不同生長階段可口革囊星蟲的營養(yǎng)組成和消化酶活性

董蘭芳，曾夢清，蔣 艷，張 琴，許明珠

( 廣西壯族自治區(qū)海洋研究所，廣西海洋生物技術(shù)重點實驗室，廣西 北海 536000 )

不同生長階段可口革囊星蟲的營養(yǎng)組成和消化酶活性

董蘭芳，曾夢清，蔣 艷，張 琴，許明珠

( 廣西壯族自治區(qū)海洋研究所，廣西海洋生物技術(shù)重點實驗室，廣西 北海 536000 )

為了解不同生長階段可口革囊星蟲營養(yǎng)生理和消化生理，比較了稚蟲(0.35±0.00) g 、幼蟲(1.43±0.10) g、成蟲(5.15±0.34) g 3個生長階段可口革囊星蟲體壁的營養(yǎng)成分和氨基酸組成以及腸道消化酶活性。結(jié)果表明，隨著個體生長，星蟲體壁水分、粗灰分和總糖含量顯著降低(P<0.05)，粗蛋白含量顯著升高(P<0.05)，粗脂肪含量無顯著變化(P>0.05)。除脯氨酸和甘氨酸含量顯著降低(P<0.05)外，其他氨基酸含量均隨星蟲個體的生長而增加。隨著個體的生長，星蟲腸道蛋白酶活性顯著升高(P<0.05)，成蟲顯著高于稚蟲(P<0.05)而與幼蟲無顯著差異(P>0.05)。相反，淀粉酶和脂肪酶活性隨星蟲的生長而顯著降低(P<0.05)。稚蟲和幼蟲的淀粉酶活性顯著高于成蟲(P<0.05)，兩者間無顯著差異(P>0.05)；稚蟲的脂肪酶活性顯著高于幼蟲和成蟲(P<0.05)。因此，不同生長階段可口革囊星蟲的營養(yǎng)需求和消化酶活性均不同，在飼養(yǎng)過程中，應考慮星蟲這種生理的變化，適當調(diào)整飼料營養(yǎng)配比，以提高飼料利用效率。

可口革囊星蟲；生長階段；營養(yǎng)成分；消化酶活性；氨基酸

可口革囊星蟲(Phascolosomaesculenta)，屬星蟲動物門、革囊星蟲屬，是我國特有的星蟲種類，主要分布在東海和南海[1]?？煽诟锬倚窍x不僅是海洋底棲動物的天然餌料，也是人們喜愛的特色海鮮食品，其味道鮮美、營養(yǎng)豐富，具有清肺瀉火、滋陰補腎、補虛活血等保健功能[2-3]。可口革囊星蟲抗逆性強、生長快、活動范圍小，是理想的增養(yǎng)殖品種[4]。目前，在浙江樂清、溫嶺等少數(shù)地區(qū)可口革囊星蟲的人工養(yǎng)殖已取得比較理想的成效，但其苗種生產(chǎn)工作滯后，主要依靠海區(qū)自然苗種。為了更合理地開發(fā)可口革囊星蟲資源，促進可口革囊星蟲養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，有必要對其生理生化、生物學特性、營養(yǎng)需求等方面進行研究和探討。本研究通過測定不同生長階段可口革囊星蟲體壁組織的營養(yǎng)成分和氨基酸組成以及腸道消化酶活性，旨在豐富可口革囊星蟲營養(yǎng)生理的基礎(chǔ)資料，為可口革囊星蟲的人工養(yǎng)殖和苗種生產(chǎn)提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料來源

試驗用可口革囊星蟲稚蟲(0.35±0.00) g和幼蟲(1.43±0.10) g為廣西海洋研究所海水增養(yǎng)殖基地自主培育的人工苗種，成蟲(5.15±0.34) g采集自廣西北海市合浦縣閘口鎮(zhèn)紅樹林區(qū)，于海水增養(yǎng)殖基地的育苗池內(nèi)人工飼養(yǎng)3～4個月后收集用于測定。3個生長階段星蟲的樣品數(shù)分別為稚蟲100條、幼蟲50條、成蟲20條，每個階段設(shè)3個重復。

