不同生長階段細鱗鮭（Brachymystax lenok）消化酶活性比較研究

徐革鋒，劉 洋，谷 偉，牟振波

（中國水產科學研究院黑龍江水產研究所，哈爾濱 150070）

硬骨魚類的新陳代謝是其生命活動的重要特征之一，其主要的機能表現在機體對食物的消化與吸收利用方面，而機體的消化-吸收機能與消化道結構以及相應的消化酶分布和特性的關系緊密[1]。因此，了解魚類消化酶的分布及特性是研究其食性和代謝機能的重要途徑。魚類消化道主要呈細長的膜質管道結構，其中不同區段的消化腺分泌的消化酶類，能催化營養物質分解為可被機體吸收利用的小分子物質，從而使其獲得用于維持生命、生長及繁殖等活動所需的能量與營養[1]。

細鱗鮭(Brachymystax lenok)屬鮭形目、鮭科、細鱗鮭屬；為易危，國家二級保護動物[2]。該魚為肉食性魚類，早期階段生長較快，但對于該魚腸道酶類分布及特性的研究較少，尤其在其幼魚、魚種和親魚階段。由于在不同時期腸道結構組成、生理機能等都會發生很大的變化，而各種消化酶的發生也隨著消化器官的發育而逐步變化完善。因此，本文研究細鱗鮭3個主要生長階段的消化酶變化趨勢以及不同消化器官內的消化酶分布規律，為細鱗鮭的消化生理和營養需求研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗魚

細鱗鮭幼魚、魚種和親魚均來自于黑龍江水產研究所渤海冷水性魚類實驗站，試驗前暫養于水族箱，適應期1周。3個階段的實驗魚各10尾，幼魚、魚種和親魚的平均體長分別為（18.80±4.51）、（33.50±3.57）和（42.50±5.75）cm，平均體重分別為（105.50±15.78）、（320.50±57.00）和（935.00±77.85）g。幼魚、魚種和親魚階段投喂的飼料粗蛋白含量分別為42%、22%和52%，粗脂肪含量分別為20%、55和15%。

1.2 樣品制備

各生長階段分別挑取5尾體質健康，且體表無損傷的細鱗鮭個體進行深度麻醉（麻醉劑：苯氧乙醇），之后將實驗魚放置于碎冰上解剖，取出整個消化道，分成食道、胃、幽門盲囊、前腸、中腸和后腸5個部分，剔出內容物與腸系膜，采用0～4℃生理鹽水沖洗干凈，迅速放入液氮中冷凍，之后將冷凍樣品置于-80℃超低溫冰箱內保存。

1.3 粗酶液制備

粗酶液的提取[3]：取出冷凍樣品，置于4℃下解凍，用濾紙輕輕拭干黏膜表面，稱重。將各部分組織樣品剪碎后移入玻璃勻漿杯內，按樣品重的10倍加入預冷的去離子水，在0～4℃條件下，將勻漿液轉入冷凍離心機離心15 min（3 000 r·min-1），取其上清液（4℃下保存），用作酶活測定，在24 h內完成。

