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水温对黄鳝消化酶活性的影响

2022-11-30安雨琪张文平周秋白胡重华周磊涛黄广华梁立文张亚洲

水产养殖 2022年11期
关键词:胰脏消化酶黄鳝

安雨琪,张文平,周秋白,胡重华,周磊涛,黄广华,梁立文,张亚洲

(江西农业大学动物科学技术学院,江西农业大学特种水产研究所,江西 南昌 330045)

黄鳝(Monopterus albus)隶属于合鳃鱼目,合鳃科,黄鳝属,体表无鳞片,呈细长形,生活于水体底层,主要以各种水生动物为食,在我国分布较广,具有较好的养殖前景。目前黄鳝养殖量越来越大,但喂养的饲料主要是冰鲜鱼,或在冰鲜鱼中添加少量配合饲料,还未见完全使用配合饲料养殖成功的报道。随着野生鱼类资源减少,配合饲料全部替代冰鲜鱼是必然趋势。黄鳝消化道结构外观简单,仅为一根“I”形管道,其消化机制不完全清楚。

鱼类消化道中消化酶的活性是反映其消化生理的重要内容,对于鱼类养殖过程中饲料的合理开发具有重要意义[1]。国内学者对黄鳝消化酶活性进行了研究[2-4]。戴贤君等[2]认为,黄鳝不同生长阶段,消化酶存在显著性差异;郇志利等[3]发现,3 种规格的黄鳝之间消化酶活性存在差异;赵东海[4]研究发现,在不同的饲养水温及不同的反应温度下,消化酶的活性,存在随温度升高呈现先增加后降低的趋势;刘庄鹏等[5]研究发现,越冬对黄鳝蛋白酶活性有显著影响,但对淀粉酶、脂肪酶影响不大。鱼类消化酶活性受到个体规格、环境温度、食物来源的影响[6]。现设置5 种不同水温,涵盖黄鳝越冬期和常规养殖生长温度,分析不同温度对黄鳝肝胰脏、胃、前肠、后肠的消化酶的影响,探寻黄鳝消化酶活性较强时的养殖水温,为判定其适宜摄食的水温、制定不同温度下投喂策略提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验地位于江西农业大学黄鳝养殖基地,时间为2021 年3—8 月份。每日黄鳝饱食投喂相同蛋白质含量45%、脂肪含量8%的自制黄鳝饲料。试验分为 5 个温度组(1—5 组):6,16,26,28,32 ℃。待养殖温度稳定在设定温度时,养殖2 周、饥饿24 h 后取样,每组取6 尾,共30 尾。解剖黄鳝取其肝胰脏、胃、前肠、后肠,液氮速冻后置于-80 ℃的冰箱内保存备用。

1.2 酶液的制备

将冰箱内一定量肝胰脏、胃、前肠、后肠取出解冻,称质量,并按质量(m)∶体积(V)=1∶9 的比例,根据南京建成生物工程研究所的淀粉酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、脂肪酶试剂盒说明书,加入生理盐水或匀浆介质,在冰水浴条件下机械匀浆,匀浆液于2 500 r/min离心10 min,取上清液测定酶活性。

1.3 消化酶活力测定

消化酶的测定按照南京建成生物工程研究所的试剂盒说明书操作。淀粉酶的单位定义为组织中1 mg 蛋白在37 ℃与底物作用30 min,水解10 mg淀粉定义为1 个酶活力单位(U/mg);脂肪酶的单位定义为组织中每克蛋白在37 ℃条件下与底物反应1 min,每消耗 1 μmol 底物为 1 个酶活力单位(U/g);胃蛋白酶的单位定义为每毫克组织蛋白在37 ℃条件下每分钟分解蛋白生成1 μg 酪氨酸相当于1 个酶活力单位(U/mg);胰蛋白酶定义为在37 ℃条件下,每毫克蛋白中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003 即为1 个酶活力单位(U/mg)。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2016 和SPSS 22.0 进行统计,作单因素方差分析(one-way ANOVA),若处理间差异显著,再用Duncan’s 法进行多重比较,显著水平为P<0.05。试验结果以“平均数±标准误(Mean±SE)”表示。

