(集美大學(xué) 水產(chǎn)學(xué)院,福建省高校水產(chǎn)科學(xué)技術(shù)與食品安全重點實驗室,福建 廈門 361021)

消化酶是特指消化系統(tǒng)分泌的具有消化功能的酶,具有酶的所有特性,依其消化對象不同大致可劃分為蛋白酶、糖酶和脂肪酶三大類[1]。消化酶活力能夠反映動物對不同營養(yǎng)成分的消化能力,是評估消化生理機能的一項重要指標(biāo),當(dāng)條件發(fā)生改變時,消化酶的活力大小就會發(fā)生改變,因此,研究不同因子對消化酶活力的影響對了解消化酶的性質(zhì)具有重要意義,其中溫度和pH是影響消化酶活力的兩個重要因子。國內(nèi)外關(guān)于貝類消化酶的研究已有很多[2-23],研究內(nèi)容主要涉及消化酶的活力與分

布[11-12,15-17,19-20]、環(huán)境因子(如溫度、pH[3-4,6,13-14]、餌料[18,23]、季節(jié)變化[2,5,22]等)對消化酶活力的影響及幼體不同發(fā)育階段消化酶活力的變化規(guī)律等[10]。關(guān)于鮑消化酶的研究較少,僅見皺紋盤鮑(Haliotis discus hannai)[15-17]、藍(lán)鮑(Haliotis fulgens)[19-20]、南非鮑(Haliotis midae)[21]等。

雜色鮑(Haliotis diversicolorReeve)也叫九孔鮑,是中國南方地區(qū)重要的鮑養(yǎng)殖品種之一,味道鮮美,營養(yǎng)豐富,深受消費者的青睞,市場需求量與日俱增,開展快速健康生態(tài)養(yǎng)殖勢在必行。關(guān)于雜色鮑的研究已有很多,主要集中于人工育苗、養(yǎng)成技術(shù)[25-26]等方面,而與其健康養(yǎng)殖密切相關(guān)的營養(yǎng)學(xué)和消化生理學(xué)方面的研究很少[24],與其大規(guī)模養(yǎng)殖的現(xiàn)狀存在明顯差距。鑒于此,作者通過研究溫度和pH對雜色鮑消化酶活力的影響,初步揭示雜色鮑消化酶的性質(zhì),探討雜色鮑的消化生理特點,從而豐富雜色鮑消化生理學(xué)、營養(yǎng)生理學(xué)知識,并為雜色鮑快速健康養(yǎng)殖提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

雜色鮑于2009年10月購自廈門林陽鮑魚養(yǎng)殖場,共 20只,體質(zhì)量(12.5±0.86)g,殼長(5.2±0.38)cm。

1.2 樣品制備

在冰盤中活體解剖雜色鮑,迅速取出肝胰腺和消化道,由每3只雜色鮑的同一部位組織合成1個樣品,每個樣品設(shè)3個平行組。剔除附著物,用濾紙吸干各部位水分并稱重,然后剪碎,各加入 10倍體積(W/V)預(yù)冷雙蒸水(4℃);用高速勻漿機勻漿,勻漿液用高速冷凍離心機4℃ 4000 r/min冷凍離心30 min,取上清液(即粗酶液),用于測定胃蛋白酶、類胰蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶活力及蛋白含量。

1.3 實驗梯度設(shè)置

根據(jù)酶的蛋白性質(zhì)將各消化酶的溫度均設(shè)置為10～70℃,每 10℃為一梯度,共 7個梯度,用恒溫水浴鍋控溫。各消化酶的pH系統(tǒng)采用0.2 mol/L磷酸氫二鈉-檸檬酸鈉緩沖液配制,以 0.4為一個 pH 梯度。其中胃蛋白酶 pH設(shè)定為2.2～4.2,共 6個梯度;類胰蛋白酶pH設(shè)定范圍為7.4～9.8,共設(shè)置7個梯度;淀粉酶pH設(shè)定為6.0～8.0,共6個梯度;纖維素酶pH設(shè)定為4.0～6.0,共 6個梯度。每個梯度均設(shè) 3個平行組,3個對照組,結(jié)果取平均值。

