耳鮑消化酶活力的研究

王林桂 , 王小兵 , 黃 勃

(1. 海南大學 海洋學院, 海南 ?？?570228; 2. 海南大學 材料與化工學院, 海南 ?？?70228)

耳鮑消化酶活力的研究

王林桂1, 王小兵2, 黃 勃1

(1. 海南大學 海洋學院, 海南 ?？?570228; 2. 海南大學 材料與化工學院, 海南 ?？?70228)

對人工養殖條件下體長0.52～7.05cm耳鮑(Haliotis asinina)的消化酶活力進行了研究。結果表明,淀粉酶活力隨體長的增加而減小, 纖維素酶活力隨體長的增加而遞增, 脂肪酶活力隨體長的增加無明顯變化, 不同部位酶活力依次為: 胃 ＞ 消 化腺 ＞ 腸。方差分析表明: 同體長組別, 淀粉酶活力在胃、腸間存在顯著差異(P＜0.05), 在消化腺與腸間, 胃與消化腺間無顯著差異(P＞0.05); 纖維素酶活力在胃與消化腺、腸間存在顯著差異(P＜0.05), 在消化腺與腸間無顯著差異(P＞0.05)。

耳鮑(Haliotis asinina); 消化酶活力; 消化腺

耳鮑(Haliotis asinina)又稱驢耳鮑, 是一種海產經濟貝類, 具有極高的食用價值和藥用價值[1]。耳鮑隸屬于軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、前鰓亞綱(Prosobranchia)、原始腹足目(Archaeogastropoda)、鮑科(Haliotidae)、鮑屬(Haliotis)[2]。耳鮑和九孔鮑及雜色鮑同屬暖水性鮑, 分布于熱帶和亞熱帶海洋。在中國主要分布在東南沿海, 以海南島沿海分布較多, 是重要的鮑魚經濟品種之一。2002年作者對耳鮑人工養殖的可行性進行了研究, 2004年獲得國家 863計劃資助進一步對人工育苗進行研究并取得了成功, 目前, 正在進行大規模人工養殖推廣。從其他海洋動物人工養殖推廣的經驗來看, 研制出符合動物生長發育營養需求的全價人工飼料是成功推廣的關鍵之一, 而動物消化酶活性是決定飼料配方的理論基礎[3]。國外對鮑消化酶的研究早有報道,如: 日本盤鮑(H.discus discus)[4-5], 皺紋盤鮑(H.discus hannai)[6-7], 西式鮑(H.sieboldii)[8-10], 大鮑(H.gigantean)[11], 南非鮑(H.midae)[12-16], 黑唇鮑(H.rubra)[17], 綠唇鮑(H.laevigata)[18], 綠鮑(H.fulgens)[19-20].國內對鮑消化酶的研究報道有皺紋盤鮑[21-22]以及雜色鮑和九孔 鮑[23], 這些研究成果表明不同種鮑的消化酶活力有明顯差異, 同種鮑不同生長階段消化酶活力也有明顯差異。耳鮑消化酶的研究, 國內未見報道。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

本研究所用材料于2007年6月取自海南省三亞市漁業貿易公司龍坡鮑魚基地, 按規格不同共分為7組, 每組5只鮑魚, 其平均體長如表1所示。

1.2 樣品處理及酶測定方法

將規格在3 cm以上各組的樣品分別去殼后解剖出消化腺、胃和腸, 放入研缽中加入冰水混合物分別進行充分研磨, 規格1.3 cm以下個體進行整體研磨。研磨在0~4℃條件下進行, 研磨液4 000 r/min離心3次, 每次 5 min, 棄沉淀, 取上清液測定各種消化酶活力。

1.2.1 纖維素酶活力的測定

纖維素酶活力的測定參考文獻[24],其反應原理為纖維素酶從纖維素中分解出還原糖。還原糖又同3,5-二硝基水楊酸發生反應, 產生一種黃橙混合色,可通過用分光光度法測定其色深, 來算出纖維素酶的活力。具體操作為將1.0 mL酶溶液滴入一支具有刻度的 25 mL試管, 置于水浴中加熱至 40℃。加4.0 mL已預熱的底物溶液, 混合, 精確5 min之后加1.0 mL 2mol/LNaOH溶液和2.0 mL指示劑溶液, 使其反應終止。將試管置于沸水浴中, 5 min后流水冷卻。用蒸餾水定容到20 mL后用分光光度計在490 nm處以空白值參比測定吸光度, 并以1mL滅活酶液代替作為空白對照。10個纖維素酶單位相當于每分鐘內釋放出相當于 1μmol葡萄糖的還原糖量時所需要的酶量。