1.2 樣品處理

收集的鮮活可口革囊星蟲樣品洗凈體表淤泥，用剪刀縱向剖開清理取出內(nèi)臟，體壁用純水洗凈、濾紙吸干后稱量質(zhì)量，用恒溫干燥法105 ℃烘干24 h測定水分，干品磨成細粉，保存用于常規(guī)營養(yǎng)成分和氨基酸組成分析。

清理取出的內(nèi)臟用鑷子挑出腸道部分，剪取收集于離心管，儲存于-20 ℃用于消化酶的測定。酶液制備：取星蟲腸道按質(zhì)量體積比1∶4的比例加入預冷的磷酸緩沖液(pH=7)，用玻璃勻漿器在冰浴中勻漿，勻漿液轉(zhuǎn)移至1.5 mL離心管于4 ℃，3000 r/min離心10 min，上清液冷凍保存，用于消化酶活性測定。

1.3 樣品測定

1.3.1 體壁常規(guī)營養(yǎng)成分測定

粗蛋白采用凱氏定氮法測定(Kjeltec 8400，瑞典)；粗脂肪采用索氏提取法(Soxtec 2050，瑞士)；灰分采用馬福爐550 ℃灰化12 h測定；總糖用苯酚硫酸法[5]測定。

1.3.2 消化酶測定

蛋白酶活性采用Folin-酚法測定；脂肪酶活性、淀粉酶活性和酶液蛋白質(zhì)量分數(shù)均采用南京建成生物工程研究所研制的試劑盒測定。酶活力用比活力(U/mg)表示。

1.3.3 體壁氨基酸組成分析

星蟲體壁的氨基酸組成參照GB/T 5009.124—2003 《食品中氨基酸的測定》的方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，每組數(shù)據(jù)先分別做齊性檢驗再進行方差分析，顯著性水平為0.05，若差異達到顯著性水平則進行Tukey多重比較，結(jié)果表示為“平均值±標準差”。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同生長階段可口革囊星蟲的營養(yǎng)成分

不同生長階段可口革囊星蟲體壁的水分、粗蛋白、粗灰分和總糖含量有顯著差異(P<0.05)，而粗脂肪含量的變化差異不顯著(P>0.05)。隨著個體的生長，星蟲體壁水分、粗灰分和總糖含量顯著降低(P<0.05)，粗蛋白含量顯著升高(P<0.05)。稚蟲的水分含量最高，顯著高于幼蟲和成蟲(P<0.05)，幼蟲和成蟲無顯著差異(P>0.05)；粗灰分含量也是稚蟲顯著高于其他兩組(P<0.05)，而成蟲最低，顯著低于稚蟲和幼蟲(P<0.05)；稚蟲和幼蟲的總糖含量顯著高于成蟲(P<0.05)，而兩者間無顯著差異(P>0.05)；成蟲的粗蛋白含量最高，顯著高于稚蟲和幼蟲(P<0.05)。

注：同行數(shù)據(jù)肩標字母不同表示差異顯著(P<0.05)，下同.

