甜菜堿對黃鱔消化酶活性的影響

胡武波,阮國良,楊代勤 (長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,湖北荊州434025)

甜菜堿是從甜菜加工副產(chǎn)品中提取的甘氨酸甲基內(nèi)酯,對魚類有誘食、促生長、降低飼料系數(shù)和促進(jìn)脂肪代謝等作用[1],現(xiàn)作為誘食劑廣泛應(yīng)用于飼料生產(chǎn)中。關(guān)于甜菜堿對黃鱔存活、生長、肝胰臟脂肪含量及非特異性免疫的影響已有報(bào)道[2-3],但有關(guān)甜菜堿對魚類消化酶活性影響的研究尚少[4]。為了進(jìn)一步了解甜菜堿對黃鱔消化、體內(nèi)物質(zhì)代謝和對營養(yǎng)物質(zhì)利用的影響,本研究以黃鱔 (Monopterusalbus)為對象,探討了甜菜堿對其消化酶活性的影響,以期更深入了解甜菜堿的作用機(jī)理。現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)黃鱔為長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院水產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)基地養(yǎng)殖的個體,試驗(yàn)個體體重基本一致,平均為42.7±6.7g,已通過馴化能正常攝取配合飼料。

1.2 方法

試驗(yàn)在長江大學(xué)黃鱔養(yǎng)殖基地進(jìn)行,試驗(yàn)周期65d,各組別試驗(yàn)飼料配方見表1,其中甜菜堿分別按0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、5.0g/100g等7個梯度添加,每個梯度3個重復(fù)。

表1 試驗(yàn)飼料配方 g/100g

試驗(yàn)飼料為過70目篩的粉料,在投喂前用水調(diào)成面團(tuán)狀,定點(diǎn)投入池底。試驗(yàn)養(yǎng)殖池為水泥池,面積12m2,每池水面種植水花生以遮蔭降低水溫和供黃鱔棲息,池底無泥。每池投放試驗(yàn)鱔3000g,經(jīng)5d馴養(yǎng),黃鱔適宜水泥池環(huán)境并攝食正常后,開始進(jìn)行試驗(yàn)。每天投食量按黃鱔體重的3%進(jìn)行投喂,每日投喂1次,投食時(shí)間在每天傍晚6～7時(shí)。每天觀察黃鱔吃食情況,未吃完的飼料第二天早晨收集稱重。試驗(yàn)期間每天換水1次,以保證水質(zhì)清潔。

1.3 粗酶液制備及消化酶活性測定

試驗(yàn)前,將黃鱔停止投喂1d,并隨后置于清水中4～6h,將活鱔殺死,立即解剖,迅速取出所有內(nèi)臟,置于冰塊中,分離出胃、腸道和肝胰臟,剪開胃和腸道,腸道等分為2段,用冰凍重蒸水沖洗胃和腸內(nèi)壁,經(jīng)脫脂棉球輕輕擦拭干凈后,分別刮下其粘膜.將每5尾魚相同組織、相同部位的粘膜合并為一個樣品,每個樣品設(shè)3個重復(fù)。將獲得的樣品放入勻漿器中,伺時(shí)將勻漿器外套置于冰水中,低溫下勻漿,勻漿液經(jīng)高速冷凍離心機(jī)離心30min(12000r/min),所得上清液即為消化酶樣品,置于冰箱中保存,24h內(nèi)測定完所有酶活性指標(biāo)。消化酶活性的測定方法及酶活力的表示方法參照文獻(xiàn) [5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜菜堿對黃鱔蛋白酶活性的影響

飼料中添加甜菜堿對黃鱔消化器官蛋白酶活性會產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)甜菜堿在飼料中的添加量在0.0～5.0g/100g時(shí),隨著其添加量的增加,黃鱔胃、前腸、后腸和肝胰臟的蛋白酶活性均呈上升趨勢,但添加量增加到1.5g/100g后,隨著添加量的繼續(xù)增加,其活性增加較慢 (表2)。經(jīng)檢驗(yàn),甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g的兩組黃鱔蛋白酶活性雖較未加甜菜堿組的蛋白酶活性高,但差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組黃鱔,其蛋白酶活性不僅比未加甜菜堿組的蛋白酶活性高,而且差異顯著 (P＜0.05);甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組黃鱔蛋白酶活性比甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g兩組黃鱔的蛋白酶活性高,且差異顯著 (P＜0.05);但甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g的兩組黃鱔間的蛋白酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組之間的蛋白酶活性差異不顯著 (P＞0.05)。這表明黃鱔飼料中甜菜堿添加量適宜,能有效提高黃鱔的蛋白酶活性,增加黃鱔對蛋白質(zhì)的消化能力,但添加量過多時(shí),對提高黃鱔蛋白酶活性的作用不顯著。

