人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的腸道消化酶活性研究

楊林富，李琦華，王乙茹，張德春，萬德生，程志斌*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，昆明650201；2.達州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 達州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)肢動物門昆蟲綱蜚蠊目蜚蠊科昆蟲，長期作為我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥動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、寒熱、下氣等病癥，在藥書《本草綱目》中有詳細記載[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，尤其是美洲大蠊成蟲對環(huán)境有較強的適應(yīng)能力[5]。相對美洲大蠊成蟲而言，未發(fā)育成熟的美洲大蠊若蟲（1～160日齡）的腸道消化系統(tǒng)不健全[7-8]，對飼料營養(yǎng)要求相對較高，是美洲大蠊人工養(yǎng)殖的技術(shù)關(guān)鍵點[7-9]。這與幼齡畜禽的人工養(yǎng)殖較為相似[10-11]。然而，目前國內(nèi)外有關(guān)美洲大蠊若蟲的腸道消化酶發(fā)育的科學(xué)研究與試驗報道極少，據(jù)此本研究初步開展了美洲大蠊若蟲腸道消化酶發(fā)育的研究，旨在指導(dǎo)人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的營養(yǎng)需要量研究及飼料配方設(shè)計。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與分組

試驗以人工養(yǎng)殖的美洲大蠊為研究對象，并按照90、120、150日齡設(shè)計3個處理組，每個處理組1 200只，共計3 600只，每個處理組分成6個重復(fù)，每個重復(fù)200只。

1.2 取樣與指標(biāo)檢測

美洲大蠊若蟲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，取樣的若蟲均在規(guī)范的人工養(yǎng)殖條件下獲得。在每個檢測日齡，隨機取200只美洲大蠊若蟲稱重，然后計算平均體重。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采用酶聯(lián)免疫法，酶活性單位為U·mg-1，檢測試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.3 統(tǒng)計分析

3個日齡處理組之間酶活性數(shù)據(jù)采用SPSS統(tǒng)計軟件的單因素方差分析和LSD法進行分析，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 美洲大蠊若蟲體重的變化情況

美洲大蠊若蟲體重隨日齡的變化情況見圖1。

由圖1可知，美洲大蠊若蟲90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g，若蟲體重隨著日齡呈顯著的增加趨勢（P＜0.05）。

2.2 美洲大蠊若蟲腸道總蛋白酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲的腸道總蛋白酶活性測定結(jié)果見圖2。

圖1 美洲大蠊若蟲90、120、150 d體重

圖2 美洲大蠊若蟲90、120、150 d腸道總蛋白酶活性

由圖2可知，美洲大蠊若蟲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）。

2.3 美洲大蠊若蟲腸道總淀粉酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲的腸道總淀粉酶活性測定結(jié)果見圖3。

由圖3可知，美洲大蠊若蟲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，美洲大蠊若蟲腸道總淀粉酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢（P＜0.05）。

圖3 美洲大蠊若蟲90、120、150 d腸道總淀粉酶活性

2.4 美洲大蠊若蟲腸道總脂肪酶活性的變化情況

不同日齡美洲大蠊若蟲的腸道總脂肪酶活性測定結(jié)果見圖4。

圖4 美洲大蠊若蟲90、120、150 d腸道總脂肪酶活性

由圖4可知，美洲大蠊若蟲90、120、150 d腸道總脂肪酶活性分別為44.2、87.8、150.7 U·mg-1，美洲大蠊若蟲腸道總脂肪酶活性隨著日齡呈持續(xù)增加的趨勢（P＜0.05）。

3 討 論

美洲大蠊卵莢成熟后，若蟲破莢而出[12]。若蟲有外骨骼，必須每隔10～18 d蛻去舊的外骨骼，才能進一步生長[13]。因此，人工養(yǎng)殖條件下，美洲大蠊若蟲一般經(jīng)歷150～160 d、10～13次蛻去外骨骼才能最終蛻變?yōu)槌上x階段[14-15]。鑒于此，為了指導(dǎo)美洲大蠊若蟲飼料配方設(shè)計，本研究以美洲大蠊若蟲的3個階段（90 d、120 d、150 d）為處理組，測定了美洲大蠊若蟲不同生長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90、120、150 d體重分別為0.34、0.81、1.38 g。與90 d若蟲體重相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲體重分別增加了138.24%（P＜0.05）和305.9%（P＜0.05）。本次試驗的測定結(jié)果與張李香等[16]的報道結(jié)果基本一致，表明美洲大蠊若蟲體重呈持續(xù)增加趨勢，生長發(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)，無法有針對性地設(shè)計和應(yīng)用美洲大蠊人工養(yǎng)殖專用配合飼料[16]。

基于以上原因，本試驗初步研究了90～150 d美洲大蠊若蟲的全腸道消化酶活性。結(jié)果顯示：90、120、150 d美洲大蠊若蟲腸道總淀粉酶活性分別為359.4、858.2、1 202.9 U·mg-1；與90 d若蟲腸道總淀粉酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲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若蟲腸道總蛋白酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲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若蟲腸道總脂肪酶活性相比，120 d和150 d美洲大蠊若蟲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，90～150 d階段美洲大蠊若蟲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趨勢，顯著高于總蛋白酶的增長趨勢。

以上研究結(jié)果提示：為滿足90～150 d階段美洲大蠊若蟲的快速生長需求，人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的專用配合飼料應(yīng)考慮蛋白質(zhì)和能量營養(yǎng)的平衡供應(yīng)。

鑒于當(dāng)前尚無美洲大蠊專用配合飼料的試驗研究報道，通過查找“國家知識產(chǎn)權(quán)局綜合服務(wù)平臺”網(wǎng)站，獲得了2個公開授權(quán)的美洲大蠊若蟲人工飼料配方發(fā)明專利[17-18]，并分析如下。

其一，何道峰等[17]、吳紹良等[18]公開的人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲飼料配方，較為全面地考慮了美洲大蠊若蟲人工配合飼料的營養(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]公開的美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖飼料配方中添加了5%～6%的油脂，強化了美洲大蠊若蟲對脂肪的營養(yǎng)需求。然而，吳紹良等[18]公開的美洲大蠊若蟲人工養(yǎng)殖飼料配方中沒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]公開的專利配方中使用了高比例的魚粉和蠶蛹粉等原料，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]公開的專利均沒有對美洲大蠊若蟲進行人工飼養(yǎng)階段劃分及其相應(yīng)的專用配合飼料提供。筆者認為由于美洲大蠊若蟲生長周期較長，且依據(jù)本次試驗測定的腸道消化酶活性數(shù)據(jù)，為了提高美洲大蠊若蟲人工養(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，將美洲大蠊若蟲分為2～3個階段，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。

4 結(jié)論

本研究表明，90～150 d美洲大蠊若蟲生長發(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)增長上。這一結(jié)果提示人工養(yǎng)殖美洲大蠊若蟲的配合飼料需要分階段平衡考慮蛋白質(zhì)和能量的營養(yǎng)提供。