2 结果与分析

2.1 不同水温黄鳝不同组织器官淀粉酶活性

不同水温黄鳝不同组织器官淀粉酶活性见图1。由图1 可见,随着水温的升高,肝胰脏淀粉酶28 ℃组显著高于其他组(P<0.05),其他无显著性差异;胃淀粉酶26 ℃组显著高于其他组,28 ℃组显著高于 6,16,32 ℃组,32 ℃组显著高于 6 和 16 ℃组(P<0.05);前肠淀粉酶26 ℃组显著高于其他组,28和32 ℃组显著高于 6 和 16 ℃组(P<0.05);后肠淀粉酶26 ℃组显著高于其他组,28 ℃组显著高于6,16,32 ℃组,32 ℃组显著高于 6 ℃组(P<0.05)。相同温度不同组织比较,6 ℃时,肝胰脏淀粉酶显著高于后肠淀粉酶(P<0.05);16 ℃时,前肠、后肠淀粉酶显著高于胃淀粉酶(P<0.05);26,28,32 ℃时,前肠淀粉酶显著高于其他组(P<0.05),28 ℃时,肝胰脏显著高于胃、后肠(P<0.05)。

图1 不同水温黄鳝不同组织器官淀粉酶活性

2.2 不同水温黄鳝不同组织胰蛋白酶活性

不同水温黄鳝不同组织器官胰蛋白酶活力见图2。由2 可见,随着水温的升高,肝胰脏胰蛋白酶26 ℃组显著性高于其他组(P<0.05);前肠胰蛋白酶26 ℃组显著高于其他组,28 ℃组显著高于6,16 ℃组,32 ℃组显著高于 6 ℃组(P<0.05);后肠胰蛋白酶26 ℃组显著高于其他组(P<0.05)。不同组织在各水温条件下前肠胰蛋白酶均显著高于其他组织(P<0.05)。

图2 不同水温黄鳝不同组织器官胰蛋白酶活性

2.3 不同水温黄鳝胃蛋白酶活性

不同水温下黄鳝不同组织器官胃蛋白酶活性见图3。由图3 可见,随着水温的升高,胃蛋白酶26 ℃组显著高于其他组,6 和28 ℃组显著高于16 ℃组(P<0.05)。

图3 不同水温胃蛋白酶活性

2.4 不同水温黄鳝不同组织器官脂肪酶活性

不同水温及不同组织黄鳝脂肪酶活性见图4。由图4 可见,不同温度下肝胰脏脂肪酶无显著性差异(P>0.05);胃脂肪酶26 ℃组显著高于其他组(P<0.05),6 ℃组显著高于 28 和 32 ℃组,28 ℃组显著高于32 ℃组(P<0.05);前肠脂肪酶26 ℃组显著高于其他组,28、32 ℃组显著高于 6 和 16 ℃组(P<0.05);后肠脂肪酶 26 ℃组显著高于 16,28,32 ℃组,6 ℃组显著高于16 ℃组(P<0.05)。不同组织比较前肠脂肪酶活性均最高,后肠脂肪酶活性高于胃和肝胰脏。6 ℃时,前肠脂肪酶显著高于肝胰脏、胃脂肪酶,后肠脂肪酶显著高于胃脂肪酶(P<0.05);16 ℃时,前肠脂肪酶仅显著高于胃脂肪酶(P<0.05);26、28 ℃时,前肠脂肪酶显著高于其他组(P<0.05);32 ℃时,前肠脂肪酶显著高于其他组织,肝胰脏、后肠脂肪酶显著高于胃脂肪酶(P<0.05)。