表2 不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔的蛋白酶活性

2.2 甜菜堿對黃鱔胰蛋白酶活性的影響

不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔各消化器官的胰蛋白酶活性測定結(jié)果見表3。由表3可見,飼料中添加不同含量的甜菜堿對黃鱔胃、前腸、后腸和肝胰臟的胰蛋白酶活性會產(chǎn)生影響。當(dāng)甜菜堿添加量在0.0～5.0g/100g時(shí),隨著其添加量的增加,各消化器官的胰蛋白酶活性呈上升的趨勢,較高含量甜菜堿組的胰蛋白酶活性比低含量甜菜堿組的胰蛋白酶活性高。經(jīng)檢驗(yàn),甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g的兩組黃鱔胰蛋白酶活性與未添加甜菜堿組的胰蛋白酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組黃鱔胰蛋白酶活性與未添加甜菜堿組和添加0.5g、1.0g/100g組的胰蛋白酶活性差異顯著 (P＜0.05),其中肝胰臟極顯著 (P＜0.01);但甜菜堿添加量為 0.5、1.0g/100g兩組間胰蛋白酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組之間的胰蛋白酶活性差異不顯著 (P＞0.05)。這表明黃鱔飼料中加入適量的甜菜堿能有效提高黃鱔的胰蛋白酶活性,增加對食物的消化能力,但添加量超過1.5g/100g時(shí),其作用效果不顯著。

表3 不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔的胰蛋白酶活性

2.3 甜菜堿對黃鱔淀粉酶活性的影響

飼料中添加甜菜堿對黃鱔各消化器官的淀粉酶活性會產(chǎn)生影響。從表4可以看出,隨著飼料中甜菜堿添加量的增加,黃鱔各消化器官的淀粉酶活性也隨之增加。經(jīng)檢驗(yàn),甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g兩組的淀粉酶活性與未添加甜菜堿組的淀粉酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組黃鱔的淀粉酶活性與未添加甜菜堿組和添加量為0.5、1.0g/100g組的淀粉酶活性差異顯著 (P＜0.05);但甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g兩組之間的淀粉酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組之間的淀粉酶活性差異不顯著(P＞0.05)。這表明黃鱔飼料中添加適量的甜菜堿能有效提高黃鱔的淀粉酶的活性,提高黃鱔對食物中淀粉的消化能力,但添加量超過1.5g/100g時(shí),其作用效果不會隨添加量的增加而顯著增加。

表4 不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔的淀粉酶活性

2.4 甜菜堿對黃鱔脂肪酶活性的影響

不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔消化器官脂肪酶的活性測定結(jié)果見表5。從表5可以看出,飼料中添加的甜菜堿含量不同,黃鱔胃、前腸、后腸和肝胰臟內(nèi)的脂肪酶活性也不同,隨著飼料中甜菜堿添加量的增加,各消化器官黃鱔脂肪酶的活性也隨之增加。經(jīng)檢驗(yàn),甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g兩組黃鱔的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性與未添加甜菜堿組的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組黃鱔的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性與未添加甜菜堿組的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性差異顯著 (P＜0.05);但甜菜堿添加量為0.5、1.0g/100g兩組之間的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性差異不顯著 (P＞0.05),甜菜堿添加量為 1.5、2.0、3.0、5.0g/100g的各組之間的后腸與肝胰臟的脂肪酶活性差異不顯著 (P＞0.05);而各甜菜堿添加組的胃與前腸的脂肪酶活性雖隨添加量增加而增加,但與未加甜菜堿組的脂肪酶活性的差異均不顯著 (P＞0.05)。表明黃鱔飼料中添加適量的甜菜堿能有效提高黃鱔的后腸和肝胰臟的脂肪酶的活性,但對胃和前腸的脂肪酶活性的影響不大。其添加量超過1.5g/100g后,隨著添加量的繼續(xù)增加,其提高肝胰臟和后腸的脂肪酶活性的作用不顯著。

表5 不同甜菜堿添加量試驗(yàn)組黃鱔的脂肪酶活性

3 討論與小結(jié)

