1. 引言
饵料中蛋白质、碳水化合物和脂肪是鱼类生长的重要能量来源，因此研究鱼类消化酶特性[1] [2] 具有重要意义。一般来说，消化酶包括蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和纤维素酶几种。以往有关鱼类消化酶[3] -[5] 方面的研究，多集中在鱼类食性与消化酶的关系、外源饲料对消化酶的影响及环境因子对消化酶的影响方面。但是，有关鱼类放养密度对其消化酶活性的影响尚未见报道。
鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)属于鲤形目，鲤科，以滤食浮游植物为主，其生长快、疾病少、产量高，已成为我国主要的淡水养殖鱼类之一。山西是我国的一个内陆省份，鲢鱼是当地一个主要的养殖鱼种[6] [7] 。评估和充分挖掘鲢鱼的最佳生长环境，在健康养殖的条件下，合理增加放养密度，是提高渔产能力，增产增收的有效途径。而鲢鱼肠道消化酶的活性可直接反应其对食物的消化能力，也可反应其生长的健康状况[8] -[10] 。本文对不同放养密度下鲢鱼肠道的淀粉酶和脂肪酶活力进行了研究，以期为当地优化放养密度，提高渔产潜力，高效利用养殖资源提供依据。
2. 材料与方法
2.1. 调查地点和实验材料
调查地点为山西省永济市温流水良种繁育场。选取6个池塘，池塘面积均为45 m × 75 m，水深1.5 m。把6个池塘分为两组，一组(L-1，L-2，L-3)为低密度鲢鱼放养(21.2 g·m−3)，一组(H-1，H-2，H-3)为高密度鲢鱼放养(42.4 g·m−3)，鱼苗均购自同批(体重约为106 g)。鱼苗于2013年4月下旬投放，成鱼于当年10月中旬捕捞。每鱼塘随机取体重体长相当的3条活鲢鱼作为实验材料。同时用采水器于水面下0.5 m 处采集水样以计数浮游植物细胞丰度[11] 。
2.2. 实验方法
将实验鱼置于冰盘上解剖，取出整个肠道，剔除脂肪和内容物，用冰冻去离子水冲洗以去除肠道内含物，前、后肠分别用脱脂棉轻轻擦干称重。称重后各组织迅速放入−80℃冰箱(DW-HL388)保存[12] 。
称重后的各组织经过3次反复冻融后，按重量(g)：体积(ml) = 1:9的比例加入1℃~2℃的预冷生理盐水，冰水浴条件下进行快速匀浆，然后用高速冷冻离心机(TGL-16G-C，上海安亭)在4℃，2500 r/min状态下离心15 min，取上清液置于1℃~2℃冰箱内待分析[13] 。
肠道上清液用于测定蛋白质浓度和淀粉酶、脂肪酶的活力。测定时将样品稀释到所需浓度，每批样品均在24 h内测试完毕。重复3次，取平均值。
酶液蛋白含量测定采用生工生物工程股份有限公司Bradford法蛋白浓度测定试剂盒，并制作标准曲线。
淀粉酶(AMS)活性测定采用南京建成生物工程研究所试剂盒(货号C016)，以碘–淀粉比色法测定。以37℃下，每毫克组织蛋白与底物作用30 min，水解10 mg淀粉定义为一个淀粉酶活力单位(U/mgprot)。在波长为660 nm处用多功能酶标仪(SpectraMax-M5，美国)进行比色测定。计算公式：AMS活力(U/mgprot) =((空白OD值－测定OD值)/空白OD值) × (0.4 × 0.5/10) × (30 min/7.5 min) ÷ (取样量(0.1 mL) × 待测样本蛋白浓度(mgprot/mL))。
脂肪酶(LPS)活性测定采用南京建成生物工程研究所试剂盒(货号A054)。以37℃条件下，每克组织蛋白与底物作用反应1 min，每消耗1 μmol底物为一个脂肪酶活力单位。在波长为420 nm处用紫外可见分光光度计(SP-752型，上海光谱)进行比色测定。计算公式：LPS活力(U/gprot) = (反应前吸光度 − 反应后吸光度/标准管吸光度) × 标准管的浓度(454 μmol/L) × 反应液总体积(2.05 mL)/取样量(0.025 mL) ÷ (反应时间(10 min) × 待测样本蛋白浓度(gprot/L))。
将水样置于1 L采样瓶中，加入15 mL鲁哥氏液进行固定，静置48 h后吸去上清液，留30 mL备用。显微镜检计数时，充分摇匀，吸取0.1 mL滴人计数框内，用视野法计数1 L水中浮游藻类的细胞数目。
运用SPSS l7.0软件对实验数据进行统计分析。结果以平均数士标准误表示，Duncan氏多重比较法分析显著性，P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著。
3. 结果与分析
3.1. 鲢鱼肠道淀粉酶活力的比较
表1和图1显示了不同养殖密度下鲢鱼肠道淀粉酶的活力及比较。可以看出，3个高密度养殖池塘中鲢鱼的淀粉酶活力(0.4907 − 0.5131 U/mgprot)均高于3个低密度养殖池塘(0.4069 − 0.4628 U/mgprot)，且差异极显著(P < 0.01)。所有池塘中的鲢鱼前肠淀粉酶活性均高于后肠，且差异基本上为显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)。
3.2. 鲢鱼肠道脂肪酶活力的比较
