庄建洲，颉志刚，凌 云

（浙江师范大学化学与生命科学学院生态所，浙江 金华 321004）

牛磺酸（Taurine）是一种条件性必需氨基酸，间接参与营养代谢、免疫等多种生理反应。动物自身合成牛磺酸的能力因物种而异，这与体内是否存在合成牛磺酸的关键酶——半胱亚磺酸脱羧酶（Cysteine Sulfinate Decarboxylase，CSAD）有关。肉食性动物通常容易缺乏牛磺酸，而蛙类是典型的肉食性动物，在养殖条件下因食物组成的改变经常会导致蛙的营养性疾病[1]。

泰国虎纹蛙（Rana tigrina cantor）是一种大型的经济食用蛙，经过长期人工驯化能够摄食人工配合饲料。然而，由于饲料成本问题，商品化饲料原料中富含牛磺酸的鱼粉等动物性蛋白成分含量日趋减少，因此蛙类饲料内需要添加适量的牛磺酸来满足其生长发育的需要。国内外关于蛙类对牛磺酸需求量的研究尚不多见。采用人工灌胃的方法，研究了牛磺酸对泰国虎纹蛙肝脏和肠道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力的影响，以此来评估泰国虎纹蛙对牛磺酸的需求量，旨在为饲料配方的改进提供参考。

1 材料与方法

1.1 材 料

养殖泰国虎纹蛙购自浙江省金华市水产市场，饲养在80 cm × 35 cm × 50 cm 玻璃缸中（10 只/缸）进行驯化。水温控制在（25±1）℃，提供遮蔽物和食台，每天投喂活体黄粉虫（Tenebrio molitor）1 次，隔天用经曝气脱氯的自来水换水1/3 体积。

1.2 试验设计

1.2.1 浓度梯度试验 驯化2 周后，虎纹蛙饥饿2 d 以排空胃内残余食物。选择28 只体重相近、体质健康的泰国虎纹蛙（75.77±1.66）g，随机分成7 组（4 只/组），用装有盾形针头的注射器作为灌喂装置，分别给各组蛙灌胃不同浓度的牛磺酸溶液（0～1.8 mg/mL，牛磺酸溶解于蒸馏水），剂量为1 mL/50 g 体重。连续灌喂5 d 后，蛙经毁髓后迅速解剖，取肝脏和肠道组织用于测定消化酶活力。

1.2.2 时间梯度试验 给44 只蛙以特定浓度0.8 mg/mL 进行灌喂，分别在灌胃0、1、2、3、4、5、6、7、8、10、12 h 后取3 只个体用于酶活力测定。

1.3 测定方法

1.3.1 蛋白酶活力测定 蛋白酶活力测定采用福林-酚试剂法[2-3]。以每分钟水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸为1 个蛋白酶比活力单位（mU/mgprot，pH值8.0 和温度25 ℃）。

1.3.2 脂肪酶活力测定 脂肪酶活力测定参照Rungkan 等[4]提供的方法。以每分钟产生1 μmol 对硝基苯酚（p-NP）的酶量定义为1 个脂肪酶比活力单位（mU/mgprot，pH 值7.5 和温度25 ℃）。

1.3.3 淀粉酶活力测定 淀粉酶活力测定采用3,5-二硝基水杨酸显色法。以每分钟催化可溶性淀粉产生1 μg 麦芽糖的酶量作为1 个淀粉酶比活力单位（mU/mgprot，pH 值6.9 和温度25 ℃）。

1.4 数据统计

采用SPSS 统计软件包进行数据分析，数据均以平均值±标准误（Mean ±SE）表示。组间比较采用单因素方差分析（One-Way ANOVA）检验，并进行LSD 多重比较。显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同浓度牛磺酸对虎纹蛙消化酶活力的影响

图1 不同浓度牛磺酸对蛋白酶活力的影响

2.1.1 蛋白酶活力 如图1 所示，当牛磺酸灌胃浓度为1 mg/mL 时，肝蛋白酶活力达到峰值，且显著高于对照组（0 mg/mL）（P＜0.05），但浓度过高（1.8 mg/mL）时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。当灌胃浓度为0.2、0.4 mg/mL 和1 mg/mL 时，肠蛋白酶活力显著高于对照组（P＜0.05），其中灌胃浓度为0.4 mg/mL 时酶活力达到最大峰值，但灌胃浓度过高（1.4 mg/mL 和1.8 mg/mL）时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。