1.4 酶活力測定

參照潘魯青等[27]的方法,并作改進(jìn),用多功能酶標(biāo)儀測定各消化酶的光密度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算酶活力。酶活力用比活力表示,比活力＝酶活力單位/mg蛋白(U/mg)。

1.4.1 胃蛋白酶活力測定

采用以 1%酸性酪蛋白為底物的福林-酚試劑顯色法,以1 mmol/L酪氨酸溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。胃蛋白酶活力定義為：在設(shè)定溫度和pH下,單位粗酶液每分鐘水解酪蛋白產(chǎn)生1 μmol酪氨酸為一個活力單位 U(μmol/min)。

1.4.2 類胰蛋白酶活力測定

采用以 1%堿性酪蛋白為底物的福林-酚試劑顯色法,標(biāo)準(zhǔn)曲線和酶活力定義同胃蛋白酶。

1.4.3 淀粉酶活力測定

采用以 2%可溶性淀粉為底物的 3,5-二硝基水楊酸顯色法,以 1 mmol/L麥芽糖溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。淀粉酶活力定義為：在設(shè)定溫度和pH下,單位粗酶液每分鐘水解淀粉產(chǎn)生1 μmol麥芽糖為一個活力單位 U(μmol/min)。

1.4.4 纖維素酶活力測定

采用以0.5%羧甲基纖維素鈉為底物的3,5-二硝基水楊酸顯色法,以 1mmol/L葡萄糖溶液制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。纖維素酶活力定義為：在設(shè)定溫度和 pH下,單位粗酶液每分鐘水解纖維素產(chǎn)生1 μmol葡萄糖為一個活力單位 U(μmol/min)。

1.5 蛋白含量測定

采用考馬斯亮藍(lán)G-250染色法[28],以0.1 g/L小牛血清蛋白溶液為標(biāo)準(zhǔn)物,測定單位粗酶液的蛋白含量。

1.6 數(shù)據(jù)分析與整理

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)和LSD多重比較,檢驗各實驗組間數(shù)據(jù)的差異顯著性,顯著性水平設(shè)計為P＝0.05,P＞0.05表示差異不顯著,P＜0.05表示差異顯著,P＜0.01表示差異極顯著。所有數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n＝3)表示。

2 結(jié)果

2.1 溫度對雜色鮑消化酶活力的影響

2.1.1 溫度對胃蛋白酶活力的影響

表1顯示了雜色鮑胃蛋白酶活力隨著溫度的升高而發(fā)生的變化以及相同溫度下不同器官內(nèi)的差異。雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)胃蛋白酶活力均隨溫度的升高呈現(xiàn)先升后降的峰值變化,且均在 50℃時達(dá)到最高值(P＜0.01),表明雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)胃蛋白酶的最適溫度均為50℃。在20～70℃時,肝胰腺中胃蛋白酶活力始終顯著高于消化道中(P＜0.01),表明雜色鮑肝胰腺對酸性蛋白的消化能力比消化道高。

表1 溫度對雜色鮑胃蛋白酶活力的影響Tab.1 Effect of temperature on pepsin activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.1.2 溫度對類胰蛋白酶活力的影響

由表2可以看出,雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)的類胰蛋白酶活力隨著溫度的升高呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢,其中肝胰腺內(nèi)類胰蛋白酶活力在 40℃達(dá)到最高值(P＜0.01),消化道內(nèi)類胰蛋白酶活力在 50℃達(dá)到最高值(P＜0.01),表明肝胰腺和消化道內(nèi)類胰蛋白酶的最適溫度分別為 40℃和 50℃。在 10～20℃時,肝胰腺中類胰蛋白酶活力與消化道中無差異(P＞0.05),在 30～40℃時,肝胰腺中類胰蛋白酶活力顯著高于消化道中(P＜0.01),在 50～70℃時,消化道中類胰蛋白酶活力則高于肝胰腺中(P＜0.05),表明在溫度較低時,雜色鮑肝胰腺對堿性蛋白的消化能力比消化道高,而隨著溫度升高消化道對堿性蛋白的消化能力則高于肝胰腺。

