不同温度对月鳢主要消化酶活性的影响[1]

1 材料与方法
1. 1 材料 试验鱼来源于湖北省荆州市岑河镇渔民精养池塘 ,平均体重为 (632. 0 ±8. 5) g ,健壮且无任何外伤 。
1. 2 酶样制备 酶样制备方法同文献[ 1 ] ,取制备所得上清液作为消化酶粗提液 ,测定其中胰蛋白酶活性 。
1. 3 酶活性的测定 (1) 蛋白酶活性的测定 方法同参考文献[ 1 ] 。 (2) 淀粉酶活性的测定 参照蒋传葵等[8] 的方法 。以 1. 0 %可溶性淀粉作底物 (1. 00 g 可溶性淀粉溶
[ 收稿日期 ]2008209204 [ 基金项目 ]湖北省教育厅重点资助项目 (D200512007) [ 第一作者简介 ]阮国良 (19752) ,男 ,湖北阳新人 ,博士研究生 ,讲师 ,主要从事鱼类消化与营养生理研究.
第 5 卷 第 4 期 :农学
阮国良等 :不同温度对月鳢主要消化酶活性的影响
别为 40 ℃、54 ℃和 47～54 ℃,不同部位的该酶活性的最适温度有所差异 。最适温度下 ,蛋白酶 、淀粉酶和
脂肪酶活性从高到低的顺序依次为 :胃粘膜 > 前肠粘膜 > 肝胰脏 。
[ 关键词 ]月鳢 ( Channa asi atica) ;温度 ;消化酶活性
[ 中图分类号 ]Q959. 483
以 1 %干酪素作为反应底物 ,用磷酸缓冲液使反应的 p H 保持在 7. 5 左右 ,通过调节温度来检测月鳢 蛋白酶活性的最适温度 ;用 1 %可溶性淀粉作为底物 ,反应的 p H 控制在 7. 5 左右 ,调节反应温度检测月鳢 成鱼淀粉酶活性的变化 ;用聚乙烯醇橄榄油乳化液作为反应底物 ,在 p H7. 5 磷酸缓冲液条件下 ,测定月鳢 脂肪酶在不同温度下的活性 。
mg/ (g ·min)
器官组织
胃粘膜 前肠粘膜 肝胰脏
33
195. 82 ±16. 31
62. 69 ±5. 72
40 1 ,477. 65 ±29. 71
172. 05 ±16. 66 0. 08 ±0. 01
温度/ ℃
47 909. 94 ±83. 33 252. 31 ±22. 68
3. 95 ±0. 31
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长江大学学报 (自然科学版) 2008 年 12 月 第 5 卷 第 4 期 :农学 Journal of Yangtze University( Nat Sci Edit) Dec1 2008 ,Vol1 5 No1 4 :Agri Sci
不同温度对月鳢主要消化酶活性的影响
阮国良 ,杨代勤 (长江大学动物科学学院 ,湖北 荆州 434025) 严安生 (华中农业大学水产学院 ,湖北 武汉 430070)
54 771. 85 ±79. 25
-
61 319. 63 ±26. 54 106. 04 ±11. 18
2. 93 ±0. 24
注 : - 表示未检出 。表 2 同 。
2. 2 温度对淀粉酶活性的影响 从表 2 可以看出 ,胃粘膜组织和肝胰脏的淀粉酶均在 47 ℃时表现出最大活性 ,前肠粘膜组织淀粉酶
(3) 脂肪酶活性的测定 参照蒋传葵等[8] 的方法 。以聚乙烯醇橄榄油乳化液作为底物 ,在三角烧瓶中 先后加入 5. 00 mL 0. 025 mol/ L 、p H7. 5 的磷酸缓冲液和 4. 00 mL 底物溶液 ,再迅速加入待测酶液 0. 4 mL ,立即混匀并记时保温 10 min ,然后加入 95 %乙醇 15. 00 mL 终止反应 ,并以 1 %的酚酞作指示剂 ,用
[ 文献标识码 ]A [ 文章编号 ]167321409 (2008) 042S048204
月鳢 ( Channa asi atica) 隶属鲈形目鳢科鳢属 ,它不仅营养价值高 ,而且具有一定观赏价值 ,是一个值 得发展的特种鱼类[1 ,2] 。目前 ,对月鳢的食性 、营养饲料 、摄食节律和消化系统组织结构等已有报道[3～6] , 但有关其消化生理的研究尚少 ,仅见阮国良等[1 ,7] 对其消化系统不同部位的蛋白酶和胰蛋白酶活性的最 适 p H 有过报道 。消化酶活性与环境因素密切关系 ,其中温度是主要影响因素之一 。为此 ,本研究探讨了 月鳢主要消化酶活性的最适温度 ,旨在为鱼类的消化生理学提供一些基础资料 。
