第33卷第1期 2011年02月 海 洋 渔业 Marine Fi曲 Vo1.33,No.1 Feb.,2011 文章编号:1004—2490(2011)01—0028—05 卵形鲳 消化酶活性的研究Ⅳ 养殖水温和 酶反应温度对幼鱼酶活性的影响 区又君 ,罗奇 一,李DI ̄JL ,蔡文超 510300; 201306) (1.中国水产科学研究院南海水产研究所,广州2.上海海洋大学水产与生命学院,上海摘要:比较研究了不同的养殖水温和酶反应温度对卵形鲳够幼鱼(体重为0.82±0.15 g)消化酶活性的影 响。在第一组试验,将卵形鲳够幼鱼分别在19℃、22℃、25℃、28℃和31℃各温度下养殖7 d,然后在相同 的酶反应温度下测定其消化酶活性;第二组试验,将卵形鲳够幼鱼在25~26℃驯养7 d,然后分别在15℃、20 ℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃和50℃的酶反应温度下测定其消化酶活性。结果表明,在19—31℃养殖 水温下,卵形鲳够幼鱼蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性随水温上升均呈先上升后下降的趋势;蛋白酶活性在28℃ 时最高,淀粉酶活性在25℃时最高,脂肪酶活性在22℃时最高。在15—50℃的酶反应温度范围内,卵形鲳 够幼鱼蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活性随温度上升均呈先上升后下降的趋势;蛋白酶活性在4|)℃时最高,淀粉酶 活性在35℃时最高,脂肪酶活性在40℃时最高;与养殖水温相比,其最适反应温度明显偏高。 关键词:卵形鲳够;幼鱼;消化酶;养殖水温;酶反应温度 中图分类号:Q55 文献标识码:A On digestive enzyme activity in Trachinotus ovatus IV Effects of cultural and reactive temperatures on major enzyme activity in juveniles OU You-jun ,LUO Qi ,LI Jia.er ,CAI Wen.chao。 (1.South China Sea Fisheries Research Institute,Chinese Academy of Fishery Sciences,Guangzhou 5 10300,China; 2.College f oFisheries and Life,Shanghai Ocean University,Shanghai 201306,China) Abstract:The variation of activity of three digestive enzymes in juvenile Trachinotus ovattts with body weight 0f O.82±0.15 g was investigated under different cuhural and reactive temperatures.In the first group. juveniles were acclimated at five different water temperatures(19℃,22℃,25 cI=,28℃and 31℃)for 7 days,respectively.After starvation for 24 hours,fish samples were seleted randomly and enzyme activity were dissected at the same reactive temperature.In the second group,juveniles were acclimated at the natural temperatures of 25—26 ̄C for 7 days.Enzyme activity were measured at eight different reactive temperatures (15 c【=,20 oC,25℃,30℃,35℃,40℃,45 oC and 50℃).Results showed that the enzyme activity increased wih tthe cultural temperatures increasing and then decreased in the range from 19 to 3 1℃.The 收稿日期:2010—10—08 基金项目:级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(2008YD02) 作者简介:区又君(1964一),女,研究员,从事鱼类生物学与水产增养殖技术研究。