青海湖裸鯉和花斑裸鯉消化酶活力對比

孟玉瓊 張倫祥 許國倩 李長忠 馬睿

摘 要：本實驗對比研究青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）和花斑裸鯉（Gymnocypris eckloni）消化酶活性差異。兩種魚各挑選9尾體重100 g左右的魚作為實驗對象，分別檢測肝胰臟、前腸、中腸及后腸中的脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性。結(jié)果表明：作為無胃魚，兩種魚腸道消化酶活性顯著高于肝胰臟，其中前腸是主要的消化器官，后腸具有較高的蛋白質(zhì)消化能力。通過對比研究發(fā)現(xiàn)青海湖裸鯉具有較高的脂肪和糖類消化能力，而花斑裸鯉具有較高的蛋白質(zhì)消化能力。

關(guān)鍵詞：青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）；花斑裸鯉（Gymnocypris eckloni）；消化酶

魚類營養(yǎng)素的利用取決于魚類消化器官中各種消化酶的活性[1]。研究魚類消化酶可為魚類營養(yǎng)生理學(xué)的研究以及人工飼料的研發(fā)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[2]。因此，魚類消化酶的研究成為國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點。

青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）和花斑裸鯉（Gymnocypris eckloni）同屬鯉科（Cyprinidae），裂腹魚亞科（Schizothoracinae）的裸鯉屬（Gymnocypris）。兩者作為青藏高原土著經(jīng)濟魚類，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟價值。其中，青海湖裸鯉主要分布在全國最大的咸水湖——青海湖中，而花斑裸鯉主要分布于黃河上游的淡水區(qū)域。目前為止，尚未系統(tǒng)開展兩種魚消化酶活性的對比研究。

因此，本研究對比分析青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官中脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性，為兩者營養(yǎng)生理學(xué)研究、人工飼料的研發(fā)以及裸鯉屬種群演化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗用魚

本實驗所用的青海湖裸鯉來自青海湖裸鯉救護中心，花斑裸鯉來自青海省漁業(yè)環(huán)境監(jiān)測站。每種魚各挑選9尾體重在100 g左右的魚作為實驗對象。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品采集 經(jīng)過24 h饑餓后，全部實驗魚用丁香酚（1∶10 000）（上海試劑公司）麻醉后稱重。解剖后立即分離出肝胰臟和腸道，按照史建全等（2004）的方法將腸道分為前腸、中腸和后腸[3]。將所有組織樣品經(jīng)過液氮速凍后在-80 ℃保存。

1.2.2 消化酶活性測定方法 各組織中消化酶活性測定方法依照南京建成脂肪酶試劑盒（產(chǎn)品編號：A054-1）、淀粉酶試劑盒（產(chǎn)品編號：C016-1）、胰蛋白酶試劑盒（產(chǎn)品編號：A080-2）、糜蛋白酶試劑盒（產(chǎn)品編號：A080-3）的測定方法進行。組織中的蛋白質(zhì)含量測定方法依照南京建成總蛋白測定試劑盒（考馬斯亮藍法，產(chǎn)品編號：A045-2）的測定方法進行。

脂肪酶活性定義：在37 ℃條件下，每克組織蛋白在反應(yīng)體系中與底物反應(yīng)1 min，每消耗1 μmol底物為1個酶活力單位，U/gprot。

淀粉酶活性定義：在37 ℃條件下，每毫克組織蛋白在反應(yīng)體系中與底物作用30 min，水解10 mg 淀粉定義為1個酶活力單位，U/mgprot。

胰蛋白酶活性定義：在pH8.0，37 ℃條件下，每毫克組織蛋白中含有的胰蛋白酶每分鐘使吸光度變化0.003為1個酶活力單位，U/mgprot。

糜蛋白酶活性定義：每毫克組織蛋白37 ℃每分鐘分解蛋白生成1 μg氨基酸為1個酶活力單位，U/mgprot。

1.3 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)均以平均值±標準誤表示，采用SPSS 22.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件中的單因子方差分析（ANOVA）分別對青海湖裸鯉和花斑裸鯉消化酶活性結(jié)果進行統(tǒng)計分析。當(dāng)差異顯著時（P<005），采用Duncan檢驗進行多重比較。采用T-test檢驗對比兩種魚各消化器官中消化酶活性結(jié)果，P<0.05時差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 青海湖裸鯉各消化器官中消化酶活性研究

青海湖裸鯉肝胰臟、前腸、中腸和后腸中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性測定結(jié)果見表1。總體來看，所有消化酶在腸道中的活性顯著高于肝胰臟（P<0.05）。

