文章编号 :1004 - 3888 (2002) 01 - 0036 - 04
黄鳝肠道和肝胰脏主要消化酶活力的研究
Ξ
伍 莉1 , 陈鹏飞2 , 幸坤财2 , 李增林2 , 胡春燕2
(1. 西南农业大学荣昌校区药学系 ,重庆 荣昌 402460 ;2. 西南农业大学荣昌校区水产系 ,重庆 荣昌 402460)
摘 要 :黄鳝 ( Monopterus albus ) 前、中、后肠蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶活力的最适温度分
别为 45 ℃、45 ℃、40 ℃,最适 p H 值分别为 7. 6、7. 2、7. 2 ;肝胰脏中蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的
最适温度均为 40 ℃,最适 p H 值分别为 7. 2、6. 4、7. 2 ;黄鳝蛋白质的消化主要在前肠 ,而脂肪
的消化则主要集中在后肠。
关键词 :黄鳝 ;消化酶 ;活力
中图分类号 :S966. 4 文献标识码 :A
黄鳝 ( Monopterus albus ) 是我国重要的淡水
经济鱼类之一[1 ] ,其营养丰富 ,肉质鲜美 ,还有独特
的药用价值 ,因此深受国内外消费者的青睐 ,市场
前景非常广阔。近年来由于天然资源的极度下降 ,
供需矛盾日益突出 ,开展黄鳝规模化养殖已势在必
行。目前对于黄鳝的生物学[2 ]和繁殖[3 ,4 ]等方面
已有一定的研究 ,但对消化生理方面的研究只见零
星报道。笔者通过对黄鳝肠道和肝胰脏消化酶活
力的测定 ,对黄鳝的消化能力和消化特点进行了探
讨 ,以期为人工养殖提供一定的理论参考。
1 材料
111 试验材料
试验用黄鳝每尾重量 11. 2~34. 3 g ,体长
19. 1~36. 2 cm ,共 40 尾 ,鱼体健康。
1. 2 肠内 p H 值测定
对鲜活的试验鱼饥饿 24 h 后捣毁脊髓处死 ,置
冰盘内迅速取出肠道和肝胰脏 ,剔除脂肪、肠系膜 ,
剪开肠道和肝胰脏 ,并用精密 pH试纸测 pH值。
1. 3 酶液制备与酶活力测定
参照文献[5 ,6 ]的方法制备前、中、后肠和肝
胰脏粗酶提取液 ,并按 Folin —酚法[5 ]测蛋白酶活
力 ,淀粉 —碘显色法[7 ]测淀粉酶活力 ,聚乙烯醇
橄榄油乳化液水解法[5 ]测脂肪酶活力。
蛋白酶活力单位定义为 :p H 7. 6 ,底物酪蛋
白 5 mg/ mL ,37 ℃±1 ℃保温 15 min ,以每分钟
水解酪蛋白产生 1μg 酪氨酸为一个活力单位。
淀粉酶活力单位定义为 : 37 ℃±1 ℃,p H 7. 6 ,
100 mL 酶液在 30 min 内完全水解 10 mg 淀粉为
一个活力单位。脂肪酶活力单位定义为 :温度 37
℃±1 ℃,p H 7. 5 ,脂肪酶水解脂肪每分钟产生 1
μmol 脂肪酸的酶量定义为一个活力单位。
1. 4 p H 值系统设置
蛋白酶活力测定 用 0. 04 mol/ L 的巴比妥钠
—0. 2 mol/ L 的 HCl 缓冲液[8 ] ,在 p H 6. 8~9. 6
范围内 ,以 p H 0. 4 为梯度 ,共设 8 个梯度 ,分别在
各 p H 下测酶活力 ,反应温度 37 ℃±1 ℃。淀粉
酶活力测定用 0. 2 mol/ L 的磷酸氢二钠 —0. 1
mol/ L 的柠檬酸缓冲液[8 ] ,在 p H 5. 8~8. 0 范围
内 ,以 p H 0. 2~0. 4 为梯度 ,共设置 7 个 p H 梯
度 ,分别在各 p H 下测酶活力 ,反应温度 37 ℃±1
℃。脂肪酶活力测定用 0. 25 mol/ L 的磷酸氢二
钠—0. 25 mol/ L 的磷酸二氢钾缓冲液[9 ] ,温度和
p H 设定同淀粉酶测定。
1. 5 温度系统设置
用恒温水浴控制反应温度 ,在 p H 7. 6 ,温度 4
~ 60 ℃范围内 ,共设置 10 个梯度 ,分别在各温度
下测酶活力。
第 22 卷 第 1 期
Vol. 22 No. 1
湖 北 农 学 院 学
Journal of Hubei Agricultural College
2002 年 2 月
Feb. 2002
Ξ 收稿日期 :2001 - 11 - 28
第一作者简介 :伍 莉 (1963 - ) ,女 ,重庆荣昌县人 ,西南农业大学荣昌校区药学系讲师.
