王文雯，胡靜，3，周勝杰，3，楊蕊，3，馬振華，3，通信作者

（1. 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 南海水產(chǎn)研究所 熱帶水產(chǎn)研究開發(fā)中心，海南 三亞 572018；2. 三亞熱帶水產(chǎn)研究院 海南 三亞 572018；3. 海南省深遠(yuǎn)海漁業(yè)資源高效利用與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 三亞 572018）

消化酶是消化器官中具有催化食物分解的一類酶，有著酶的所有特性，在消化酶催化作用下，多糖轉(zhuǎn)變?yōu)閱翁?，脂肪轉(zhuǎn)變?yōu)楦视秃椭舅?，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸，從而獲得物質(zhì)和能量，對魚類的營養(yǎng)消化和生長發(fā)育具有極其重要的作用[1]。消化酶活性的大小直接影響魚類對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用程度，溫度則是影響魚類生長和生理的重要環(huán)境因子。養(yǎng)殖水溫將直接影響魚類消化酶活性，進(jìn)而影響魚體對飼料的消化吸收。近年來，溫度對各種食性魚類消化酶活性的影響已有不少研究報(bào)道[2-5]，說明了不同食性魚類的消化道中各消化酶的分布和活性均有較大的差異。根據(jù)消化對象的不同，可以將消化酶分為脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶等。

小頭鮪（Euthynnus affinis）， 屬鯖科（Scombridae）、鮪屬、硬骨魚綱（Osteichthyes），身材呈紡錘型，較粗壯，尾柄細(xì)，平扁，在澳大利亞稱為“東方藍(lán)鰭金槍魚”[1]。主要在近海中上層水域活動(dòng)，分布于北半球的太平洋和大西洋海域，在中國南海、日本、越南、印度、澳大利亞等地均有捕撈。海南近海捕撈的小頭鮪全長范圍為23～46 cm，平均全長為33 cm，是南海近海漁業(yè)捕撈重要經(jīng)濟(jì)魚類。目前，國內(nèi)相關(guān)小頭鮪幼魚的研究主要集中在漁業(yè)信息及基礎(chǔ)生物學(xué)上[6]，其養(yǎng)殖生物學(xué)報(bào)道較少[7-8]。

本研究在小頭鮪幼魚不同消化器官產(chǎn)生不同消化酶的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究不同消化酶在不同消化器官中酶活性的比較，以便為后續(xù)開展小頭鮪人工養(yǎng)殖提供參考并奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用小頭鮪幼魚是從中國水產(chǎn)科學(xué)研究院南海水產(chǎn)研究所熱帶水產(chǎn)研究開發(fā)中心陵水試驗(yàn)基地循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中獲取。小頭鮪幼魚的養(yǎng)殖環(huán)境條件為氣溫（32.45±2.53）℃、水溫（32.68±0.67）℃、溶解氧（7.61±0.07）mg/L。試驗(yàn)用的小頭鮪幼魚平均體重為（1163.13±284.60）g、平均體長為（32.38±4.71）cm。

1.2 樣品采集和處理

取樣前停食24 h，采用丁香酚進(jìn)行麻醉致死，稱重后置于帶有碎冰的解剖盤內(nèi)解剖，取出肝臟、胰臟，剖開腸、胃，將腸等分為前腸、中腸、后腸3 段后取適量的全魚組織，分別放于天平上稱重，隨后將稱重后的組織置于離心管中。以1∶9的比例用手持勻漿機(jī)在冰上勻漿。離心機(jī)于4 ℃，在3 500 xg 下離心10 min，收集上清液并放置于-80 ℃，用于酶活性分析。

本試驗(yàn)所有指標(biāo)均使用商業(yè)試劑盒（中國南京建成生物工程研究所）測定，包括消化酶：脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶。

1.3 酶活性測定

脂肪酶活性測定：脂肪酶采用甘油三酯乳化液水解法測定。酶活力單位定義為：在37 ℃條件下，每克組織蛋白與底物作用1 min，每消耗1 μmol底物定義為一個(gè)脂肪酶活力單位。

淀粉酶活性的測定：利用淀粉酶能水解淀粉，在底物濃度已知并且過量的情況下，加入碘液與未水解的淀粉結(jié)合生成藍(lán)色復(fù)合物，根據(jù)藍(lán)色的深淺可推算出水解的淀粉量，從而計(jì)算出淀粉酶的活力。酶活力單位定義為：在37 ℃條件下與底物作用30 min，水解10 mg 淀粉酶定義為一個(gè)淀粉酶活力單位。