表1 不同組別耳鮑的平均體長Tab. 1 The average body length of Haliotis asinina

1.2.2 淀粉酶活力的測定

淀粉酶活力的測定參考文獻[24], 其原理為淀粉酶從淀粉中分解出還原物質?？梢詮钠渑c3, 5-二硝基水楊酸的還原反應能力來測定這些還原物質,以一水麥芽糖計算。其具體操作步驟為: 用移液管將1.0 mL底物溶液移入一試管, 并加熱至25℃。加1.0 mL酶溶液搖勻, 保溫3 min后加2 mL指示劑溶液,終止反應。將此溶液置于水浴中5 min后, 取出來置于冰水中或進行流水冷卻, 隨后用蒸餾水定容至 20 mL。用分光光度計在490 nm處, 以空值為參比測定其顏色深度。并以1 mL滅活酶液代替作為空白對照。1個淀粉酶單位(用U表示)相當于在規定條件下釋放1 mg還原碳水化合物(以一水麥芽糖計算)時所需酶量。

1.2.3 脂肪酶活力的測定

脂肪酶活力的測定參考文獻[25], 脂肪酶為一種水解酶, 在一定條件下, 可以把甘油三酯脂肪逐步水解, 最后生成甘油及相應的脂肪酸。用已知濃度的標準溶液對水解進行滴定, 即可定量求出脂肪酸的量, 從而求出脂肪酶活力。具體操作步驟為: 加 5 mL pH 7.5, 濃度為0.025 mol/L磷酸緩沖液和4 mL聚乙烯醇橄欖油乳化液于三角瓶中, 置 40℃水浴中預熱10 min。加入酶液1mL, 40℃保溫15 min, 立即加入 15mL95%的乙醇終止酶反應。加酚酞指示劑2~3滴后以濃度為0.05 mol/LNaOH標準溶液滴定到微紅色, 記下NaOH溶液的消耗體積, 并以1 mL滅活酶液代替作為空白對照。1個脂肪酶單位(用U表示)相當于在實驗條件下釋放出 1 μmol醋酸所需的量。

1.3 數據處理與分析

實驗所得數據采用SPSS11.0統計軟件進行方差分析, 0.05作為差異顯著水平。

2 結果與分析

2.1 不同體長耳鮑淀粉酶活力

從表 2可知, 在人工養殖條件下, 淀粉酶活力隨著體長的增加而減小, 體長 3cm以上耳鮑胃、消化腺和腸中淀粉酶活力平均值依次為: 7.55、7.18、7.05, 不同部位淀粉酶活力依次為: 胃 ＞ 消 化腺＞腸。同體長組別, 淀粉酶活力在胃與腸間顯著差異(P＜0.05), 在胃與消化腺、消化腺與腸間無顯著差異(P＞0.05)。

表2 不同體長耳鮑淀粉酶活力(U/mg)Tab. 2 Activity of amylase enzyme of Haliotis asinina

2.2 不同體長耳鮑纖維素酶活力從表 3可知, 纖維素酶活力隨著體長的增加而

遞增, 胃、消化腺和腸中纖維素酶活力平均值依次為:15.94、11.89、11.72; 不同部位纖維素酶活力依次為:

胃 ＞ 消 化腺 ＞ 腸。同體長組別, 纖維素酶活力在胃與

消化腺、腸間存在顯著差異(P＜0.05), 在消化腺與腸

間無顯著差異(P＞0.05)。

2.3 不同體長耳鮑脂肪酶活力

從表4可知, 脂肪酶活力隨體長的增加無明顯變化,胃、消化腺及腸中脂肪酶活力平均值依次為: 0.40、0.35、0.32。不同部位脂肪酶活力依次為: 胃 ＞ 消 化腺＞ 腸。

3 討論

參照黃勃等[23]對雜色鮑與九孔鮑消化酶活力的研究, 對耳鮑與雜色鮑、九孔鮑消化酶活力的比較可以看出, 耳鮑消化酶活力與體長之間的相互變化趨勢與前兩種鮑相一致, 但在不同生長階段, 耳鮑身體不同部位的纖維素酶活力都遠遠大于雜色鮑、九孔鮑(圖1~圖3); 淀粉酶的活力在多數情況下也是如此(圖4~圖6), 但在體長達到5 cm以上時, 耳鮑腸、消化腺淀粉酶活力與雜色鮑、九孔鮑相差無幾, 而胃淀粉酶的活力要遠遠低于雜色鮑、九孔鮑。

表3 不同體長耳鮑纖維素酶活力(U/mg)Tab. 3 Activity of cellulase enzymes of Haliotis asinine (U/mg)

表4 不同體長耳鮑脂肪酶活力(U/mg)Tab. 4 Activity of lipase enzymes of Haliotis asinine (U/mg)

圖1 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑胃纖維素酶活力比較Fig. 1 Comparison on of cellulase activity in stomach among H.asinina,H.diversicolor diversicolor and H.diversicolor aquatilis

動物體內消化酶活力變化與其個體生長發育的新陳代謝水平有關, 個體的生長發育是伴隨攝食量的增多、營養物質消化吸收率增高和營養物質積累的增多而實現的。完成這些復雜的過程需要有一個與之相適應的生理消化功能[26]。因此, 在耳鮑發育過程中, 消化酶變化反映了其個體的食性和營養需求。

