大林姬鼠和黑线姬鼠消化系统中酶的分布与活性分析

2019-12-11金志民贾修歧杨新宇李金旭苏航

湖北农业科学 2019年20期

金志民贾修歧杨新宇李金旭苏航

摘要：为森林害鼠防治及实验动物化等研究提供基础生化数据，采用PAGE对大林姬鼠（Apodemus peninsulae）和黑线姬鼠（Apodemus agrarius）消化系统中AMY、PRO、EST 3种主要消化酶和SOD的分布与活性进行比较分析。结果表明，大林姬鼠和黑线姬鼠消化系统中AMY、PRO、EST和SOD均有表达，但在两种鼠之间及鼠的组织内和组织间酶的活性和分布存在明显差异。

关键词：大林姬鼠（Apodemus peninsulae）;黑线姬鼠（Apodemus agrarius）;AMY;PRO;EST

中图分类号：Q956 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）20-0128-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.031 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of enzyme distribution and activity in digestive system of

Apodemus peninsula and Apodemus agrarius

JIN Zhi-min，JIA Xiu-qi，YANG Xin-yu，LI Jin-xu，SU Hang

（School of Life Science and Technology，Mudanjiang Normal University，Mudanjiang 157011，Heilongjiang，China）

Abstract： Provide basic biochemical data for prevention and experimental animalization of forest pests. Three major digestive enzymes， AMY， PRO and EST in the digestive system of Apodemus peninsulae and Apodemus agrarius by PAGE. Comparative analysis was performed with the distribution and activity of SOD enzyme. The results showed that AMY， PRO， EST and SOD were expressed in the digestive system of Apodemus peninsulae and Apodemus agrarius， but there were significant differences in the activity and distribution of the enzymes between the two mice and between the tissues and tissues of the rats.

Key words： Apodemus peninsulae; Apodemus agrarius; AMY; PRO; EST

大林姬鼠（Apodemus peninsulae）和黑线姬鼠

（Apodemus agrarius）是东北林区优势鼠种，是森林农田的主要破坏者[1]。生物体内消化酶活性与机体消化能力密切相关，不仅直接反映了生物对营养物质消化吸收的能力，还与摄入的营养物质类型与含量有关，如淀粉酶（Amylase，AMY）、脂肪酶（Esterase，EST）、蛋白酶（Protease，PRO）[2]。超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase，SOD）可以特异性催化超氧阴离子产生歧化反应，将O2-催化歧化为H2O2和O2[3]。实验动物是生命科学重要组成部分，同时也是生命科学发展的基础，为生命科学的发展提供了良好的保障和支持[4]，了解2種鼠的主要消化酶和SOD对其作为实验动物起到重要作用。

目前，关于大林姬鼠和黑线姬鼠的研究已有很多报道[5-10]，但关于这2种姬鼠的AMY、PRO、EST、SOD比较研究还未见报道，本研究采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）对这4种酶进行比较研究，为2种鼠的深入研究和实验动物化提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验动物试验鼠2018年8—11月采用笼捕法捕自黑龙江省牡丹江市牡丹峰国家自然保护区，成年健康个体各5只。

1.1.2 仪器 DYY-III2稳压稳流电泳仪（北京市六一仪器厂生产）;高速冷冻离心机（BECKMAN COULTAR公司）;微量移液枪（Eppendorf公司）;凝胶成像系统（美国Alpha公司）。

1.2 方法

采用PAGE电泳方法[11]，对大林姬鼠和黑线姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏中AMY、PRO、EST 3种主要消化酶和SOD进行分离、分析，酶的染色方法参照文献[12]。

2 结果与分析

2.1 2种鼠消化系统中AMY的电泳结果

大林姬鼠和黑线姬鼠AMY电泳图谱（图1），根据电泳图谱制出谱带分布和电泳迁移率（表1）。

由图1、表1可知，2种鼠AMY酶共分出13条谱带，迁移率0.030～0.745，其中大林姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出6、5、4、5条谱带;黑线姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出4、6、5、3条谱带。4、5、6、8号谱带为大林姬鼠特有谱带，1、3、7、13号谱带为黑线姬鼠特有谱带。

