莊建洲,頡志剛,凌 云
(浙江師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院生態(tài)所,浙江 金華 321004)
?;撬幔═aurine)是一種條件性必需氨基酸,間接參與營(yíng)養(yǎng)代謝、免疫等多種生理反應(yīng)。動(dòng)物自身合成?;撬岬哪芰σ蛭锓N而異,這與體內(nèi)是否存在合成牛磺酸的關(guān)鍵酶——半胱亞磺酸脫羧酶(Cysteine Sulfinate Decarboxylase,CSAD)有關(guān)。肉食性動(dòng)物通常容易缺乏?;撬?,而蛙類是典型的肉食性動(dòng)物,在養(yǎng)殖條件下因食物組成的改變經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致蛙的營(yíng)養(yǎng)性疾病[1]。
泰國(guó)虎紋蛙(Rana tigrina cantor)是一種大型的經(jīng)濟(jì)食用蛙,經(jīng)過長(zhǎng)期人工馴化能夠攝食人工配合飼料。然而,由于飼料成本問題,商品化飼料原料中富含?;撬岬聂~粉等動(dòng)物性蛋白成分含量日趨減少,因此蛙類飼料內(nèi)需要添加適量的?;撬醽頋M足其生長(zhǎng)發(fā)育的需要。國(guó)內(nèi)外關(guān)于蛙類對(duì)?;撬嵝枨罅康难芯可胁欢嘁姟2捎萌斯す辔傅姆椒?,研究了?;撬釋?duì)泰國(guó)虎紋蛙肝臟和腸道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力的影響,以此來評(píng)估泰國(guó)虎紋蛙對(duì)?;撬岬男枨罅浚荚跒轱暳吓浞降母倪M(jìn)提供參考。
養(yǎng)殖泰國(guó)虎紋蛙購(gòu)自浙江省金華市水產(chǎn)市場(chǎng),飼養(yǎng)在80 cm × 35 cm × 50 cm 玻璃缸中(10 只/缸)進(jìn)行馴化。水溫控制在(25±1)℃,提供遮蔽物和食臺(tái),每天投喂活體黃粉蟲(Tenebrio molitor)1 次,隔天用經(jīng)曝氣脫氯的自來水換水1/3 體積。
1.2.1 濃度梯度試驗(yàn) 馴化2 周后,虎紋蛙饑餓2 d 以排空胃內(nèi)殘余食物。選擇28 只體重相近、體質(zhì)健康的泰國(guó)虎紋蛙(75.77±1.66)g,隨機(jī)分成7 組(4 只/組),用裝有盾形針頭的注射器作為灌喂裝置,分別給各組蛙灌胃不同濃度的?;撬崛芤海?~1.8 mg/mL,?;撬崛芙庥谡麴s水),劑量為1 mL/50 g 體重。連續(xù)灌喂5 d 后,蛙經(jīng)毀髓后迅速解剖,取肝臟和腸道組織用于測(cè)定消化酶活力。
1.2.2 時(shí)間梯度試驗(yàn) 給44 只蛙以特定濃度0.8 mg/mL 進(jìn)行灌喂,分別在灌胃0、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12 h 后取3 只個(gè)體用于酶活力測(cè)定。
1.3.1 蛋白酶活力測(cè)定 蛋白酶活力測(cè)定采用福林-酚試劑法[2-3]。以每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生1 μg酪氨酸為1 個(gè)蛋白酶比活力單位(mU/mgprot,pH值8.0 和溫度25 ℃)。
1.3.2 脂肪酶活力測(cè)定 脂肪酶活力測(cè)定參照Rungkan 等[4]提供的方法。以每分鐘產(chǎn)生1 μmol 對(duì)硝基苯酚(p-NP)的酶量定義為1 個(gè)脂肪酶比活力單位(mU/mgprot,pH 值7.5 和溫度25 ℃)。
1.3.3 淀粉酶活力測(cè)定 淀粉酶活力測(cè)定采用3,5-二硝基水楊酸顯色法。以每分鐘催化可溶性淀粉產(chǎn)生1 μg 麥芽糖的酶量作為1 個(gè)淀粉酶比活力單位(mU/mgprot,pH 值6.9 和溫度25 ℃)。
采用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(Mean ±SE)表示。組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)檢驗(yàn),并進(jìn)行LSD 多重比較。顯著性水平為0.05。
圖1 不同濃度?;撬釋?duì)蛋白酶活力的影響
2.1.1 蛋白酶活力 如圖1 所示,當(dāng)?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時(shí),肝蛋白酶活力達(dá)到峰值,且顯著高于對(duì)照組(0 mg/mL)(P<0.05),但濃度過高(1.8 mg/mL)時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。當(dāng)灌胃濃度為0.2、0.4 mg/mL 和1 mg/mL 時(shí),腸蛋白酶活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05),其中灌胃濃度為0.4 mg/mL 時(shí)酶活力達(dá)到最大峰值,但灌胃濃度過高(1.4 mg/mL 和1.8 mg/mL)時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。
