福壽螺和田螺消化酶活性比較

羅明珠, 章家恩,*, 胡九龍, 趙本良

1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 廣州 510642 2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶亞熱帶生態(tài)研究所, 廣州 510642 3 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院, 廣州 510642

福壽螺和田螺消化酶活性比較

羅明珠1,2, 章家恩1,2,*, 胡九龍3, 趙本良1,2

1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 廣州 510642 2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)熱帶亞熱帶生態(tài)研究所, 廣州 510642 3 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)獸醫(yī)學(xué)院, 廣州 510642

為比較福壽螺(Pomaceacanaliculata(Lamarck, 1828))和當(dāng)?shù)刂袊鴪A田螺(Cipangopaludinachinensis(Gray, 1832))消化能力的差異，探索福壽螺成功入侵的機(jī)制，以田螺為對照，測定了1—4齡的福壽螺和田螺的胃和肝臟的消化酶——纖維素酶(羧甲基纖維素法)、淀粉酶(3,5-二硝基水楊酸法)和脂肪酶(滴定法)的活性。結(jié)果表明：1) 相同年齡的福壽螺胃和肝臟中的消化酶活性明顯高于田螺。其中，纖維素酶活性分別高出1.00—2.11倍、1.66—2.84倍；淀粉酶活性分別高出1.53—3.47倍、1.47—1.80倍；脂肪酶活性分別高出2.07—4.73倍、6.13—9.93倍。2)在生長發(fā)育過程中，福壽螺胃和肝臟中的消化酶活性變化幅度(51.2%—131.2%)明顯高于田螺(23.3%—47.1%)。3)福壽螺的各種消化酶之間存在協(xié)同作用。如福壽螺的淀粉酶活性與脂肪酶活性呈極顯著正相關(guān)(胃中r=0.736**、肝臟中r=0.867**)。此外，胃中的淀粉酶活性還與纖維素酶活性呈顯著正相關(guān)關(guān)系(r=0.696*)。相應(yīng)地，田螺胃中的淀粉酶和脂肪酶之間也存在顯著的正相關(guān)關(guān)系(r=0.706*)，而肝臟中的纖維素酶與脂肪酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.593*)。4)福壽螺對纖維素類和淀粉類物質(zhì)都有較強(qiáng)的消化能力，且能較好地消化脂肪類物質(zhì)，而田螺能消化纖維素類和淀粉類物質(zhì)，對脂肪的消化能力卻很弱。福壽螺的纖維素酶和淀粉酶活性分別是田螺的2.42和1.88倍，脂肪酶活性達(dá)到了5.66倍?？梢?，福壽螺具有較高的消化酶活性，且各消化酶之間存在正協(xié)同性。這可能是導(dǎo)致福壽螺食量大、食性雜，使其能快速生長和成功入侵的重要原因之一。

福壽螺(Pomaceacanaliculata(Lamarck, 1828); 田螺(Cipangopaludinachinensis(Gray, 1832));纖維素酶;淀粉酶;脂肪酶; 胃; 肝臟