1号谱带为黑线姬鼠的胃和肝脏特有谱带，活性：胃>肝;2号谱带，胃部位为大林姬鼠与黑线姬鼠共有带，活性一致，大肠与肝部位为大林姬鼠特有谱带，活性一致;3号谱带为黑线姬鼠特有带;4、5、6号谱带为大林姬鼠胃和肝脏特有谱带，胃部位活力比较：4号谱带=5号谱带=6号谱带，肝脏活力比较：6号谱带>5号谱带=4号谱带;7号谱带为黑线姬鼠小肠特有带;8号谱带为大林姬鼠胃部特有带;9、10号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠小肠、大肠特共有带，大肠、小肠活性比较：黑线姬鼠>大林姬鼠，其中黑线姬鼠大肠、小肠活性一致，大林姬鼠大肠、小肠活性比较：小肠>大肠，11号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠小肠、大肠、肝脏共有带，其中大肠、小肠活力比较：黑线姬鼠>大林姬鼠，肝脏活性一致，大林姬鼠大肠、小肠、肝脏活性比较：小肠>肝脏>大肠，黑线姬鼠大肠、小肠、肝脏活性比较：小肠=大肠>肝脏;12号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠胃、小肠、大肠共有带，为黑线姬鼠肝脏特有带，其中黑线姬鼠与大林姬鼠胃、小肠、大肠活性比较：大林姬鼠>黑线姬鼠，大林姬鼠胃、小肠、大肠活性比较：小肠>胃>大肠，黑线姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏活性比较：胃>小肠=大肠>肝脏，13号谱带为黑线姬鼠小肠、大肠特有带，其活性一致。

2.2 2种鼠消化系统中PRO的电泳结果

大林姬鼠和黑线姬鼠PRO电泳图谱（图2），根据电泳图谱制出谱带分布和电泳迁移率（表2）。

由图2、表2可知，2种鼠PRO酶共分出8条谱带，迁移率为0.129～0.650，其中大林姬鼠的胃、大肠、肝脏未分离出谱带，黑线姬鼠的胃和肝脏未分离出谱带，黑线姬鼠大肠分离出6条谱带，大林姬鼠与黑线姬鼠小肠分别分离出4和6条谱带。8号谱带为大林姬鼠特有谱带，2、3、4号谱带为黑线姬鼠特有谱带。

1、6、7号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠小肠共有带，黑线姬鼠大肠特有带，其中小肠PRO活性比较：黑线姬鼠>大林姬鼠，黑线姬鼠大肠与小肠PRO活性一致，大林姬鼠小肠PRO活性比较：7号谱带>1号谱带>6号谱带，黑线姬鼠小肠与大肠PRO活性比较：7号谱带>6号谱带>1号谱带。2、3、4号谱带为黑线姬鼠小肠、大肠特有谱带，其中2号谱带PRO活性比较：大肠>小肠，3、4号谱带PRO活性为小肠>大肠，黑线姬鼠小肠PRO活性比较：3号谱带=4号谱带>2号谱带，大肠PRO活性比较：2号谱带>3号谱带=4号谱带;8号谱带为大林姬鼠小肠特有带。

2.3 2种鼠消化系统中EST的电泳结果

大林姬鼠和黑线姬鼠EST电泳图谱（图3），根据电泳图谱制出谱带分布和电泳迁移率（表3）。

由图3、表3可知，大林姬鼠、黑线姬鼠EST共分出44条谱带，迁移率为0.130～0.810，其中大林姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出13、15、7、14条谱带;黑线姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出12、11、8、8条谱带。1、6、8、15、20、28、33、34、35、40、42、43、44号谱带为大林姬鼠特有带，2、7、9、17、19、21、22、29、37、39、41号谱带为黑线姬鼠特有带。

6、15、33、34、40、43号谱带为大林姬鼠胃特有谱带，活性：6号谱带>33号谱带>43号谱带>40号谱带>34号谱带=15号谱带;1、35号谱带为大林姬鼠小肠特有谱带，活性：1号谱带>35号谱带;8、20、28、30、42号谱带为大林姬鼠肝脏特有带，活性：28号谱带>30号谱带=42号谱带>8号谱带>20号谱带;14、17、19、21、22、37、39号谱带为黑线姬鼠胃特有谱带，活性：39号谱带>37号谱带>14号谱带=17号谱带>19号谱带=21号谱带=22号谱带;9号和29号谱带为黑线姬鼠小肠特有谱带，活性：9号谱带>29号谱带;2号谱带为黑线姬鼠大肠特有谱带。