2.1.2 脂肪酶活力 如圖2 所示,肝脂肪酶活力在?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時(shí)達(dá)到峰值,顯著高于對(duì)照組(P<0.05);當(dāng)灌胃濃度為0.8 mg/mL 和1.8 mg/mL 時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。腸脂肪酶活力在灌胃濃度為0.2~1.4 mg/mL 時(shí),與對(duì)照組間無(wú)顯著差異(P>0.05);當(dāng)灌胃濃度為1.8 mg/mL 時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。
圖2 不同濃度?;撬釋?duì)脂肪酶活力的影響
2.1.3 淀粉酶活力 如圖3 所示,當(dāng)?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時(shí),肝淀粉酶活力達(dá)到峰值,顯著高于對(duì)照組(P<0.05);當(dāng)灌胃濃度為0.4、0.8 、1.8 mg/mL 時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。腸淀粉酶活性在灌胃濃度為0.2~1.4 mg/mL 時(shí),各組與對(duì)照組間無(wú)顯著差異(P>0.05);當(dāng)灌胃濃度升至1.8 mg/mL 時(shí),酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。
圖3 不同濃度?;撬釋?duì)淀粉酶活性的影響
2.2.1 蛋白酶活力 灌注?;撬岷?,虎紋蛙肝蛋白酶活力在灌后3 h 和7 h 均出現(xiàn)峰值(P<0.05),卻在灌后1 h 出現(xiàn)最低值(P<0.05)(圖4)。腸蛋白酶活力在灌后1、3、7 h 出現(xiàn)峰值(P<0.05),其中最高峰值出現(xiàn)在灌后3 h(圖5)。
圖4 肝蛋白酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
圖5 腸蛋白酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
2.2.2 脂肪酶活力 虎紋蛙肝脂肪酶活力在灌注?;撬岷? h 和7 h 出現(xiàn)峰值,均顯著高于初始值(P<0.05),最高峰值出現(xiàn)在灌后3 h(圖6)。腸脂肪酶活力在灌后12 h 內(nèi)出現(xiàn)多次波動(dòng),在灌后2、4、7、10 h 出現(xiàn)峰值(P<0.05)(圖7)。
圖6 肝脂肪酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
圖7 腸脂肪酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
2.2.3 淀粉酶活力 虎紋蛙肝淀粉酶活力在灌注牛磺酸后3 h 和7 h 出現(xiàn)峰值(P<0.05),最高峰值出現(xiàn)在灌后7 h,卻在灌后1 h 出現(xiàn)最低值(P<0.05)(圖8)。腸淀粉酶活力在灌后12 h 內(nèi)出現(xiàn)較大波動(dòng),但各時(shí)間點(diǎn)酶活力值與初始值間均無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖9)。
圖8 肝淀粉酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
圖9 腸淀粉酶活力隨時(shí)間的變化趨勢(shì)
動(dòng)物體內(nèi)合成內(nèi)源性?;撬嵝枰虬被?,當(dāng)機(jī)體從外界獲得牛磺酸后,可讓更多的含硫氨基酸參與到蛋白質(zhì)的合成,從而使食物蛋白質(zhì)的質(zhì)量和消化率得到相對(duì)提高[5-8]。蛋白酶活性是體現(xiàn)動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)利用能力的重要指標(biāo),而牛磺酸可以提高蛋白酶的活力。尤勇等[9]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)灌胃濃度為0.2 mg/mL 時(shí)草魚肝胰臟蛋白酶活性最高,而灌胃濃度為0.8 mg/mL 時(shí)腸道蛋白酶活性最高,表明肝胰臟蛋白酶活力對(duì)?;撬岬姆磻?yīng)要比腸道蛋白酶敏感。該研究同樣采用灌胃方式,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時(shí)虎紋蛙肝蛋白酶活力達(dá)到峰值,而腸蛋白酶活力在灌胃濃度為0.4 mg/mL 和1 mg/mL 時(shí)都會(huì)出現(xiàn)峰值,當(dāng)灌胃濃度為0.4 mg/mL 時(shí)酶活力達(dá)到最大峰值,說明虎紋蛙腸道蛋白酶活力對(duì)牛磺酸的反應(yīng)要比肝蛋白酶敏感。
