酶和发展在体外消化率在蜕变和蜕皮的蓝色梭子蟹(梭子蟹属pelagicus)

文摘

的工作重点是发展消化酶(淀粉酶,蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶)和活动的比例胰蛋白酶,胰凝乳蛋白酶(T / C比值)消化效率和增长,蓝色的梭子蟹(梭子蟹属pelagicus)在蜕变和蜕皮。具体的活动与发展有关的所有酶参数研究在蜕变,而只有胰蛋白酶和T / C比值在蜕皮周期有关,胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶与消费有关的特定活动率特别高水平intermolt晚期和premolt早期阶段。大约50%增加体重观察至少两倍增加T / C比值在蜕皮期结束时,相比蜕皮前阶段。完成蜕皮后甲壳的增长会更显著。甲壳宽增益和T / C比值在第一个螃蟹最高阶段。的研究在体外不同饲料原料的蛋白质消化率表示卤虫、轮虫和Moina是最好的幼虫阶段。否则,虾饲料的使用卤虫片可以选择。木薯粉整合进入饲料配方的早期成年期(青少年)可能是一个优势。从动物的蛋白质比蛋白质更有利于成年蟹文化从植物和细菌。膳食蛋白质的消化的质量是非常重要的在幼虫阶段,而饮食的蛋白质水平更重要的是在成人阶段发育完全的消化酶。

1。介绍

蓝色的梭子蟹,梭子蟹属pelagicus,是一个在印度-西太平洋海域地区本地海洋物种。这是一个最重要的在泰国当地渔民的渔业资源。不幸的是,螃蟹人口和规模急剧下降是由于过度捕捞和环境恶化。因此,提高p . pelagicus替代野生股票生产需求,在未来将是一个必要的操作。促进商业的文化p . pelagicus,开发有效的商业饲料是必要的。然而,饲料配方所需的基本科学信息是有限的。生产的突破P。pelagicus饲料是不可能的,除非他们的消化过程和水解的能力,吸收,吸收营养是众所周知的事情。消化酶在蜕变的发展可以提供良好的迹象未来不同生长阶段(即饮食配方。,(1- - - - - -5])。

十足类动物的甲壳类动物,食草十足类动物幼虫适应低食物能量价值高的酶活性水平,快速食品营业额和同化效率低,而肉食幼虫表现出低水平的酶活性,但是补偿通过扩展高能食物同化效率最大化的保留时间6]。这类似于高胰蛋白酶活性和较低的淀粉酶活性的观察观察桡足类相关低蛋白质和碳水化合物含量高的浮游植物(7,8];胰蛋白酶活性下降和淀粉酶活性增加虾幼虫,方面对虾,因为浮游动物包含一个池的容易消化的蛋白质和碳水化合物含量低(9]。这部分是同意的迹象表明淀粉酶和蛋白酶活动调制饮食的组成(10)和增加相应增加饮食糖类和蛋白质(11]。此外,胰蛋白酶特定活动的水平被发现与饮食消费(12)或蛋白质消费(13]。酶活性水平的不同的反应可能是由于食品供应水平的变化是否food-saturating条件下与否,也由于消化率的差异,饮食的质量以及动物成长阶段,酶的水平发展变化。然而,淀粉酶活性与淀粉摄入而胰蛋白酶活性显示与蛋白质摄入显著相关(7,10),这表明蛋白质消化率是决定食品质量的关键因素,也观察到Areekijseree et al。3)和Supannapong et al。4]。甲壳类动物进行了调查的主要消化酶,如淀粉酶和蛋白酶在泥蟹,锯缘青蟹(14)和带刺的龙虾,Panulirus中断(15),p . argus(16),而Jasus edwardsii(17];在langostilla蛋白酶,Pleuroncodes planipes(18];胰蛋白酶在虾,中国对虾学名:(19];胰凝乳蛋白酶在虾,p .对虾(20.];胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶在小龙虾,Cherax quadricarinatus(21]。淀粉酶和蛋白酶的发展也被研究p . setiferus(22]。然而,这些信息仍然缺乏p . pelagicus。