2.2 不同生長階段可口革囊星蟲的氨基酸組成及其特征

不同生長階段可口革囊星蟲體壁氨基酸組成見表2。隨著星蟲的生長，氨基酸總量增加，成蟲的總氨基酸顯著高于稚蟲和幼蟲(P<0.05)，其變化趨勢與體壁蛋白質(zhì)含量的變化相符。除脯氨酸和甘氨酸外，其他氨基酸含量均隨著星蟲的生長呈增加的趨勢，其中苯丙氨酸和組氨酸增大趨勢不顯著(P>0.05)，蘇氨酸、絲氨酸、丙氨酸和蛋氨酸含量在稚蟲到幼蟲階段無顯著變化，而在幼蟲到成蟲階段顯著增加。脯氨酸和甘氨酸含量隨星蟲的生長而顯著降低(P<0.05)。脯氨酸含量在稚蟲到幼蟲階段無顯著變化(P>0.05)，在幼蟲到成蟲階段顯著降低(P<0.05)；甘氨酸含量亦是成蟲最低，顯著低于稚蟲(P<0.05)而與幼蟲無顯著差異(P>0.05)。隨著星蟲的生長，必需氨基酸含量顯著增加(P<0.05)，成蟲的必需氨基酸含量顯著高于幼蟲(P<0.05)，幼蟲顯著高于稚蟲(P<0.05)?？煽诟锬倚窍x呈味氨基酸含量在稚蟲到幼蟲階段無顯著變化，在幼蟲到成蟲階段顯著增加(P<0.05)。

表2 不同生長階段可口革囊星蟲體壁的氨基酸組成及其特征(干基計) g/100g

注：*為必需氨基酸，△為呈味氨基酸.

2.3 不同生長階段可口革囊星蟲的消化酶活性

可口革囊星蟲蛋白酶活性較高，淀粉酶和脂肪酶活性較低(圖1)。不同生長階段可口革囊星蟲的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均有顯著差異(P<0.05)。成蟲的蛋白酶活性顯著高于稚蟲(P<0.05)而與幼蟲無顯著差異(P>0.05)；稚蟲和幼蟲的淀粉酶活性顯著高于成蟲(P<0.05)，稚蟲和幼蟲間無顯著差異(P>0.05)；稚蟲的脂肪酶活性顯著高于幼蟲和成蟲(P<0.05)。

圖1 不同生長階段可口革囊星蟲腸道消化酶活性同種消化酶相比較，不同字母表示差異顯著(P<0.05).

3 討 論

3.1 不同生長階段可口革囊星蟲營養(yǎng)成分的變化

生物體的生長實際上是各類營養(yǎng)素在其體內(nèi)不斷累積的過程。不同生長階段生物體內(nèi)營養(yǎng)成分的組成變化，反映了生物體對各類營養(yǎng)素的累積狀況，有助于了解該生物體在不同生長階段的營養(yǎng)需求。宋志東等[6]研究發(fā)現(xiàn)，仿刺參(Apostichopusjaponicus)體壁水分、脂肪和灰分含量隨著個體增長而逐漸降低，蛋白含量逐漸升高，因仿刺參由幼體發(fā)育至成體的過程中攝食高蛋白低脂肪藻類，致其蛋白質(zhì)含量增加，脂肪含量減少，而灰分含量的降低與其對鈣磷等礦物質(zhì)的積累速度較其他營養(yǎng)成分的積累速度慢有關(guān)。隨著個體的增長，方格星蟲(Sipunculusnudus)體壁蛋白和脂肪含量呈升高的趨勢，而水分、灰分和總糖含量呈降低趨勢[7]。管角螺(Hemifusustuba)肌肉的粗蛋白和粗脂肪含量隨體質(zhì)量的增加顯著升高，水分含量顯著降低，而灰分含量則沒有顯著變化[8]。類似的研究還有凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)[9]、斑節(jié)對蝦(Penaeusmonodon)[10]、大菱鲆(Scophthalmusmaximus)、褐牙鲆(Paralichthysolivaceus)[11]、匙吻鱘(Polyodonspathula)[12]等。研究結(jié)果不盡相同，說明不同水產(chǎn)動物對各營養(yǎng)成分的積累有很大的差異性。本研究中，隨著可口革囊星蟲個體的生長，體壁蛋白含量顯著升高，水分、灰分和總糖含量顯著降低，脂肪含量無顯著變化。在幼蟲到成蟲階段星蟲體壁蛋白含量顯著增加，因此在這一階段，必需保證充足的餌料蛋白，以滿足其生長需求?？煽诟锬倚窍x成蟲體壁蛋白、脂肪和總糖含量(分別為73.86%、2.03%和5.26%)與方格星蟲成蟲體壁組成(蛋白、脂肪和總糖含量分別為74.84%、2.95%和5.62%)相近，這可能是可口革囊星蟲和方格星蟲同屬星蟲動物門的紅樹林大型底棲動物，生物種類相近的原因。