于 100 mL 0. 02 mol/ L 、p H7. 5 磷酸盐缓冲液) ,取 0. 5 mL 底物于 25 ℃水浴预热 3 min ,加酶粗提液 0. 5 mL (空白加等体积蒸馏水) ,反应 5 min ,立即加 DN S (3 ,5 - 二硝基水杨酸) 显色剂 1. 0 mL ,在沸水浴中煮 沸 5 min ,终止反应并显色 ,待冷却后加入 10 mL 重蒸馏水 ,用 751 - GW 型分光光度计在 540 nm 波长处 测定光密度 ( D) 。同时用不同浓度标准麦芽糖溶液 2 mL ,加入同体积的 DN S 显色剂 2 mL ,置沸水浴中 煮沸 5 min ,取出冷却 ,用蒸馏水稀释到 20 mL 进行同样的光密度检测后 ,作标准麦芽糖含量 ( mg) 与光密 度 ( D) 的标准曲线 ,求出回归方程 。运用此回归方程求出经酶分解淀粉所产生的麦芽糖的量 ( mg) 。淀粉 酶活性大小用 1 g 新鲜组织在 35 ℃、p H7. 5 条件下 ,1 min 内使可溶性淀粉分解产生麦芽糖的毫克数来表 示[ mg/ (g ·min) ] 。
μmol NaO H/ (g ·min)
器官组织
胃粘膜 前肠粘膜
肝胰脏
33 2 184. 10 ±189. 48
253. 80 ±26. 17 51. 00 ±4. 37
40 4 852. 40 ±402. 91
324. 20 ±29. 31 51. 30 ±4. 99
温度/ ℃
47 2 668. 30 ±236. 63
4. 71 ±0. 43
61 26. 54 ±2. 14
2. 62 ±0. 21 4. 01 ±0. 44
2. 3 温度对淀粉酶活性的影响 由表 3 可知 ,胃粘膜 、前肠粘膜和肝胰脏等器官组织的脂肪酶分别在 40 ℃、54 ℃和 54 ℃时表现出最
大活性 。但相对而言 ,肝胰脏的脂肪酶在 47 ℃亦表现较大活性 ,为 54 ℃时该酶活性的 91. 7 % ,因而对于 肝胰脏而言 ,其脂肪酶的适宜温度为 47～54 ℃。
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长江大学学报 (自然科学版)
2008 年 12 月
表 3 温度对月鳢成鱼各器官组织脂肪酶活性的影响 Table 3 Effect of temp erature on lip a se activitie s of different dige stive organs and tissue s in C. a siatica adults
此外 ,从表 1 、表 2 和表 3 可明显看出 ,最适温度下月鳢蛋白酶 、淀粉酶和脂肪酶等主要消化酶活性在 不同的器官组织间存在显著差别 ,其中胃粘膜组织各种消化酶活性分别为前肠粘膜和肝胰脏的几倍到几 十倍 ,这一特点对于淀粉酶尤为如此 。在最适温度下 ,各器官组织消化酶活性的大体趋势为 :胃粘膜 > 前 肠粘膜 > 肝胰脏 。由此可以推测 ,月鳢的胃为消化酶发挥消化功能的主要消化器官之一 。
30
4～70
[9]
脂肪酶
—
30
30
鲤
蛋白酶
—
45
45
淀粉酶
—
30
30
4～70
[9]30
鲢
蛋白酶
—
50
55
淀粉酶
—
35
35
4～70
[9]
脂肪酶
—
30
25
鳙
蛋白酶
—
50
55
淀粉酶
—
35
35
脂肪酶
—
30
25
大口鲶
蛋白酶
33
45
39
淀粉酶
45
41
39
长吻鮠
蛋白酶
39
41
36
淀粉酶
45
39
36
黄鳍鲷
表 4 几种鱼类消化酶的最适温度 Table 4 Optimal temp erature s for dige stive enzyme s in serveral sp ecie s of fish
种类 草鱼
消化酶 蛋白酶
最适温度/ ℃
胃
肠
肝胰脏
—
45
45
温度范围/ ℃ 资料来源
淀粉酶
—
30
2 结果与分析
2. 1 温度对蛋白酶活性的影响 由表 1 可知 ,胃粘膜蛋白酶活性在 40 ℃时达到最大 ,尔后随反应温度的上升而下降 ,其变化极为明
显 ;而前肠粘膜组织和肝胰脏的蛋白酶分别在 47 ℃和 33 ℃时表现出最大活性 。
表 1 温度对月鳢成鱼各组织器官蛋白酶活性的影响 Table 1 Effect of temperature on protea se activitie s of different dige stive organs and tissue s in C. a siatica adults
40
25
30
40
47
33
20～50
[13 ]
淀粉酶
47
54
47～54
33～61
本研究
脂肪酶
40
54
47～54