福壽螺(Pomaceacanaliculata(Lamarck, 1828))，又名大瓶螺、蘋果螺，兩棲淡水貝類軟體動物，隸屬于軟體動物門(Mollusca)腹足綱(Gastropoda)前鰓亞綱(Prosobranchia)中腹足目(Mesogastropoda)瓶螺科(Ampullariidae)瓶螺屬(Pomacea)，原產(chǎn)于南美洲亞馬遜河流域，20世紀(jì)70年代被引入中國臺灣，80年代作為一種食物被先后引入到日本、菲律賓、越南、泰國等亞洲國家。1981年被引入廣東[1]，1984年起廣為養(yǎng)殖，并迅速擴(kuò)散到廣西、福建、海南、浙江、上海、江蘇、湖南、貴州等地。由于人們對福壽螺的生物學(xué)特性、營養(yǎng)價值、市場前景及其危害性缺乏很好地認(rèn)識，盲目引進(jìn)，但終因其食味不佳，而被隨意遺棄到水溝、田間，結(jié)果出現(xiàn)了福壽螺種群暴發(fā)，并難以控制的局面，目前已成為水稻生產(chǎn)中危害最嚴(yán)重的惡性水生動物[2]。近十幾年來，福壽螺對入侵地水稻[3]、水生植物[4]、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)[5]和生物多樣性[6]等造成了嚴(yán)重破壞。有研究指出，福壽螺入侵對本地螺也產(chǎn)生巨大危害，可吞食扁卷螺(Planorbiscaenosus)[6]、小椎實螺(Austropepleaollula)、藁桿雙臍螺(Biomphalariastraminea)、瘤擬黑螺(Melanoidestuberculata)、尖膀胱螺(Physaacuta)、石田螺(Sinotaiaquadrata)[7]等多種淡水螺，也吃小蝦[8]，導(dǎo)致大量本地物種的減少或徹底消失[9]。2000年，國際自然保護(hù)聯(lián)盟(International Union for Conservation of Nature，IUCN)外來入侵物種專家委員會就將福壽螺列為世界100種惡性外來入侵物種之一[10]。2003年3月，國家環(huán)保總局將福壽螺列入首批入侵我國的16種外來物種“黑名單”[11]。

作為一種入侵性物種，福壽螺具有適應(yīng)能力強(qiáng)[12]、繁殖能力強(qiáng)[13]、食量大、生長迅速[14]等特性。其中，福壽螺食性雜、食量大等生物學(xué)特性可能與其消化能力存在一定的關(guān)系。目前，有關(guān)福壽螺消化酶的研究主要集中在纖溶酶的分離純化及其活性[15- 16]、纖維素酶的酶學(xué)性質(zhì)[17]、糖基水解酶基因的克隆和表達(dá)[18]等方面。徐建榮等[19]發(fā)現(xiàn)福壽螺消化道中纖維素酶和果膠酶活性較高，而肝臟中淀粉酶活性較高。國內(nèi)外關(guān)于圓田螺的研究主要集中在神經(jīng)系統(tǒng)[20]和生殖系統(tǒng)的解剖[21]、顯微鏡觀察[22- 23]以及其營養(yǎng)分析[24- 25]、開發(fā)利用[26- 27]和其寄生蟲——管圓線蟲的調(diào)查和研究[28- 29]，僅有段旭等[30]研究松墨天牛和中國圓田螺(Cipangopaludinachinensis(Gray, 1832)，俗稱螺螄、田螺等，隸屬于軟體動物門(Mollusca)腹足綱(Gastropoda)中腹足目(Mesogastropoda)田螺科(Viviparidae)圓田螺屬(Cipangopaludina)(以下簡稱田螺))體內(nèi)纖維素酶系的組成和活性，表明兩者體內(nèi)均具有將纖維素降解為簡單糖的完整纖維素酶系，且松墨天牛體內(nèi)纖維素酶系中各組分的活性均較中國圓田螺高。有關(guān)對比分析外來入侵物種福壽螺和本地螺——中國圓田螺的消化酶活性差異的研究報道未見涉及。因此，本研究通過揭示福壽螺和田螺肝臟和胃中消化酶活性的變化規(guī)律及差異的對比分析，探討福壽螺食性雜、食量大的可能原因，旨在從消化能力角度和蛋白質(zhì)水平來揭示其成功入侵的相關(guān)機(jī)理，進(jìn)而為開展福壽螺的針對性防控提供理論支持。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

2010年5—10月，從廣州郊區(qū)的水溝和稻田中采集福壽螺和田螺樣本帶回實驗室，并根據(jù)福壽螺和田螺厴上一圈圈的同心環(huán)紋[31]，將螺分為1—4齡螺，厴上有1圈清晰的同心環(huán)紋定為1齡螺，有2圈清晰的同心環(huán)紋定為2齡螺，依此類推。