2 结果与
2. 1 消化酶活力的最适温度
(1)蛋白酶活力的最适温度 图 1 表明 :在 4
~60 ℃前、中、后肠蛋白酶活力的最适温度均为
45 ℃,而肝胰脏的蛋白酶活力最适温度为 40 ℃,
且在最适温度下前肠蛋白酶活力最强 ,肝胰脏蛋
白酶活力次之 ,而中、后肠蛋白酶活力相对较弱 ,
表明黄鳝对蛋白质的消化主要在前肠进行。
图 1 温度对蛋白酶活力的影响
Figure 1 The effect of temperature on protease activity
(2)淀粉酶活力的最适温度 图 2 表明 ,在 4
~60 ℃前、中、后肠淀粉酶活力的最适温度均为
45 ℃,并以前肠的酶活力最高 ,中、后肠次之 ;而
肝胰脏淀粉酶活力最适温度为 40 ℃,低于肠道淀
粉酶活力的最适温度 ,且其活力最低。由此可见 ,
在适宜温度范围内 ,淀粉酶活力随温度的升高而
增强 ,在 40 ~45 ℃时达到最强 ,然后随温度升高
酶活力迅速下降。
图 2 温度对淀粉酶活力的影响
Figure 2 The effect of temperature on amylase activity
(3)脂肪酶活力的最适温度 温度对脂肪酶
活力的影响见图 3。在 4 ~60 ℃前、中、后肠和肝
胰脏中脂肪酶活力最适温度均为 40 ℃,且后肠和
肝胰脏中脂肪酶活力较高 ,在 4~40 ℃脂肪酶活
力随温度升高而增强 ,而在 40~60 ℃则随温度升
高而急剧下降 ,表明脂肪酶活力也受温度影响。
图 3 温度对脂肪酶活力的影响
Figure3 The effect of temperature on lipase activity
2. 2 消化酶活力的最适 p H
(1) 蛋白酶活力的最适 p H 从图 4 可见 ,在
p H 6. 8~9. 6 范围内 ,前、中、后肠蛋白酶活力的
最适 p H 均为 7. 6 ,以前肠蛋白酶活力最强 ,后肠
蛋白酶活力最弱 ;而肝胰脏中蛋白酶活力的最适
p H 为 7. 2 ,表明肠道和肝胰脏中蛋白酶活力的最
适 p H 均在中性略偏碱性范围。
图 4 p H 对蛋白酶活力的影响
Figure 4 The effect of pH on protease activity
(2)淀粉酶活力的最适 p H p H 对淀粉酶活
力的影响见图 5。在 p H 5. 8~8. 0 范围内前、中、
后肠淀粉酶活力最适 p H 均为 7. 2 ,肝胰脏淀粉酶
活力最适 p H 为 6. 4。酶活力以前肠最强 ,肝胰脏
73第 1 期 伍 莉等 :黄鳝肠道和肝胰脏主要消化酶活力的研究
最弱。
图 5 p H 对淀粉酶活力的影响
Figure 5 The effect of pH on amylase activity
(3)脂肪酶活力的最适 p H p H 对脂肪酶活
力的影响见图 6。在 p H 5. 8~8. 0 范围内前、中、
后肠和肝胰脏中脂肪酶活力最适 p H 均为 7. 2 ,且
酶活力以后肠和肝胰脏最强 ,表明黄鳝肠道对脂
肪的消化主要集中在后肠。
图 6 p H 对脂肪酶活力的影响
Figure 6 The effect of pH on lipase activity
3 讨论
3. 1 食性与消化酶
鱼类食性一般分为肉食性、草食性和杂食性。
肉食性鱼类的消化道短 ,蛋白酶活力强 ;草食性鱼
