口蝦蛄假溞狀幼體和仔蝦消化酶活力的變化

劉海映，周元雪，邢坤，陳雷

(1．大連海洋大學(xué)遼寧省海洋牧場(chǎng)工程技術(shù)研究中心，遼寧大連116023;2．大連海洋大學(xué)遼寧省海洋生物資源恢復(fù)與生境修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧大連116023)

口蝦蛄Oratosquilla oratoria隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)Arthropoda、甲殼綱Crustacea、軟甲亞綱Malacostraca、口足目Stomatopoda、蝦蛄科Squillidae、口蝦蛄屬Oratosquilla［1］，是一種掠食性動(dòng)物，具有營(yíng)養(yǎng)豐富、肉質(zhì)鮮美等特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高。口蝦蛄作為沿海經(jīng)濟(jì)蝦類(lèi)，國(guó)內(nèi)外對(duì)其生物學(xué)特性及養(yǎng)殖過(guò)程的研究較多［2-6］，而有關(guān)其幼體消化酶的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

目前，有關(guān)甲殼動(dòng)物各發(fā)育期幼體消化酶的研究，國(guó)內(nèi)外已有一些報(bào)道:國(guó)外學(xué)者研究了羅氏沼蝦 Macrobrachium rosenbergii［7］、紅巖龍蝦 Jasus edwardsii［8］、智利王蟹 Lithodes santolla［9］等幼體發(fā)育過(guò)程中消化酶活力的變化規(guī)律;國(guó)內(nèi)學(xué)者研究了中國(guó)對(duì)蝦Penaeus chinensis［10］、南美白對(duì)蝦 Penaeus vannamei［11］、凡 納 濱 對(duì) 蝦 Litopenaeus vannamei［12］等幼體的消化酶活力。對(duì)口足類(lèi)動(dòng)物的消化生理特征的研究較少，國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)錢(qián)云霞等［13］對(duì)黑斑口蝦蛄Oratosquilla kempi幼體的消化酶活力進(jìn)行了研究。本研究中，通過(guò)測(cè)定口蝦蛄Ⅲ到Ⅺ幼體及仔蝦的消化酶活力，分析了幼體發(fā)育過(guò)程中消化酶活力的變化規(guī)律及消化生理特征，這不僅為合理投餌、提高苗種產(chǎn)量與質(zhì)量提供科學(xué)參考，同時(shí)也為口蝦蛄幼體消化酶活力的調(diào)節(jié)機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

口蝦蛄各期幼體取自盤(pán)錦光合蟹業(yè)有限公司的育苗池塘 (海水鹽度為22．3±0．5)，各期分類(lèi)方法見(jiàn)文獻(xiàn) ［1］。

口蝦蛄幼體在Ⅲ期、Ⅴ期、Ⅶ期、Ⅸ期、Ⅺ期、仔蝦期的體長(zhǎng)分別為 (3．56±0．14)、 (5．42±0．19)、 (9．95±0．39)、 (15．8±0．41)、 (20．42±1．52)、(16．30±0．74)mm。

1.2 方法

將各期幼體用濾紙吸干水分，立即放入封口袋冷藏 (-4℃)，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后用預(yù)冷的生理鹽水沖洗干凈，于超低溫 (-80℃)下保存待用。

準(zhǔn)確稱量各期幼體質(zhì)量 (g)，加入10倍體積(mL)預(yù)冷的生理鹽水，置于冰浴中勻漿，將勻漿液以2500 r/min冷凍離心10 min，取上清液進(jìn)行酶活力測(cè)定。采用DNS纖維素酶法測(cè)定纖維素酶活力［14］。采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定胃蛋白酶、胰蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活力和酶液蛋白含量。測(cè)定設(shè)4個(gè)重復(fù)，取其平均值。酶活力以比活力表示，單位為U/mg，其中脂肪酶活力單位為U/g。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)，利用Excel軟件分析并計(jì)算平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差，所得數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS 17．0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平設(shè)為0．05。

2 結(jié)果與分析

從圖1可見(jiàn):隨著口蝦蛄幼體的發(fā)育，淀粉酶活力呈先增大后減小的趨勢(shì)，在Ⅴ期時(shí)活力達(dá)到最高，為1．273 U/mg，顯著高于其他期 (P＜0．05)，Ⅲ期和Ⅶ期酶活力顯著高于Ⅸ期、Ⅺ期和仔蝦期(P＜0．05)，仔蝦期最低，顯著低于其他各期 (P＜0．05);隨著口蝦蛄幼體的發(fā)育，纖維素酶活力則呈逐漸減小的趨勢(shì)，Ⅲ期、Ⅴ期、Ⅶ期酶活力之間無(wú)顯著性差異 (P＞0．05)，但均顯著高于其他期(P＜0．05);淀粉酶活力約為纖維素酶活力的1．5～2．5倍。