1.2 樣品的制備

將福壽螺和田螺在實驗室水族箱中飼養(yǎng)，實驗前讓供試螺空腹48 h。實驗時盡量將螺所攜帶水分吸干，置于冰浴中，解剖，取出胃與肝臟，剔除多余脂肪及其它物質(zhì)，用濾紙吸干，每處理取10只螺，合并取樣。稱取0.2 g左右的組織，加入9倍質(zhì)量的去離子水，勻漿(勻漿器PRO 200)；勻漿液離心15 min(10 000 r/min，4 ℃；離心機(jī)(Hema TGL-16 R))，取上清液，置于4 ℃冰箱中保存待用(存放時間不超過24 h)[32]。每個測定指標(biāo)設(shè)3次生物學(xué)重復(fù)，每個樣本設(shè)3次技術(shù)性重復(fù)。

1.3 酶活性的測定

1.3.1 纖維素酶活性測定

采用羧甲基纖維素(Carboxymethyl cellulose，CMC)法，具體操作步驟及計算參見王琳等[33]的方法。酶比活力單位設(shè)定方法：將每mg組織蛋白在50 ℃、pH值7.0下每分鐘催化纖維素水解成1 μmol葡萄糖的酶量定為一個酶活力單位。

1.3.2 淀粉酶活性測定

用3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid，DNS)法進(jìn)行測定[34]。酶比活力單位設(shè)定方法：將每mg組織蛋白在最適pH值下每分鐘水解淀粉產(chǎn)生1 μmol麥芽糖定為一個酶活力單位。

1.3.3 脂肪酶活性的測定

采用滴定法，參照趙亞華等[35]，略有改動。取25 mL三角瓶若干，每瓶加入1.5 mL 0.025 mol/L磷酸緩沖液和1 mL聚乙烯醇橄欖油乳化液，置于40 ℃水浴中保溫5 min，然后在兩個瓶中各加入2 mL酶液，從加入酶液開始精確計算時間，保溫12 h，取出后立即加入95%乙醇3 mL，以終止酶作用，再加(1%麝香草)酚酞指示劑3滴，用0.05 mol/L NaOH溶液滴定至溶液呈粉紅色為止。另外兩個瓶子不加酶液，作為對照。酶比活力單位設(shè)定方法：將1 mL酶液在40 ℃下作用于聚乙烯醇橄欖油乳化液15 min，最后消耗l mL 0.05 mol/L NaOH溶液，定為100個活性單位。

1.3.4 蛋白質(zhì)含量的測定

采用考馬斯亮藍(lán)G- 250法測定蛋白質(zhì)含量[36]。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 15.0軟件和MS Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析或制作圖表。對相同年齡的福壽螺和田螺的消化酶(纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶)活性分別進(jìn)行t檢驗；對不同年齡的福壽螺或者田螺的消化酶活性進(jìn)行多重比較；同時對消化酶活性進(jìn)行多因素方差分析；最后對福壽螺、田螺的消化器官的3種酶活性進(jìn)行相關(guān)性分析。顯著水平為P<0.05，極顯著水平為P<0.01，數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果2.1 纖維素酶活性比較2.1.1 胃中纖維素酶活性比較

相同年齡福壽螺胃中纖維素酶活性明顯高于田螺，其中福壽螺高出田螺1.00—2.11倍(圖1)。在4 個年齡段，福壽螺和田螺的胃纖維素酶活性隨著螺齡增加都呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，且均表現(xiàn)為2齡螺活性最高。同種螺中，福壽螺或田螺的2齡螺與其他齡的胃纖維素酶活性差異顯著(P<0.05)，其中2齡田螺的胃纖維素酶活性是其它齡螺的1.32—1.46倍，2齡福壽螺則是其它齡螺的1.58—2.27倍。福壽螺1齡、3齡和4齡間無顯著性差異，田螺的1齡和3齡間無顯著性差異，但與4齡有顯著差異(P<0.05)。