蛋白酶測定：采用福林酚法測定蛋白酶活力。酶活力單位定義為：每毫克組織蛋白37 ℃·min分解蛋白生成1 μg 酪氨酸定義為1 個(gè)蛋白酶活力單位。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件對結(jié)果進(jìn)行分析。所有數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（X±SD）表示。組間比較采用單因素方差分析和LSD 檢驗(yàn)，P＜0.05認(rèn)為差異具有顯著性[9-10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 小頭鮪幼魚不同消化器官脂肪酶活性比較

試驗(yàn)結(jié)果如圖1 所示，小頭鮪幼魚胃中的脂肪酶在所有消化器官中活性最低，且與肝臟中的脂肪酶活性呈顯著性差異（P＜0.05），但與前腸、中腸、后腸中的脂肪酶活性不具有顯著性差異（P＞0.05）；肝臟中的脂肪酶是消化器官中酶活性最高、最為顯著的，與胃中脂肪酶活性具有顯著差異（P＜0.05），與前腸、中腸、后腸中的脂肪酶活性不具有顯著性差異（P＞0.05）；前腸、中腸和后腸中的脂肪酶活性3 組差異較小，所以不具有顯著性差異，并且與胃、肝臟中的脂肪酶活性也不具有顯著性差異（P＞0.05）。脂肪酶在適宜溫度下酶活性為：肝臟＞前腸＞中腸＞后腸＞胃，大菱鲆（Psetta maxima）[11]為肉食性魚類，脂肪酶活性前腸＞中腸＞后腸，與小頭鮪脂肪酶結(jié)果相似。

圖1 小頭鮪幼魚不同消化器官脂肪酶活性比較

2.2 小頭鮪幼魚不同消化器官淀粉酶活性比較

試驗(yàn)結(jié)果如圖2 所示，小頭鮪幼魚胃中的淀粉酶活性顯著低于肝臟、胰臟和中腸中的淀粉酶活性，與肝臟、胰臟、中腸中的淀粉酶活性呈顯著性差異（P＜0.05）；肝臟中淀粉酶活性顯著低于胰臟中的淀粉酶活性，且顯著高于胃、前腸、中腸和后腸中的淀粉酶活性，與各組間均存在顯著性差異（P＜0.05）；胰臟淀粉酶活性顯著高于胃、肝臟、前腸、中腸和后腸淀粉酶活性，與各組間存在顯著性差異（P＜0.05）；前腸中淀粉酶活性與胃、肝臟、胰臟和后腸的淀粉酶活性呈顯著性差異（P＜0.05），與中腸淀粉酶活性不具有顯著性差異（P＞0.05）；中腸淀粉酶活性與肝臟、胰臟和后腸淀粉酶活性呈顯著性差異（P＜0.05），與胃和后腸淀粉酶活性無顯著性差異（P＞0.05）；后腸中的淀粉酶活性顯著低于肝臟、胰臟和前腸中的淀粉酶活性，呈顯著性差異（P＜0.05），與胃和中腸中淀粉酶活性無顯著性差異（P＞0.05）。淀粉酶活性胰臟＞肝臟＞前腸＞中腸＞后腸＞胃。

圖2 小頭鮪幼魚不同消化器官淀粉酶活性比較

2.3 小頭鮪幼魚不同消化器官蛋白酶活性比較

試驗(yàn)結(jié)果如圖3 所示，胃、肝臟和前腸中的蛋白酶活性在所有消化器官中酶活性較低，且顯著低于胰臟、中腸和后腸中的蛋白酶活性，并具有顯著性差異（P＜0.05），但胃、肝臟和前腸中的蛋白酶活性不具有顯著性差異（P＞0.05）；胰臟中的蛋白酶活性顯著高于其余消化器官中的酶活性，并且與其他消化器官的蛋白酶活性均呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）；后腸中的蛋白酶活性顯著低于胰臟中的蛋白酶活性且顯著高于其余消化器官中的蛋白酶活性，與所有消化器官中的蛋白酶活性均呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）；后腸中的蛋白酶活性顯著低于胰臟和中腸的蛋白酶活性但顯著高于胃、肝臟和前腸中的蛋白酶活性，與胃、肝臟、前腸、中腸和后腸中蛋白酶活性均呈現(xiàn)顯著性差異（P＜0.05）。小頭鮪幼魚蛋白酶活性大小為：胰臟＞中腸＞后腸＞肝臟＞胃＞前腸。

