四种不同食性鱼类的消化酶活性及肠道组织形态学比较研究_荣华.pdf

淡水渔业，2023，53(2):29 35Freshwater Fisheries2023 年 3 月Mar.2023收稿日期:2022-02-21;修订日期:2022-11-07资助项目:云南省农业基础研究联合专项面上项目(2018FG001-044);云南省基础研究计划面上项目(202201AT070251);广东省基础与应用基础研究省市联合基金(2021A1515110179)第一作者简介:荣华(1986)，博士，实验师，主要从事水产动物营养研究。E-mail:15hrong stu edu cn通讯作者:豆腾飞。E-mail:963952981 qq com四种不同食性鱼类的消化酶活性及肠道组织形态学比较研究荣华1，2，张雷1，王晓雯2，武祥伟2，王金浩3，胡青2，毕保良2，孔令富2，豆腾飞2(1 襄阳职业技术学院，湖北襄阳 441050;2 云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201;3 云南华衡检测技术有限公司，昆明 650201)摘要:为了探讨食性与鱼类消化酶分泌及肠道组织形态学的关系，通过比较分析滇池高背鲫(Carassius auratus)、草鱼(Ctenopharyngodon idellus)、鳜(Siniperca chuatsi)和昆明裂腹鱼(Shizothorax grahami)4 种不同食性鱼类鱼体近似成分、血液生化指标、消化酶活性及肠道组织形态的差异。结果表明，鳜的全鱼水分显著低于其他鱼类，粗蛋白含量显著高于其他鱼类;谷草转氨酶 GOT、白蛋白 AIB、甘油三酯 TG、总胆固醇 TCH 等部分血液生化指标受食性影响显著;鳜肠道蛋白酶显著高于草鱼，淀粉酶活性显著低于草鱼;鱼类肠道形态(绒毛高度、绒毛宽度和肌层厚度)与食性相关，如鳜肠道微绒毛分支较多，结构复杂。肠道结构的复杂性加大了食糜在肠道中的保留时间，促进了鱼类对营养物质的充分吸收。综上所述，食性与鱼类消化酶活性及肠道组织形态相适应，通过分析消化酶活性和肠道组织形态，有助于界定鱼类食性，改进饲料配方和饲养方法。关键词:食性;体成分;血液生化指标;消化酶活性;肠道形态中图分类号:S917 4文献标识码:A文章编号:1000-6907-(2023)02-0029-07食性是鱼类在进化过程中，依其生存环境和饵料生物来源逐渐形成的食物偏好习性1 2。鱼类食性以进食方式和食物内容划分为植物食性、动物食性、杂食性及滤食性3。鱼类的食性受到诸多因素的影响，不仅与内在遗传和生理因素如食欲、摄食器官、消化道结构、消化酶活性有关，还与外在的饵料生物、环境及消化道微生物等有关4。许多鱼类从幼鱼生长至成鱼，都会发生一定的食性转变，如草鱼幼鱼期食性经历三个阶段:浮游动物食性阶段、食性转变阶段和草食性阶段5，诸多因素的存在增加了鱼类食性界定难度。而判定鱼类食性是研究鱼类营养学的基础，对研制鱼类饲料和科学投喂具有重要意义。鱼类食性与其肠道消化酶活性密切相关，如HIDALGO 等6 研究发现鳗鲡(Anguilla japonica)的淀粉酶活性比虹鳟(Oncorhynchus mykiss)的高;草食性和杂食性鱼类的淀粉酶活性要高于肉食性鱼类7。鱼类的食性也与消化器官的发育及机能、肠道微生物的群落结构密切相关8 9。本实验选取草 鱼(Ctenopharyngodonidellus)、鳜(Sinipercachuatsi)、滇池高背鲫(Carassius auratus)、昆明裂腹鱼(Shizothorax grahami)分别作为草食、肉食、杂食和滤食性鱼类代表，通过分析鱼类食性与肠道结构和消化酶活性的关系，评价不同食性鱼类对各类营养物质的消化利用潜力，为合理配置饲料、科学投喂提供理论基础。