表2 溫度對雜色鮑類胰蛋白酶活力的影響Tab.2 Effect of temperature on trypsin activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.1.3 溫度對淀粉酶活力的影響

表3顯示,雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)的淀粉酶活力均隨溫度的升高先升后降,其中肝胰腺內(nèi)淀粉酶活力在 40℃達(dá)到最高值(P＜0.01),消化道內(nèi)淀粉酶活力在 30℃達(dá)到最高值(P＜0.01),表明雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)淀粉酶的最適溫度分別為 40℃和30℃。由表3還可以看出,肝胰腺中淀粉酶的活力在各個溫度下均顯著高于消化道中(P＜0.01),表明雜色鮑肝胰腺對淀粉的消化能力遠(yuǎn)比消化道高。

表3 溫度對雜色鮑淀粉酶活力的影響Tab.3 Effect of temperature on amylase activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.1.4 溫度對纖維素酶活力的影響

表4顯示了不同溫度下雜色鮑纖維素酶活力的變化情況及不同器官中的差異?？傮w上肝胰腺和消化道中纖維素酶的活力都隨著溫度的升高先升后降,其中肝胰腺內(nèi)纖維素酶活力在 50℃時達(dá)到最高值(P＜0.01),40℃與 50℃時無顯著差異(P＞0.05),表明肝胰腺中纖維素酶的適宜溫度范圍為40～50℃。消化道內(nèi)纖維素酶活力在40℃時達(dá)到最高值(P＜0.01),表明消化道內(nèi)纖維素酶的最適溫度為 40℃。由表4還可看出,在各反應(yīng)溫度下,肝胰腺中纖維素酶活力總是比消化道中更高(P＜0.05),表明雜色鮑肝胰腺對纖維素的消化能力更強。

表4 溫度對雜色鮑纖維素酶活力的影響Tab.4 Effect of temperature on cellulase activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.2 pH對雜色鮑消化酶活力的影響

2.2.1 pH對胃蛋白酶活力的影響

表5顯示了雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)胃蛋白酶活力隨著pH的升高而發(fā)生的變化。在pH 2.2～4.2時,雜色鮑肝胰腺和消化道中胃蛋白酶活力均隨著 pH的升高呈現(xiàn)先升后降的峰值變化,其中,肝胰腺內(nèi)胃蛋白酶活力在pH 2.6、3.0時最高(P＜0.05),二者無顯著差異(P＞0.05),表明雜色鮑肝胰腺內(nèi)胃蛋白酶的適宜 pH為 2.6～3.0;消化道內(nèi)胃蛋白酶活力在pH 2.6、3.0、3.4時最高(P＜0.05),且三者無顯著差異(P＞0.05),表明消化道內(nèi)胃蛋白酶的適宜pH范圍為 2.6～3.4。由此可見,雜色鮑胃蛋白酶在強酸性條件下活力較強。此外,除pH 2.6外(P＜0.05),其余各pH下肝胰腺中胃蛋白酶活力均與消化道無顯著差異(P＞0.05),表明雜色鮑肝胰腺和消化道對酸性蛋白的消化能力相當(dāng)。

表5 pH對雜色鮑胃蛋白酶活力的影響Tab.5 Effect of pH on pepsin activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.2.2 pH對類胰蛋白酶活力的影響