目前的研究是一个项目的一部分,最终目标建立饲料配方适合的文化p . pelagicus在不同阶段通过消化酶的信息。本研究强调主要消化酶淀粉酶,总蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶在蜕变和蜕皮期。酶活性的条件分析是基于特征的初步研究的消化酶p . pelagicus(23]。胰蛋白酶的活性比胰凝乳蛋白酶(T / C比值)也在研究,因为它已被证明与饲料效率(24- - - - - -28)和鱼增长率(13,24,27- - - - - -33]。此外,在体外蛋白质的消化率在不同饲料原料未来饲料配方使用粗酶提取物还研究了不同生长阶段p . pelagicus。的在体外消化技术可以区分饲料原材料以及制定提要(3,4,26,34)将适合每个发展阶段p . pelagicus。工作可以提供新知识开发消化酶和蛋白质的消化能力,这是一个先决条件的饲料配方的未来发展的文化p . pelagicus。

2。材料和方法

2.1。畜牧业

2.1.1。变形研究

女性健康养殖p . pelagicus(12 - 14厘米外部壳宽度)与心跳阶段获得春武里省的沿海地区,泰国。产卵的举行了养殖500 - l玻璃纤维坦克水产科学系的实验室,Burapha大学。健康孵化的幼虫被转移到新的500 - L玻璃纤维坦克(每柜6000人)15 L幼虫的密度⁻¹。海蟹幼虫1 (Z1)、海蟹幼虫2 (Z2),海蟹幼虫3 (Z3),海蟹幼虫4 (Z4),大眼幼体(Mp)和第一喂养蟹(C)阶段,分别与轮虫Brachionus plicatilis,早期孵化卤虫sp,亚成体卤虫sp,卤虫片、虾和商业饲料蛋白质的35%。

提出了大约1000头蟹幼体从孵化器在每米50个人²在5米³矩形混凝土坦克1到4个月达(1)。他们用一个商业虾饲料与35%的蛋白质几个月1和2和30%的蛋白质几个月3和4,14%脂肪和30%碳水化合物。

一个开放的系统是用于培养。清洁海水交换使用25 ppm次氯酸钙的每日20%体积的Z1 Z2阶段和30 - 60% Z3 C和成人阶段。海水质量在整个实验周期是维持在26 - 27日与盐度28°C和pH值7.8 - -8.2 L和总碱度120 - 140毫克⁻¹。

2.1.2。蜕皮的研究

野生成年p . pelagicus的g厘米外甲壳宽从春武里省的沿海地区获得适应2 m³混凝土罐5天。他们每天两次美联储与切碎的新鲜的海洋鱼类。的蜕皮阶段p . pelagicus由光学显微镜检查。早期postmolt的阶段(A), postmolt (B), intermolt (C1)和晚期intermolt (C2)是由表皮厚度的程度决定的。早期premolt的阶段(D1),中期premolt (D2),后期premolt (D3),和很晚premolt (D4)是由表皮的程度决定退出旧角质层和开发新的刚毛在新表皮(35]。

2.2。样品制备

所有收集的样本一式三份,螃蟹被低温麻醉取样前(冰)。蟹幼体的全身或肝胰腺的成年人都汇集到5 g /样品。酶提取通过均质化示例1:3 (w / v)的50 mM三羟甲基氨基甲烷缓冲液pH值7.0冰。匀浆是离心机在4°C 15000×g 30分钟。上脂质层丢弃,上层清液就保持在-80°Cα-amylase进一步决定特定的活动,总蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶。粗酶提取的蛋白质含量是决定根据Lowry et al。36]。

2.3。酶特定活动的决定

2.3.1。α-Amylase

α-amylase决心通过测量活动的增加水解还原糖的α-D(4)糖苷键的多糖淀粉溶液,使用3、5-dinitrosalicylic酸(DNS)方法根据Areekijseree et al。37基于Bernfeld []38),使用麦芽糖作为标准。100毫米磷酸盐缓冲7 pH值和温度50°C被选中,作为α-amylase活动最适合的条件p . pelagicus根据Chamchuen et al。23]。酶提取被稀释1:50 (v / v)缓冲区使用前。淀粉酶的被定义为特定的活动μ摩尔麦芽糖生产的最小值⁻¹毫克的蛋白质⁻¹。

2.3.2。总蛋白酶

总蛋白酶活动是由测量的增加裂解短链多肽使用azocasein作为基质,根据Areekijseree et al。37从Garcia-Carreno)修改18]。7 100毫米磷酸盐缓冲pH值和温度60°C被选中,作为最合适的条件总蛋白酶的活性P。pelagicus根据Chamchuen et al。23]。酶提取被稀释1:2 (v / v)缓冲区使用前。总蛋白酶特定活动被定义为U毫克的蛋白质⁻¹单位(U),而在440 nm分钟吸光度的增加⁻¹。