类的消化道长 ,糖酶活力强[10 ] 。通过对鳜鱼、青
鱼、草鱼、鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼消化酶活力的研究发
现[11 ] ,蛋白酶活力从高到低顺序为 :肉食性鱼类
> 杂食性鱼类 > 草食性鱼类。这表明蛋白酶活力
与饵料组成关系极为密切 ,且随饵料中蛋白质含
量增多而增加。对野生黄鳝食性的研究表明 ,黄
鳝不同器官组织的蛋白酶活力显著高于淀粉酶活
力 ( P < 0. 05) [12 ] 。
从本试验结果可见 :黄鳝肠道内蛋白酶活力
显著高于淀粉酶活力 ,而淀粉酶活力又显著高于
脂肪酶活力 ,这与曾端等[12 ]所得的结论是完全吻
合的 ,充分证明了黄鳝是典型的肉食性鱼类[13 ] 。
3. 2 温度与消化酶活力
本试验表明 :黄鳝肠内蛋白酶、淀粉酶活力均
在 45 ℃时为最高 ,而肝胰脏内的蛋白酶、淀粉酶
活力最高时的温度则为 40 ℃,比肠内相应的消化
酶最适温度低 5 ℃,只有脂肪酶活力无论在肝胰
脏还是在肠内都以 40 ℃时为最高 ,这与其它肉食
性鱼类肠道内消化酶活力的变化规律是基本吻合
的[14 ] 。但从消化酶活力的最适温度与该水生动
物所栖息的水环境温度相比较 ,均远远高于生存
的水环境温度 ,这充分表明了水环境温度难以达
到黄鳝消化酶活力的最适温度 ,这与目前了解的
其它鱼类消化酶活力最适温度均高于所处环境温
度的普遍现象是一致的 ,为何会出现如此结果 ,其
原因还有待进一步研究和探讨。
3. 3 p H 与消化酶活力
本试验条件下所测得的消化酶活力随 p H 而
变化 ,且前、中、后肠蛋白酶、淀粉酶与脂肪酶活力
的最适 p H 分别为 7. 6、7. 2、7. 2 ,而肝胰脏的蛋白
酶活力与淀粉酶活力则比肠内相应的酶活力最适
p H 低 (肝胰脏蛋白酶活力最适 p H7. 2 ,而淀粉酶
活力最适 p H6. 4) 。笔者实测到黄鳝肠内 p H 为
7. 0~7. 5 ,为中性偏弱碱性 ,因此可以认为 ,肠内
的 p H 环境极有利于淀粉酶和脂肪酶活力的发
挥 ,但相对而言 ,肠内蛋白酶在肠内小环境 (p H
7. 0~7. 5)中则不能最大限度地发挥作用。但黄
鳝摄入富含蛋白质的饵料 (肉食性)和肝胰脏蛋白
酶活力的提高 (适宜的 p H) ,则最大限度地弥补了
肠内蛋白酶活力不足的缺陷。本试验结果与叶元
土等[14 ]研究南方大口鲶、长吻 等肉食性鱼类消
化酶的结果是一致的。
3. 4 肠道消化功能特点
从试验结果可见 ,前肠的蛋白酶活力和淀粉
酶活力为最高 ,而后肠为最低。因此有理由认为 :
黄鳝的前肠是食物的主要消化场所 ,这与南方大
口鲶等肉食性鱼类前肠起主要消化作用的结论是
一致的[14 ] ;而黄鳝后肠的脂肪酶活力是整个肠道
中最高的部位 ,因此黄鳝对食物中脂肪的消化则
83 湖 北 农 学 院 学 报 2002 年
主要集中在后肠 ,且对脂肪的消化吸收较蛋白质
和碳水化合物 (淀粉) 低 ,这种特定的消化特点与
自然状态下黄鳝的食性特点是相吻合的。同时 ,
也提示在人工养殖黄鳝配制饲料时 ,应注意蛋白
质水平的调整而无需过多考虑脂肪含量 ,这样 ,更
能适应黄鳝的消化特点和促进其快速生长。
参考文献 :
[1 ] 孟庆闻 ,苏锦祥 ,缪学祖. 鱼类分类学[ M ] . 北京 :中国农业出版社 ,1995. 532~533.