圖3 小頭鮪幼魚不同消化器官蛋白酶活性的比較

3 討論

3.1 小頭鮪幼魚不同消化器官脂肪酶活性分析

脂肪是魚類生長繁育所必需的元素之一，但對于魚類脂肪酶活性的測定方法目前還不夠完善。魚體內(nèi)脂肪主要通過脂肪酶的催化生成各種脂肪酸、甘油三酯等，一些鯉科魚類的腸道脂肪酶活性是由前腸至后腸酶活性逐漸減小[11]，表明魚類腸道存在脂肪酶。吳婷婷等研究發(fā)現(xiàn)，鱖（Siniperca chuatsi）、青魚（Mylopharyngodon piceus）、鯉（Cyprinus carpio）、 鰱（Hypophthalmichthys molitrix）、草魚（Anguilla japonica）和鯽魚（Carassius auratus）等幾種不同魚類不同組織中的脂肪酶活性因魚種類不同，酶活性也存在差異[12]。鱖、青魚、鯉、鰱肝臟中脂肪酶活性顯著低于其余消化器官中的脂肪酶活性（P＜0.05），而草魚和鯽魚肝臟中的脂肪酶活性與其余消化器官中的脂肪酶活性不具有差異性（P＞0.05）[11]。由此說明，魚類屬性不同，消化器官所分泌的脂肪酶活性也存在不同，一些魚類中，脂肪酶主要由腸道、肝臟或者胰臟所分泌，而還有一些魚類的脂肪酶是由肝臟、胰臟和腸道共同分泌的。目前有研究表明，不同魚類各消化器官脂肪酶活性不同，這和魚類的食性也有著密切的關(guān)系[13-14]。魚類的食性一般分為肉食性、雜食性和草食性。消化器官不同，所承擔(dān)的消化機(jī)能不同。研究表明，草魚的食性與消化能力和腸道結(jié)構(gòu)是相適應(yīng)的，草魚是無胃魚類，從組織學(xué)上觀察未發(fā)現(xiàn)胃腺，其食道與腸道直接相通，腸代替了胃的消化作用[15]。藍(lán)鰭金槍魚屬肉食性，脂肪酶的活性也會(huì)與雜草性和草食性魚類存在明顯的差異[16]。有研究報(bào)道黃鰭金槍魚和大菱鲆（Psetta maxima）為肉食性魚類，其淀粉酶和脂肪酶活性在腸道中較大[14，17-18]。本試驗(yàn)研究的小頭鮪幼魚為肉食性且有胃魚類。結(jié)果表明，小頭鮪幼魚脂肪酶活性在肝臟中最高，腸道中的脂肪酶活性較高，與吳婷婷等[12]的研究結(jié)果有所差異。

3.2 小頭鮪幼魚不同消化器官淀粉酶活性分析

在魚類的生長階段，不同生長環(huán)境和食物組成條件下的消化酶活性也存在差別，說明消化酶活性與魚類的食性有著密切的關(guān)系。魚類淀粉酶活性的研究是魚類消化生理的重要內(nèi)容，直接影響魚類的增長率和增重率[19-20]。淀粉酶活性的最適溫度一般在30～45 ℃之間，溫度過高，酶活性會(huì)下降[21]。在本試驗(yàn)中，小頭鮪幼魚淀粉酶是在37 ℃水浴下完成。