甜菜堿在魚類飼料中常作為誘食物質(zhì)加入。如Carr(1982)發(fā)現(xiàn)在體兔牙鯛和金鰭鋸鰓石鱸的5種飼料中,起誘食作用的主要是甜菜堿和某些氨基酸,Fuzessery等 (1975)發(fā)現(xiàn),就單一物質(zhì)而言,甜菜堿和牛磺酸對5種海水蝦和蟹的促攝作用最強(qiáng)[6]。本研究顯示,飼料中添加甜菜堿可以增加黃鱔對配合飼料的喜食性,這表明甜菜堿可能促使了黃鱔的攝食興奮[7]。

除了誘食作用之外,適量的甜菜堿對魚類的生長和消化酶亦有影響。Clarke等[8]研究發(fā)現(xiàn),1齡大麻哈魚的飼料中甜菜堿添加量為1.0g/100g能顯著促進(jìn)該魚的生長,以1.0g/100g添加量為最佳添加量;對尼羅羅非魚的研究表明,肝胰臟和腸道消化酶 (蛋白酶和淀粉酶)活性最大時(shí)的甜菜堿添加量分別為1.5g/100g和0.5g/100g[7],而長吻鮠肝胰臟和腸道蛋白酶活性最大時(shí)的甜菜堿添加量分別為0.7g/100g和0.5g/100g[4]。伍莉等[9]研究表明,添加0.5g/100g的甜菜堿可增加斑點(diǎn)叉尾鮰腸道的蛋白酶和淀粉酶活性;本研究表明,黃鱔各消化系統(tǒng)各組織中蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性均以飼料中甜菜堿添加含量達(dá)到1.5g/100g以上時(shí)為最大值,這說明甜菜堿對魚類不同消化器官消化酶活性的影響不同,且在不同魚類飼料中其適宜添加量存在一定差異。

本研究發(fā)現(xiàn),甜菜堿對各消化器官不同的消化酶活性影響的程度不一樣,如甜菜堿能極顯著地影響到肝胰臟內(nèi)的胰蛋白酶活性、而對胃和前腸的脂肪酶活性的影響則不顯著,這可能反映出不同消化器官內(nèi)不同消化酶的活性達(dá)到最高所需飼料中甜菜堿添加量的不同,也可能是甜菜堿通過誘食和參與機(jī)體內(nèi)甲基化等作用,使黃鱔肝胰臟內(nèi)胰蛋白酶、各消化器官的蛋白酶與淀粉酶活性增加快,而胃和前腸內(nèi)的脂肪酶活性增加則較慢,其影響機(jī)理有等進(jìn)一步研究。此外,馮家斌等[3]的研究表明,當(dāng)飼料中添加0.8g/100g的甜菜堿時(shí),黃鱔的存活率、生長率和非特異性免疫功能均為最優(yōu),但在陳芳等[2]的報(bào)道中,當(dāng)飼料甜菜堿添加量在1.5～2.0g/100g時(shí),黃鱔生長率最高,飼料系數(shù)最低,肝胰臟脂肪含量較少。因此,結(jié)合上述研究及本研究的結(jié)果,同時(shí)考慮到甜菜堿的添加成本,黃鱔飼料的甜菜堿添加量在1.0～1.5g/100g為宜。

[1]劉瑞生.甜菜堿在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上的研究應(yīng)用進(jìn)展[J].湖南飼料,2008,(2):27-29.

[2]陳 芳,楊代勤,阮國良.甜菜堿對黃鱔生長及肌肉與肝胰臟脂肪含量的影響研究 [J].湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào),2004,24(3):190-192.

[3]馮家斌,阮國良,楊代勤.不同劑量甜菜堿對黃鱔存活、生長和免疫能力的影響 [J].飼料工業(yè),2006,27(14):27-28.

[4]楊加瓊,黃 軍.甜菜堿對長吻鮠主要消化器官蛋白酶的影響[J].飼料工業(yè),2006,27(22):22-24.

[5]阮國良,楊代勤,嚴(yán)安生.不同發(fā)育時(shí)期月鱧消化酶活性的變化[J].水生態(tài)學(xué)雜志,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]閻稀柱,邱嶺泉.飼料中添加甜菜堿對尼羅羅非魚蛋白酶、淀粉酶活性的影響 [J].中國水產(chǎn)科學(xué),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,陳鵬飛,羅紹祿,等.不同添加劑對斑點(diǎn)叉尾鮰腸道蛋白酶、淀粉酶活力的影響 [J].飼料研究,2002,(1):4-7.