2.3.3。胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶

胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活动是由测量的初始增加p硝基苯胺(28]。各自的特定底物BAPNA(苯甲酰-l精氨酸-p-nitroanilide)和SAPNA (N-succinyl-ala-ala-pro-phe -p-nitroanilide)。100毫米磷酸盐缓冲pH值9选择的温度60°C或40°C,胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活动作为最合适的条件p . pelagicus分别根据Chamchuen et al。23]。酶提取被稀释1:2 (v / v)缓冲区使用前。胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶被定义为特定的活动μ摩尔p硝基苯胺生产的最小值⁻¹毫克的蛋白质⁻¹。

2.4。在体外膳食蛋白质的消化率

粗酶的提取p . pelagicus不同生长阶段(幼体,大眼幼体,第一个螃蟹,和成人)和野生成年人(甲壳宽5 - 7厘米)透析过夜对50 mM Tris-HCl缓冲pH值8.2使用前确定在体外消化率。冻干的饮食20个不同的原材料被用作基质:10原料在体外蛋白质消化率研究使用粗酶提取物幼虫阶段(Z1-C)和10个研究原材料使用粗酶提取物成人阶段(1)达和野生成人甲壳宽5 - 7厘米。生化成分的饲料原料如表所示1。的在体外消化的蛋白质饲料原料使用粗酶提取物是根据描述的方法取决于Thongprajukaew et al。34从Rungruangsak-Torrissen)、修改等。26)和Areekijseree et al。3]。的在体外蛋白质消化率是表示为μ摩尔戴斯。莱纳姆:丙氨酸等效g⁻¹干原材料胰蛋白酶活性⁻¹。

3所示。结果

3.1。变形研究

3.1.1。增长

天后孵化的年龄p . pelagicus在不同阶段变形如表所示2。的重量p . pelagicus增加在整个变形实验138天后孵化的幼虫Z1直到成年阶段4米,而%每个阶段之间体重增加相应的重量只有在孵化后的第一个18天从Z1直到C阶段(图1)。在所有阶段研究,%体重增加明显在3 m阶段最高和最低4 m阶段(,图1)。甲壳宽也增加了在整个变形实验从Z1直到4 m阶段,而%甲壳宽增益变化的不同阶段(图1)。甲壳宽增益可以列为C > Z3 > 3 m > 4 m > Z2, Z4 > 2 m >议员(,图1)。

3.1.2。发展的消化酶

发展水平的具体活动不同的消化酶和T / C比值P。pelagicus如图2。特定活动的所有研究酶高在成年阶段,相对于早期阶段()。一般来说,淀粉酶和总蛋白酶的水平似乎随着年龄的增加,而胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶是从Z1 C阶段减少和增加波动水平在成人阶段。消化效率T / C比值,另一方面,显示系统的模式逐渐增加的值在幼虫阶段(Z1-C),并且逐渐减少的值在成人阶段达(1)。

3.2。蜕皮的研究

实验周期和消费速度在蜕皮的每个阶段P。pelagicus如表所示3。增长和发展的不同消化酶包括T / C比值在蜕皮周期如图3。逐渐增加的体重(图3)35天的蜕皮期间观察最高消费速度C2和D1阶段和最低消费速度D4阶段(表3)。淀粉酶在D2阶段特定的活动逐渐增加,最高,然后下降到D4阶段(图的最低水平3)。总蛋白酶特定活动逐渐增加,在D1阶段最高,然后下降到D4阶段(图的最低水平3)。胰蛋白酶特定活动增加,最高在D1阶段和减少之后的水平仍高于B和c阶段(图3)。胰凝乳蛋白酶在C2阶段具体活动最高和减少此后D4阶段的最低水平(图3)。消化效率T / C比值,另一方面,显示一个有趣的系统模式的逐渐增加的值在整个蜕皮期间从B到D4阶段,无论胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶(图的具体活动水平3)。之前完成蜕皮,明显高于体重和T / C比值值观察(D4阶段:g和)相比,初期(阶段一:g和)(,图3)。

3.3。不同的参数之间的关系

3.3.1。在蜕变

在开发过程中不同参数之间的相关系数研究的P。pelagicus如表所示4。重量与甲壳宽,%体重增加与%甲壳宽增益()。特定活动的所有研究酶相关,也与体重和甲壳宽()。的具体活动总蛋白酶也与%体重增加,而T / C比值与%体重增加和%甲壳宽增益()。