有學(xué)者認(rèn)為，在魚類的胃中可以測定出淀粉酶的活性，但相對于肝臟、腸道中的淀粉酶活性相對較少[22]。有關(guān)海水和淡水魚類肝臟淀粉酶活性以及魚類腸道淀粉酶活性的研究較多，魚類肝臟、胰臟等，是淀粉酶生成的主要消化器官，影響食物中淀粉的消化，也認(rèn)為魚類腸道淀粉酶活性比較明顯。但淀粉酶的活性會(huì)隨著魚類消化器官不同而存在差異[12]，一般草食性魚類的消化道長，比肉食性魚類淀粉酶活力強(qiáng)，小頭鮪屬于典型的肉食性魚類。研究表明，尼羅羅非魚（Tilapia nilotica）[23-24]、鱖[25]的淀粉酶主要是由散布于肝臟內(nèi)的胰臟組織產(chǎn)生的，在腸道中被進(jìn)一步激活[26]。而胰臟的出口位于腸，有些魚類的腸道可以產(chǎn)生淀粉酶。吳婷婷等[12]也發(fā)現(xiàn)不同消化器官之間淀粉酶存在差異。鱖的肝臟、胃和腸道中均有較高的淀粉酶活性；而草魚和鯉的肝臟中淀粉酶活性高于腸道的淀粉酶活性，且差異不顯著（P＞0.05）[12]，鱖消化組織中的淀粉酶活性高于草食性魚類。魚類淀粉酶與魚的年齡有關(guān)，并且會(huì)隨著不同消化器官或同一消化器官的不同部位而有所差異。由本試驗(yàn)結(jié)果可見，小頭鮪幼魚消化器官淀粉酶活性最高的是胰臟，其次是肝臟，且肝臟、胰臟的淀粉酶活性顯著高于腸道的淀粉酶活性，說明小頭鮪幼魚的淀粉分泌主要在肝臟和胰臟內(nèi)進(jìn)行，與尼羅羅非魚和鱖的研究結(jié)果存在相似性，與吳婷婷等[12]的研究結(jié)果存在差異。

3.3 小頭鮪幼魚不同消化器官蛋白酶活性分析

在自然環(huán)境中的魚類，環(huán)境溫度的改變不僅影響消化酶活性[27-28]，而且還可能影響消化酶的分泌量，從而對消化率產(chǎn)生影響。水溫對魚類的消化有多種影響，腸道的蠕動(dòng)和由此引起的空胃率都取決于溫度[29]。魚類催化蛋白質(zhì)水解的酶類種類很多，重要的有胃蛋白酶、肝臟蛋白酶、胰臟蛋白酶、腸道蛋白酶等。胃腸消化酶活性是水產(chǎn)動(dòng)物消化生理的一項(xiàng)重要指標(biāo)。魚體消化器官不同，蛋白酶的活性也會(huì)存在不同，蛋白酶活性也是與食性有一定的關(guān)系，一般肉食性魚類的消化道短，蛋白酶活力比草食性魚類蛋白酶活力強(qiáng)。蛋白酶活力：肉食性魚類＞雜食性魚類＞草食性魚類。還有研究也發(fā)現(xiàn)魚類的蛋白酶活性與食性相關(guān)[30]。但就算是相同食性的魚類，消化酶活性大小也會(huì)存在差異。就有胃的魚類而言，幾乎所有魚類都可以分泌胃蛋白酶，它是由魚體的胃腺分泌的。胰臟內(nèi)的蛋白酶是蛋白酶中的一種，屬于絲氨酸蛋白酶家族，廣泛存在于魚類的肝臟、胰臟、腸道等具有肽鏈內(nèi)切酶活性，對由堿性氨基酸的羧基與其他氨基酸的氨基所形成的鍵具有高度的專一性，在蛋白消化中發(fā)揮著關(guān)鍵作用[31]，且對魚類食物蛋白質(zhì)的消化具有重要的生理影響。有研究學(xué)者[32]認(rèn)為，硬骨魚的胰臟是分泌蛋白酶的主要器官。研究表明，鱖的胃、肝臟和腸道均可檢測出蛋白酶[25]。在本試驗(yàn)中，胃、肝臟、胰臟、腸道均可檢測出蛋白酶。鰱、鳙（Aristichthys nobilis）的肝臟和胰臟蛋白酶活性顯著高于其他組織器官[33]。羅非魚[34]、鯖（Pneumatophorus japonicus）等魚體的肝臟和胰臟蛋白酶活性顯著高于其他消化組織（P＜0.05）。本試驗(yàn)結(jié)果表明，小頭鮪幼魚分泌蛋白酶的主要器官為胰臟，在消化器官中，胰臟中的蛋白酶活性最高，說明小頭鮪幼魚蛋白酶主要在胰臟中代謝，與羅非魚和鯖的研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)分析了小頭鮪幼魚不同消化器官的消化酶，得出結(jié)論：小頭鮪幼魚不同消化器官胃、肝臟、胰臟、前腸、中腸、后腸中均可檢測出脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶。肝臟對飼料中脂肪的消化起到了主要作用，胰臟主要分泌淀粉酶，且對飼料中的蛋白質(zhì)起到了主要消化作用。綜上所述，不同消化器官的組織結(jié)構(gòu)不同，所承擔(dān)的機(jī)能不同，其消化酶活性也會(huì)有所不同。