從實驗結果來看, 耳鮑的淀粉酶隨著其體長的增大活性逐漸減小, 其中在兩個階段減少幅度明顯加快, 一是從體長0.86 cm的組別到1.20 cm的組別,二是從4.46 cm組別到5.83 cm組別, 第一階段淀粉酶活力的快速減小, 剛好與耳鮑的食性從小型的底棲硅藻過渡到江蘺相吻合, 第二階段淀粉酶活力的快速減小, 極有可能是因為耳鮑生長到這一階段后,生長速度明顯加快, 對大型藻類的需求增加, 對淀粉酶活性的要求快速降低的緣故。

圖2 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑消化腺纖維素酶活力比較Fig. 2 Comparison of cellulase activity in digestive gland among H.asinina,H.diversicolor diversicolor and H.diversicolor aquatilis

耳鮑纖維素酶隨著個體的生長而增大的模式表明, 隨著體長的增大, 耳鮑對纖維素的消化能力增大, 從而對含纖維素食物的需求量也增加。同時我們注意到耳鮑纖維素酶活力的增加是與淀粉酶活力的減小相伴進行的, 所以在人工配制系列餌料時, 應注意纖維素的含量一定要隨著個體的生長有所增加,淀粉的量則應該相應減小。耳鮑脂肪酶活力在不同生長階段都很低, 說明耳鮑對動物性的食物沒有特定的要求, 這與其日常對食物的要求相一致, 耳鮑以植物食性為主。

圖3 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑腸纖維素酶活力比較Fig. 3 Comparison of cellulase activity in intestines among H. asinina, H. diversicolor diversicolor and H. diversicolor aquatilis

圖4 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑胃的淀粉酶活力比較Fig. 4 Comparison of amylase activity in stomach among H.asinina, H.diversicolor diversicolor and H. diversicolor aquatilis

圖5 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑消化腺淀粉酶活力比較Fig. 5 Comparison of amylase activity in digestive gland among H.asinina, H.diversicolor diversicolor and H.diversicolor aquatilis

圖6 耳鮑與雜色鮑、九孔鮑腸淀粉酶活力比較Fig. 6 Comparison of amylase activity in intestines among H.asinina, H.diversicolor diversicolor and H. diversicolor aquatilis

與雜色鮑、九孔鮑相比, 耳鮑消化酶活力與體長之間的相互變化趨勢與前兩種鮑相一致, 但在不同生長階段, 耳鮑身體不同部位的纖維素酶活力都遠遠大于雜色鮑、九孔鮑; 淀粉酶的活力在多數情況下也是如此, 但在體長達到5 cm以上時, 耳鮑腸、消化腺淀粉酶活力與雜色鮑、九孔鮑相差無幾, 而胃淀粉酶的活力要遠遠低于雜色鮑、九孔鮑, 這說明耳鮑比同是暖水性鮑類的雜色鮑、九孔鮑對纖維素食物有更強的消化能力。此外, 耳鮑的消化酶活力無論在哪個生長階段, 基本上是 胃 ＞ 消 化腺 ＞ 腸, 而且胃中的消化酶活力與消化腺、腸在多數情況下存在顯著性差異(P＜0.05), 這說明耳鮑對食物的消化主要在胃中進行。

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Studies on digestive enzymes of Haliotis asinina

WANG Lin-gui1, WANG Xiao-bin2, HUANG Bo1
(1. Fishery Department, Hainan University, Haikou 570228, China; 2. College of Material Science and Chemical Engineering, Hainan University, Haikou 570228, China)

Jun.,11,2011

Haliotis asinine; digestive enzyme activity; digestive gland

The digestive enzyme activities of Haliotis asinina at different stage were investigated in this paper.. The results showed that the cellulase activities increased while the amylase activities decreased with the growth of H.asinina. There were no significant changes in lipase activities. The enzymatic activity order for different parts is:stomach>digestive gland> intestine. The ANOVA analysis showed that the amylase activities exhibited significant differences (P＜0.05) between the stomach and intestine at the same stage, while no significant differences (P＞0.05)between the digestive gland and intestine, the digestive gland and stomach, respectively. The activities of cellulase were significantly different (P＜0.05)between the stomach and digestive gland, the stomach and intestine,while not significantly different (P＞0.05) between the digestive gland and intestine.

Q556

A

1000-3096(2012)06-0078-06

2011-06-11;

2011-10-12

國家高技術發展計劃項目 (2004AA603130); 國家自然科學基金項目(40366001); 海南省外國專家局項目(20031211); 海南大學植物學國家重點學科項目(071001)

王林桂(1978-), 男, 海南瓊海市人, 研究方向: 海洋生物學,E-mail: linguiwang@126.com; 黃勃, 通信作者, E-mail: huangbohb1@163.com

(本文編輯：張培新)