2.1.2 肝臟中纖維素酶活性比較

與胃纖維素酶活性變化規(guī)律類似，在4個年齡段，福壽螺和田螺的肝臟纖維素酶活性都表現(xiàn)出隨著螺齡增加先升而后降的趨勢，但田螺變化幅度較小。同一年齡段福壽螺肝臟纖維素酶活性均顯著高于田螺，如1齡福壽螺肝臟纖維素酶活性是田螺的1.66倍，而3齡的則是2.84倍(圖2)。同種螺中，田螺的2齡螺肝臟纖維素酶活性最高，而福壽螺則是3齡螺的酶活性最高。

圖1 不同年齡福壽螺和田螺胃纖維素酶活性比較

圖2 不同年齡福壽螺和田螺肝臟中纖維素酶活性的比較

2.1.3 多因素分析

多因素方差分析結(jié)果顯示，螺的種類、年齡、器官單因素對纖維素酶活性均有極顯著性影響(F統(tǒng)計量值分別為560.536、46.05、17.362，P<0.001)。螺的種類與年齡、年齡與器官交互作用的F統(tǒng)計量值分別為24.819、14.25(P<0.001)，螺的種類與器官對纖維素酶活性交互作用的F統(tǒng)計量值為0.272(P=0.606)，表明螺的種類與年齡、年齡與器官對纖維素酶活性交互作用極顯著，而種類與器官的纖維素酶活性交互作用并不顯著。螺的種類、年齡、器官三因素對纖維素酶活性的交互作用極顯著(F值=7.265，P=0.001)。

2.2 淀粉酶活性比較

2.2.1 胃中淀粉酶活性比較

在4個年齡段中，同齡福壽螺胃淀粉酶活性均顯著高于田螺(P<0.05)，其中福壽螺高出田螺1.53—3.47倍(圖3)。福壽螺胃的淀粉酶活性在1—4齡段隨著螺齡增加都呈現(xiàn)出先升后降的趨勢，2齡福壽螺胃淀粉酶活性顯著性高于其他齡螺(P<0.05)，1齡福壽螺胃淀粉酶活性顯著性高于3、4齡螺(P<0.05)，2齡螺胃淀粉酶活性是其他齡螺的1.24—1.98倍。田螺的胃淀粉酶活性隨著螺齡的增加則呈現(xiàn)先降后升的趨勢，1齡田螺胃淀粉酶活性顯著性高于其他齡螺(P<0.05)，4齡田螺胃淀粉酶活性顯著性高于2、3齡螺(P<0.05)，2齡螺胃淀粉酶活性是其他齡螺的70%—97%。

2.2.2 肝臟中淀粉酶活性比較

相同年齡福壽螺肝臟的淀粉酶活性明顯高于田螺，其中福壽螺高出田螺1.47—1.80倍(圖4)。在4個年齡段，田螺和福壽螺肝臟淀粉酶活性隨著螺齡的增加都表現(xiàn)出先降后升的趨勢，且均為4齡螺活性最高，與其他齡的肝臟淀粉酶活性差異顯著(P<0.05)。其中4齡田螺的肝臟淀粉酶活性是其他齡螺的1.18—1.47倍，福壽螺則為1.45—1.51倍。

圖3 不同年齡福壽螺和田螺胃淀粉酶活性比較

圖4 不同年齡福壽螺和田螺肝臟淀粉酶活性比較

2.2.3 多因素分析

多因素方差分析結(jié)果顯示，螺的種類、年齡、器官單因素的F統(tǒng)計量值分別為3925.977、130.977、60.772(P<0.001)，表明它們對纖維素酶活性均有極顯著影響。螺的種類與年齡、年齡與器官、種類與器官對纖維素酶活性的交互作用的F統(tǒng)計量值分別為126.855、343.95、178.151(P<0.001)，表明這些交互作用均極顯著。螺的種類、年齡、器官三因素對纖維素酶活性的交互作用也極顯著(F值=206.577，P<0.001)。