[2 ] 陈全震 ,高爱根. 黄鳝养殖生物学的研究进展[J ] .水产科技情报 ,1999 ,26 (3) :115~117.
[3 ] 陈鹏飞 ,伍 莉 ,许南萍. 不同外源激素促进黄鳝排卵的效果比较[J ] .淡水渔业 ,2001 , (3) :54~55.
[4 ] 王光礼. 黄鳝的人工繁殖技术[J ] .内陆水产. 1997 , (6) :16.
[5 ] 中山大学生物系. 生化技术导论[ M ] . 北京 :人民教育出版社 ,1979. 52~59.
[6 ] 黄耀桐 ,刘永坚. 草鱼肠道、肝胰脏蛋白酶活性的研究[J ] . 水生生物学报 ,1998 ,12 (4) :328~333.
[7 ] 上海市医学化验所. 临床生化检验 (
) [ M ] . 上海 :上海科学技术出版社 ,1979. 366~368.
[8 ] 北京农业大学. 动物生物化学实验指导[ M ] . 北京 :中国农业出版社 ,1986. 139~144.
[9 ] 朱 俭 ,曹凯鸣 ,周润琦 ,等. 生物化学实验[ M ] . 上海 :上海科学技术出版社 ,1981. 190~1931
[10 ] 王义强 ,黄世蕉 ,赵维信. 鱼类生理学[ M ] . 上海 :上海科学技术出版社 ,1990. 136~137.
[11 ] 吴婷婷 ,朱晓鸣. 鳜鱼、青鱼、草鱼、鲤、鲫、鲢消化酶活性的研究[J ] .中国水产科学 ,1994 ,1 (2) :10~16.
[12 ] 曾 端 ,叶元土. 黄鳝蛋白酶和淀粉酶活力的研究[J ] .北京水产 ,1999 , (3) :30.
[13 ] 杨代勤. 黄鳝食性的初步研究[J ]1 水生生物学报 ,1997 ,21 (1) :24~30.
[14 ] 叶元土 ,林仕梅 ,罗 莉. 温度、p H 值对南方大口鲶、长吻 蛋白酶和淀粉酶活力的影响 [J ] . 大连水产学院学报 ,
1998 ,13 (2) :17~23.
Studies on the Activities of Major Intestine and Hepatopancreas Digestive
Enzymes in Monopterus albus
WU Li1 ,CHEN Peng2fei2 , XIN G Kun2cai2 ,L I Zeng2lin2 ,HU Chun2yan2
(11 Pharm acy Depart ment , Rongchang Cam pus , Southwest A gricult ural U niversity ,
Rongchang , Chongqing 402460 , China ;2 1 Fishery Depart ment , Rongchang Cam pus ,
Southwest A gricult ural U niversity , Rongchang , Chongqing 402460 , China)
Abstract :The activities of digestive enzymes in Monopterus albus were reported. The results showed
that the optimum temperatures for activities of protease , diastase , lipase in the three parts of the intestine :
forgut , midgut and hindgut were 45 ℃, 45 ℃, 40 ℃respectively. But in the hepatopancreas that was 40
℃. The optimum p H for intestinal protease , diastase , lipase activity were 716 ,712 , 712 and in the hep2
atopancreas that were 712 ,614 , 712 respectively. The digestion of protein was mainly in forgut whereas fat
in hindgut .
Key words : Monopterus albus ; digestive enzyme ; activity
93第 1 期 伍 莉等 :黄鳝肠道和肝胰脏主要消化酶活力的研究