3号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠小肠、大肠共有谱带，其活性为大林姬鼠>黑线姬鼠，大林姬鼠小肠与大肠活性比较为：小肠>大肠，黑线姬鼠小肠与大肠EST活性一致;4号谱带为大林姬鼠胃、大肠、小肠与黑线姬鼠大肠、小肠共有谱带，其中小肠EST活性比较：大林姬鼠=黑线姬鼠，大肠EST活性比较：黑线姬鼠>大林姬鼠，大林姬鼠EST活性比较：小肠>胃>大肠，黑线姬鼠EST比较：小肠>大肠;5号谱带为大林姬鼠胃、小肠、大肠与黑线姬鼠小肠共有带，其中大林姬鼠与黑线姬鼠小肠EST活性比较：大林姬鼠大于黑线姬鼠，大林姬鼠胃、小肠、大肠EST活性比较：小肠>胃>大肠;7号谱带胃黑线姬鼠胃和肝脏特有谱带，EST活性比较：胃>肝脏;10号谱带为大林姬鼠胃和肝脏与黑线姬鼠大肠共有有带，大林姬鼠胃和肝脏EST活性比较：胃>肝脏;11號谱带为大林姬鼠小肠、肝脏与黑线姬鼠小肠、大肠共有带，黑线姬鼠与大林姬鼠小肠EST活性：黑线姬鼠>大林姬鼠，大林姬鼠小肠EST活性>肝脏EST活性，黑线姬鼠小肠与大肠EST比较：小肠>大肠;12号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏共有谱带，其中大林姬鼠与黑线姬鼠小肠EST活性一致，黑线姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏EST活性比较为：小肠>大肠>胃=肝脏;13号谱带为大林姬鼠肝脏、小肠与黑线姬鼠肝脏共有带，大林姬鼠与黑线姬鼠肝脏EST活性比较：大林姬鼠>黑线姬鼠，大林姬鼠小肠与肝脏EST活性比较：小肠>肝脏;16号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠小肠共有带，EST活性比较：大林姬鼠>黑线姬鼠;18号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠肝脏共有谱带，EST活性比较：黑线姬鼠>大林姬鼠;23号谱带为大林姬鼠小肠和黑线姬鼠肝脏特有带，EST活性一致;24号谱带为大林姬鼠胃与黑线姬鼠胃、肝脏共有谱带，大林姬鼠与黑线姬鼠胃EST活性比较：大林姬鼠>黑线姬鼠，黑线姬鼠肝脏与胃脂肪酶活性一致;25号谱带为大林姬鼠小肠与肝脏共有有谱带，EST活性比较：肝脏>小肠;26号谱带为黑线姬鼠胃和大林姬鼠小肠共有谱带，EST活性比较：黑线姬鼠（胃）>大林姬鼠（小肠）;27号谱带为大林姬鼠小肠和肝脏与黑线姬鼠小肠所共有，大林姬鼠与黑线姬鼠小肠EST活性比较为黑线姬鼠>大林姬鼠，大林姬鼠小肠与肝脏EST活性比较：肝脏>小肠;31号谱带为大林姬鼠胃和小肠与黑线姬鼠胃所共有，大林姬鼠与黑线姬鼠胃EST活性一致，大林姬鼠胃和小肠EST活性一致;32号谱带为黑线姬鼠的小肠和大肠与大林姬鼠的大肠和肝脏所共有，EST活性比较：大林姬鼠（大肠）=黑线姬鼠（大肠）=大林姬鼠（肝脏）>黑线姬鼠（小肠）;36号谱带为大林姬鼠胃、大肠、肝脏共有带，EST活性比较：肝脏>大肠>胃;38号谱带为大林姬鼠大肠、肝脏与黑线姬鼠肝脏所共有，脂肪酶活性比较：黑线姬鼠（肝脏）>大林姬鼠（肝脏）>大林姬鼠（大肠）;41号谱带为黑线姬鼠小肠与大肠共有带，其脂肪酶活性一致;44号谱带为大林姬鼠小肠与大肠共有带，其EST活性一致。

2.4 2种鼠消化系统中SOD的电泳结果

大林姬鼠和黑线姬鼠SOD电泳图谱（图4），根据电泳图谱制出谱带分布和电泳迁移率（表4）。

由图4、表4可知，大林姬鼠、黑线姬鼠SOD共分出13条谱带，迁移率为0.096～0.843，其中大林姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出4、5、6、7条谱带;黑线姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出4、3、5、5条谱带。2、3、4、6、10、12号谱带为大林姬鼠特有谱带，5、7、8、13号谱带为黑线姬鼠特有谱带。

3号谱带为大林姬鼠肝脏特有带;4、6号谱带为大林姬鼠小肠特有带，其SOD活性一致;13号谱带为黑线姬鼠肝脏特有带。1号谱带为大林姬鼠与黑线姬鼠大肠、肝脏共有带，SOD活性一致;2号谱带为大林姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏共有带，SOD活性比较：胃=大肠=肝脏>小肠;5、7、8号谱带为黑线姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏共有谱带，SOD活性比较：5号谱带=7号谱带<8号谱带;9号谱带为大林姬鼠大肠与肝脏共有带，SOD活性比较：肝脏>大肠;10号谱带为大林姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏所共有，SOD活性比较为：肝脏>胃=大肠>小肠;11号谱带为大林姬鼠的胃、小肠、大肠、肝脏与黑线姬鼠的胃、大肠共有带，其SOD活性比较：大林姬鼠（肝）>大林姬鼠（胃）=大林姬鼠（小肠）=大林姬鼠（大肠）>黑线姬鼠（胃）=黑线姬鼠（大肠）;12号谱带为大林姬鼠的胃、大肠、肝脏共有带，其SOD活性比较：肝脏>胃>大肠。

