人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道消化酶活性研究

楊林富，李琦華，王乙茹，張德春，萬(wàn)德生，程志斌*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明650201；2.達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 達(dá)州635001；3.云南騰藥制藥股份有限公司，云南 騰沖679199）

美洲大蠊（Periplaneta americana）屬節(jié)肢動(dòng)物門(mén)昆蟲(chóng)綱蜚蠊目蜚蠊科昆蟲(chóng)，長(zhǎng)期作為我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥動(dòng)物類藥材的重要品種[1]。中醫(yī)藥應(yīng)用美洲大蠊治療癖血、癥堅(jiān)、寒熱、下氣等病癥，在藥書(shū)《本草綱目》中有詳細(xì)記載[2]。當(dāng)代以美洲大蠊活性成分為主體研發(fā)的“心脈隆”“康復(fù)新”等治療人類心血管病的藥物，擴(kuò)大了美洲大蠊中醫(yī)藥藥材的需求[3-4]。因此，為保障美洲大蠊原料藥材的質(zhì)量與安全性，美洲大蠊的人工養(yǎng)殖逐步受到了行業(yè)廣泛重視[5-6]。

相對(duì)于畜禽人工養(yǎng)殖而言，目前美洲大蠊人工養(yǎng)殖比較粗放，其原因是美洲大蠊生存能力強(qiáng)，尤其是美洲大蠊成蟲(chóng)對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力[5]。相對(duì)美洲大蠊成蟲(chóng)而言，未發(fā)育成熟的美洲大蠊若蟲(chóng)（1～160日齡）的腸道消化系統(tǒng)不健全[7-8]，對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)要求相對(duì)較高，是美洲大蠊人工養(yǎng)殖的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)[7-9]。這與幼齡畜禽的人工養(yǎng)殖較為相似[10-11]。然而，目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道消化酶發(fā)育的科學(xué)研究與試驗(yàn)報(bào)道極少，據(jù)此本研究初步開(kāi)展了美洲大蠊若蟲(chóng)腸道消化酶發(fā)育的研究，旨在指導(dǎo)人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)需要量研究及飼料配方設(shè)計(jì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組

試驗(yàn)以人工養(yǎng)殖的美洲大蠊為研究對(duì)象，并按照90、120、150日齡設(shè)計(jì)3個(gè)處理組，每個(gè)處理組1 200只，共計(jì)3 600只，每個(gè)處理組分成6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)200只。

1.2 取樣與指標(biāo)檢測(cè)

美洲大蠊若蟲(chóng)由云南騰藥制藥股份有限公司美洲大蠊養(yǎng)殖基地（位于云南省騰沖市）提供，取樣的若蟲(chóng)均在規(guī)范的人工養(yǎng)殖條件下獲得。在每個(gè)檢測(cè)日齡，隨機(jī)取200只美洲大蠊若蟲(chóng)稱重，然后計(jì)算平均體重。隨后將全腸腔取樣，經(jīng)勻漿、離心后所得的上清液用于腸道總蛋白酶、總淀粉酶、總脂肪酶的活性分析。3種腸道消化酶的活性檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫法，酶活性單位為U·mg-1，檢測(cè)試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

3個(gè)日齡處理組之間酶活性數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的單因素方差分析和LSD法進(jìn)行分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 美洲大蠊若蟲(chóng)體重的變化情況

美洲大蠊若蟲(chóng)體重隨日齡的變化情況見(jiàn)圖1。

由圖1可知，美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g，若蟲(chóng)體重隨著日齡呈顯著的增加趨勢(shì)（P＜0.05）。

2.2 美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總蛋白酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖1 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重

圖2 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總蛋白酶活性

由圖2可知，美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總蛋白酶活性分別為79.5、143.5、165.0 U·mg-1。腸道總蛋白酶活性，120 d和150 d腸道組間差異不顯著（P＞0.05），但均顯著高于90 d組（P＜0.05）。

2.3 美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總淀粉酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總淀粉酶活性分別為359.4、858.2、1 202.9 U·mg-1，美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢(shì)（P＜0.05）。

圖3 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總淀粉酶活性

2.4 美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總脂肪酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總脂肪酶活性

由圖4可知，美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總脂肪酶活性分別為44.2、87.8、150.7 U·mg-1，美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢(shì)（P＜0.05）。

3 討 論

美洲大蠊卵莢成熟后，若蟲(chóng)破莢而出[12]。若蟲(chóng)有外骨骼，必須每隔10～18 d蛻去舊的外骨骼，才能進(jìn)一步生長(zhǎng)[13]。因此，人工養(yǎng)殖條件下，美洲大蠊若蟲(chóng)一般經(jīng)歷150～160 d、10～13次蛻去外骨骼才能最終蛻變?yōu)槌上x(chóng)階段[14-15]。鑒于此，為了指導(dǎo)美洲大蠊若蟲(chóng)飼料配方設(shè)計(jì)，本研究以美洲大蠊若蟲(chóng)的3個(gè)階段（90 d、120 d、150 d）為處理組，測(cè)定了美洲大蠊若蟲(chóng)不同生長(zhǎng)階段體重以及腸道總蛋白酶、總淀粉酶、總脂肪酶活性的變化情況。