3.2 不同生長階段可口革囊星蟲氨基酸組成及其特征的變化

除脯氨酸、甘氨酸外，其他氨基酸及總氨基酸含量均隨可口革囊星蟲的生長而增加，整體符合蛋白質(zhì)含量的變化趨勢。脯氨酸含量在稚蟲到幼蟲階段沒有顯著變化，在幼蟲到成蟲階段顯著降低。脯氨酸是組成蛋白質(zhì)常見20種氨基酸中唯一的亞氨基酸，研究表明，脯氨酸在細胞分化方面有重要作用[13-14]，成蟲階段脯氨酸含量的變化可能與其生殖細胞的發(fā)育有關(guān)。甘氨酸作為非必需氨基酸，不僅參與構(gòu)成蛋白質(zhì)，還是一些重要激素及脫氧核糖核酸、蛋氨酸、膽堿等的基本結(jié)構(gòu)和前體[15]，星蟲生長過程各功能結(jié)構(gòu)的積累增加，甘氨酸作為前體或結(jié)構(gòu)單元被消耗，可能導致其含量下降?？煽诟锬倚窍x體壁的必需氨基酸和呈味氨基酸含量均隨星蟲個體的生長而顯著增加。不同生長階段可口革囊星蟲必需氨基酸/總氨基酸為29.45%～30.04%，低于不同生長階段的匙吻鱘(必需氨基酸/總氨基酸為39.38%～39.61%，呈味氨基酸/總氨基酸為37.22%～37.90%)[12]、湖鱭(Coiliaectenestaihuensis)(必需氨基酸/總氨基酸為39.74%～40.42%，呈味氨基酸/總氨基酸為38.65%～38.86%)[16]、甌江彩鯉(Cypinuscarpiovar.color)(必需氨基酸/總氨基酸為44%，呈味氨基酸/總氨基酸為39.72%～40.63%)[17]等魚類及凡納濱對蝦(必需氨基酸/總氨基酸為33.29%～34.04%，呈味氨基酸/總氨基酸為37.22%～37.90%)[9]、管角螺(必需氨基酸/總氨基酸為40.06%～43.18%，呈味氨基酸/總氨基酸為44.16%～48.71%)[8]等水產(chǎn)動物，而其呈味氨基酸/總氨基酸(51.54%～52.34%)卻遠高于這些水產(chǎn)動物，說明了可口革囊星蟲從幼蟲開始就具備肉味鮮美的特點。這一組成特征也與同屬物種方格星蟲(必需氨基酸/總氨基酸為27.56%～32.61%，呈味氨基酸/總氨基酸為51.92%～58.76%)[7]相似。

3.3 不同生長階段可口革囊星蟲消化酶活性的變化

生物體對營養(yǎng)物質(zhì)的積累與其消化生理密不可分，而消化酶活性是評價消化機能的重要指標，消化酶活性的高低一定程度上反映了生物體對各營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力。李芹等[18]的研究證明，消化酶的發(fā)生不是外源攝食的結(jié)果，而是生物體生長過程中自身生長、發(fā)育的一個生命現(xiàn)象。水產(chǎn)動物消化酶活性與餌料、溫度、生長階段等眾多因素有關(guān)[19-20]。不同生長階段的消化酶活性活性又有很大差異，這在許多水產(chǎn)動物的研究中得到了驗證[21-25]?？煽诟锬倚窍x腸道的蛋白酶活性遠高于淀粉酶和脂肪酶，這表明在整個生長時期可口革囊星蟲對蛋白質(zhì)的利用效率要優(yōu)于淀粉和脂肪，這也是其體壁粗蛋白含量高、糖和粗脂肪含量低的原因。隨著星蟲的生長，蛋白酶活性顯著升高而淀粉酶和脂肪酶活性顯著降低，可以確定可口革囊星蟲成蟲對蛋白的消化能力最強，而其對餌料脂肪和糖類的需求可能較稚蟲和幼蟲低，這也是成蟲體壁蛋白含量顯著高于稚蟲和幼蟲，而脂肪和糖含量沒有差別甚至降低的原因?？煽诟锬倚窍x蛋白酶活性隨著生長而提高，生長后期能夠更好地利用餌料蛋白，從這個角度來說，大規(guī)格星蟲對餌料蛋白的要求又沒有那么高，因此有必要在下一步開展不同生長階段可口革囊星蟲營養(yǎng)需求的研究，為苗種生產(chǎn)和人工養(yǎng)殖過程中研發(fā)經(jīng)濟高效的星蟲飼料提供理論指導。