?;撬峥梢源龠M(jìn)脂肪和淀粉的分解和利用。?;撬嵩趧?dòng)物肝臟內(nèi)與膽酸結(jié)合生成?;悄懰?,而后者可促進(jìn)脂肪乳化,從而加速脂肪的水解和利用[10]。草魚肝胰臟脂肪酶在灌胃濃度為0.6 mg/mL時(shí)活力達(dá)到峰值,而腸道脂肪酶在灌胃濃度為0.8 mg/mL 時(shí)達(dá)到峰值[9]。該研究試驗(yàn)結(jié)果表明,泰國(guó)虎紋蛙在灌胃濃度為1 mg/mL 時(shí)肝脂肪酶活力達(dá)到峰值(P<0.05),而腸道脂肪酶活力在灌胃濃度為0.2~1.4 mg/mL 時(shí),各處理與對(duì)照組的數(shù)值出現(xiàn)波動(dòng),但無(wú)顯著差異(P>0.05)。
淀粉酶在酸性條件下會(huì)表現(xiàn)出較高的活性,牛磺酸通過提高飼料酸度來增強(qiáng)淀粉酶活力。如草魚肝胰臟淀粉酶在牛磺酸灌胃濃度為0.8 mg/mL 時(shí)活力可達(dá)到峰值,腸道淀粉酶在灌胃濃度為1 mg/mL 時(shí)活力達(dá)到峰值,均著高于對(duì)照組[9]。該研究試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時(shí),泰國(guó)虎紋蛙的肝淀粉酶活力達(dá)到峰值;但腸淀粉酶活力在0.2~1.4 mg/mL 范圍內(nèi)與對(duì)照均無(wú)顯著差異(P>0.05)。由此可見,腸道的脂肪酶和淀粉酶活力對(duì)?;撬岬膭┝糠磻?yīng)不如肝脂肪酶和淀粉酶活力明顯,說明牛磺酸主要在肝臟中發(fā)揮其生物學(xué)作用。
過量攝入牛磺酸會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生條件毒性。高春生等[11]研究表明,在黃河鯉魚的飼料內(nèi)添加1 600 mg/kg ?;撬崮軌蝻@著抑制其脂肪酶活力。尤勇等[9]研究表明,飼料內(nèi)?;撬崽砑恿繛? 800 mg/kg 時(shí),可明顯抑制草魚肝胰臟和腸道蛋白酶活性;當(dāng)?;撬峁辔笣舛冗_(dá)到1.8 mg/mL 時(shí)可顯著降低草魚體內(nèi)蛋白酶活性。在該研究中,當(dāng)灌胃濃度達(dá)到1.8 mg/mL 時(shí)能夠顯著抑制泰國(guó)虎紋蛙肝臟和腸道組織內(nèi)3 種消化酶的活力(P<0.05)。
牛磺酸在體內(nèi)對(duì)消化酶的持續(xù)作用時(shí)間以及不同消化酶對(duì)?;撬岬姆磻?yīng)模式均存在物種差異。如草魚僅在灌胃?;撬? h 后肝胰臟和腸道蛋白酶活力出現(xiàn)1 次峰值,而肝胰臟脂肪酶在灌后0~9 h 內(nèi)呈現(xiàn)持續(xù)升高的趨勢(shì)[9]。但是,該研究發(fā)現(xiàn)虎紋蛙肝臟組織3 種消化酶活力均在灌后3 h 和7 h達(dá)到峰值(P<0.05),肝臟和腸道蛋白酶活力在灌后1~10 h 內(nèi)也出現(xiàn)了3~4 次峰值(P<0.05),且肝蛋白酶和淀粉酶活力在灌后1 h 均出現(xiàn)了顯著下降(P<0.05)。這種酶活力波動(dòng)變化的現(xiàn)象與上述草魚的研究結(jié)果存在較大差異。因此,?;撬釋?duì)蛙類消化酶的調(diào)節(jié)可能比魚類更為復(fù)雜,需要進(jìn)一步研究。
總之,適當(dāng)劑量的?;撬釋?duì)泰國(guó)虎紋蛙的消化酶活性具有較為顯著的調(diào)節(jié)作用,其在蛙體內(nèi)對(duì)消化酶的持續(xù)作用時(shí)間在10 h 左右。然而,攝入量過高(36 mg /kg 體重及以上)會(huì)對(duì)消化酶活力產(chǎn)生條件毒性。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,推測(cè)每日提供20 mg /kg體重的?;撬峥梢燥@著提高泰國(guó)虎紋蛙的消化酶活力,從而促進(jìn)機(jī)體對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。
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