摘 要
采用胰蛋白酶來模擬水產(chǎn)動(dòng)物消化酶,在胰蛋白酶的基礎(chǔ)上添加復(fù)合酶,以探討在水產(chǎn)料中添加復(fù)合酶的效果。結(jié)果顯示:復(fù)合酶A對鯉魚料的消化率很低,僅為3.72%,胰蛋白酶的基礎(chǔ)上添加復(fù)合酶A,鯉魚料的干物質(zhì)消化率從11.55%提高到25.46%;復(fù)合酶B對飼料樣品的消化率為2.82%,在胰蛋白酶的基礎(chǔ)上添加酶B,鯉魚料的消化率并沒有提高。這次表明在本實(shí)驗(yàn)條件下,以非淀粉多糖酶為主要酶類的復(fù)合酶A可有效破壞降解植物原料的細(xì)胞壁,促進(jìn)消化酶對營養(yǎng)物質(zhì)的消化,而復(fù)合酶B活性可能很低,對飼料消化率沒有改善作用,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測,對以植物原料為主的理科魚類,復(fù)合酶A可能比復(fù)合酶B更合適。
關(guān)鍵詞
離體消化法;水產(chǎn)復(fù)合酶;消化率
外源酶制劑可彌補(bǔ)內(nèi)源酶分泌的不足,也可以提供某些動(dòng)物體不能分泌的酶類,從而促進(jìn)動(dòng)物對飼料的消化消化利用,目前在畜禽料中已廣泛應(yīng)用。水產(chǎn)用酶制劑也日漸興起,但問題突出,譬如多數(shù)水產(chǎn)復(fù)合酶制劑并非針對水產(chǎn)動(dòng)物開發(fā)的,其酶的來源與酶活檢測均以畜禽為參照等;實(shí)際上,畜禽和水產(chǎn)動(dòng)物的消化生理差異顯著,不能僅憑酶活測定結(jié)果或廠家宣傳就在水產(chǎn)飼料中推廣應(yīng)用,而需對水產(chǎn)酶制劑在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用的可行性進(jìn)行評估。養(yǎng)殖試驗(yàn)是最好的評估方法,但該方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,采用離體消化試驗(yàn),將會(huì)節(jié)約大量的時(shí)間和精力。
本試驗(yàn)旨在于探討離體消化法篩選水產(chǎn)酶制劑的可行性。采用模擬無胃魚消化環(huán)境(溫度、腸道pH值等),采用一步消化法,用水產(chǎn)酶制劑消化鯉魚料,測定其消化率,為酶制劑篩選提供參考。
1材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1.1水產(chǎn)復(fù)合酶
本次試驗(yàn)選用兩種水產(chǎn)酶制劑(酶A和酶B),主要酶活見表1。
1.1.2胰蛋白酶
Trypsin 1:250酶活力:1000~1500U/mg(上海源聚生物科技有限公司)
1.1.3飼料來源
為市場購買某公司鯉魚料,樣品均通過105℃烘干處理,粉碎過80目篩保存?zhèn)溆谩?/p>
表1
復(fù)合酶A和復(fù)合酶B主要酶酶活
酶A | 酶B | ||
有效成分種類 | 含量(U/g) | 有效成分種類 | 含量(U/g) |
果膠酶 | 55000 | 淀粉酶 | 20000 |
甘露聚糖酶 | 5000 | 蛋白酶 | 11000 |
中性蛋白酶 | 2800 | 果膠酶 | 900 |
纖維素酶 | 2500 | 纖維素酶 | 100 |
酸性蛋白酶 | 2200 | 脂肪酶 | 70 |
木聚糖酶 | 2000 | ||
Α-半乳糖苷酶 | 1400 | ||
Β-葡聚糖酶 | 1000 | ||
淀粉酶 | 380 |
1.1.4
試驗(yàn)器械及藥品
10mL移液管、250mL帶塞三角瓶、恒溫水浴搖床、烘箱、凱氏定氮儀、冰箱和電子分析天平(感量0.00001g)、試驗(yàn)用樣品粉碎機(jī)、金屬篩(孔徑80目)、電爐、消化爐、電熱式恒溫烘箱、干燥器、過濾裝置、磁力攪拌器、離心機(jī)。
1.2 試驗(yàn)方法
1.2.1
磷酸緩沖溶液制備
精確稱取分子量為358.0的磷酸氫二鈉固體結(jié)晶115.992g和分子量為156.01的磷酸二氫鈉11.8568g
于2000mL燒杯中,加入少許去離子水將其溶解,并定容至2000mL,最后用酸度計(jì)將pH值調(diào)至7.4,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2
酶液制備
水產(chǎn)復(fù)合酶酶液制備:稱取5g復(fù)合酶制劑于500mL 0.2M pH為7.4的磷酸緩沖溶液中,攪拌30min后靜置沉淀并過濾,所得標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合酶酶液為0.01g/mL,保存?zhèn)溆谩?/p>
胰蛋白酶酶液制備:精確稱取胰蛋白酶2.5g于100mL 0.2M pH為7.4的磷酸緩沖溶液中,所得標(biāo)準(zhǔn)胰蛋白酶酶液為0.025g/mL,保存?zhèn)溆?。由于沒有勻漿機(jī)和冷凍離心機(jī),用胰蛋白酶模擬魚腸道消化酶。
1.2.3
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)采用胰蛋白酶來替代水產(chǎn)動(dòng)物消化酶,具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。
1.2.4
離體消化步驟
A、精確稱量飼料樣品1g(精確到0.0001g)于250mL帶塞三角瓶中,添加0.2mol/L pH7.4的磷酸緩沖液100mL ,并按試驗(yàn)設(shè)計(jì)添加酶液。
