莊建洲,頡志剛,凌 云
(浙江師范大學化學與生命科學學院生態(tài)所,浙江 金華 321004)
?;撬幔═aurine)是一種條件性必需氨基酸,間接參與營養(yǎng)代謝、免疫等多種生理反應。動物自身合成?;撬岬哪芰σ蛭锓N而異,這與體內(nèi)是否存在合成?;撬岬年P(guān)鍵酶——半胱亞磺酸脫羧酶(Cysteine Sulfinate Decarboxylase,CSAD)有關(guān)。肉食性動物通常容易缺乏?;撬幔茴愂堑湫偷娜馐承詣游?,在養(yǎng)殖條件下因食物組成的改變經(jīng)常會導致蛙的營養(yǎng)性疾病[1]。
泰國虎紋蛙(Rana tigrina cantor)是一種大型的經(jīng)濟食用蛙,經(jīng)過長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)需要添加適量的牛磺酸來滿足其生長發(fā)育的需要。國內(nèi)外關(guān)于蛙類對牛磺酸需求量的研究尚不多見。采用人工灌胃的方法,研究了?;撬釋μ﹪⒓y蛙肝臟和腸道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力的影響,以此來評估泰國虎紋蛙對牛磺酸的需求量,旨在為飼料配方的改進提供參考。
養(yǎng)殖泰國虎紋蛙購自浙江省金華市水產(chǎn)市場,飼養(yǎng)在80 cm × 35 cm × 50 cm 玻璃缸中(10 只/缸)進行馴化。水溫控制在(25±1)℃,提供遮蔽物和食臺,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 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)健康的泰國虎紋蛙(75.77±1.66)g,隨機分成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定消化酶活力。
1.2.2 時間梯度試驗 給44 只蛙以特定濃度0.8 mg/mL 進行灌喂,分別在灌胃0、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12 h 后取3 只個體用于酶活力測定。
1.3.1 蛋白酶活力測定 蛋白酶活力測定采用福林-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 脂肪酶活力測定 脂肪酶活力測定參照Rungkan 等[4]提供的方法。以每分鐘產(chǎn)生1 μmol 對硝基苯酚(p-NP)的酶量定義為1 個脂肪酶比活力單位(mU/mgprot,pH 值7.5 和溫度25 ℃)。
1.3.3 淀粉酶活力測定 淀粉酶活力測定采用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 個淀粉酶比活力單位(mU/mgprot,pH 值6.9 和溫度25 ℃)。
采用SPSS 統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)分析,數(shù)據(jù)均以平均值±標準誤(Mean ±SE)表示。組間比較采用單因素方差分析(One-Way ANOVA)檢驗,并進行LSD 多重比較。顯著性水平為0.05。
圖1 不同濃度?;撬釋Φ鞍酌富盍Φ挠绊?/p>
2.1.1 蛋白酶活力 如圖1 所示,當?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時,肝蛋白酶活力達到峰值,且顯著高于對照組(0 mg/mL)(P<0.05),但濃度過高(1.8 mg/mL)時,酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。當灌胃濃度為0.2、0.4 mg/mL 和1 mg/mL 時,腸蛋白酶活力顯著高于對照組(P<0.05),其中灌胃濃度為0.4 mg/mL 時酶活力達到最大峰值,但灌胃濃度過高(1.4 mg/mL 和1.8 mg/mL)時,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 時達到峰值,顯著高于對照組(P<0.05);當灌胃濃度為0.8 mg/mL 和1.8 mg/mL 時,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,與對照組間無顯著差異(P>0.05);當灌胃濃度為1.8 mg/mL 時,酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。
圖2 不同濃度?;撬釋χ久富盍Φ挠绊?/p>
2.1.3 淀粉酶活力 如圖3 所示,當?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時,肝淀粉酶活力達到峰值,顯著高于對照組(P<0.05);當灌胃濃度為0.4、0.8 、1.8 mg/mL 時,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,各組與對照組間無顯著差異(P>0.05);當灌胃濃度升至1.8 mg/mL 時,酶活力受到顯著抑制(P<0.05)。