1.4 酶活力測定

蛋白酶活性測定采用Folin酚試劑法[3]，定義在37℃下每分鐘水解干酪素產生1 μg酪氨酸的酶量為一個酶比活力單位：

式中，ODCR：對照管吸光度；ODSA：測定管吸光度；0.4：樣品量（mL）；15：反應時間（min）；

A：由標準曲線求出的系數；M：蛋白濃度（mg·mL-1）。

淀粉酶活性測定采用常規方法[3]，定義在25℃條件下每分鐘催化淀粉生成1 μg麥芽糖的酶量為一個酶比活力單位：

式中，3：反應時間（min）；0.5：樣品量（mL）。

脂肪酶活性測定采用聚乙烯醇橄欖油乳化液水解法[3]，定義在37℃下每克組織在本反應體系中與底物反應1 min，每消耗1 μmol底物為一個酶比活力單位：

式中，ODS：標準管吸光度；454：標準管的濃度（μmol-1）；4：測定管底物毫升數（mL）；

0.05：樣本毫升數（mL）；10：反應時間（10 min）。

1.5 統計分析

所得數據用SPSS11.5統計軟件處理，進行單因子方差分析(one-way ANOVA)和Duncan's多重比較，以P＜0.05作為差異顯著水平。

2 結果與分析

2.1 細鱗鮭不同生長階段的消化酶活性

在幼魚、魚種和親魚3個主要生長階段，細鱗鮭的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性呈現不同的變化趨勢（見圖1～3）。各生長階段的細鱗鮭蛋白酶活性差異不顯著（P＞0.05）（見圖1）；淀粉酶活性的變化趨勢是幼魚、魚種期逐漸增大，親魚期達最大值（見圖2）；脂肪酶活性在細鱗鮭各個消化區段均有體現，但幼魚和魚種的消化系統的脂肪酶活性最高，親魚期的脂肪酶活性較低（見圖3）。

圖1 蛋白酶在不同器官的活性分布Fig.1 Distribution of protease activity in the organs

圖2 淀粉酶在不同器官的活性分布Fig.2 Distribution of amylase activity in the organs

圖3 脂肪酶在不同器官的活性分布Fig.3 Distribution of lipase activity in the organs

2.2 細鱗鮭不同消化道部位的消化酶分布特點

在不同消化器官中，蛋白酶主要分布在細鱗鮭的胃部，且親魚階段腸道內蛋白酶活性較魚種和幼魚高，分布趨勢為食道＜幽門盲囊腸＜道＜胃；淀粉酶在各個消化區段均有分布，且活性并不高，但在前腸部位活性最高，在幽門盲囊和后腸處活性最低；脂肪酶主要分布在細鱗鮭的胃部，而且從胃向后的消化道各主要部位的脂肪酶活性變化呈遞減趨勢，發育到親魚階段，各消化器官（除胃以外）的消化酶活性變化不大（見表1）。

表1 不同生長階段細鱗鮭消化系統各主要器官的消化酶活力比較Table 1 Comparison of digestive enzyme activity of B.lenok in the alimentary system at different growth stages

3 討 論

3.1 細鱗鮭不同生長階段的消化酶活性差異

Das認為，在魚類生長發育過程中其主要消化酶活性的變化與食性極其相關[4]。在現代水產養殖過程中，絕大數商業養殖品種均攝食全價顆粒飼料，其食性已發生本質改變，盡管各生長階段投喂不同營養效價的飼料，但這些飼料影響魚類消化酶活性變化。試驗結果表明，在細鱗鮭幼魚期、魚種期和親魚期的消化道內的蛋白酶活性存在不同程度的差異，但魚種和親魚階段的蛋白酶活性較高，幼魚期略低。沈文英等的研究表明，雜食性魚類的親魚期腸道淀粉酶活性最低，而幼魚和成魚生長階段淀粉酶的活性較高[5]。這與本研究結果不同，淀粉酶活性在細鱗鮭魚種和親魚期最高，幼魚期的活性最低，這可能與細鱗鮭肉食食性有關。淀粉酶活性在魚類不同生長發育階段存在差異，這不但與發育時期有關，而且與魚類的種屬以及其食性的不同有關。脂肪酶活性在細鱗鮭不同生長發育階段的變化較為規律，隨著魚體生長其脂肪酶活性呈遞減趨勢。這種規律性的變化與細鱗鮭攝食的飼料組成有極大關系，因為細鱗鮭在幼魚和魚種階段主要攝取高能飼料（高脂肪飼料），而細鱗鮭在親魚期的培育飼料脂肪添加量相對較低。