1材料与方法11实验材料及样品采集本实验所采用的草鱼(1 323 6 40 20)g、鳜(841 3 34 54)g、滇池高背鲫(350 4 25 98)g、昆明裂腹鱼(471 1 23 94)g，均捕捞于云南滇池及附近水域，并运至云南农业大学水产养殖实验室暂养，所有鱼在水泥池暂养12 d，期间投喂实验室自备暂养饲料，饲料配方见表 1，每种鱼随机选择 10 尾，将新鲜活鱼经麻醉剂(40 mg/L 丁香DOI:10.13721/ki.dsyy.2023.02.008淡水渔业2023 年酚)浸泡后，每个品种随机挑选3 尾鱼存于4 冰箱中，用于后续体成分分析;再随机挑选 3 尾鱼用于血液样本的采集，利用尾静脉采血法抽取血液后，静置低温离心(3 000 r/min，10 min，4)，分离取上层淡黄色液体即为血清，分离的血清样品置于 20 冰箱中保存，直至后续检测;最后选取 3 尾鱼进行解剖，取肝胰腺及肠道组织样品，保存于 20 冰箱用于消化道酶活测定;剩下的 1尾鱼，解剖取小肠用于组织切片观察，尽量剔除小肠外壁脂肪，取出前肠(幽门盲囊后0 5 cm 处)，分成小块(1cm 1cm)固定于 Bouins(波恩氏)液中。表 1实验饲料配方和营养组成(干物质基础)Tab 1Formulation and proximate composition of the diets(dry matter basis)项目含量/%原料组成鱼粉7 48发酵豆粕29 80大豆浓缩蛋白14 64麦麸12 00小麦粉16 50大豆卵磷脂0 80鱼油2 40豆油3 50木薯淀粉7 58氯化胆碱1 00微晶纤维素1 50磷酸二氢钙0 801矿物质预混料1 002维生素预混料1 00营养组成干物质89 43粗蛋白34 37粗脂肪8 15粗灰分6 27注:1)矿物预混料(mg/kg):MgSO47H2O，180;KI，0 4;NaF，1;FeSO4H2O，200;ZnSO4H2O，160;CuSO45H2O，25;MnSO4 H2O，140;CoCl2 6H2O，25;Ca(H2PO4)2H2O，500;沸石粉，3200。2)维生素预混剂(mg/kg):维生素 A，12;维生素 B12，0 1;维生素 C，150;维生素 D3，5，维生素 E，80;维生素 K3，10;肌醇，80;泛酸，30;烟酸，100;叶酸，12;生物素，0 8;乙氧喹，80。12近似成分分析全鱼干物质、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量依 照 AssociationofOfficialAnalyticalChemists(AOAC，1995)建立的方法进行测定10。简要叙述如下:水分在干燥后用重量法测定，样品置于烘箱(FUMA DGX-8053B，上海)中105 烘至恒重;粗蛋白利用凯氏定氮法测定，使用凯氏定氮自动取样系统 1035 分析仪(Hoganas，Sweden)测定蛋白(N=6 25);采用脂肪提取系统 SZF 06A(上海新家仪器有限公司)，用石油醚萃取法测定粗脂肪含量。粗灰分利用燃烧法测定，将样品置于马弗炉(Carbolite CWF 11/5，Hope Valley，UK)内550 燃烧 12 h 以上，直至燃烧完全成白色粉末。13血液生化指标测定本实验涉及的所有血清生化指标，包括谷草转氨酶(GOT)、谷丙转氨酶(GPT)、碱性磷酸酶(ALP)、白蛋白(AIB)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-CH)和总蛋白(TP)，使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒(试剂盒货号分别为:C010-2、C009-2、A028-2、C009-2、A110-1、A110-1、A045-4)，参考说明书依步骤对样品进行前处理，然后在全波段扫描酶标仪(Tecon，Australia)上测定吸光度(OD 值)，根据标准曲线或计算公式得到各指标的浓度。14消化酶活性测定实验鱼肝胰腺及肠道中的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶及粗酶液中的总蛋白的测定使用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒(试剂盒货号分别为:A080-2、A054-1、C016-2、A045-2)，参考说明书依步骤对样品进行前处理，然后在紫外分光光度计UV-5200(上海元仪器有限公司，中国)上测定蛋白酶样品的吸光度(OD 值)，在可见分光光度计 V-5000H(上海元仪器有限公司，中国)上测定脂肪酶和淀粉酶。