饑餓對(duì)菲律賓蛤仔消化酶活力與抗氧化能力的影響

李林明，王燦華，何亮華

(福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院　350002)

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饑餓對(duì)菲律賓蛤仔消化酶活力與抗氧化能力的影響

李林明，王燦華，何亮華

(福建農(nóng)林大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院350002)

摘要：以淀粉酶活力、纖維素酶活力和總抗氧化能力為指標(biāo)，研究饑餓與再投喂期間菲律賓蛤仔消化能力和抗氧化能力的變化，結(jié)果表明：饑餓與再投喂對(duì)菲律賓蛤仔抗氧化能力無(wú)顯著影響，但可提高其消化能力；蛤仔淀粉酶、纖維素酶活力呈現(xiàn)隨饑餓時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)，饑餓階段各組消化酶活力在第3 d開(kāi)始迅速大幅下降；恢復(fù)投喂后各組纖維素酶和淀粉酶活力均有不同程度的升高，并在3 d內(nèi)分別恢復(fù)到饑餓第1 d和第2 d的水平；試驗(yàn)期間各組蛤仔總抗氧化能力無(wú)顯著變化(P<0.05)。

關(guān)鍵詞：菲律賓蛤仔；饑餓；再投喂；消化酶活力；總抗氧化能力

菲律賓蛤仔營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美，是一種適宜高密度養(yǎng)殖的優(yōu)良貝類(lèi)。菲律賓蛤仔繁殖和人工育苗始于20世紀(jì)70年代，2004年福建省的菲律賓蛤仔規(guī)?；斯び珀P(guān)鍵技術(shù)取得突破性成果，為蛤仔的養(yǎng)殖提供了技術(shù)支撐[1]。學(xué)者們把動(dòng)物在饑餓后恢復(fù)正常攝食后表現(xiàn)出超過(guò)正常攝食時(shí)的生長(zhǎng)速率的現(xiàn)象定義為補(bǔ)償性生長(zhǎng)現(xiàn)象[2]。目前許多學(xué)者已對(duì)畜禽類(lèi)動(dòng)物中的補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象進(jìn)行了廣泛研究，并通過(guò)投飼方式的改變而獲得額外的經(jīng)濟(jì)效益。研究水生動(dòng)物補(bǔ)償生長(zhǎng)的現(xiàn)象和機(jī)制不僅能為漁業(yè)資源合理利用提供指導(dǎo)，也可為水產(chǎn)動(dòng)物生理學(xué)提供理論依據(jù)[3]。

在受到饑餓脅迫時(shí)，魚(yú)類(lèi)為了維持生命，由神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)調(diào)節(jié)體內(nèi)各種代謝酶的活性，從而有效利用體內(nèi)貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[4]。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，魚(yú)類(lèi)的補(bǔ)償生長(zhǎng)與許多代謝酶的活性有著密切的關(guān)系。饑餓對(duì)鯉、虎鯊和施氏鱘幼魚(yú)的不同消化酶有不同的影響[5-7]。目前，國(guó)內(nèi)通過(guò)饑餓再投喂對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象的研究主要集中在魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)上，貝類(lèi)方面的相關(guān)研究尚不多見(jiàn)，閆喜武等[8]研究了冬季饑餓對(duì)菲律賓蛤仔生存和生化組成的影響，何毛賢等[9]研究了珠母貝饑餓補(bǔ)償生長(zhǎng)的現(xiàn)象，章承軍等[10]研究了饑餓對(duì)縊蟶消化酶活力和抗氧化作用的影響。本研究通過(guò)分析饑餓與再投喂?fàn)顟B(tài)下菲律賓蛤仔體內(nèi)各種消化酶的活力和抗氧化能力的變化，研究其補(bǔ)償生長(zhǎng)現(xiàn)象及其機(jī)制， 揭示其適應(yīng)脅迫的生理狀態(tài)，為改善蛤仔養(yǎng)殖技術(shù)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)動(dòng)物

菲律賓蛤仔取自福建省莆田市太湖勝利墾區(qū)養(yǎng)殖場(chǎng)；用海水清洗后暫養(yǎng)于水族箱，投喂硅藻；暫養(yǎng)5 d后選擇正常生活、濕重(8.24±0.38)g、殼長(zhǎng)(31.49±1.07)mm的蛤仔100粒，放置在控溫水族箱中，每箱水量30 L，水溫(22±1)℃，比重1.020。

1.2樣品采集和處理

試驗(yàn)開(kāi)始后停止喂食5 d，后繼續(xù)投喂3 d。每天上午10:00從水族箱中隨機(jī)取出8個(gè)蛤仔。撬開(kāi)貝殼解剖蛤仔，將內(nèi)臟團(tuán)置于離心管內(nèi)，并冰浴，將與內(nèi)臟團(tuán)等體積、預(yù)冷的生理鹽水加入離心管，在冰浴條件下研碎成組織勻漿液，用SIGMA2-16型臺(tái)式冷凍離心機(jī)離心15 min(8000 r/min、-14℃)，上清液即為粗酶液。