圖1 不同發(fā)育期口蝦蛄淀粉酶和纖維素酶活力的變化Fig.1 Changes in amylase and cellulase activities in different developmental stages of mantis shrimp Oratosquilla oratoria

從圖2可見(jiàn):隨著口蝦蛄幼體的發(fā)育，胃蛋白酶和胰蛋白酶活力均呈逐漸上升的趨勢(shì)，均在仔蝦期時(shí)酶活力達(dá)到最高，分別為 1．104、1．699 U/mg;Ⅸ期和Ⅺ期胰蛋白酶活力顯著高于Ⅴ期和Ⅶ期 (P＜0．05)，Ⅲ期的胰蛋白酶活力最低，顯著低于其他期 (P＜0．05);除Ⅲ期和Ⅴ期胃蛋白酶活力無(wú)顯著性差異 (P＞0．05)外，其余不同時(shí)期的酶活力均有顯著性差異 (P＜0．05);胰蛋白酶活力約為胃蛋白酶活力的1．5～3．0倍。

從圖3可見(jiàn):隨著口蝦蛄幼體的發(fā)育，脂肪酶活力呈逐漸增大的趨勢(shì)，在仔蝦期達(dá)到最高;仔蝦期活力大于Ⅺ期，但無(wú)顯著性差異 (P＞0．05);其余各期的酶活力從高到低依次為Ⅸ期、Ⅶ期、Ⅴ期、Ⅲ期，但無(wú)顯著性差異 (P＞0．05)。脂肪酶活力相對(duì)較弱。

圖2 不同發(fā)育期口蝦蛄胃蛋白酶和胰蛋白酶活力的變化Fig.2 Changes in pepsin and trypsin activities in different developmental stages of mantis shrimp Oratosquilla oratoria

圖3 不同發(fā)育期口蝦蛄脂肪酶活力的變化Fig.3 Changes in lipase activity in different developmental stages of mantis shrimp Oratosquilla oratoria

從圖4可見(jiàn)，隨著口蝦蛄幼體的發(fā)育，淀粉酶與胰蛋白酶活力的比值 (A/T)呈緩慢減小的趨勢(shì)，直到Ⅶ期和Ⅺ期時(shí)快速降低，Ⅶ期A/T值約為Ⅸ期的2倍，Ⅺ期A/T值約為仔蝦期的2．5倍。

3 討論

3.1 口蝦蛄的生長(zhǎng)及攝食特點(diǎn)

圖4 不同發(fā)育期口蝦蛄淀粉酶與胰蛋白酶活力比值(A/T)的變化Fig.4 Changes in amylase and trypsin activities(A/T)in different developmental stages of mantis shrimp Oratosquilla oratoria

口蝦蛄幼體發(fā)育需經(jīng)過(guò)11個(gè)假溞狀幼體期，從Ⅲ期至仔蝦期共經(jīng)歷8次蛻皮變態(tài)，其中從Ⅹ、Ⅺ期浮游幼體轉(zhuǎn)變?yōu)榈讞睿?］，變態(tài)發(fā)育時(shí)間長(zhǎng) (歷時(shí)30 d左右)，而常見(jiàn)經(jīng)濟(jì)蝦蟹類(lèi)如南美白對(duì)蝦變態(tài)發(fā)育只需要15 d左右?？谖r蛄假溞狀幼體Ⅰ期、Ⅱ期圍繞在洞穴底層避光處，不攝食;從Ⅲ期開(kāi)始離開(kāi)洞穴浮游生活，并開(kāi)始攝食微藻、鹵蟲(chóng)無(wú)節(jié)幼體等餌料;Ⅴ期幼體能攝取鹵蟲(chóng)無(wú)節(jié)幼體、小型橈足類(lèi)等，若投餌不足則會(huì)出現(xiàn)互相殘殺;Ⅶ期幼體開(kāi)始攝取鹵蟲(chóng)成體、大型橈足類(lèi)等;口蝦蛄幼體Ⅹ、Ⅺ期有趨地習(xí)性，聚集在光線不強(qiáng)的角落或向底部游竄，攝食量增大;口蝦蛄仔蝦生活習(xí)性完全改變，開(kāi)始穴居生活，其形態(tài)、生態(tài)特性與成蝦蛄相似［15］。因此，口蝦蛄幼體在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有著獨(dú)特的生長(zhǎng)和消化生理過(guò)程。