3 讨论

大林姬鼠和黑线姬鼠AMY、PRO、EST 3种主要消化酶和SOD中均有表达。其中，大林姬鼠和黑线姬鼠在胃部AMY分别分离出6、4条谱带，由此可见在胃部消化水解淀粉的能力大林姬鼠高于黑线姬鼠;大林姬鼠和黑线姬鼠在小肠AMY分别分离出5、6条谱带，说明大林姬鼠和黑线姬鼠在小肠消化水解淀粉能力相似，但略低于黑线姬鼠;在大肠，大林姬鼠和黑线姬鼠分别分离出4、5条谱带，说明在大肠处大林姬鼠消化水解淀粉的能力略低于黑线姬鼠;在肝脏，大林姬鼠和黑线姬鼠分别分离出5、3条谱带，由此可见，大林姬鼠在肝脏消化水解淀粉的能力高于黑线姬鼠;大林姬鼠在胃、大肠和肝脏均无PRO的分布，黑线姬鼠在胃和肝脏也无PRO的分布，大林姬鼠和黑线姬鼠在小肠分别分离出4、6条谱带，说明黑线姬鼠在小肠消化蛋白质的能力强于大林姬鼠;大林姬鼠和黑线姬鼠在胃部EST分别分离出13、12条谱带，说明大林姬鼠在胃部消化脂肪的能力略高于黑线姬鼠;大林姬鼠和黑线姬鼠在小肠EST分别分离出15、11条谱带，由此可见，大林姬鼠在小肠消化脂肪的能力明显高于黑线姬鼠;大林姬鼠和黑线姬鼠在大肠EST酶分别分离出7、8条谱带，说明在大肠大林姬鼠和黑线姬鼠消化脂肪的能力相似，但黑线姬鼠略强于大林姬鼠;大林姬鼠和黑线姬鼠在肝脏EST分别分离出14、8条谱带，说明大林姬鼠在肝脏消化脂肪的能力明显高于黑线姬鼠。

综上所述，大林姬鼠和黑线姬鼠消化系统中：EST分离出的谱带数目最多，PMY次之，PRO最少，大林姬鼠和黑线姬鼠在生境选择上主要以农林混交地和针阔混交林位主要栖息地。在环境资源充足时大林姬鼠和黑线姬鼠会优先取食植物种子等富含脂肪的植物，如松子、榛子等;在食物相对资源匮乏时和作为其备选食物或消遣食物时也取食含有淀粉的农作物，如玉米、大豆等，和含有蛋白质的昆虫、两栖爬行类的蛙类等。这与雍仲禹等[13]和杨春文[14]的报道相符。

由大林姬鼠和黑线姬鼠SOD电泳图谱中可知，大林姬鼠在胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出4、5、6、7条谱带，黑线姬鼠在胃、小肠、大肠、肝脏分别分离出4、3、5、5条谱带，大林姬鼠和黑线姬鼠在胃部SOD活性一致，在小肠、大肠、肝脏SOD活性大林姬鼠均强于黑线姬鼠，SOD在抗辐射损伤、抗炎症、预防衰老以及防治肿瘤方面起重要作用[15]，大林姬鼠和黑线姬鼠在肝脏SOD分布最多，说明肝脏在动物应对外界环境阻力方面起重要作用。2种鼠SOD电泳图谱可以说明，大林姬鼠相比黑线姬鼠有更强的抗逆性。

4 结论

采用PAGE法对大林姬鼠和黑线姬鼠胃、小肠、大肠、肝脏4个部位的AMY、EST、PRO 3种主要消化酶和SOD进行分析。结果表明，2种鼠在胃、小肠、大肠、肝脏4个部位几种酶的电泳谱带分布和活性存在明显差别。大林姬鼠和黑线姬鼠作为实验动物具有野外分布广、易捕捉、对饲养条件要求低等优势，同时这2种鼠也是农林业主要害鼠，本试验从生物化学角度出发，了解大林姬鼠和黑线姬鼠的取食倾向和食性能更加有益于其作为实验动物的饲养和对农林业害鼠的防治。

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