3.3.2。在蜕皮周期

研究了不同参数之间的相关系数在蜕皮的野生成年时期P。pelagicus如表所示5。重量与甲壳宽。百分比甲壳宽增益没有与%体重但与甲壳宽()。特定活动的胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和蛋白酶相关,总总蛋白酶和淀粉酶特定活动只有与特定的活动()。在研究酶中,只有胰蛋白酶特定活动和T / C比值与重量()。T / C比值也具有负相关性%体重增加和胰凝乳蛋白酶具体活动()。

3.4。在体外蛋白质消化率

3.4.1。在幼虫阶段(Z1-C)

10原材料研究中,生活卤虫sp.和轮虫(Brachionus plicatilis)是最适合这些早期的饮食P。pelagicus,紧随其后的是Moinasp,虾饲料,卤虫片,小球藻sp。Tetraselmissp。路西法sp。螺旋藻sp。(图4)。被观察到了类似在原材料相对消化率在所有幼虫阶段(Z1-C),但他们可以更好的利用议员和C阶段比幼体阶段(图4)。%之间没有相关性蛋白质原料(表中1),在体外蛋白质消化率水平使用粗酶提取物这些幼虫阶段(,,)。

3.4.2。达在成人阶段(1)

10中原材料研究,鱼粉是最好的原材料家禽餐(图紧随其后4)。相对消化率在所有阶段的原材料通常是相似的(1)达,除了早期的成年人在1 m阶段可以利用木薯粉比米糠餐,而成年人达2阶段可以利用米糠粉比木薯粉(图4)。野生成年蟹甲壳宽5 - 7厘米显示相似在利用这些原料培养成人达2阶段(图4)。餐的麦麸、玉米蛋白、大豆,酵母蛋白质、细菌蛋白质显示适度的蛋白质消化率,而碎米餐通常显示蛋白质消化率低,成人阶段(图4)。有显著相关性%蛋白质原料(表中1),在体外蛋白质消化率水平使用粗酶提取物成人阶段培养蟹(,,),以及在野生成年蟹(,,)。

4所示。讨论

4.1。消化酶的增长和发展

在消化酶的研究中,只有胰凝乳蛋白酶的具体活动()和胰蛋白酶(),可能总蛋白酶(率(图)与消费3和表3)。虽然具体的活动的所有酶研究与发展有关P。pelagicus在蜕变(表4),只有胰蛋白酶特定活动和T / C比值与生长在蜕皮周期(表相关联5)。这使得胰蛋白酶特定活动和T / C比值适合生长的因素研究的重量,而特定活动的胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶总蛋白酶,可能是饮食消费的合适指标利率([13,39),目前的工作)和/或蛋白质消耗率(13,39]。胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶在增长,具体活动增加和减少的同时导致不同的T / C比值水平,而提高T / C比值值依赖减少特定的胰凝乳蛋白酶的活性(数字2和3),所述Rungruangsak-Torrissen et al。30.]。这也是支持的T / C比值之间的观察到显著的负相关关系(表和胰凝乳蛋白酶特定活动5)。T / C比值和%蜕变(表期间体重增加是积极相关4在蜕皮周期(表),但负面5),因为减少%蜕皮后期的体重增加可能由于消费率下降,能量损失渗透调节系统在premolt后期阶段,并从exuvia减肥。此外,%甲壳宽增益是依赖于甲壳宽但这些甲壳生长参数与任何酶特定的活动在蜕皮周期(表5)。这表明增加体重在蜕皮周期的重要性,在甲壳宽度会增加重量,和胰蛋白酶特定活动和T / C比值(表是关键因素5)。因为没有显著相关性T / C比值和甲壳增长在蜕皮周期(表5),甲壳的增长会蜕皮周期完成后更重要。因为T / C比值值与增长率在一段1 - 2个月(31日),T / C比值显著高水平的蜕皮周期(D4阶段,图3)也应该表明甲壳高速增长后完成蜕皮。在蜕变,甲壳获得(图1)和T / C比值(图2在第一个螃蟹阶段)最高。有趣的是,T / C比值与增长率(%体重增加和%甲壳宽增益)在蜕变(表4),而这是与动物体重在蜕皮周期(表5)。蟹特别是体重在蜕皮期间显示增加约50%的体重至少两倍增加,T / C比值的蜕皮周期,而蜕皮前阶段(图3)。按照T / C比值值(数据2和3),增长率在变形增加在幼虫阶段,减少在成人阶段(图1),而蜕皮期间体重逐渐增加的体重显著增加的蜕皮期(图3)。

