楊林富,李琦華,王乙茹,張德春,萬(wàn)德生,程志斌*
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué),昆明650201;2.達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院,四川 達(dá)州635001;3.云南騰藥制藥股份有限公司,云南 騰沖679199)
美洲大蠊(Periplaneta americana)屬節(jié)肢動(dòng)物門昆蟲(chóng)綱蜚蠊目蜚蠊科昆蟲(chóng),長(zhǎng)期作為我國(guó)傳統(tǒng)中醫(yī)藥動(dòng)物類藥材的重要品種[1]。中醫(yī)藥應(yīng)用美洲大蠊治療癖血、癥堅(jiān)、寒熱、下氣等病癥,在藥書(shū)《本草綱目》中有詳細(xì)記載[2]。當(dāng)代以美洲大蠊活性成分為主體研發(fā)的“心脈隆”“康復(fù)新”等治療人類心血管病的藥物,擴(kuò)大了美洲大蠊中醫(yī)藥藥材的需求[3-4]。因此,為保障美洲大蠊原料藥材的質(zhì)量與安全性,美洲大蠊的人工養(yǎng)殖逐步受到了行業(yè)廣泛重視[5-6]。
相對(duì)于畜禽人工養(yǎng)殖而言,目前美洲大蠊人工養(yǎng)殖比較粗放,其原因是美洲大蠊生存能力強(qiáng),尤其是美洲大蠊成蟲(chóng)對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)能力[5]。相對(duì)美洲大蠊成蟲(chóng)而言,未發(fā)育成熟的美洲大蠊若蟲(chóng)(1~160日齡)的腸道消化系統(tǒng)不健全[7-8],對(duì)飼料營(yíng)養(yǎng)要求相對(duì)較高,是美洲大蠊人工養(yǎng)殖的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)[7-9]。這與幼齡畜禽的人工養(yǎng)殖較為相似[10-11]。然而,目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道消化酶發(fā)育的科學(xué)研究與試驗(yàn)報(bào)道極少,據(jù)此本研究初步開(kāi)展了美洲大蠊若蟲(chóng)腸道消化酶發(fā)育的研究,旨在指導(dǎo)人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)需要量研究及飼料配方設(shè)計(jì)。
試驗(yàn)以人工養(yǎng)殖的美洲大蠊為研究對(duì)象,并按照90、120、150日齡設(shè)計(jì)3個(gè)處理組,每個(gè)處理組1 200只,共計(jì)3 600只,每個(gè)處理組分成6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)200只。
美洲大蠊若蟲(chóng)由云南騰藥制藥股份有限公司美洲大蠊養(yǎng)殖基地(位于云南省騰沖市)提供,取樣的若蟲(chóng)均在規(guī)范的人工養(yǎng)殖條件下獲得。在每個(gè)檢測(cè)日齡,隨機(jī)取200只美洲大蠊若蟲(chóng)稱重,然后計(jì)算平均體重。隨后將全腸腔取樣,經(jīng)勻漿、離心后所得的上清液用于腸道總蛋白酶、總淀粉酶、總脂肪酶的活性分析。3種腸道消化酶的活性檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫法,酶活性單位為U·mg-1,檢測(cè)試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。
3個(gè)日齡處理組之間酶活性數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件的單因素方差分析和LSD法進(jìn)行分析,P<0.05表示差異顯著。
美洲大蠊若蟲(chóng)體重隨日齡的變化情況見(jiàn)圖1。
由圖1可知,美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g,若蟲(chóng)體重隨著日齡呈顯著的增加趨勢(shì)(P<0.05)。
不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總蛋白酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖1 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重
圖2 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總蛋白酶活性
由圖2可知,美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總蛋白酶活性分別為79.5、143.5、165.0 U·mg-1。腸道總蛋白酶活性,120 d和150 d腸道組間差異不顯著(P>0.05),但均顯著高于90 d組(P<0.05)。
不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總淀粉酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3可知,美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總淀粉酶活性分別為359.4、858.2、1 202.9 U·mg-1,美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢(shì)(P<0.05)。
圖3 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總淀粉酶活性
不同日齡美洲大蠊若蟲(chóng)的腸道總脂肪酶活性測(cè)定結(jié)果見(jiàn)圖4。
圖4 美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總脂肪酶活性
由圖4可知,美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d腸道總脂肪酶活性分別為44.2、87.8、150.7 U·mg-1,美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢(shì)(P<0.05)。
美洲大蠊卵莢成熟后,若蟲(chóng)破莢而出[12]。若蟲(chóng)有外骨骼,必須每隔10~18 d蛻去舊的外骨骼,才能進(jìn)一步生長(zhǎng)[13]。因此,人工養(yǎng)殖條件下,美洲大蠊若蟲(chóng)一般經(jīng)歷150~160 d、10~13次蛻去外骨骼才能最終蛻變?yōu)槌上x(chóng)階段[14-15]。鑒于此,為了指導(dǎo)美洲大蠊若蟲(chóng)飼料配方設(shè)計(jì),本研究以美洲大蠊若蟲(chóng)的3個(gè)階段(90 d、120 d、150 d)為處理組,測(cè)定了美洲大蠊若蟲(chóng)不同生長(zhǎng)階段體重以及腸道總蛋白酶、總淀粉酶、總脂肪酶活性的變化情況。
