青海湖裸鲤和花斑裸鲤消化酶活力对比

    孟玉琼 张伦祥 许国倩 李长忠 马睿

    摘 要：本实验对比研究青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）和花斑裸鲤（Gymnocypris eckloni）消化酶活性差异。两种鱼各挑选9尾体重100 g左右的鱼作为实验对象，分别检测肝胰脏、前肠、中肠及后肠中的脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性。结果表明：作为无胃鱼，两种鱼肠道消化酶活性显著高于肝胰脏，其中前肠是主要的消化器官，后肠具有较高的蛋白质消化能力。通过对比研究发现青海湖裸鲤具有较高的脂肪和糖类消化能力，而花斑裸鲤具有较高的蛋白质消化能力。

    关键词：青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）；花斑裸鲤（Gymnocypris eckloni）；消化酶

    鱼类营养素的利用取决于鱼类消化器官中各种消化酶的活性[1]。研究鱼类消化酶可为鱼类营养生理学的研究以及人工饲料的研发提供基础数据[2]。因此，鱼类消化酶的研究成为国内外学者的研究热点。

    青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）和花斑裸鲤（Gymnocypris eckloni）同属鲤科（Cyprinidae），裂腹鱼亚科（Schizothoracinae）的裸鲤属（Gymnocypris）。两者作为青藏高原土著经济鱼类，具有重要的生态和经济价值。其中，青海湖裸鲤主要分布在全国最大的咸水湖——青海湖中，而花斑裸鲤主要分布于黄河上游的淡水区域。目前为止，尚未系统开展两种鱼消化酶活性的对比研究。

    因此，本研究对比分析青海湖裸鲤和花斑裸鲤各消化器官中脂肪酶、淀粉酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的活性，为两者营养生理学研究、人工饲料的研发以及裸鲤属种群演化提供基础数据。

    1 材料与方法

    1.1 实验用鱼

    本实验所用的青海湖裸鲤来自青海湖裸鲤救护中心，花斑裸鲤来自青海省渔业环境监测站。每种鱼各挑选9尾体重在100 g左右的鱼作为实验对象。

    1.2 实验方法

    1.2.1 样品采集 经过24 h饥饿后，全部实验鱼用丁香酚（1∶10 000）（上海试剂公司）麻醉后称重。解剖后立即分离出肝胰脏和肠道，按照史建全等（2004）的方法将肠道分为前肠、中肠和后肠[3]。将所有组织样品经过液氮速冻后在-80 ℃保存。

    1.2.2 消化酶活性测定方法 各组织中消化酶活性测定方法依照南京建成脂肪酶试剂盒（产品编号：A054-1）、淀粉酶试剂盒（产品编号：C016-1）、胰蛋白酶试剂盒（产品编号：A080-2）、糜蛋白酶试剂盒（产品编号：A080-3）的测定方法进行。组织中的蛋白质含量测定方法依照南京建成总蛋白测定试剂盒（考马斯亮蓝法，产品编号：A045-2）的测定方法进行。

    脂肪酶活性定义：在37 ℃条件下，每克组织蛋白在反应体系中与底物反应1 min，每消耗1 μmol底物为1个酶活力单位，U/gprot。

    淀粉酶活性定义：在37 ℃条件下，每毫克组织蛋白在反应体系中与底物作用30 min，水解10 mg 淀粉定义为1个酶活力单位，U/mgprot。

    胰蛋白酶活性定义：在pH8.0，37 ℃条件下，每毫克组织蛋白中含有的胰蛋白酶每分钟使吸光度变化0.003为1个酶活力单位，U/mgprot。

    糜蛋白酶活性定义：每毫克组织蛋白37 ℃每分钟分解蛋白生成1 μg氨基酸为1个酶活力单位，U/mgprot。

    1.3 数据分析

    实验数据均以平均值±标准误表示，采用SPSS 22.0数据统计软件中的单因子方差分析（ANOVA）分别对青海湖裸鲤和花斑裸鲤消化酶活性结果进行统计分析。当差异显著时（P<005），采用Duncan检验进行多重比较。采用T-test检验对比两种鱼各消化器官中消化酶活性结果，P<0.05时差异显著。

    2 结果

    2.1 青海湖裸鲤各消化器官中消化酶活性研究

    青海湖裸鲤肝胰脏、前肠、中肠和后肠中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性测定结果见表1。总体来看，所有消化酶在肠道中的活性显著高于肝胰脏（P<0.05）。