B、28±0.1℃水浴鍋中保溫進(jìn)行酶水解12h,搖床以 100rpm 振搖進(jìn)行酶解
C、將酶水解好的飼料樣品過濾瓶(定量濾紙+稱量瓶先在103℃下烘干1h,冷卻器中冷卻恒半小時(shí)重后稱重記錄)。將濾渣+定量濾紙+稱量一起在103℃下烘干,恒重后稱重并記錄。
表2
試驗(yàn)設(shè)計(jì)
處理組 | 1(對照) | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
0.2M pH7.4磷酸緩沖溶液(mL) | 120 | 110 | 100 | 110 | 100 | 110 |
樣品消化添加量(g) | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 | 1.0000 |
復(fù)合酶A(mL) | ∕ | 10 | 10 | ∕ | ∕ | ∕ |
復(fù)合酶B(mL) | ∕ | ∕ | ∕ | 10 | 10 | ∕ |
胰蛋白酶(mL) | ∕ | ∕ | 10 | ∕ | 10 | 10 |
1.2.5數(shù)據(jù)處理
本試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)處理均采用SPSS 11.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。
2
結(jié)果與討論
結(jié)果見表3。
從消化數(shù)據(jù)上看出,空白處理組的干物質(zhì)離體消化率為31.48%,由于空白對照組無添加任何消化酶,可離體酶解實(shí)驗(yàn)的干物質(zhì)消化率達(dá)到31.48%,再結(jié)合考慮飼料樣品中水溶性物質(zhì)應(yīng)占的比例,出現(xiàn)這種原因的可能是所用飼料樣品在稱量的過程中發(fā)生吸濕現(xiàn)象,整體含水量偏大,所以造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)整體偏大,但對處理組間的相對比較和分析無太大影響。
從表3可以看出,處理3樣品飼料干物質(zhì)離體消化率最大,顯著大于處理1、處理2、處理4、處理5和處理組6(P<0.05);其次處理5和處理6干物質(zhì)消化率顯著大于處理1,其余各組之間無顯著性差異(P>0.05)。
表3
干物質(zhì)離體消化率
處理號 | 酶制劑 | 樣品消化前后失重(%) | 消化率(%) |
1 | 空白對照 | 31.48±1.22a | .00±.00 a |
2 | 復(fù)合酶A | 35.20±3.40a | 3.72±4.61 ab |
3 | 復(fù)合酶A+胰蛋白酶 | 56.94±4.64c | 25.46±3.42 c |
4 | 復(fù)合酶B | 34.30±3.89a | 2.82±5.11 ab |
5 | 復(fù)合酶B+胰蛋白酶 | 42.65±1.34b | 11.17±2.55 b |
6 | 胰蛋白酶 | 43.03±1.65b | 11.55±2.86 b |
注:同一列內(nèi)處理間標(biāo)注字母全部不同表示達(dá)0.05的顯著水平標(biāo)準(zhǔn),無字母標(biāo)識表示各組間無顯著性差異。
由此可見,復(fù)合酶A對鯉魚料的消化率很低,僅為3.72%,和對照組相比消化率沒有得到顯著性提高;但在胰蛋白酶的基礎(chǔ)上添加復(fù)合酶A,鯉魚料的干物質(zhì)消化率從11.55%提高到25.46%。這一結(jié)果表明,以非淀粉多糖酶為主要酶類的復(fù)合酶A,由于其中的蛋白酶和淀粉酶等酶類含量較低,單獨(dú)消化飼料時(shí)對飼料消化率沒有明顯改善作用,但由于其中的非淀粉多糖酶能有效的降解植物原料的細(xì)胞壁,協(xié)助消化酶對營養(yǎng)物質(zhì)的消化,大大提高了消化酶對營養(yǎng)物質(zhì)的消化。本試驗(yàn)條件是模擬無胃魚的消化環(huán)境(溫度、pH),因此根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推測,在無胃魚的消化道中,復(fù)合酶A可以發(fā)揮較好的活性,能有效破壞降解植物原料的細(xì)胞壁,促進(jìn)內(nèi)源消化酶對營養(yǎng)物質(zhì)的消化,從而提高飼料消化率。
表4
酶B酶活檢測條件
酶種類 | 檢測溫度(℃) | 檢測pH |
蛋白酶 | 37 | 3.0 |
淀粉酶 | 40 | 4.5 |
纖維素酶 | 40 | 4.5 |
脂肪酶 | 37 | 7.0 |
果膠酶 | 40 | 3.5 |
酶B對飼料樣品的消化率只有2.82%,且在胰蛋白酶的基礎(chǔ)上添加復(fù)合酶B,鯉魚料的消化率也沒有得到進(jìn)一步提高。從表1可知,復(fù)合酶B中蛋白酶、淀粉酶等酶活很高,但為何對鯉魚料的消化率很低呢?從表4可以看出,復(fù)合酶B酶活檢測的溫度都在37℃以上,除了脂肪酶外,其它幾種酶的檢測都是pH小于或等于4.5的條件下檢測的,而本實(shí)驗(yàn)是溫度是28℃,pH為7.4,因此造成復(fù)合酶B對鯉魚料的消化率低的原因可能是在本實(shí)驗(yàn)條件下復(fù)合酶B活性低。這一試驗(yàn)結(jié)果可以推測在無胃魚的消化道環(huán)境中,酶B的活性很低,不能發(fā)揮作用。
3
小結(jié)
本試驗(yàn)結(jié)果表明,對以植物原料為主的理科魚類,酶A比酶B更合適。
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