由表6可以看出,在pH 7.4～9.8時,雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)類胰蛋白酶活力也隨 pH 的升高均呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢,其中肝胰腺內(nèi)類胰蛋白酶活力在pH 8.6、9.0時最高(P＜0.05),二者無顯著差異(P＞0.05),表明其適宜pH范圍為8.6～9.0;消化道內(nèi)類胰蛋白酶活力在 pH 8.2時達(dá)最高值(P＜0.01),表明其最適 pH為 8.2。由此可見,雜色鮑類胰蛋白酶在堿性環(huán)境下活力較強。由表6還可看出,在pH 8.6～9.0時,肝胰腺中類胰蛋白酶活力顯著高于消化道中(P＜0.01),而在其余pH范圍內(nèi),肝胰腺與消化道中的類胰蛋白酶活力無差異(P＞0.05),表明雜色鮑類胰蛋白酶的器官特異性低。

表6 pH對類胰蛋白酶活力的影響Tab.6 Effect of pH on trypsin activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.2.3 pH對淀粉酶活力的影響

表7顯示,雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)淀粉酶活力隨著pH的升高先升后降。其中,肝胰腺內(nèi)淀粉酶活力在pH 6.8時最高(P＜0.01),消化道內(nèi)淀粉酶活力在pH 7.2時最高(P＜0.01),表明肝胰腺和消化道的最適pH分別為6.8和7.2,即雜色鮑淀粉酶在近中性條件下活力最高。在pH 6.0～8.0時,肝胰腺中淀粉酶活力始終顯著高于消化道中(P＜0.01),表明肝胰腺對淀粉的消化能力遠(yuǎn)高于消化道。

表7 pH對雜色鮑淀粉酶活力的影響Tab.7 Effect of pH on amylase activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.2.4 pH對纖維素酶活力的影響

由表8可見,雜色鮑纖維素酶活力也隨pH 的升高呈現(xiàn)出先升后降的峰值變化,其中,肝胰腺內(nèi)纖維素酶活力在pH 5.2時達(dá)到峰值(P＜0.01),消化道內(nèi)纖維素酶活力在pH 4.8時最高(P＜0.01),表明肝胰腺和消化道內(nèi)纖維素酶的最適 pH 分別為 5.2和4.8,即雜色鮑纖維素酶在酸性條件下有較高的活力。由表8還可看出,在pH 4.0～4.8時,肝胰腺與消化道中纖維素酶活力無差異(P＞0.05),在 pH 5.2～6.0時,肝胰腺中纖維素酶活力顯著高于消化道中(P＜0.01),表明在偏酸性條件下,纖維素酶活力無器官特異性,隨著pH升高,肝胰腺對纖維素的消化能力更強。

表8 pH對雜色鮑纖維素酶活力的影響Tab.8 Effect of pH on cellulase activity of Haliotis diversicolor Reeve

2.3 雜色鮑各消化酶活力的分布

2.3.1 最適溫度下雜色鮑各消化酶活力的分布

表9顯示了最適溫度下雜色鮑各消化酶在肝胰腺和消化道內(nèi)的活力差異。在最適溫度下,除類胰蛋白酶外,肝胰腺中胃蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶活力均顯著高于消化道中(P＜0.01),表明胃蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶的活力分布具有器官特異性。由表9還可看出,同一消化器官內(nèi),各消化酶的活力也存在差異。肝胰腺內(nèi)纖維素酶活力最高(P＜0.01),約為淀粉酶活力的 1.6倍,胃蛋白酶和類胰蛋白酶活力的 2.4～2.6倍;消化道中各消化酶活力從高到低依次為：纖維素酶＞淀粉酶＞類胰蛋白酶＞胃蛋白酶(P＜0.01),其中纖維素酶活力約為胃蛋白酶活力的2.3倍。

表9 最適溫度下雜色鮑各消化器官的消化酶活力比較Tab.9 Comparison of digestive enzymes activities in different digestive organs of Haliotis diversicolor Reeve under the optimum temperature