E-mail:ouyoujun@126.tom 第1期 区又君等:卯形鲳 消化酶活性的研究Ⅳ 养殖水温和酶反应温度对幼鱼酶活性的影响 29 optimum cultural temperatures for protease,amylase and lipase were 28 ̄(2,25 cI=and 22 ̄C,respectively.The activity of three digestive enzymes increased with the reactive temperatures increasing and then decreased in the range from 1 5 to 50℃.The optimum reactive temperatures for protease,amylase and lipase were 40℃, 35 cc and 40℃.respectively.The optimum reactive temperatures were obviously higher than the cultural temperatures. Key words:Trachinotus ovatus;juvenile;digestive enzymes;cultural temperature;reactive temperature 鱼类消化酶活性研究不仅是鱼类消化生理学的重要研究内容,而且可为人工配合饲料的研制提供 科学的理论依据。鱼类的消化生理活动受到诸多内外因素的影响,其中温度是影响鱼类消化生理活动 的重要因素之一,也是酶促动力学的重要研究内容。但是,目前有关温度对水产动物消化酶活性影响 的测定方法主要是直接测定不同酶反应温度下的酶活性,而对于该测定结果与鱼类处于不同生活环境 温度中的酶活性的关系研究得不多。卵形鲳够(Trachinotus ovatus)隶属鲈形目(Perciformes), 科 (Carangidea),鲳够亚科(Trachinotinae),鲳够属,是一种暖水性鱼类,在我国主要分布于南海、东海和黄 海¨ ,是我国南方重要的海水养殖鱼类。有关水产经济动物消化酶的研究已有较多报道 道 ,而关于 卵形鲳够消化酶的研究,目前已有pH、盐度及其昼夜变化对成鱼和幼鱼消化酶活性的影响等报 。本实验研究了卵形鲳够幼鱼消化酶分别在养殖水温和酶催化反应温度下的酶活性变化,继而 比较分析了在2种温度条件下酶活性测定的结果,以期为海水鱼类消化生理学的研究方法和卵形鲳 养殖配合饲料的研制提供参考依据。 1材料与方法 1.1实验用鱼及驯养 选取健康卵形鲳够幼鱼1 000 ind,体重0.82±0.15 g,实验开始前在室内驯养1周至状态稳定。驯 养期间投喂卵形鲳够幼鱼膨化饲料,海水为自然海区海水,经沉淀和砂滤,水温25~26 cC,盐度27~ 28,pH 7.8~8.5,自然光照,换水温差不超过1℃,连续充气,溶解氧5~8 mg/L。 1.2实验方法 1.2.1 不同养殖水温对消化酶活性的影响 设5组养殖水温,分别为19℃、22 cc、25 、28℃和31℃,将卵形鲳 幼鱼由驯养温度25±1℃ 开始按每天3℃的速度升/降温至实验温度,在各组温度下养殖7 d后取样测定消化酶活性;每组设3 个平行,每一平行30 ind。用DK.¥22温度控制器和恒温培养箱控制水温,采用循环过滤装置控制水 质,确保各组水质条件相同。测定蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性的酶反应温度分别为40℃、37℃、30 ℃。 1.2.2不同酶反应温度对消化酶活性的影响 取25±1't2驯养7 d后的卵形鲳够幼鱼,直接制备粗酶液,测定不同酶反应温度下消化酶活性的变 化。温度设置参考预实验结果及文献资料[7—8],测定消化酶活性时酶和底物反应温度梯度为15℃、 20℃、25 cIC、30℃、35 cC、I40℃、45℃和50℃,反应温度由恒温水浴锅控制。 1.3酶液制备 采样前一天停食,在进行生物学测定之后将鱼置于冰盘上解剖(解剖时处于空腹状态)。取整个消 化道和肝,每8 ind混合为一个样品,加入l0倍体积的预冷重蒸水(0~4℃),在冰浴中用玻璃匀浆器 充分研磨匀浆,匀浆后在4℃冰箱中静置1 h,再将组织匀浆液在Sigma高速冷冻离心机以10 000 r/min 的转速离心30 min,取上清液作为酶液,并在0—4 低温下保存,于24 h内分析完毕。 1.4酶活力测定 1.4.1 蛋白酶 采用福林一酚试剂法 ]。在pH 7.5和底物酪蛋白质量浓度为1.0 mg/mL的条件下,在反应温度下 海洋渔业 2011拄 水浴20 rain,以酶液1 min内水解酪蛋白产生1 g酪氨酸作为一个酶活力单位(U)。 1.4.2淀粉酶 采用碘 比色法 m]。在pH 7.5的条件下,在反应温度下水浴7.5 min,以酶液1 rain内水解淀粉生 成1 P,g葡萄糖作为一个淀粉酶活力单位(U)。 1.4.3脂肪酶 采用聚乙烯醇橄榄油乳化液水解法 ]。在pH 7.5和反应温度下水浴15 rain,以酶液1 min水解脂 肪产生1 i.Lg脂肪酸作为一个酶活力单位(U)。 1.4.4总蛋白 酶液蛋白质浓度测定方法:用南京建成生物工程研究所研制的考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒。 1.5数据处理 所得数据采用spss 13.0统计软件进行单因素方差分析,用Duncan氏多重比较分析组间差异显著 性。描述性统计值使用平均值±标准差表示,P<0.05认为有显著性差异。 2 结果 2.1 养殖水温对卵形鲳鳞幼鱼消化酶活性的影响 如图1所示,养殖水温对卵形鲳够幼鱼蛋白酶 占450 ’ 400 活性具有显著影响;蛋白酶活性随养殖水温升高呈 350 先上升后下降趋势,在28℃时的活性最高(400.07 0书∞∞对-【 同日0II h ±21.86),明显高于其它水温组(P<o。