結(jié)果顯示美洲大蠊若蟲(chóng)90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g。與90 d若蟲(chóng)體重相比,120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)體重分別增加了138.24%(P<0.05)和305.9%(P<0.05)。本次試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果與張李香等[16]的報(bào)道結(jié)果基本一致,表明美洲大蠊若蟲(chóng)體重呈持續(xù)增加趨勢(shì),生長(zhǎng)發(fā)育速度較快。
當(dāng)前,研究美洲大蠊人工養(yǎng)殖的配合飼料的報(bào)道很少,原因包括:其一,美洲大蠊食性廣泛,一般養(yǎng)殖戶及養(yǎng)殖企業(yè)對(duì)美洲大蠊的人工飼喂比較粗放,基本上是就地取材,不重視美洲大蠊專用配合飼料的應(yīng)用[5,7];其二,缺乏美洲大蠊腸道消化生理的系統(tǒng)研究數(shù)據(jù),無(wú)法有針對(duì)性地設(shè)計(jì)和應(yīng)用美洲大蠊人工養(yǎng)殖專用配合飼料[16]。
基于以上原因,本試驗(yàn)初步研究了90~150 d美洲大蠊若蟲(chóng)的全腸道消化酶活性。結(jié)果顯示:90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性分別為359.4、858.2、1 202.9 U·mg-1;與90 d若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性相比,120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性分別增加了138.8%(P<0.05)和234.7%(P<0.05)。90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性分別為79.5、143.5、165.0 U·mg-1;與90 d若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性相比,120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總蛋白酶活性分別增加了80.5%(P<0.05)和107.6%(P<0.05)。90、120、150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性分別為44.2、87.8、150.7 U·mg-1;與90 d若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性相比,120 d和150 d美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總脂肪酶活性分別增加了98.6%(P<0.05)和241.0%(P<0.05)。由此可見(jiàn),90~150 d階段美洲大蠊若蟲(chóng)腸道總淀粉酶活性值高于總蛋白酶和總脂肪酶活性;總淀粉酶和總脂肪酶活性的增長(zhǎng)趨勢(shì),顯著高于總蛋白酶的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
以上研究結(jié)果提示:為滿足90~150 d階段美洲大蠊若蟲(chóng)的快速生長(zhǎng)需求,人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的專用配合飼料應(yīng)考慮蛋白質(zhì)和能量營(yíng)養(yǎng)的平衡供應(yīng)。
鑒于當(dāng)前尚無(wú)美洲大蠊專用配合飼料的試驗(yàn)研究報(bào)道,通過(guò)查找“國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局綜合服務(wù)平臺(tái)”網(wǎng)站,獲得了2個(gè)公開(kāi)授權(quán)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工飼料配方發(fā)明專利[17-18],并分析如下。
其一,何道峰等[17]、吳紹良等[18]公開(kāi)的人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)飼料配方,較為全面地考慮了美洲大蠊若蟲(chóng)人工配合飼料的營(yíng)養(yǎng)元素需求。專利配方中飼料原料包括多種碳水化合物(玉米、小麥、米糠、麥麩)、蛋白質(zhì)飼料原料(豆粕、魚(yú)粉、蠶蛹、豌豆)以及礦物質(zhì)飼料原料(食鹽、骨粉)。其二,何道峰等[17]公開(kāi)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖飼料配方中添加了5%~6%的油脂,強(qiáng)化了美洲大蠊若蟲(chóng)對(duì)脂肪的營(yíng)養(yǎng)需求。然而,吳紹良等[18]公開(kāi)的美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖飼料配方中沒(méi)有考慮油脂原料的額外添加。造成這一差異的原因是,吳紹良等[18]公開(kāi)的專利配方中使用了高比例的魚(yú)粉和蠶蛹粉等原料,而這些原料中含有較高的粗脂肪[19-20]。其三,何道峰等[17]、吳紹良等[18]公開(kāi)的專利均沒(méi)有對(duì)美洲大蠊若蟲(chóng)進(jìn)行人工飼養(yǎng)階段劃分及其相應(yīng)的專用配合飼料提供。筆者認(rèn)為由于美洲大蠊若蟲(chóng)生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),且依據(jù)本次試驗(yàn)測(cè)定的腸道消化酶活性數(shù)據(jù),為了提高美洲大蠊若蟲(chóng)人工養(yǎng)殖效率,其飼料配方應(yīng)效仿豬雞等畜禽分階段飼養(yǎng)方式,將美洲大蠊若蟲(chóng)分為2~3個(gè)階段,依據(jù)不同階段腸道消化酶活性等消化生理特征,提供專用人工養(yǎng)殖配合飼料。
本研究表明,90~150 d美洲大蠊若蟲(chóng)生長(zhǎng)發(fā)育迅速,表現(xiàn)在增重和腸道總淀粉酶、總蛋白酶、總脂肪酶活性的持續(xù)增長(zhǎng)上。這一結(jié)果提示人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲(chóng)的配合飼料需要分階段平衡考慮蛋白質(zhì)和能量的營(yíng)養(yǎng)提供。