2.3.2 最適pH下雜色鮑各消化酶活力的分布

由表10可見,在最適pH下,雜色鮑各消化器官內(nèi)各消化酶活力存在差異。在肝胰腺內(nèi),纖維素酶活力最高(P＜0.01),約為類胰蛋白酶、淀粉酶、胃蛋白酶活力的2.5～2.8倍,表明肝胰腺對纖維素的消化能力遠(yuǎn)高于淀粉和蛋白;在消化道內(nèi),纖維素酶活力遠(yuǎn)高于其他三種消化酶(P＜0.01),約為其活力的2.0～3.1倍,表明消化道具有較高的消化纖維素的能力,而對淀粉、蛋白質(zhì)的消化能力較弱。雜色鮑各消化酶的活力分布還具有器官特異性。肝胰腺中淀粉酶、纖維素酶的活力顯著高于消化道中(P＜0.01),具有器官特異性,而胃蛋白酶和類胰蛋白酶活力在肝胰腺和消化道中無顯著差異(P＞0.05),表明這兩種酶的活力分布無器官特異性。

表10 最適pH下雜色鮑各消化器官的消化酶活力比較Tab.10 Comparison of digestive enzymes activities in different digestive organs of Haliotis diversicolor Reeve under the optimum pH

3 討論

3.1 溫度與雜色鮑消化酶活力的關(guān)系

消化酶的蛋白質(zhì)屬性導(dǎo)致溫度對消化酶活力具有顯著的影響。在一定的溫度范圍內(nèi),酶活力隨溫度的升高而加快,超過一定范圍后,酶活力反而隨溫度的升高而降低甚至變性失活[29]。本研究結(jié)果也驗證了這一結(jié)論,在設(shè)定的溫度范圍內(nèi),雜色鮑各消化酶的活力均隨著溫度的升高呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢。不同種類、不同器官、不同酶類,具有不同的最適溫度。本研究結(jié)果顯示,雜色鮑肝胰腺和消化道中胃蛋白酶最適溫度均為 50℃,類胰蛋白酶最適溫度分別為 40、50℃,與皺紋盤鮑[16]蛋白酶的適宜溫度范圍40～50℃及西施舌(Coelomactra antiquata(Spengler))[13]胃蛋白酶最適溫度 50℃相一致,略低于縊蟶(Sinonovacula constricta)[7]蛋白酶的最適溫度55℃;泥蚶(Tegillarca granosa)[3-4]蛋白酶的最適溫度為 38～40℃,低于雜色鮑,而櫛孔扇貝(Chlamys Azumapecten farreri)[8]蛋白酶的最適溫度為60℃,遠(yuǎn)高于其他貝類。雜色鮑肝胰腺和消化道中淀粉酶的最適溫度分別為 40、30℃,與皺紋盤鮑[16]淀粉酶的最適溫度 30℃相接近,高于櫛孔扇貝[8]淀粉酶的最適溫度 25℃,而縊蟶[7]淀粉酶的最適溫度為 65℃,遠(yuǎn)高于雜色鮑,表明雜色鮑淀粉酶的耐熱性較差,適宜在較低的溫度下發(fā)揮酶活力。雜色鮑肝胰腺和消化道中纖維素酶的適宜溫度范圍分別為40～50℃、40℃,與縊蟶[7]纖維素酶的最適溫度45℃相近。不同貝類各消化酶最適溫度的差異可能與種的特異性有關(guān),因為不同貝類的生態(tài)習(xí)性和攝食對象不同,其所含的消化酶的組成和性質(zhì)也會有所差異,從而導(dǎo)致消化酶的最適溫度因種而異。

由本研究結(jié)果還可發(fā)現(xiàn),雜色鮑各消化酶的最適溫度均高于棲息環(huán)境的生長適溫 20～28℃,這在魚類[30]、甲殼類[31-32]、貝類[8,13,16]中都有類似的報道。究其原因,可能是本實驗所得數(shù)據(jù)是在規(guī)定時間、pH及離體條件下測得的,故與雜色鮑正常生理條件下各消化酶的最適溫度存在差異。實際上,消化酶的最適溫度受底物、反應(yīng)時間、pH等多種因素的影響,其中最適溫度與反應(yīng)時間成反比,反應(yīng)時間延長,最適溫度就會降低[30]。消化酶在動物體內(nèi)的作用時間至少長達(dá) 4～5 h,而實驗中反應(yīng)時間僅為 15～30 min,這可能是導(dǎo)致反應(yīng)最適溫度遠(yuǎn)高于生理適溫的一個重要原因。雖然最適反應(yīng)溫度不能完全反映雜色鮑正常生理狀態(tài)下消化酶的最適溫度,但在一定條件下能在一定程度上反映各消化酶的熱穩(wěn)定性和溫度對酶活力的影響規(guī)律[28]。