    在肠道组织中，糜蛋白酶和胰蛋白酶在青海湖裸鲤前肠和后肠中的活性显著高于中肠（P<0.05），但前肠和后肠之间无显著差异（P>005）。脂肪酶活性在前肠中最高，显著高于中肠（P<0.05）。淀粉酶活性沿着肠道由前及后显著降低（前肠>中肠>后肠；P<0.05）。

    2.2 花斑裸鲤各消化器官中消化酶活性研究

    花斑裸鲤肝胰脏、前肠、中肠和后肠中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性测定结果见表2。总体来看，所有消化酶在肠道中的活性显著高于肝胰脏（P<0.05）。

    在肠道组织中，胰蛋白酶和淀粉酶在花斑裸鲤前肠和后肠中的活性显著高于中肠（P<005），但前肠和后肠之间无显著差异（P>005）。脂肪酶活性在前肠中最高，显著高于中肠和后肠（P<0.05）。糜蛋白酶在后肠中最高，显著高于前肠和中肠（P<0.05）。

    2.3 青海湖裸鲤和花斑裸鲤各消化器官消化酶活性对比研究

    青海湖裸鯉和花斑裸鲤各消化器官脂肪酶活性对比结果见图1A。结果表明两种鱼脂肪酶在肝胰脏中的活性无显著差异（P>0.05）。青海湖裸鲤前肠、中肠和后肠的脂肪酶活性显著高于花斑裸鲤（P<0.05）。

    青海湖裸鲤和花斑裸鲤各消化器官淀粉酶活性对比结果见图1B。结果表明两种鱼淀粉酶在肝胰脏中的活性无显著差异（P>0.05）。青海湖裸鲤前肠、中肠和后肠的淀粉酶活性显著高于花斑裸鲤（P<0.05）。

    青海湖裸鲤和花斑裸鲤各消化器官糜蛋白酶活性对比结果见图1C。结果表明两种鱼糜蛋白酶在前肠中的活性无显著差异（P>0.05）。花斑裸鲤肝胰脏、中肠和后肠的糜蛋白酶活性显著高于青海湖裸鲤（P<0.05）。

    青海湖裸鲤和花斑裸鲤各消化器官胰蛋白酶活性对比结果见图1D。结果表明两种鱼胰蛋白酶在前肠和后肠中的活性无显著差异（P>005）。花斑裸鲤肝胰脏和中肠的糜蛋白酶活性显著高于青海湖裸鲤（P<0.05）。

    3 讨论

    青海湖裸鲤和花斑裸鲤由于缺乏胃和幽门，两者主要的消化器官是肝胰脏和肠道。本实验通过对青海湖裸鲤和花斑裸鲤消化酶活性研究发现两者都具有消化蛋白质、脂肪和糖的能力。同时肠道中脂肪酶、淀粉酶、糜蛋白酶和胰蛋白酶活性显著高于肝胰脏中的活性。在其他鱼上的研究也表明消化道内消化酶活性高于肝脏和胰脏[4-5]。可能的原因是两种鱼消化酶是由肝胰脏以酶原的形式分泌，而后在肠道内激活。

    本实验结果表明两种鱼脂肪酶、淀粉酶以及胰蛋白酶活性在前肠中最高，类似的结果也在其他研究中发现，如碱性蛋白酶[2，6，7]，脂肪酶[2，8，9]和淀粉酶[2，6，10]。研究表明由于胰腺主要将消化酶分泌到前肠区域，前肠相比于后肠是营养素消化和吸收的主要场所[11]。尤其对于无胃鱼，前肠相当于有胃鱼的胃一样储存和消化食物[12]。本实验还发现对于两种鱼来说后肠具有较高的糜蛋白酶和胰蛋白酶活性，类似的结果也在大西洋马鲛鱼[10]和云斑尖塘鳢[13]上发现。具体原因仍需进一步研究。

    本实验通过对比研究发现，青海湖裸鲤消化器官中脂肪酶和淀粉酶活性高于花斑裸鲤，而花斑裸鲤消化器官中胰蛋白酶和糜蛋白酶活性高于青海湖裸鲤。这说明青海湖裸鲤具有较高的脂肪和糖类消化利用能力，而花斑裸鲤具有较高的蛋白质消化利用能力。造成这一现象的原因可能跟两种鱼生活的环境有关。

    综上所述，青海湖裸鲤和花斑裸鲤都具有消化蛋白质、脂肪和糖的能力。作为无胃鱼，两种鱼前肠是主要的消化器官，后肠具有较高的蛋白质消化能力。通过对比研究发现青海湖裸鲤具有较高的脂肪和糖类消化能力，而花斑裸鲤具有较高的蛋白质消化能力。

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