結(jié)果顯示美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g。與90 d若蟲(chóng)體重相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)體重分別增加了138.24%（P＜0.05）和305.9%（P＜0.05）。本次試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果與張李香等[16]的報(bào)道結(jié)果基本一致，表明美洲大蠊若蟲(chóng)體重呈持續(xù)增加趨勢(shì)，生長(zhǎng)發(fā)育速度較快。

當(dāng)前，研究美洲大蠊人工養(yǎng)殖的配合飼料的報(bào)道很少，原因包括：其一，美洲大蠊食性廣泛，一般養(yǎng)殖戶及養(yǎng)殖企業(yè)對(duì)美洲大蠊的人工飼喂比較粗放，基本上是就地取材，不重視美洲大蠊專用配合飼料的應(yīng)用[5,7]；其二，缺乏美洲大蠊腸道消化生理的系統(tǒng)研究數(shù)據(jù)，無(wú)法有針對(duì)性地設(shè)計(jì)和應(yīng)用美洲大蠊人工養(yǎng)殖專用配合飼料[16]。

基于以上原因，本試驗(yàn)初步研究了90～150 d美洲大蠊若蟲(chóng)的全腸道消化酶活性。結(jié)果顯示：90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性分別為359.4、858.2、1 202.9 U·mg-1；與90 d若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性分別增加了138.8%（P＜0.05）和234.7%（P＜0.05）。90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性分別為79.5、143.5、165.0 U·mg-1；與90 d若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性分別增加了80.5%（P＜0.05）和107.6%（P＜0.05）。90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性分別為44.2、87.8、150.7 U·mg-1；與90 d若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性分別增加了98.6%（P＜0.05）和241.0%（P＜0.05）。由此可見(jiàn)，90～150 d階段美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性值高于總蛋白酶和總脂肪酶活性；總淀粉酶和總脂肪酶活性的增長(zhǎng)趨勢(shì)，顯著高于總蛋白酶的增長(zhǎng)趨勢(shì)。

以上研究結(jié)果提示：為滿足90～150 d階段美洲大蠊若蟲(chóng)的快速生長(zhǎng)需求，人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的專用配合飼料應(yīng)考慮蛋白質(zhì)和能量營(yíng)養(yǎng)的平衡供應(yīng)。

鑒于當(dāng)前尚無(wú)美洲大蠊專用配合飼料的試驗(yàn)研究報(bào)道，通過(guò)查找“國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局綜合服務(wù)平臺(tái)”網(wǎng)站，獲得了2個(gè)公開(kāi)授權(quán)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工飼料配方發(fā)明專利[17-18]，并分析如下。

其一，何道峰等[17]、吳紹良等[18]公開(kāi)的人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)飼料配方，較為全面地考慮了美洲大蠊若蟲(chóng)人工配合飼料的營(yíng)養(yǎng)元素需求。專利配方中飼料原料包括多種碳水化合物（玉米、小麥、米糠、麥麩）、蛋白質(zhì)飼料原料（豆粕、魚(yú)粉、蠶蛹、豌豆）以及礦物質(zhì)飼料原料（食鹽、骨粉）。其二，何道峰等[17]公開(kāi)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖飼料配方中添加了5%～6%的油脂，強(qiáng)化了美洲大蠊若蟲(chóng)對(duì)脂肪的營(yíng)養(yǎng)需求。然而，吳紹良等[18]公開(kāi)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖飼料配方中沒(méi)有考慮油脂原料的額外添加。造成這一差異的原因是，吳紹良等[18]公開(kāi)的專利配方中使用了高比例的魚(yú)粉和蠶蛹粉等原料，而這些原料中含有較高的粗脂肪[19-20]。其三，何道峰等[17]、吳紹良等[18]公開(kāi)的專利均沒(méi)有對(duì)美洲大蠊若蟲(chóng)進(jìn)行人工飼養(yǎng)階段劃分及其相應(yīng)的專用配合飼料提供。筆者認(rèn)為由于美洲大蠊若蟲(chóng)生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，且依據(jù)本次試驗(yàn)測(cè)定的腸道消化酶活性數(shù)據(jù)，為了提高美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖效率，其飼料配方應(yīng)效仿豬雞等畜禽分階段飼養(yǎng)方式，將美洲大蠊若蟲(chóng)分為2～3個(gè)階段，依據(jù)不同階段腸道消化酶活性等消化生理特征，提供專用人工養(yǎng)殖配合飼料。

4 結(jié)論

本研究表明，90～150 d美洲大蠊若蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育迅速，表現(xiàn)在增重和腸道總淀粉酶、總蛋白酶、總脂肪酶活性的持續(xù)增長(zhǎng)上。這一結(jié)果提示人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的配合飼料需要分階段平衡考慮蛋白質(zhì)和能量的營(yíng)養(yǎng)提供。