3.2 pH與消化酶活力的關(guān)系

pH是影響酶活力的另一重要因子,主要通過改變酶與底物的結(jié)合及酶的構(gòu)象來影響酶活力。pH對雜色鮑4種消化酶活力均有顯著影響,在設(shè)定的pH范圍內(nèi),均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。每種酶都有其特定的 pH范圍和最適 pH,受酶活性中心的性質(zhì)、底物、溫度、反應(yīng)時間等影響。雜色鮑肝胰腺和消化道中胃蛋白酶的適宜 pH范圍分別為 2.6～3.0和2.6～3.4,表明胃蛋白酶在強酸條件下活力最高,西施舌[13](2.6)、泥蚶[3-4](2.6)、櫛孔扇貝[8](2.61)、皺紋盤鮑[16](2.6)蛋白酶的最適 pH與雜色鮑相一致,藍(lán)鮑[33]與雜色鮑差異較大;雜色鮑肝胰腺和消化道中類胰蛋白酶的適宜pH分別為8.6～9.0和8.2,說明類胰蛋白酶在堿性條件下活力最高,略低于縊蟶[7](9.2),與皺紋盤鮑[15](7.8～10.0)差別較大。雜色鮑肝胰腺和消化道中淀粉酶的最適pH分別為6.8和7.2,與櫛孔扇貝[8](6.5)、皺紋盤鮑[17](6.24)、縊蟶[7](6.3和 7.7)的結(jié)果相似。張碩等[8]比較了大量貝類和甲殼類,認(rèn)為這些動物淀粉酶的最適pH只有一個,一般出現(xiàn)在pH 5～7之間,呈弱酸性。雜色鮑淀粉酶最適pH基本符合這一范圍,但偏中性,說明雜色鮑淀粉酶在近中性條件下活力最強。但是不同種之間還是存在一些差異[34],可能與動物的生態(tài)習(xí)性和攝食對象不同有關(guān)。纖維素酶普遍存在于甲殼動物和低等無脊椎動物中[35],雜色鮑肝胰腺和消化道中纖維素酶的最適pH分別為5.2和4.8,說明纖維素酶在酸性條件下活力最強。縊蟶[7]纖維素酶的最適 pH(5.2)與雜色鮑一致。海洋無脊椎動物胃腸的 pH范圍一般為5.5～7.9[16],雜色鮑淀粉酶和纖維素酶的最適pH與此相符,而蛋白酶的最適pH與此有顯著差異,說明雜色鮑消化道內(nèi)的酸堿環(huán)境更利于淀粉酶和纖維素酶活力的發(fā)揮,這可能也是淀粉酶和纖維素酶活力高于蛋白酶的原因之一。