2.3 脂肪酶活性比較

2.3.1 胃中脂肪酶活性比較

同一年齡福壽螺胃脂肪酶活性遠(yuǎn)高于田螺(P<0.01)(圖5)，其中福壽螺高出田螺2.07—4.73倍。福壽螺胃脂肪酶活性在1—4齡段隨著螺齡的增加呈現(xiàn)下降趨勢，變化幅度較大，1齡和2齡福壽螺胃脂肪酶活性顯著性高于3齡和4齡螺，1齡福壽螺胃脂肪酶活性是其他齡的1.29—2.31倍；田螺胃脂肪酶活性在1—4齡段活性很低、變化幅度較小，1齡田螺胃脂肪酶活性是其他齡的1.01—1.23倍。

2.3.2 肝臟中脂肪酶活性比較

同一年齡下福壽螺肝臟脂肪酶活性均顯著高于田螺(P<0.05)，其中福壽螺高出田螺6.13—9.93倍。田螺和福壽螺肝臟脂肪酶活性在1—4年齡段隨著螺齡增加均呈現(xiàn)先降后升的趨勢。2齡田螺肝臟脂肪酶活性顯著低于1齡；4齡福壽螺肝臟纖維素酶活性顯著高于其它齡的，其中4齡福壽螺肝臟纖維素酶活性是其它齡的1.42—1.69倍，而4齡田螺肝臟纖維素酶活性是其它螺齡的0.93—1.28倍(圖6)。

2.3.3 多因素分析

多因素方差分析結(jié)果顯示，螺的種類、器官單因素的F統(tǒng)計量值分別為726.474、187.276(P<0.001)，年齡的F統(tǒng)計量值為5.680(P=0.003)，表明螺的種類、器官、年齡對脂肪酶活性均有極顯著性影響。年齡與器官、種類與器官交互作用的F統(tǒng)計量值分別為19.085、177.13(P<0.001)，表明年齡與器官、種類與器官的脂肪酶活性交互作用極顯著；種類與年齡交互作用的F統(tǒng)計量值為3.435(P=0.028)，表明種類與年齡的淀粉酶交互作用顯著。螺的種類、年齡、器官三因素的交互作用的F統(tǒng)計量值為18.619(P<0.001)，表明三因素對脂肪酶活性的交互作用極顯著。

圖5 不同年齡福壽螺和田螺胃脂肪酶活性比較

圖6 不同年齡福壽螺和田螺肝臟脂肪酶活性比較

2.4 幾種消化酶活性的相關(guān)性分析

福壽螺胃中淀粉酶活性與纖維素酶活性、脂肪酶活性呈顯著或極顯著正相關(guān)；肝臟中淀粉酶活性和脂肪酶活性也呈極顯著性正相關(guān)。田螺胃中淀粉酶活性和脂肪酶活性之間也存在顯著的正相關(guān)，而肝臟中纖維素酶活性與脂肪酶活性呈顯著負(fù)相關(guān)(表1,表2)。其余酶活性之間的相關(guān)性不顯著。

表1 福壽螺3種消化酶活性的相關(guān)性分析(n=12)

表2 田螺3種消化酶活性的相關(guān)性分析(n=12)

3 討論與結(jié)論

3.1 福壽螺的強(qiáng)消化能力

費(fèi)志良等[37]發(fā)現(xiàn)3種淡水蚌(褶紋冠蚌、背角無齒蚌、三角帆蚌)淀粉酶活性較高，它們對淀粉類物質(zhì)有強(qiáng)的消化能力。本研究發(fā)現(xiàn)，相同年齡的福壽螺胃和肝臟中3種消化酶(纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶)活性都明顯高于田螺，表明福壽螺對纖維類、淀粉類、脂肪類物質(zhì)的消化能力強(qiáng)于田螺，這與福壽螺食量遠(yuǎn)高于田螺的生物學(xué)特性一致。同時，在生長發(fā)育過程中，福壽螺各種酶活性的變幅較大，幅度在51.2%—131.2%(對應(yīng)地，田螺僅為23.3%—47.1%)。這可能與其生長發(fā)育快相適應(yīng)。福壽螺生長發(fā)育快時其消化酶的活性就大幅度升高，消化能力顯著上升，進(jìn)而能獲取更多養(yǎng)分。這可能是其能更好地獲取食物能量，快速生長、成功入侵的原因之一。