圖3 不同濃度?;撬釋Φ矸勖富钚缘挠绊?/p>
2.2.1 蛋白酶活力 灌注?;撬岷螅⒓y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 肝蛋白酶活力隨時間的變化趨勢
圖5 腸蛋白酶活力隨時間的變化趨勢
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,在灌后2、4、7、10 h 出現(xiàn)峰值(P<0.05)(圖7)。
圖6 肝脂肪酶活力隨時間的變化趨勢
圖7 腸脂肪酶活力隨時間的變化趨勢
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,但各時間點酶活力值與初始值間均無顯著差異(P>0.05)(圖9)。
圖8 肝淀粉酶活力隨時間的變化趨勢
圖9 腸淀粉酶活力隨時間的變化趨勢
動物體內(nèi)合成內(nèi)源性?;撬嵝枰虬被幔敊C體從外界獲得?;撬岷?,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提高[5-8]。蛋白酶活性是體現(xiàn)動物對蛋白質(zhì)利用能力的重要指標,而?;撬峥梢蕴岣叩鞍酌傅幕盍?。尤勇等[9]研究發(fā)現(xiàn),當灌胃濃度為0.2 mg/mL 時草魚肝胰臟蛋白酶活性最高,而灌胃濃度為0.8 mg/mL 時腸道蛋白酶活性最高,表明肝胰臟蛋白酶活力對?;撬岬姆磻饶c道蛋白酶敏感。該研究同樣采用灌胃方式,發(fā)現(xiàn)當?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時虎紋蛙肝蛋白酶活力達到峰值,而腸蛋白酶活力在灌胃濃度為0.4 mg/mL 和1 mg/mL 時都會出現(xiàn)峰值,當灌胃濃度為0.4 mg/mL 時酶活力達到最大峰值,說明虎紋蛙腸道蛋白酶活力對?;撬岬姆磻雀蔚鞍酌该舾?。
牛磺酸可以促進脂肪和淀粉的分解和利用。?;撬嵩趧游锔闻K內(nèi)與膽酸結(jié)合生成?;悄懰幔笳呖纱龠M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時活力達到峰值,而腸道脂肪酶在灌胃濃度為0.8 mg/mL 時達到峰值[9]。該研究試驗結(jié)果表明,泰國虎紋蛙在灌胃濃度為1 mg/mL 時肝脂肪酶活力達到峰值(P<0.05),而腸道脂肪酶活力在灌胃濃度為0.2~1.4 mg/mL 時,各處理與對照組的數(shù)值出現(xiàn)波動,但無顯著差異(P>0.05)。
淀粉酶在酸性條件下會表現(xiàn)出較高的活性,?;撬嵬ㄟ^提高飼料酸度來增強淀粉酶活力。如草魚肝胰臟淀粉酶在?;撬峁辔笣舛葹?.8 mg/mL 時活力可達到峰值,腸道淀粉酶在灌胃濃度為1 mg/mL 時活力達到峰值,均著高于對照組[9]。該研究試驗結(jié)果表明,當?;撬峁辔笣舛葹? mg/mL 時,泰國虎紋蛙的肝淀粉酶活力達到峰值;但腸淀粉酶活力在0.2~1.4 mg/mL 范圍內(nèi)與對照均無顯著差異(P>0.05)。由此可見,腸道的脂肪酶和淀粉酶活力對?;撬岬膭┝糠磻蝗绺沃久负偷矸勖富盍γ黠@,說明?;撬嶂饕诟闻K中發(fā)揮其生物學作用。
過量攝入?;撬釙C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 牛磺酸能夠顯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,可明顯抑制草魚肝胰臟和腸道蛋白酶活性;當?;撬峁辔笣舛冗_到1.8 mg/mL 時可顯著降低草魚體內(nèi)蛋白酶活性。在該研究中,當灌胃濃度達到1.8 mg/mL 時能夠顯著抑制泰國虎紋蛙肝臟和腸道組織內(nèi)3 種消化酶的活力(P<0.05)。
?;撬嵩隗w內(nèi)對消化酶的持續(xù)作用時間以及不同消化酶對牛磺酸的反應模式均存在物種差異。如草魚僅在灌胃牛磺酸2 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[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,牛磺酸對蛙類消化酶的調(diào)節(jié)可能比魚類更為復雜,需要進一步研究。
總之,適當劑量的牛磺酸對泰國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)對消化酶的持續(xù)作用時間在10 h 左右。然而,攝入量過高(36 mg /kg 體重及以上)會對消化酶活力產(chǎn)生條件毒性。根據(jù)試驗結(jié)果,推測每日提供20 mg /kg體重的?;撬峥梢燥@著提高泰國虎紋蛙的消化酶活力,從而促進機體對飼料營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。
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