3.2 細鱗鮭不同消化道部位的消化酶分布特點

3.2.1 蛋白酶

Das等對硬骨魚類黑鱸(Micropterus sp.)、丁魚歲(Phoxinus tinca)和鯉（Cyprinus carpio）的肝胰臟研究發現[4]，胰臟主要分泌蛋白酶原，在腸激活酶的作用下，不但激活蛋白酶原，而且腸液還能增強蛋白酶的作用，促進蛋白酶對腸道食泥中蛋白質的消化與吸收。但本研究發現，蛋白酶主要分布于細鱗鮭的胃部，腸道蛋白酶以前腸分布最為廣泛，中腸次之，這與王常安等對哲羅鮭(Hucho taimen)的研究結果[6]相一致。譚北平認為，胃蛋白酶的活性隨食物性質不同而變化，兇猛魚類胃中蛋白酶活性極高，因此認為肉食性魚類的胃是主要消化食物中蛋白質的器官[7]。由于細鱗鮭為肉食性魚類，以無脊椎動物、小魚等為主要食物[8]，因此其蛋白質的消化吸收主要在胃中，劉洋等研究[9]與本研究也獲得相同結果。

3.2.2 淀粉酶

淀粉酶的分布因魚種類和消化器官不同而差異較大，其活力大小隨食物組成的變化也有一定的相關性，這種對生態環境的適應源自魚類本身，一般草食性和雜食性魚類腸道里的淀粉酶活性高于肉食性魚類[10-12]。倪壽文等對鯉（Cyprinus carpio）、草（Ctenopharyngodon idellus）、鰱（Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis)和尼羅羅非鯽(Tilapia nilotica)的研究認為，淀粉酶主要是由散布在肝臟內的胰組織分泌，并且在進入腸道后進一步被激活[13]；Dhage對印度鯉科主要魚類的研究發現，淀粉酶是由全腸分泌，且活力極高[14]。本研究結果表明，淀粉酶的分布特點為遞減趨勢，由高到低依次為前腸、中腸、胃、食道、幽門盲囊和后腸，說明淀粉酶主要在細鱗鮭腸道發揮高效的催化特性，由于淀粉酶原在腸道是從前至后被分泌的，因此該酶的分布特點為，前腸＞中腸＞后腸。比較發現，魚類的淀粉酶活性遠低于畜禽類動物，在今后的養殖管理過程中有必要在飼料中添加外源性淀粉酶，提高淀粉利用率，不但能有效降低有機物排泄量，而且還能減輕有機物對水體的污染[15]。

3.2.3 脂肪酶

Das等研究表明，魚類的脂肪酶主要在其肝胰臟進行合成[4]，而消化系統的各個部分均存在脂肪酶的分布，但脂肪酶的活性與魚餌料的脂肪含量呈正相關性[16]。本研究發現，到親魚期之前細鱗鮭消化道各主要部位的脂肪酶活性變化從前至后呈遞減趨勢，胃內最高，幽門部次之，腸道最低。在細鱗鮭的養殖過程中，主要投喂的是進口鱒魚飼料，這種飼料的特點是，不同生長階段的飼料的脂肪含量不同，即幼魚期＞魚種期＞親魚期。這種高能飼料可能對細鱗鮭的消化道脂肪酶分布產生了影響，因此使細鱗鮭在性成熟之前，脂肪酶在消化道各個區段的活性均較高，且成規律性分布。但到了親魚期，由于飼料中的脂肪含量減少，使其消化道各區段的脂肪酶活性降低，且分布不明顯。

4 結論

本文對細鱗鮭3個主要生長階段消化道各種酶類活性及其分布的研究表明，蛋白酶在魚種和親魚期的胃部活性最高，幼魚期蛋白酶活性略低，細鱗鮭各生長階段的腸道蛋白酶活性以前腸最高，中腸次之，進而說明胃內是蛋白的只要消化場所。淀粉酶活性的變化趨勢是幼魚、魚種期逐漸增大，親魚期達到最大值，淀粉酶活性由高到低依次為前腸、中腸、胃、食道、幽門盲囊和后腸，說明淀粉酶主要在腸道發揮高效的催化特性；脂肪酶活性在幼魚和魚種期最高，且消化道各主要部位的脂肪酶活性變化從前至后呈遞減趨勢，胃內最高，幽門部次之，腸道最低，細鱗鮭對脂肪的消化主要在胃部，但脂肪酶活性與攝食飼料的脂肪含量密切相關。

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