在腸道組織中，糜蛋白酶和胰蛋白酶在青海湖裸鯉前腸和后腸中的活性顯著高于中腸（P<0.05），但前腸和后腸之間無顯著差異（P>005）。脂肪酶活性在前腸中最高，顯著高于中腸（P<0.05）。淀粉酶活性沿著腸道由前及后顯著降低（前腸>中腸>后腸；P<0.05）。

2.2 花斑裸鯉各消化器官中消化酶活性研究

花斑裸鯉肝胰臟、前腸、中腸和后腸中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性測定結(jié)果見表2?？傮w來看，所有消化酶在腸道中的活性顯著高于肝胰臟（P<0.05）。

在腸道組織中，胰蛋白酶和淀粉酶在花斑裸鯉前腸和后腸中的活性顯著高于中腸（P<005），但前腸和后腸之間無顯著差異（P>005）。脂肪酶活性在前腸中最高，顯著高于中腸和后腸（P<0.05）。糜蛋白酶在后腸中最高，顯著高于前腸和中腸（P<0.05）。

2.3 青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官消化酶活性對比研究

青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官脂肪酶活性對比結(jié)果見圖1A。結(jié)果表明兩種魚脂肪酶在肝胰臟中的活性無顯著差異（P>0.05）。青海湖裸鯉前腸、中腸和后腸的脂肪酶活性顯著高于花斑裸鯉（P<0.05）。

青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官淀粉酶活性對比結(jié)果見圖1B。結(jié)果表明兩種魚淀粉酶在肝胰臟中的活性無顯著差異（P>0.05）。青海湖裸鯉前腸、中腸和后腸的淀粉酶活性顯著高于花斑裸鯉（P<0.05）。

青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官糜蛋白酶活性對比結(jié)果見圖1C。結(jié)果表明兩種魚糜蛋白酶在前腸中的活性無顯著差異（P>0.05）?；ò呗沲幐我扰K、中腸和后腸的糜蛋白酶活性顯著高于青海湖裸鯉（P<0.05）。endprint

青海湖裸鯉和花斑裸鯉各消化器官胰蛋白酶活性對比結(jié)果見圖1D。結(jié)果表明兩種魚胰蛋白酶在前腸和后腸中的活性無顯著差異（P>005）。花斑裸鯉肝胰臟和中腸的糜蛋白酶活性顯著高于青海湖裸鯉（P<0.05）。

3 討論

青海湖裸鯉和花斑裸鯉由于缺乏胃和幽門，兩者主要的消化器官是肝胰臟和腸道。本實驗通過對青海湖裸鯉和花斑裸鯉消化酶活性研究發(fā)現(xiàn)兩者都具有消化蛋白質(zhì)、脂肪和糖的能力。同時腸道中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性顯著高于肝胰臟中的活性。在其他魚上的研究也表明消化道內(nèi)消化酶活性高于肝臟和胰臟[4-5]?？赡艿脑蚴莾煞N魚消化酶是由肝胰臟以酶原的形式分泌，而后在腸道內(nèi)激活。

本實驗結(jié)果表明兩種魚脂肪酶、淀粉酶以及胰蛋白酶活性在前腸中最高，類似的結(jié)果也在其他研究中發(fā)現(xiàn)，如堿性蛋白酶[2，6，7]，脂肪酶[2，8，9]和淀粉酶[2，6，10]。研究表明由于胰腺主要將消化酶分泌到前腸區(qū)域，前腸相比于后腸是營養(yǎng)素消化和吸收的主要場所[11]。尤其對于無胃魚，前腸相當(dāng)于有胃魚的胃一樣儲存和消化食物[12]。本實驗還發(fā)現(xiàn)對于兩種魚來說后腸具有較高的糜蛋白酶和胰蛋白酶活性，類似的結(jié)果也在大西洋馬鮫魚[10]和云斑尖塘鱧[13]上發(fā)現(xiàn)。具體原因仍需進一步研究。

本實驗通過對比研究發(fā)現(xiàn)，青海湖裸鯉消化器官中脂肪酶和淀粉酶活性高于花斑裸鯉，而花斑裸鯉消化器官中胰蛋白酶和糜蛋白酶活性高于青海湖裸鯉。這說明青海湖裸鯉具有較高的脂肪和糖類消化利用能力，而花斑裸鯉具有較高的蛋白質(zhì)消化利用能力。造成這一現(xiàn)象的原因可能跟兩種魚生活的環(huán)境有關(guān)。

綜上所述，青海湖裸鯉和花斑裸鯉都具有消化蛋白質(zhì)、脂肪和糖的能力。作為無胃魚，兩種魚前腸是主要的消化器官，后腸具有較高的蛋白質(zhì)消化能力。通過對比研究發(fā)現(xiàn)青海湖裸鯉具有較高的脂肪和糖類消化能力，而花斑裸鯉具有較高的蛋白質(zhì)消化能力。

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