.3 胃蛋白酶活性(见表3)

由表3可知，胃的胃蛋白酶活性大小为：杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，然而它们之间均没有显著差异(P＞0.05)；在十二指肠，乌鳢＞杂交鳢＞斑鳢，乌鳢的胃蛋白酶活性显著高于斑鳢和杂交鳢(P＜0.05)，而杂交鳢和斑鳢之间无显著性差异(P＞0.05)；幽门盲囊中，斑鳢＞乌鳢＞杂交鳢，斑鳢与杂交鳢之间存在显著差异(P＜0.05)；前肠的胃蛋白酶活性为：杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，且相互间均存在显著差异(P＜0.05)；中肠的胃蛋白酶活性也是杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，斑鳢与前两者之间存在显著差异(P＜0.05)；在后肠未检测出胃蛋白酶活性。

表3 杂交鳢及其亲本消化组织的胃蛋白酶活性(U/mg prot.)

3种鱼各组织的胃蛋白酶活性平均值的变化见图3，斑鳢和杂交鳢的胃蛋白酶活性变化趋势均是在胃中最高，至十二指肠降低，前肠部位又升高，之后再降低，出现两个峰，这与斑鳢的胰蛋白酶的活性变化趋势相类似，只是斑鳢幽门盲囊胃蛋白的酶活性比前肠稍高；胃蛋白酶活性在乌鳢的消化道中同样是胃中最高，然后降低，幽门盲囊的胃蛋白酶活性明显比十二指肠和前肠都低。

2.4 脂肪酶活性(见表4)

表4 杂交鳢及其亲本消化组织脂肪酶活性(U/mg prot.)

由表4可知，肝脏中的脂肪酶活性：斑鳢＞杂交鳢＞乌鳢，但这3种鱼之间没有显著性差异(P＞0.05)；胃和前肠的脂肪酶活性：杂交鳢＞斑鳢＞乌鳢，后肠：杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，且杂交鳢脂肪酶活性显著高于其亲本(P＜0.05)；十二指肠和中肠的脂肪酶活性：杂交鳢＞乌鳢＞斑鳢，但三者之间差异不显著(P＞0.05)；幽门盲囊中，乌鳢＞杂交鳢＞斑鳢，乌鳢和杂交鳢显著高于斑鳢(P＜0.05)。

3种鱼各组织的脂肪酶活性平均值的变化见图4，斑鳢各消化组织的脂肪酶活性变化是胃部最高，而后从十二指肠至后肠逐渐降低，在肝脏和幽门盲囊中的脂肪酶活性处于中等；杂交鳢的脂肪酶活性变化与斑鳢相似，但在幽门盲囊中脂肪酶活性极高；乌鳢的各消化组织的脂肪酶活性从肝脏到幽门盲囊逐渐升高，幽门盲囊处脂肪酶的活性极高，从幽门盲囊至前肠迅速降低。

3 讨论

本研究所采用的杂交鳢及其亲本的样本都来自于中山市三角镇裕荣水产繁殖场，养殖环境相同，且经过运输及暂养，至解剖时，鱼均处于饥饿状态，全部鱼的消化道内不存在食物残渣。因此，可以认为这些鱼的摄饵状态是一致的。

3.1 淀粉酶活性

7个不同的消化组织中杂交鳢的淀粉酶活性在肝脏、十二指肠等部位显著高于其亲本(P＜0.05)，前肠部位也高于亲本，但与斑鳢相比差异不显著(P＞0.05)，其它4个处于中等水平，总体具有较为明显的优势。这可能是杂交鳢比其亲本摄食量大、生长速度快的一个重要原因。有研究表明：鱼类淀粉酶的活性分布也明显与食性有关[7]。倪寿文[8]研究了草鱼、鲤、鲢、鳙、尼罗非鲫淀粉酶活性，Agrawal[9]比较了肉食性、杂食性鱼类淀粉酶的差异后均指出，草食性鱼类具有较强的淀粉酶活性，而肉食性鱼类最弱。因此，可推断出，虽然杂交鳢及其亲本都属于肉食性鱼类，但在杂交鳢的配合饲料中能添加相对更高比例的糖类物质。另外，有人认为，不同的鱼类分泌淀粉酶的器官有差别，有的鱼类是由肝胰脏一种器官分泌的，有的鱼类肠道是分泌淀粉酶的重要器官[7-8]。我们的研究表明，肠道是杂交鳢及其亲本分泌淀粉酶的主要器官。