本研究通過多因素分析表明，消化酶(纖維素酶、淀粉酶、脂肪酶)活性的最主要影響因素是螺的種類，其影響遠(yuǎn)大于器官間、年齡間消化酶的差異。同時，器官和年齡也是影響消化酶活性的重要因素。前人的研究發(fā)現(xiàn)對蝦肝臟和腸的淀粉酶活性[38]、肝胰腺的蛋白酶和脂肪酶的活性[39]先逐漸增加，到收獲期出現(xiàn)一定程度的下降，而胃淀粉酶活性隨生長發(fā)育一直增強(qiáng)；魚類胃、腸的淀粉酶活性隨著生長進(jìn)程不斷升高，而后變化不明顯[40]；而隨著牙鲆的生長，胃、腸中蛋白酶、脂肪酶活性增強(qiáng)，淀粉酶活性減弱[41]。本研究發(fā)現(xiàn)，在福壽螺和田螺1—4齡的發(fā)育過程中胃、肝臟的3種消化酶活性變化規(guī)律并不一致，表現(xiàn)為1—2齡螺胃的消化酶活性較高，而3—4齡螺肝臟的消化酶活性較高，這些消化酶活性的變化在一定程度上反映出福壽螺和田螺在不同生長階段和不同消化器官對食物消化能力的變化。

3.2 福壽螺消化酶之間的正協(xié)同性

無論福壽螺還是田螺，同一器官(胃或肝臟)中的淀粉酶與脂肪酶活性呈極顯著或顯著正相關(guān)。福壽螺胃中淀粉酶與纖維素酶活性存在顯著正相關(guān)，但田螺則表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。同時，田螺肝臟中纖維素酶與脂肪酶也呈顯著負(fù)相關(guān)。由此可見，福壽螺的消化酶間存在著一定的協(xié)同作用。這與張麗麗等[42]關(guān)于方斑東風(fēng)螺胃蛋白酶活性與淀粉酶活性有同步升高或降低趨勢的研究結(jié)果類似。福壽螺胃和肝臟中消化酶活性的正相關(guān)性有利于福壽螺對淀粉類、纖維素類和脂肪類物質(zhì)的消化，這可能是福壽螺食量大、食性雜的原因之一，進(jìn)而表現(xiàn)出與本地田螺之間在食物資源方面的競爭優(yōu)勢，有利于其成功入侵。

3.3 福壽螺的雜食性

從總體上看，福壽螺的纖維素酶和淀粉酶活性分別是田螺的2.42和1.88倍，表明福壽螺對纖維素類和淀粉類物質(zhì)都有更強(qiáng)的消化能力。相對而言，兩者的脂肪酶活性差異更為明顯，達(dá)到了5.66倍，表明福壽螺能更好地消化脂肪類物質(zhì)，而田螺對脂肪的消化能力很弱。這可能是導(dǎo)致福壽螺和田螺的食性不同的重要原因之一。田螺廣泛成群地棲息于水田、湖泊、沼澤、河流等淡水中，主要以多汁的水生植物葉片及藻類為食[8]，即主要攝食富含淀粉類物質(zhì)及纖維類的物質(zhì)，極少攝食含脂肪的物質(zhì)。而福壽螺的食譜較廣，動植物都吃，喜食水生維管束植物的嫩莖和幼葉[43]。作者在實驗過程中發(fā)現(xiàn)福壽螺存在“大螺吃小螺”的現(xiàn)象，前人研究也表明福壽螺可攝食扁卷螺[6]、小椎實螺、藁桿雙臍螺、瘤擬黑螺、尖膀胱螺、石田螺[7]等多種淡水螺。同時，有研究發(fā)現(xiàn)，喂食不同的飼料，會在不同程度上影響魚類(如鯉魚、草魚、鮭魚、白鮭魚等)[44]的消化酶活性。因此，福壽螺的雜食性也反過來會影響其各種消化酶的活性，使其保持較高的活性和良好的協(xié)同性。