图4 不同水温不同组织器官脂肪酶活性

3 讨论

3.1 不同温度消化酶活性

试验结果表明,黄鳝在不同的养殖水温下,其组织的消化酶活性随着水温的升高发生变化,胃、前肠、后肠的各种消化酶均在26 ℃时出现活性最高值,32 ℃组黄鳝消化酶活性显著低于26 和28 ℃组,与陈精本等[7]的研究结果相接近,与周文宗等[8]研究发现水温对黄鳝最大摄食率存在影响,并得出最佳食欲温度为30.8 ℃的试验结果存在一定差异。分析差异原因,可能是该试验使用的黄鳝体质量较小,在较高的温度下生长速度快,摄食量较大。鱼类的摄食与消化酶活性相关,陈芳等[9]认为,水温对鱼类的摄食、生长的作用,主要是对鱼体整体起作用,水温不仅直接对消化酶活性起作用,还通过影响代谢、促进胃肠蠕动等行为,促进食物的消化吸收,提高摄食量。而随着水温的升高,黄鳝的摄食量存在先升高后下降的趋势,温度升高至32 ℃以上,消化酶活性降低,与周文宗等[8]研究黄鳝的摄食量减少结果相似,过高过低的温度会因高温胁迫或低温胁迫影响黄鳝摄食量。本研究中,黄鳝的消化酶活性呈现随水温升高先上升后下降的趋势,建议水温上升到26 ℃时,应增加投喂量,水温高于32 ℃时,应考虑减少黄鳝饲料的投喂量。本研究发现在水温6 ℃时,各组织中脂肪酶活性均比16 ℃时的脂肪酶活性高,且在后肠中差异显著。姜大丽等[10]发现,在0~8 ℃水温下,银鲫幼鱼高脂组生长情况均好于低脂组,由于脂类在抵抗低温胁迫中有重要作用,鲤也在温度降低的情况下脂肪需求增加[11],推测黄鳝可能在低水温时,生理活动较高温时更依靠脂肪代谢维持所需能量,其机制有待进一步研究。

3.2 不同组织器官消化酶活性

综合试验结果,黄鳝不同组织器官中前肠消化酶活性均最高,胰蛋白酶活性由高到低分别为:前肠、后肠、肝胰脏;淀粉酶活性前肠、后肠、肝胰脏、胃;脂肪酶活性前肠、后肠、肝胰脏、胃,3 种酶活性在不同组织间的差异大部分与刘家芳等[12]的研究结果相似,且淀粉酶及蛋白酶在前肠活性最高(与伍莉等[13]研究结果一致)。杨鑫[14]研究发现,在不同蛋白质水平下,肠道蛋白酶、脂肪酶活性最高;刘瑜[15]研究发现,不同铜水平下,肠道蛋白酶、淀粉酶活性最高,证明黄鳝的主要消化活动在前肠。部分消化酶活性与其他研究得出的结论不完全相同的原因,可能是与投喂饲料的成分、取样的位置等不同有关。

3.3 消化酶活性与食性关系

不同消化酶活性差异分析表明,黄鳝胰蛋白酶活性较高,与伍莉等[16]的研究结果类似。吴婷婷等[17]研究表明,蛋白酶活性强度受鱼的食性影响,蛋白酶活性由高到低分别为:肉食性鱼类、杂食性鱼类、滤食性鱼类、草食性鱼类,但脂肪酶与淀粉酶受食性的影响不明显。本试验测定的黄鳝胰蛋白酶活性高于草食性的草鱼[18-19]、杂食性的鲫[20],淀粉酶与草鱼、鲫相差不大,脂肪酶活性与草鱼相近,但小于鲫的脂肪酶活性[19],结果与黄鳝为肉食性鱼类相吻合[3]。黄鳝消化酶活性中变化最大的是胰蛋白酶,蛋白酶对消化的影响比淀粉酶及脂肪酶大,由于黄鳝为肉食性鱼类,要保证黄鳝摄食和生长,黄鳝饲料配制应注意使用动物源性蛋白质。

4 结论

黄鳝主要消化活动在前肠,从消化酶活性来看,适宜摄食生长的水温为26~28 ℃。在该水温下黄鳝消化酶活力较高,消化能力强,26 ℃是最适合黄鳝摄食生长的水温。黄鳝在低温条件下,可适当增加饲料脂肪含量;在高温条件下适当减少饲料脂肪含量,增加蛋白和淀粉含量,水温高于32 ℃时,应考虑减少黄鳝饲料的投喂。

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