表1和图2显示了不同养殖密度下鲢鱼肠道脂肪酶的活力及比较。可以看出，3个高密度养殖池塘中鲢鱼的脂肪酶活力(463.0 − 1547.5 U/gprot)均高于3个低密度养殖池塘(62.1 − 444.8 U/gprot)，且差异显著(P < 0.05)。所有池塘中的鲢鱼前肠脂肪酶活性均高于后肠，且差异基本上为显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)。
3.3. 鲢鱼消化酶与池塘中浮游植物细胞丰度的关系
表2显示了鲢鱼不同养殖密度池塘中各门浮游植物细胞丰度及所占百分比。可以看出，高密度鲢鱼放养的池塘与低密度鲢鱼放养的池塘相比，蓝藻门的细胞丰度明显下降，且差异显著(P < 0.05)，其余门类变化不显著。绿藻门细胞丰度所占百分比明显增加，且差异显著(P < 0.05)，其余门类所占百分比变化
Table 1. Amylase and lipase activity of Hypophthalmichthys molitrix intestinal in different breeding densities
表1. 不同养殖密度下鲢鱼肠道淀粉酶和脂肪酶的活力
注：表中数据 = 平均值 ± 标准误。数据采用t-检验，*表示有显著性差异(P < 0.05)，**表示有极显著性差异(P < 0.01)。
Figure 1. Comparison of amylase activity of Hypophthalmichthys molitrix intestinal tract in different breeding densities
图1. 不同养殖密度下鲢鱼肠道淀粉酶活力的比较
Figure 2. Comparison of lipase activity of Hypophthalmichthys molitrix intestinal tract in different breeding densities
图2. 不同养殖密度下鲢鱼肠道脂肪酶活力的比较
均不显著。
表3显示了鲢鱼肠道两种消化酶与池塘中浮游植物各门类细胞丰度的相关性。可以看出淀粉酶活力与蓝藻的细胞丰度呈负相关，即蓝藻细胞丰度越高，鲢鱼肠道淀粉酶活力就越低，与其余门类浮游植物
Table 2. Cell abundance of phytoplankton in different breeding density of Hypophthalmichthys molitrix
表2. 不同鲢鱼养殖密度下浮游植物的细胞丰度
注：表中数据 = 平均值 ± 标准误。数据采用t-检验，*表示有显著性差异(P < 0.05)，**表示有极显著性差异(P < 0.01)。
Table 3. Pearson correlation of enzyme activity and cell abundance of phytoplankton
表3. 鲢鱼肠道淀粉酶和脂肪酶活力与池塘中浮游植物细胞丰度的Pearson相关系数
细胞丰度呈正相关，即其余门类浮游植物细胞丰度越高，鲢鱼肠道淀粉酶活力就越低。脂肪酶活力与蓝藻和裸藻的细胞丰度呈负相关，即蓝藻和裸藻细胞丰度越高，鲢鱼肠道脂肪酶活力就越低，与其余门类浮游植物细胞丰度呈正相关，即其余门类浮游植物细胞丰度越高，鲢鱼肠道脂肪酶活力就越低。总之蓝藻细胞丰度越高，鲢鱼肠道消化酶活力就越低。
4. 讨论
4.1. 鲢鱼养殖密度对肠道消化酶的影响
本实验的研究结果显示，高密度养殖下鲢鱼的淀粉酶和脂肪酶活力均显著高于低密度下的活力，即高密度养殖促进了鲢鱼肠道消化酶活力的提高，说明一定的高密度鲢鱼放养有利于其对食物的消化吸收，可以使鲢鱼的质量和产量都达到生产效益的最优化。此外，鲢鱼前肠中两种消化酶的活力均显著高于后肠，这与鲢鱼本身消化系统结构有关。鲢鱼属无胃鱼，缺少胃腺，前肠膨大，兼有储存、消化和吸收食物的功能[14] ，因而肠道是其吸收营养物质的主要部位[15] 和消化食物的主要场所[16] 。有文献报道大多数鱼类肠道中的消化酶活性由前段向后段呈递减趋势。本实验也得到了同样的研究结果，说明鲢鱼的淀粉和脂肪消化主要在前肠内。
4.2. 鲢鱼养殖密度对环境浮游植物细胞丰度的影响
本实验的研究结果还显示，高密度鲢鱼放养的池塘与低密度鲢鱼放养的池塘相比，蓝藻门的细胞丰度明显下降，绿藻门细胞丰度所占百分比明显增加。曾有报道，养殖鲢鱼密度范围在30 − 90 g·m−3内可以使蓝藻所占浮游植物总生物量比例大大减少[17] ，有效控制蓝藻水华。本文研究结果也是一致的。实验结果同时也显示，鲢鱼肠道淀粉酶和脂肪酶的活力与蓝藻的细胞丰度呈负相关，即蓝藻细胞丰度越高，鲢鱼肠道淀粉酶活力就越低，因而高密度鲢鱼养殖池塘致使蓝藻细胞丰度减小，而这样的环境更有利于鲢鱼肠道消化酶活力的提高，总之，高密度鲢鱼放养有利于鲢鱼的健康养殖。但是在作者之前有关鲢鱼食性的调查中也发现，虽然鲢鱼可以滤食大量蓝藻细胞，但是并不一定能够对其完全消化和吸收，而且，有的蓝藻可分泌藻毒素，会对鱼体有危害[18] 。因而蓝藻并不是鲢鱼较适口的饵料。所以，鲢鱼的健康养殖需要综合评价，全面考虑各种因素。总而言之，高密度鲢鱼放养确实对于水体浮游植物细胞丰度的减小以及鲢鱼的健康养殖确实有一定程度的效果，可在渔业生产中加以合理利用。
NOTES
*通讯作者。