[1] 紀其雄，丁理發(fā)，蘇秀榕，等. 可口革囊星蟲體液細胞組成及營養(yǎng)成分研究[J]. 水產(chǎn)科學，2007，26(7)：387-389.

[2] 牛榮麗，唐健紅. 可口革囊星蟲抗疲勞作用的研究[J]. 食品工業(yè)科技，2012，33(24)：389-391.

[3] 周化斌，張勇普，吳洪喜，等. 可口革囊星蟲的營養(yǎng)成分分析與評價[J]. 海洋湖沼通報，2006(2)：62-68.

[4] 吳洪喜，應雪萍，陳琛，等. 可口革囊星蟲胚胎與幼體的發(fā)育[J]. 動物學報，2006，52(4)：765-773.

[5] 張青，張?zhí)烀? 苯酚—硫酸比色法測定多糖含量[J]. 山東食品科技，2004(7):17-18.

[6] 宋志東，王際英，王世信，等. 不同生長發(fā)育階段刺參體壁營養(yǎng)成分及氨基酸組成比較分析[J]. 水產(chǎn)科技情報，2009，36(1)：11-13.

[7] 董蘭芳，張琴，童潼，等. 不同生長發(fā)育階段方格星蟲氨基酸組成的研究[J]. 南方水產(chǎn)科學，2012，8(5)：60-65.

[8] 蔣敏霞，姜小敏，杜學星，等. 不同規(guī)格管角螺肌肉營養(yǎng)成分分析[J]. 動物營養(yǎng)學報，2012，24(10)：2059-2066.

[9] 文國樑，李卓佳，林黑著，等. 規(guī)格與鹽度對凡納濱對蝦肌肉營養(yǎng)成分的影響[J]. 南方水產(chǎn)科學，2007，3(3)：31-34.

[10] 周凡，肖金星，何中央，等. 不同規(guī)格莫桑比克草蝦肌肉營養(yǎng)組成、消化酶及免疫酶活分析[J]. 水產(chǎn)科學，2013，32(11)：653-656.

[11] 騰瑜，郭曉華，苑德順，等. 不同規(guī)格鲆鰈類的生化組成及營養(yǎng)價值比較[J]. 漁業(yè)科學進展，2010，31(4)：120-125.

[12] 陳靜，梁銀銓，黃道明，等. 不同生長階段匙吻鱘肌肉成分的研究[J]. 水生態(tài)學雜志，2008，1(1)：65-68.

[13] Wu G Y, Bazer F W, Datta S, et al. Proline metabolism in the conceptus:implications for fetal growth and development[J]. Amino Acids, 2008, 35(4):691-702.

[14] Phang J M, Liu W. Proline metabolism and cancer [J]. Frontiers in Bioscience, 2012, 17(1):1835-1845.

[15] 袁小娟，吳希茜. 甘氨酸的生理作用與應用[J]. 飲料工業(yè)，2011，14(7)：5-7.

[16] 段金榮，劉凱，徐東坡，等. 湖鱭不同生長階段魚體肌肉組成的比較研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學學報，2009，24(5)：695-699.