05),在19 罄 qc时活性最低。 皿 童 : 卵形鲳够幼鱼淀粉酶活性随养殖水温升高呈 0 先上升后下降趋势,在水温25℃时淀粉酶活性最 养殖水温(℃) 高(31.24±0.64),31℃时最低(12.98±0.86),差 Cultural temperature 35 异显著(P<0.05)。在水温22℃和25℃时淀粉酶 3O 25 活性差异不明显(P>0.05)。 二 2O 15 随养殖水温上升卵形鲳够幼鱼的脂肪酶活性 藿 10 5 基本上呈下降趋势,脂肪酶最适水温为22℃ 籍 0 (32.67±I.33)。在水温l9℃和22℃时脂肪酶活 性明显高于其它水温组(P<0.05),在水温25℃、 养殖水温(℃) Cultural temperature 28℃、3l℃时差异不显著(P>0.05)。 2.2酶反应温度对卵形鲳鲣幼鱼消化酶活性的影 兽 晌 囊 如图2所示,反应温度对蛋白酶活力具有明显 璧 的影响.在40℃以下,酶活力随反应温度的上升而 增加,在40℃时活力最高(374.67±24.86)(P< 养殖水温(℃) 0.05),40℃以上酶活力随反应温度的上升而下降。 Cultural temperature 在10~50℃范围内淀粉酶活力的最适反应温 国1 养殖水温对卵形鲳鳞幼鱼消化酶活力的影响 度为35℃(37.9 4-0.53)(P<0.05);反应温度为 Fig.1 Effects of cultural temperature on 15 clC、20℃、25℃和3O cC时的淀粉酶活力差异不 digestive enzyme activity in ovatus 显著(P>0.05)。 在反应温度为10~50℃范围内,脂肪酶活性随反应温度的升高先上升,在40℃时达到最大 (65.67±1.33),然后随反应温度升高明显下降(P<0.05)。 u ∞∞日第1期 区又君等:卵形鲳 消化酶活性的研究Ⅳ养殖水温和酶反应温度对幼鱼酶活性的影响 31 3讨论 ,、善450 3.1食性与消化酶活力 己!;器 鱼类的食性与消化器官的组织结构和消化机 蛱 m‘,hI l能是相适应的,消化器官组织结构不同,所承担的 差羞 消化机能不同,因而消化酶的组成状况和活性高低 岂500 也呈明显的差异。吴婷婷等¨ 研究表明,蛋白酶活 性与食性有一定关系,即肉食性鱼类明显高于杂食 性鱼类,杂食性鱼类高于草食性鱼类,而脂肪酶和 羔 0 淀粉酶活性与食性无明显的相关性。倪寿文等 暑40:30 和Agrawal 的研究则表明,草食性鱼类淀粉酶活 性最强,而肉食性鱼类最弱。因此,鱼的食性不同, 蛞器2蓁 o0 0 其消化道结构特点及其所摄取食物的可消化性各 异,肉食性鱼类消化道较短,蛋白酶活力强,对蛋白 质类营养物质消化吸收较好H 。本实验中,卵形鲳 蛋白酶活性远高于脂肪酶和淀粉酶活性,这与该 鱼的肉食性特点相适应。 3.2温度对消化酶活性的影响 消化酶活性高低决定着鱼体对营养物质消化 50 吸收的能力,从而决定鱼体生长发育的速度¨ 。本 实验结果表明,养殖水温与酶反应温度对卵形鲳够 幼鱼消化酶活性有着完全不同的影响结果,3种消 的影响 化酶活性的最适养殖水温与其生活环境的最适水 0n 温范围22~28℃一致,这说明养殖水温不仅明显 影响卵形鲳 幼鱼体内消化酶的活性,而且与其生 活环境的温度相适应;而消化酶活性的最适反应温度则远高于其栖息水环境的水温,不能较好地反映 鱼类养殖生产的最适投饲温度。李希国等 的研究表明,黄鳍鲷( 口r latus)肝、肠和胃的3种消化 酶在反应温度为35~45℃的范围内都有较高的活性;黎军胜等 报道了奥尼罗非鱼(Oreochromis niloticus x 0.aureus)肠道中3种酶的最适反应温度分别为55℃、30℃、35℃;桂远明等 报道了草鱼 (Ctenopharyngodon idellus)、鲤(Cyprinus carpio)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、鳙(Aristichthys nobilis) 4种淡水鱼肠、肝胰脏蛋白酶最适反应温度为45~55 qC,淀粉酶最适反应温度为30—35℃,脂肪酶最 适反应温度为25~3O℃。这些最适反应温度均高于鱼类生活环境的水温。在生产实践中,养殖水温 对鱼类生长发育的影响是非常显著的,养殖水温不仅直接影响消化酶活性的高低,而且通过影响鱼体 的胃肠蠕动、营养物质代谢以及体内离子浓度,间接影响消化酶的活性。而离体条件下所测得的消化 酶最适反应温度只反映了消化酶的热稳定性和温度对酶活力的影响规律,并不能准确反映温度对消化 率的影响情况。实验结果提示,在生产实践中,应以鱼类实际生活环境的最适消化酶活性水温为基础, 及时调节饵料的投喂量和其中的营养成分,当养殖水温较高时,应适量增加饵料蛋白的比例;而养殖水 温较低时,适量增加饵料脂肪的比例,从而提高饲料利用率,增加卵形鲳够幼鱼的生长速度,降低养殖 成本。 参考文献: [1] 区又君,李加儿.卵形鲳够的早期胚胎发育[J].中国水产科学,2005,12(6):786—789. 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