第 5 卷 第 4 期 :农学
阮国良等 :不同温度对月鳢主要消化酶活性的影响
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值得一提的是 ,从消化酶的最适温度与环境温度比较来看 ,无论蛋白酶 、淀粉酶还是脂肪酶 ,其最适温 度均高于鱼类所生活环境温度 。鱼类生活环境的温度一般小于 35 ℃。因此 ,水环境的温度难以达到鱼类 消化酶的最适温度 ,这是鱼类消化酶最适温度的普遍现象 。但从代谢角度分析 ,鱼类体内能量代谢和物质 的转化 (包括营养物质的消化吸收) 是一个连续而缓慢的过程 。在实际饲养水温条件下 ,鱼类消化酶与底 物 (营养素) 的反应时间得到不同程度的延长 ,即摄食后各类营养物质可以在相当长的时间内给鱼类各种 生命活动 (生长 、生殖等) 提供能量 。另一方面 ,实际饲养水温对鱼体所起的作用是整体性的 ,不仅直接影 响酶活性高低 ,而且可能间接影响鱼体的代谢及消化酶的分泌量 ,从而最终影响消化酶活性[10 ,14] 。因而 , 鱼类消化酶的最适温度与环境温度之间的矛盾可能是鱼类在生理 、生态及遗传等方面对环境所产生的长 期适应性的结果 。
358. 20 ±34. 67 58. 10 ±6. 91
54 2 668. 30 ±236. 63
424. 20 ±37. 85 63. 30 ±6. 11
61 1 880. 20 ±154. 59
338. 70 ±32. 26 22. 20 ±14. 41
3 讨论
一般情况下 ,温度对鱼类消化酶的影响具双重效应 ,即在一定温度范围内 ,随着温度升高消化酶活性 相应会增强 ,但同时温度升高则会使酶蛋白在不同程度上失活 。因而 ,这种同时存在且发生相反作用的影 响必然导致消化酶有一最适温度 。一般地 ,温血动物体内大多数酶的最适温度为 37～40 ℃,冷水性鱼类 和温水性鱼类消化酶的最适温度各为 30～50 ℃和 40～50 ℃。表 4 中大多数鱼类包括月鳢都与这一温度 范围相一致 。
[ 摘要 ]对月鳢 ( Channa asi atica) 成鱼消化系统不同部位蛋白酶 、淀粉酶和脂肪酶活性的最适温度进行了研
究 。结果表明 ,在 33～61 ℃范围内 ,月鳢成鱼各消化酶活性在胃粘膜组织 、前肠粘膜组织和肝胰脏的最适
温度 ,对于蛋白酶分别为 40 ℃、47 ℃和 33 ℃,对于淀粉酶分别为 47 ℃、54 ℃和 47～54 ℃,对于脂肪酶分
mg/ (g ·min)
器官组织
胃粘膜 前肠粘膜 肝胰脏
33 5. 24 ±0. 47
1. 53 ±0. 16
40
0. 59 ±0. 05 0. 85 ±0. 09
温度/ ℃
47 100. 34 ±8. 88
5. 09 ±0. 06 5. 55 ±0. 50
54 32. 00 ±3. 31 26. 68 ±2. 57
蛋白酶
45
45
40
淀粉酶
40
30
35
脂肪酶
40
40
45
澳洲宝石鱼
蛋白酶
40
50
50
4～70
[9]
22～62
[10 ]
22～62
[10 ]
15～65
[11 ]
30～65
淀粉酶
30
30
30
20～40
[12 ]
脂肪酶
35
35
40
沙塘鳢
蛋白酶
35
35
40
25～45
月鳢
淀粉酶 脂肪酶 蛋白酶
35
25～30
25
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NaO H 溶液加以滴定 ,记下 NaO H 溶液滴定到微红色出现时所耗 NaO H 溶液的体积 ( mL ) ,空白瓶的操 作只需先加 95 %乙醇 ,再加待测酶液 ,其他操作同样品瓶即可 。脂肪酶活性大小用 1 g 新鲜组织在 40 ℃、 p H7. 5 的条件下 ,1 min 内使分解产生的脂肪酸中和 NaO H 的物质的量 (μmol) 来表示[μmol NaO H/ (g · min) ] 。 1. 4 温度对酶活性的影响
则在 54 ℃时表现最大活性 。但相对而言 ,54 ℃时肝胰脏的淀粉酶亦表现出较大活性 ,其活性为 47 ℃时 的 84. 86 % ,因而肝胰脏淀粉酶的适宜温度为 47～54 ℃。
表 2 温度对月鳢成鱼各器官组织的淀粉酶活性的影响 Table 2 Effect of temperature on amyla se activitie s of different dige stive organs and tissue s in C. a siatica adults