[17] 徐如衛(wèi)，申屠基康，江錦坡，等. 3種不同規(guī)格甌江彩鯉含肉率及肌肉營養(yǎng)成分比較[J]. 寧波大學學報，2012，25(1)：13-19.

[18] 李芹，龍勇，屈波，等. 瓦氏黃顙魚仔稚魚發(fā)育過程中消化酶活性變化的研究[J]. 中國水產(chǎn)科學，2008，15(1)：73-78.

[19] 潘魯青，劉泓宇，肖國強. 甲殼動物幼體消化酶研究進展[J]. 中國水產(chǎn)科學，2006，13(3)：492-501.

[20] 田宏杰，莊平，高露姣. 生態(tài)因子對魚類消化酶活力影響的研究進展[J]. 海洋漁業(yè)，2006，28(2)：158-162.

[21] 孫翰昌. 不同規(guī)格大鯢消化酶活性的比較研究[J]. 水產(chǎn)科學，2014，33(7)：459-461.

[22] 劉永士，施永海，張根玉，等. 不同生長階段哈氏仿對蝦消化酶及非特異性免疫酶的活性研究[J]. 中國農(nóng)學通報，2014，30(14)：19-25.

[23] 王桂學，沈志剛，高遠明，等. 太湖秀麗白蝦不同生長階段主要消化酶活性研究[J]. 南方水產(chǎn)科學，2010，6(3)：58-62.

[24] 丁雪燕，何中央，邱曉力，等. 三疣梭子蟹不同生長階段消化酶活性及配合飼料對其影響的研究[J]. 動物營養(yǎng)學報，2010，22(2)：492-497.

[25] 郇志利，何藍波，胡毅，等. 不同規(guī)格黃鱔消化酶活性的比較[J]. 水生態(tài)學雜志，2012，33(5)：57-60.

ChangesinNutritiveComponents,AminoAcidCompositionandDigestiveEnzymeActivitiesofSipunculidPhascolosomaesculentaatDifferentGrowthStages

DONG Lanfang, ZENG Mengqing, JIANG Yan, ZHANG Qin, XU Mingzhu

( Key Laboratory of Marine Biotechnology of Guangxi, Guangxi Institute of Oceanology, Beihai 536000, China )

The nutritive components, amino acid composition and digestive enzyme activities of larval (0.35±0.00) g, juvenile (1.43±0.10) g and adult (5.15±0.34) g sipunculidPhascolosomaesculentawere compared to investigate the nutrition and digestive physiology of the sipunculid at different growth stages. Results showed that the contents of body moisture, crude ash and total sugar were significantly decreased (P<0.05) with the growth of the sipunculid, while the body crude protein content significantly increased (P<0.05), without significant difference in crude lipid content (P>0.05). Except for proline and glycine, the contents of the most amino acids increased significantly (P<0.05) as the sipunculid grew up. The analysis of intestine digestive enzymes indicated that protease activity significantly increased (P<0.05) with the growth of the sipunculid, but amylase and lipase activities significantly decreased (P<0.05). There were significantly higher amylase activities in the larvae and juveniles than those in the adult (P<0.05), and significantly higher lipase activity in the larvae than that in the others (P<0.05). In practical production, growth stage should be taken into account to adjust the nutritive ratio for high efficiency in feed utilization.

Phascolosomaesculenta; growth stage; nutritive component; amino acid composition; digestive enzyme activity

10.16378/j.cnki.1003-1111.2017.06.017

S966.9

A

1003-1111(2017)06-0789-05

2016-09-14；

2017-01-03.

廣西科學研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目(桂科攻14121006-2-3)；廣西培養(yǎng)新世紀學術(shù)科技帶頭人專項資金資助項目.

董蘭芳(1987-)，女，助理研究員；研究方向：水產(chǎn)動物營養(yǎng)與飼料.E-mail：0xiao0dong0@163.com. 通訊作者：蔣艷(1980-)，女，副研究員；研究方向：海水新品種繁育技術(shù).E-mail：hdjy98@163.com.