1.3測(cè)定方法

1.3.1總蛋白測(cè)定總蛋白測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[11]。配置牛血清白蛋白0.1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入5 mL考馬斯亮藍(lán)染液，反應(yīng)3 min，檢測(cè)OD595，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。取0.1 mL酶液，用生理鹽水稀釋至1 mL，加入5 mL染液，3 min后檢測(cè)OD595。計(jì)算蛋白質(zhì)含量。

1.3.2淀粉酶活性測(cè)定淀粉酶活性的定義：組織中每毫克蛋白在37℃下與底物作用30 min，水解10 mg淀粉定義為1個(gè)淀粉酶活力單位。淀粉酶活性采用南京建成生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定。

1.3.3纖維素酶活性測(cè)定纖維素酶活性的定義：在上述條件下，每分鐘催化纖維素水解生成1 μg葡萄糖所需的酶量為1個(gè)單位。纖維素酶活性測(cè)定使用章承軍改良的CMC法[10，12]，分別取5%底物羧甲基纖維素鈉2 mL和上述粗酶液1 mL在40℃水浴預(yù)熱3 min，并混勻；繼續(xù)進(jìn)行40℃水浴10 min，使其糖化；立即加入顯色劑DNS 2 mL， 搖勻后置于沸水浴5 min，使酶失活；冷卻后加入蒸餾水15 mL，使用上海光譜722型分光光度計(jì)520 nm測(cè)量吸光度。

1.3.4 總抗氧化能力測(cè)定總抗氧化能力定義：37℃ 時(shí)，每分鐘每毫克組織蛋白使反應(yīng)體系的吸光度值每增加0.01為1個(gè)總抗氧化能力單位?？偪寡趸芰y(cè)定使用南京建成生產(chǎn)的試劑盒測(cè)定。

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS13.0系統(tǒng)進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1饑餓過(guò)程中菲律賓蛤仔消化酶活力及抗氧化能力的變化

從表1可見(jiàn)，淀粉酶和纖維素酶活力呈現(xiàn)隨饑餓時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)。饑餓初期(1～2 d)蛤仔淀粉酶活力稍有下降，變化較?。坏? d蛤仔淀粉酶活力明顯下降，其中淀粉酶活力單位為0.25±0.03，與第1 d、第2 d差異達(dá)顯著水平；第4 d淀粉酶活力繼續(xù)下降，第5 d稍有下降。第1～5 d纖維素酶活力呈逐漸降低的趨勢(shì)，第4～5 d下降幅度較大。饑餓1～5 d菲律賓蛤仔的抗氧化能力稍有下降，但下降趨勢(shì)不明顯，各處理總抗氧化能力變化差異不顯著 (P>0.05)。

表1　饑餓對(duì)菲律賓蛤仔消化酶活力及抗氧化能力的影響

2.2再投喂過(guò)程中菲律賓蛤仔消化酶活力及抗氧化能力的變化

從表2可見(jiàn)，恢復(fù)投喂后蛤仔淀粉酶活力迅速升高，投喂第1 d淀粉酶活力明顯提高，投喂3 d達(dá)到饑餓1 d時(shí)的淀粉酶活力水平?；謴?fù)投喂后纖維素酶活力也呈上升趨勢(shì)，投喂3 d后纖維素酶活力恢復(fù)到饑餓2 d的水平。此外，恢復(fù)投喂后，菲律賓蛤仔總抗氧化能力變化不顯著。

表2　饑餓后再投喂對(duì)菲律賓蛤仔消化酶活力及抗氧化能力的影響

3小結(jié)與討論

本試驗(yàn)研究了饑餓與再投喂期間菲律賓蛤仔消化能力和抗氧化能力的變化過(guò)程，結(jié)果表明：饑餓對(duì)菲律賓蛤仔的淀粉酶、纖維素酶活性均產(chǎn)生影響，淀粉酶、纖維素酶活力隨饑餓時(shí)間延長(zhǎng)而下降。恢復(fù)投喂后消化酶迅速提高，兩種消化酶分別恢復(fù)到饑餓1～2 d時(shí)的活力水平。此外，饑餓和恢復(fù)投喂后蛤仔總抗氧化能力無(wú)顯著變化(P<0.05)。說(shuō)明饑餓與再投喂對(duì)菲律賓蛤仔抗氧化能力無(wú)顯著影響。