检测样品反应液的颜色深浅与样品中消化酶活性呈正相关。根据标准品的浓度及对应的OD 值计算出标准曲线和回归方程，再根据样品的OD 值在回归方程上计算出对应的样品浓度。利用试剂盒说明书用考马斯亮蓝法测定粗酶液中的总蛋白浓度。15肠道组织形态经过波恩氏液固定后的肠道样品依次通过脱水透明浸蜡包埋切片烤干等步骤，制成组织切片，然后经过 HE 染色，主要用苏木素染细胞03第 2 期荣华等:四种不同食性鱼类的消化酶活性及肠道组织形态学比较研究核，伊红染细胞质，最后脱水封片，利用电子生物显微镜 KOPPACE 40X-1600X(科普艾斯科技有限公司，深圳)观察，染色后细胞核呈现蓝色，细胞质红色。利用 Case Viewer 软件对前肠组织褶皱高度、褶皱宽度和肌层厚度分别进行测定。16数据分析利用分析软件 SPSS 20 0进行数据统计，实验数据以均数 标准差表示;利用单因素方差分析(One-way ANOVA)检验食性操纵的主效应，通过Tukey 多重比较确定各实验组间的差异显著水平，P 0 05 为差异显著;用 Origin 75 软件作图。2结果与分析21四种不同食性鱼类体近似成分比较分析本实验分析计算出草鱼、昆明裂腹鱼、鳜和滇池高背鲫四种鱼的体近似成分(表2)。结果显示，肉食性鳜鱼体水分含量最低，而蛋白含量最高，并达到显著水平;滤食性昆明裂腹鱼鱼体粗脂肪含量要显著高于其他三种鱼类，而灰分含量显著低于其他三种鱼类;杂食性滇池高背鲫鱼体粗蛋白和粗脂肪含量最低，而水分和灰分含量最高。总的来说，鱼体近似成分受到鱼类品种(食性)的显著影响。表 2四种鱼类的近似成分比较分析Tab 2Comparative analysis of the approximate composition of the four fish species项目组别草鱼昆明裂腹鱼鳜滇池高背鲫水分69 74 0 290b69 35 0 365b68 20 0 165a69 85 0 240b粗蛋白19 18 0 081a19 72 0 115b20 10 0 056c19 07 0 046a粗脂肪7 73 0 058a8 84 0 224b8 07 0 015a7 60 0 290a灰分3 52 0 065b2 94 0 069a3 77 0 001bc3 82 0 167c注:同行中标有不同小写字母的数值间差异显著(P 0 05)，下同。22四种不同食性鱼类血液生化指标比较分析血液生化指标是反映机体代谢水平和健康状况的内在“指示剂”，本研究测定分析了四种鱼类血液生化指标的差异。如表 3 所示，血液生化指标中GOT、AIB、TG、TCH 受品种(食性)的影响显著。其中，肉食性鳜的 GOT、TG、TCH 显著高于其他三种鱼类;草食性鱼类 AIB 最高，显著高于其他三种鱼类。另外，血液中 GPT、ALP、TP 水平较为稳定，基本不受品种(食性)的影响。表 3四种鱼类的部分血液生化参数比较分析Tab 3Comparison analysis of partial blood biochemistry parameters of the four fish species项目组别草鱼昆明裂腹鱼鳜滇池高背鲫GOT/(U/mL)6 59 0 298a7 90 0 159b10 36 0 284d9 17 0 446cGPT/(U/mL)7 58 0 2708 47 0 3528 78 0 3137 79 0 315AIB/(g/L)11 22 0 248d8 54 0 197c7 10 0 104b5 16 0 162aALP/(U/dL)6 06 0 3556 09 0 5405 86 0 7555 96 0 254TG/(mmol/L)2 89 0 139b3 60 0 219c4 26 0 230d1 49 0 237aTCH/(mmol/