减少胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶在幼体发育观察特定的活动P。pelagicus(图2)以及p .学名:(40]。最低的活动淀粉酶和总蛋白酶在蜕皮观察螃蟹P。pelagicus(图3)以及在蟹Carcinus maenas(41]。D1和D2阶段、最大活动被发现在蟹的淀粉酶和总蛋白酶P。pelagicus(图3);在螃蟹的核苷酸焦磷酸酶Callinectes sapidus(42];和总蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、淀粉酶、羧肽酶A和B在虾l .对虾(43]。在蟹P。pelagicus(图3),具体在C2胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶活性较高,D1阶段当蟹消费率最高(表3)。消化酶的变化在不同的连续增长阶段各种无脊椎动物的观察,根据消化性食物消费的质量和可用性以及消化期间发展的水平变形(7,22,40,44,45),而酶特定的活动水平并不总是好消化和增长指数。我们的经验表明,无论具体的活动水平的胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,消化效率T / C比值与饲料效率的重要的可靠的因素(24- - - - - -28)和动物生长在生命周期的任何阶段([13,24,27- - - - - -33),目前的工作)。此外,鱼类卵母细胞的T / C比值值可能表示的水平的卵母细胞生长和成熟率鱼,独立的特定的活动水平trypsin-like和chymotrypsin-like卵母细胞(32]。

4.2。在体外膳食蛋白质的消化率在蜕变

几位作者1- - - - - -5,27)指出,消化酶的活动可能是指数估计饮食配方为不同个体发育的阶段。在体外原油消化酶的消化率技术使用一个提取研究膳食蛋白质品质开发(46- - - - - -48]。这项技术也被用于调查在无脊椎动物3,4,49]。在在体外消化率研究不同的主要营养成分(蛋白质、碳水化合物和脂质),蛋白质消化率是决定食品质量的关键因素之后,碳水化合物消化率作为第二个因素(3,4),而脂质消化率从未被发现与饲料效率和脂质本身的质量3]。的水平在体外蛋白质消化率直接依赖的生化结构膳食蛋白质,而蛋白质消化率增加有关内容的增加活性巯基(SH)组和减少水平的二硫化物(s)债券26]。以比较在体外蛋白质消化率值造成不同的粗酶提取物、胰蛋白酶的值必须是标准化的活动(26,28]。作品也受到了Rungruangsak-Torrissen [39]。

的在体外蛋白质消化率不同的饲料原料使用粗酶提取物不同阶段的螃蟹P。pelagicus用胰蛋白酶和标准化活动比较如图4。在幼虫阶段,议员和C阶段显示饲料原料中消化率高于状幼体阶段,显示生活卤虫、轮虫和Moina这些幼虫是最好的食物。除了住食物,虾饲料的使用和卤虫片可以选择。成人阶段,饲料原料之间的消化率通常是类似的养殖和野生成人之间,而早期的成人1 m阶段可以利用木薯粉比后期。木薯粉掺入到饲料配方1 m阶段(青少年)可能是一个优势。动物的食物(鱼和家禽)文化的有益P。pelagicus,因为它们显示蛋白质质量比从植物和细菌的蛋白质。%的水平之间的显著相关蛋白质饲料原料(表中1)和在体外蛋白质消化率(图4)观察到成人阶段,但不是在幼虫阶段,表明膳食蛋白质的消化的质量是非常重要的在幼虫阶段,在饮食中蛋白质的水平更重要的是在成人阶段当消化酶充分发展,正如早些时候报道(3,4]。

5。结论

(1)α-amylase的特定活动,总蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶在蜕变与成长有关。(2)T / C比值与增长率(%获得)。(3)胰蛋白酶是否与特定的活动和T / C比值在蜕皮周期增长。(4)胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶特定相关的活动与消费率尤其是高水平intermolt晚期和premolt早期阶段。(5)甲壳宽增益和T / C比值最高起初蟹阶段。(6)卤虫、轮虫和Moina是最好的饲料幼虫阶段,而虾饲料和卤虫片可以选择。(7)木薯粉可用于幼年期的饲料配方,和鱼和家禽膳食是有利于成人阶段p . pelagicus。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是为泰国研究基金会资助主2006年科技研究经费和泰国国家研究委员会2009年。作者要感谢水产科学系,理学院,Burapha大学生物化学系,理学院,Kasetsart大学使用的设施。

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