饑餓對(duì)菲律賓蛤仔的淀粉酶、纖維素酶活性均產(chǎn)生影響。饑餓初期消化酶活力均大幅下降，下降到一定程度后，繼續(xù)饑餓消化酶活力變化趨于平緩。說(shuō)明蛤仔對(duì)饑餓脅迫較為敏感，缺乏餌料會(huì)在短時(shí)間內(nèi)顯著降低消化酶活力。樊啟學(xué)等[13]研究了饑餓與再投喂期間翹嘴鲌幼魚(yú)腸道的不同部位和肝胰臟消化酶活性，發(fā)現(xiàn)饑餓會(huì)導(dǎo)致消化酶活性顯著下降，而如果繼續(xù)保持饑餓，酶活性下降不顯著。錢(qián)云霞等[14]對(duì)鱸魚(yú)研究發(fā)現(xiàn)，食物缺乏會(huì)導(dǎo)致消化道各部位蛋白酶活性不同程度的下降。區(qū)又君等[4]對(duì)千年笛鯛幼魚(yú)的研究結(jié)果表明，在饑餓過(guò)程中，蛋白酶和脂肪酶活性下降明顯，淀粉酶起伏較大。此外，也有學(xué)者的研究結(jié)果不盡相同，王燕妮等[5]發(fā)現(xiàn)，鯉魚(yú)的淀粉酶活性在饑餓脅迫后會(huì)大幅上升；鄭曙明等[6]研究發(fā)現(xiàn)，在饑餓初期虎鯊淀粉酶活性顯著下降，持續(xù)饑餓后，其活性又迅速上升；高露姣等[7]研究發(fā)現(xiàn)，饑餓7 d后，施氏鱘消化道和肝胰臟的消化酶活性均顯著下降，持續(xù)饑餓，部分酶活性出現(xiàn)不同程度的上升。出現(xiàn)以上這些不同變化的原因可能是由于水生動(dòng)物在饑餓時(shí)機(jī)體發(fā)生適應(yīng)性變化，通過(guò)神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)改變身體各種酶的活性，調(diào)節(jié)代謝速率，并積極利用體內(nèi)的貯存物質(zhì)適應(yīng)饑餓應(yīng)激以維持生命。

前人的研究發(fā)現(xiàn)，饑餓后恢復(fù)投喂能顯著提高水生動(dòng)物的消化酶活力，但不同物種恢復(fù)的程度不同。章承軍等[10]對(duì)縊蟶消化酶活力的研究表明，恢復(fù)投喂后各組消化酶活力在1～4 d升至顯著高于饑餓前水平；李代金等[15]對(duì)黑尾近紅鲌幼魚(yú)體消化酶的研究表明，饑餓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后再投喂黑尾近紅鲌幼魚(yú)的消化酶活力很難恢復(fù)到饑餓前水平[16]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，雖然在恢復(fù)投喂的3 d內(nèi)菲律賓蛤仔的2種消化酶活力都顯著上升，但纖維素酶沒(méi)有恢復(fù)到饑餓1 d的水平，這說(shuō)明短期(3 d)恢復(fù)投喂只能使消化活力得到部分恢復(fù)。

饑餓可通過(guò)誘導(dǎo)基因表達(dá)影響神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)進(jìn)而影響生物的免疫、抗氧化能力與生殖等各方面機(jī)能。饑餓過(guò)度會(huì)引起機(jī)體免疫機(jī)能的下降。隨著饑餓時(shí)間延長(zhǎng)，肝臟、胰臟和消化道的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和抗氧化物質(zhì)消耗殆盡，使總抗氧化能力降低[16]。本試驗(yàn)中菲律賓蛤仔饑餓后再投喂機(jī)體抗氧化能力均未出現(xiàn)明顯下降，說(shuō)明試驗(yàn)中的饑餓程度對(duì)機(jī)體的抗氧化水平未產(chǎn)生顯著影響。

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(責(zé)任編輯：林玲娜)

收稿日期：2015-11-13

作者簡(jiǎn)介：李林明，男，1985年生,助理實(shí)驗(yàn)師。

DOI：10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.01.007

Effect of starvation on digestive enzyme activity and antioxidant capacity ofRuditapesphilippinarum

LI Lin-ming, WANG Can-hua, HE Liang-hua

(CollegeofAnimalScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,FujianProvince350002)

Abstract:In this paper, dynamic changes of digestive enzyme activity and total antioxidant capacity of Ruditapes philippinarum in starvation and re-feeding durations were studied with amylase activity, cellulose activity and total antioxidant capacity as indices. The results showed that no significant effect on antioxidant capacity of Ruditapes philippinarum between the treatments of starvation and re-feeding but digestive ability was improved. Amylase and cellulase activities showed downward trends with the increase of starvation time. Digestive enzyme activity decreased sharply until the third day of starvation. Amylase and cellulase activities improved in different degree after re-feeding and the activities reached the levels at the first and second day respectively within three days. There was no significant change of total antioxidant capacity during the experiment.

Key words:Ruditapes philippinarum; starvation; re-feeding; digestive enzyme activity; total antioxidant capacity