3.2 口蝦蛄幼體發(fā)育過(guò)程中消化酶的變化規(guī)律和消化生理特征

本試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，口蝦蛄消化酶活力在生長(zhǎng)過(guò)程中表現(xiàn)出3種變化模式，其中，淀粉酶活力呈先增大后減小的變化模式，與日本對(duì)蝦Penaeus japonicus［16］、鋸緣青蟹 Scylla serrata［17］、紅巖龍蝦［18］等幼體酶活力變化模式類(lèi)似;胃蛋白酶、胰蛋白酶和脂肪酶活力呈逐漸增大的變化模式，與其他學(xué)者在中國(guó)對(duì)蝦［10］、南美白對(duì)蝦［19-20］、凡納濱對(duì)蝦［21］中得到的結(jié)果相似;而纖維素酶活力呈逐漸減小的變化模式，則與南美白對(duì)蝦［20］的纖維素酶活力變化趨勢(shì)一致。這種多樣的變化模式不僅說(shuō)明不同的消化酶有各自不同的調(diào)節(jié)機(jī)制，還說(shuō)明口蝦蛄可以利用不同的餌料作為生長(zhǎng)能源和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，這種靈活多樣的消化力提高了口蝦蛄幼體的捕食率及存活率。

口蝦蛄幼體Ⅲ期時(shí)具有較高的消化酶活力?？耸显r Procambarus clarkii［22］、斑節(jié)對(duì)蝦 Penaeus monodon［23］、圣保羅對(duì)蝦 Farfantepenaeus paulensis［24］等甲殼動(dòng)物在溞狀幼體初期也存在消化酶活力，它們?cè)跓o(wú)節(jié)幼體時(shí)不攝食，僅靠卵黃供給營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)發(fā)育［12］。本研究中發(fā)現(xiàn)，口蝦蛄幼體消化系統(tǒng)在假溞狀幼體Ⅰ期、Ⅱ期不攝取開(kāi)口餌料，但Ⅲ期時(shí)口蝦蛄消化器官已有了初步分化，消化腺分泌消化酶對(duì)營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行消化吸收;幼體在Ⅲ期時(shí)開(kāi)口攝食，消化器官尚未完全發(fā)育成熟，捕食和消化能力都很弱，所需維持生命活動(dòng)的能量也比較少，能量主要來(lái)源于易于消化利用的糖類(lèi)物質(zhì);隨著幼體生長(zhǎng)發(fā)育，消化器官進(jìn)一步分化，對(duì)蛋白質(zhì)等大分子的分解能力逐漸增強(qiáng)，且攝食量和能量需求也逐漸增大，能量主要由消耗蛋白質(zhì)所提供。

試驗(yàn)證明，口蝦蛄幼體消化酶活力不僅受消化器官發(fā)育程度和自身能量需求的影響，而且會(huì)對(duì)食性做出反應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn)，多種甲殼動(dòng)物幼體的發(fā)育伴隨著食性的轉(zhuǎn)換過(guò)程。Biesiot等［25］提出，采用淀粉酶與胰蛋白酶活力的比值 (A/T)作為判斷甲殼動(dòng)物幼體食性的指標(biāo):A/T值高，食性為植食性或偏植食性;A/T值低，則為肉食性或偏肉食性。本試驗(yàn)結(jié)果表明，口蝦蛄幼體發(fā)育過(guò)程中其食性存在明顯的由偏植食性向肉食性轉(zhuǎn)換，口蝦蛄仔蝦表現(xiàn)出純?nèi)馐承?。A/T值在假溞狀幼體Ⅶ期和Ⅸ期，Ⅺ期和仔蝦期之間顯著下降，同時(shí)，淀粉酶、纖維素酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶均在這兩個(gè)時(shí)期出現(xiàn)顯著變化，由此推斷，這兩個(gè)時(shí)期是口蝦蛄食性轉(zhuǎn)換的重要時(shí)期。因此，在口蝦蛄人工育苗過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)調(diào)整餌料配方，合理改進(jìn)投餌方式，以提高口蝦蛄對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力。

本試驗(yàn)中測(cè)得的口蝦蛄幼體脂肪酶活力較低，與中國(guó)對(duì)蝦［10］、鋸緣青蟹［17］相似，可能是生物本身的脂肪酶活力很低。據(jù)此，在配制餌料時(shí)應(yīng)注意脂類(lèi)的添加量，以提高口蝦蛄幼體的存活率。此外，纖維素主要存在于藻類(lèi)等植物中，是重要的結(jié)構(gòu)多糖，雖然不能被消化道消化，但可以促進(jìn)腸道蠕動(dòng)，幫助消化和吸收物質(zhì)?？谖r蛄幼體的纖維素酶活力較高，高于中國(guó)對(duì)蝦［10］、日本對(duì)蝦［16］、三疣梭子蟹Portunus trituberculatus［26］等甲殼類(lèi)動(dòng)物，雖然口蝦蛄纖維素酶活力緩慢降低，但在后期依然能夠保持較高的酶活力，說(shuō)明纖維素雖然不是口蝦蛄幼體生長(zhǎng)發(fā)育主要的能量來(lái)源，但依然是構(gòu)成幼體餌料的重要組成部分。

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