蛋白酶適宜pH范圍的個數(shù)因種而異。有些種類只有一個,如縊蟶[7](9.2)、西施舌[13](2.6)。多數(shù)種類具有兩個適宜范圍,如美國龍蝦(Homarus americanus)幼體[31](5.3,6.4),櫛孔扇貝[8](2.6、7.7),泥蚶[3-4](2.6、4.6或2.6、5.8)。李太武[15]報道皺紋盤鮑胃蛋白酶適宜 pH范圍為 2.8～3.5,類胰蛋白酶適宜 pH范圍為7.8～10.0,楊惠萍等[16]測得皺紋盤鮑蛋白酶適宜 pH范圍為2.6和5.0,雖然與李太武報道的pH值有差異,但至少說明皺紋盤鮑蛋白酶的適宜 pH范圍不止一個。本研究結(jié)果表明雜色鮑蛋白酶與大多數(shù)種類一致,也有兩個適宜pH范圍,分別為2.6～3.4,8.2～9.0。有的種類蛋白酶有3個適宜pH范圍[32]。導(dǎo)致這種差異的原因,除種類不同外,測定條件的設(shè)置可能也是重要原因之一,因為蛋白酶活力主要包括胃蛋白酶活力和類胰蛋白酶活力,有些學(xué)者直接測量總蛋白酶的最適 pH,可能只得一個最適值,實際上,兩種蛋白酶的最適pH差異很大,一種是在強酸性范圍而另一種則是在堿性范圍,總酶最適pH的研究體現(xiàn)不出這種差異,且易丟失適宜pH范圍。此外,很多種類[3-4,8,13,31]蛋白酶的最適pH都在酸性范圍內(nèi),是這些種類只有胃蛋白酶而不含類胰蛋白酶還是實驗設(shè)計缺陷而造成,有待深入研究。

3.3 雜色鮑消化酶活力的分布

雜色鮑各消化酶的活力分布存在一定的器官特異性。在最適溫度和最適pH范圍內(nèi),肝胰腺中淀粉酶、纖維素酶活力均顯著高于消化道中,表明肝胰腺是雜色鮑合成、分泌淀粉酶和纖維素酶的主要器官,對淀粉和纖維素起著主要的消化作用。Fange等[36]也指出肝胰腺是胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等酶類的中心生成器官。雜色鮑蛋白酶活力在肝胰腺和消化道中差異不顯著,表明肝胰腺和消化道對蛋白質(zhì)的消化能力相近。皺紋盤鮑[15]肝中的消化酶活力均高于消化道中,與雜色鮑有所差異,這可能與食性、棲息環(huán)境等有關(guān),具體原因尚待進(jìn)一步研究。

同一消化器官內(nèi)各消化酶的活力也存在差異,主要是由于其對不同物質(zhì)消化能力的大小不同而造成的。在最適溫度和最適pH范圍內(nèi),雜色鮑肝胰腺和消化道內(nèi)均以纖維素酶活力最高,表明雜色鮑具有很強的纖維素消化能力,這與雜色鮑喜食江蘺等富含纖維素的餌料的攝食習(xí)性相一致[26]。無論在肝胰腺還是消化道中雜色鮑胃蛋白酶的活力都很低,這可能與雜色鮑餌料中蛋白含量低且體內(nèi) pH偏高不利于胃蛋白酶活力的發(fā)揮有關(guān)。這種現(xiàn)象在其他貝類中也有發(fā)現(xiàn)[3,5,11-12]。本研究結(jié)果與黃勃等[24]報道的一致,均是纖維素酶活力最高,與費志良等[12]對淡水蚌類消化酶活力研究的結(jié)果不同(淀粉酶活力＞纖維素酶活力＞蛋白酶活力)。而縊蟶[7]中則是淀粉酶和蛋白酶活力較高,纖維素酶活力極低。皺紋盤鮑[15]肝臟中與雜色鮑類似,也是纖維素酶活力最高,但消化道內(nèi)則是胃蛋白酶活力最高,與雜色鮑和其他貝類明顯不同。引起這些差異的原因可能主要與物種和餌料有關(guān),因為動物的消化酶組成具有種的特異性,且與其食性密切相關(guān)。劉萬順等[9]也指出不同生物體內(nèi)同一功能酶的活力與動物的遺傳性及食性有關(guān),如縊蟶[7]的主要餌料為底棲硅藻等,缺少纖維素成分,故其纖維素酶活力低,而雜色鮑成鮑主要攝食富含纖維素的江蘺等大型藻類[25-26],故同一消化器官中其纖維素酶活力顯著高于其他消化酶的活力。

參考文獻(xiàn)：

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