綜上可見，福壽螺消化器官中的幾種消化酶的高活性及其協(xié)同作用與其強(qiáng)大的消化能力和食譜的廣泛性是密不可分的，這為福壽螺成功入侵奠定了基礎(chǔ)。

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Comparative study on the digestive enzyme activities between golden apple snails (Pomaceacanaliculata) and local field snails (Cipangopaludinachinensis)

LUO Mingzhu1,2, ZHANG Jiaen1,2,*, HU Jiulong3, ZHAO Benliang1,2

1CollegeofAgriculture,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China2InstituteofTropicalandSubtropicalEcology,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China3CollegeofVeterinaryMedicine,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China

To investigate the differences of digestive ability between the alien golden apple snails (Pomaceacanaliculata(Lamarck was, 1828)) and local field snails (Cipangopaludinachinensis(Gray, 1832)), and hence to explore the successful invasion mechanism of golden apple snails, we assayed the following digestive enzyme activities: cellulose enzyme activity (carboxymethyl cellulose method), amylase activity (3, 5-2 nitro salicylic acid method) and lipase activity (titration), with the samples taken from liver and stomach of the apple snails and local snails at different ages (from 1 to 4) using local snails as control. The results demonstrated that: 1) The digestive enzyme activities in stomach and liver of golden apple snails of the same age group were significantly higher than those of the local field snails. Among them, the cellulase activity of golden apple snails was 1.00 to 2.11 times and 1.66 to 2.84 times higher than those of local field snails, respectiviely; Amylase activity of golden apple snails was 1.53 to 3.47 times and 1.47 to 1.80 times higher, respectively; Lipase activity was 2.07 to 4.73 times and 6.13 to 9.93 times higher, respectively. 2) The variation amplitudes of different digestive enzyme activities in the stomach and liver of golden apple snails (51.2%—131.2%) were significantly higher than those of local field snails (23.3%—47.1%) during growth and development. 3) There were synergistic effects between digestive enzymes of golden apple snails. For example, the amylase activity of golden apple snails were significant positively correlated with the activity of lipase (r=0.736**in the stomach,r=0.867**in the liver). In addition, the amylase activity in the stomach was significant positively correlated with cellulose enzyme activity (r=0.696*). Accordingly, there was also a significant positive correlation between amylase and lipase activities in the stomach of local field snails (r=0.706*), while the cellulase and lipase activities in the liver were significant negatively correlatied (r=-0.593*). 4) Golden apple snails have strong abilities to digest cellulose and starch, and could digest fatty substances as well. Local field snails could digest cellulose and starch, but the digestion ability for fat was very weak. The cellulase and amylase activities of golden apple snails were 2.42 and 1.88 times higher than those of local field snails, respectively, and the lipase activity even reached 5.66 times. In conclusion, golden apple snails have much higher digestive enzyme activities, and there are positive synergies between various digestive enzymes, which lead to its big appetite and omnivorous predation. This could be one of the important factors that result in the golden apple snails growing very fast and invading successfully.

golden apple snail (Pomaceacanaliculata(Larmack, 1828)); local field snail (Cipangopaludinachinensis(Gray, 1832)); cellulase;amylase; lipase;stomach; liver

國家自然科學(xué)基金(U1131006, 30770403, 30900187); 廣東省科技計劃項目(2011B020309009); 廣東省高等學(xué)校高層次人才項目(粵教師函【2010】79號)、廣東省引進(jìn)國(境)外高層次人才智力項目(粵外專[2010]51號)

2013- 07- 11;

2014- 10- 14

10.5846/stxb201307111879

*通訊作者Corresponding author.E-mail: jeanzh@scau.edu.cn

羅明珠, 章家恩, 胡九龍, 趙本良.福壽螺和田螺消化酶活性比較.生態(tài)學(xué)報,2015,35(11):3580- 3587.

Luo M Z, Zhang J E, Hu J L, Zhao B L.Comparative study on the digestive enzyme activities between golden apple snails (Pomaceacanaliculata) and local field snails (Cipangopaludinachinensis).Acta Ecologica Sinica,2015,35(11):3580- 3587.