3.2 蛋白酶活性

在不同的消化组织中，3种鱼的胰蛋白酶和胃蛋白酶活性各有高低。在肝脏中,只有斑鳢检测到了胰蛋白酶活性,其它两种鱼未检测到,在胃中,斑鳢的胰蛋白酶活性显著高于杂交鳢和乌鳢(P＜0.05),但在幽门盲囊和前肠，它的活性最低，且显著低于杂交鳢和乌鳢(P＜0.05)；在十二指肠中，杂交鳢的胰蛋白酶活性最高，显著高于斑鳢(P＜0.05)，其它的居中；乌鳢的幽门盲囊、前肠的胰蛋白酶活性均显著高于斑鳢和杂交鳢(P＜0.05),在中肠中,只有乌鳢检测到蛋白酶活性。而胃蛋白酶活性,在幽门盲囊斑鳢最高,且与杂交鳢差异显著(P＜0.05)；在胃、前肠和中肠杂交鳢最高，杂交鳢前肠的胃蛋白酶活性显著高于其它两种鱼(P＜0.05);在十二指肠则是乌鳢最高,与其它两种鱼相比差异显著(P＜0.05)。就总体而言,乌鳢各消化组织中的蛋白酶活性比其它两种鱼略高些,杂交鳢次之。这可能与鱼的食性有关[2，9]，斑鳢相对温和,乌鳢则更凶猛。但其差别不甚明显,可能是由于饥饿引起肝脏组织结构变化,胃腺厚度下降[10]，导致了这些器官的蛋白酶分泌量降低[11]，使各种鱼之间的差别也减少。Dask等[12]对丁岁鱼(Phoxinus tinca)、黑鲈(Micropterussp.)等的研究发现，肝胰脏主要分泌蛋白酶原，蛋白酶原在肠致活酶的作用下激活，故肝胰脏的蛋白酶活性弱，而肠液能增强蛋白酶的作用。高春生[13]研究也发现，淇河鲫鱼和普通鲫鱼肝胰脏中的蛋白酶活性小，显著低于肠道中的蛋白酶活性。我们的研究表明，这3种鱼肝脏中的胰蛋白酶活性都比较弱，而在胃、十二指肠和前肠中较高，这与以上的结论较为相似。谭北平[14]对太湖沿岸区几种肉食性鱼类蛋白酶活性的研究表明，肉食性鱼类食物消化主要在胃中完成，小肠仅仅是进一步消化由胃排空而来的已被充分消化的食糜。乔秀亭等[15]报道，乌鳢的胃、肠和肝胰脏蛋白酶活性大小顺序：胃＞肠＞肝胰脏。我们对这3种鱼的胃蛋白酶活性的研究也证实了这一点。

3.3 脂肪酶活性

杂交鳢在不同消化组织中的脂肪酶活性有着明显的优势，在胃、十二指肠、前肠、中肠和后肠都是最高的，且杂交鳢胃和前肠的脂肪酶活性与斑鳢和乌鳢相比差异显著(P＜0.05)。而乌鳢各组织的脂肪酶活性次之。这表明鱼类脂肪酶活性与食性并没有明显的相关性[4,16]。李瑾[17]对中华鲟消化酶活性分布的研究表明，肠道是消化脂肪的主要部位，而幽门盲囊中一般不存在脂肪酶，本试验结果有所不同，在杂交鳢和乌鳢的幽门盲囊中有极高的脂肪酶活性，斑鳢的也并不低。而Buddington及Dask等的研究显示，脂肪降解和吸收主要发生在肠前部，幽门盲囊位于这里，并有胰腺酶存在[18-20]，这与本试验的部分结果相同。本试验结果表明：斑鳢分泌脂肪酶的主要部位在胃部，乌鳢在幽门盲囊，而杂交鳢在胃部和幽门盲囊都能大量分泌脂肪酶。

4 结论

试验研究表明，杂交鳢消化组织中的淀粉酶和脂肪酶的活性相对于它的亲本来说，有一定程度的优势，但胃蛋白酶和胰蛋白酶的活性，则乌鳢相对较高。

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