2.1.2 脂肪酶活力 如图2 所示，肝脂肪酶活力在牛磺酸灌胃浓度为1 mg/mL 时达到峰值，显著高于对照组（P＜0.05）；当灌胃浓度为0.8 mg/mL 和1.8 mg/mL 时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。肠脂肪酶活力在灌胃浓度为0.2～1.4 mg/mL 时，与对照组间无显著差异（P＞0.05）；当灌胃浓度为1.8 mg/mL 时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。

图2 不同浓度牛磺酸对脂肪酶活力的影响

2.1.3 淀粉酶活力 如图3 所示，当牛磺酸灌胃浓度为1 mg/mL 时，肝淀粉酶活力达到峰值，显著高于对照组（P＜0.05）；当灌胃浓度为0.4、0.8 、1.8 mg/mL 时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。肠淀粉酶活性在灌胃浓度为0.2～1.4 mg/mL 时，各组与对照组间无显著差异（P＞0.05）；当灌胃浓度升至1.8 mg/mL 时，酶活力受到显著抑制（P＜0.05）。

图3 不同浓度牛磺酸对淀粉酶活性的影响

2.2 牛磺酸灌胃后消化酶活力随时间的变化趋势

2.2.1 蛋白酶活力 灌注牛磺酸后，虎纹蛙肝蛋白酶活力在灌后3 h 和7 h 均出现峰值（P＜0.05），却在灌后1 h 出现最低值（P＜0.05）（图4）。肠蛋白酶活力在灌后1、3、7 h 出现峰值（P＜0.05），其中最高峰值出现在灌后3 h（图5）。

图4 肝蛋白酶活力随时间的变化趋势

图5 肠蛋白酶活力随时间的变化趋势

2.2.2 脂肪酶活力 虎纹蛙肝脂肪酶活力在灌注牛磺酸后3 h 和7 h 出现峰值，均显著高于初始值（P＜0.05），最高峰值出现在灌后3 h（图6）。肠脂肪酶活力在灌后12 h 内出现多次波动，在灌后2、4、7、10 h 出现峰值（P＜0.05）（图7）。

图6 肝脂肪酶活力随时间的变化趋势

图7 肠脂肪酶活力随时间的变化趋势

2.2.3 淀粉酶活力 虎纹蛙肝淀粉酶活力在灌注牛磺酸后3 h 和7 h 出现峰值（P＜0.05），最高峰值出现在灌后7 h，却在灌后1 h 出现最低值（P＜0.05）（图8）。肠淀粉酶活力在灌后12 h 内出现较大波动，但各时间点酶活力值与初始值间均无显著差异（P＞0.05）（图9）。

图8 肝淀粉酶活力随时间的变化趋势

图9 肠淀粉酶活力随时间的变化趋势

3 讨 论

动物体内合成内源性牛磺酸需要含硫氨基酸，当机体从外界获得牛磺酸后，可让更多的含硫氨基酸参与到蛋白质的合成，从而使食物蛋白质的质量和消化率得到相对提高[5-8]。蛋白酶活性是体现动物对蛋白质利用能力的重要指标，而牛磺酸可以提高蛋白酶的活力。尤勇等[9]研究发现，当灌胃浓度为0.2 mg/mL 时草鱼肝胰脏蛋白酶活性最高，而灌胃浓度为0.8 mg/mL 时肠道蛋白酶活性最高，表明肝胰脏蛋白酶活力对牛磺酸的反应要比肠道蛋白酶敏感。该研究同样采用灌胃方式，发现当牛磺酸灌胃浓度为1 mg/mL 时虎纹蛙肝蛋白酶活力达到峰值，而肠蛋白酶活力在灌胃浓度为0.4 mg/mL 和1 mg/mL 时都会出现峰值，当灌胃浓度为0.4 mg/mL 时酶活力达到最大峰值，说明虎纹蛙肠道蛋白酶活力对牛磺酸的反应要比肝蛋白酶敏感。

牛磺酸可以促进脂肪和淀粉的分解和利用。牛磺酸在动物肝脏内与胆酸结合生成牛磺胆酸，而后者可促进脂肪乳化，从而加速脂肪的水解和利用[10]。草鱼肝胰脏脂肪酶在灌胃浓度为0.6 mg/mL时活力达到峰值，而肠道脂肪酶在灌胃浓度为0.8 mg/mL 时达到峰值[9]。该研究试验结果表明，泰国虎纹蛙在灌胃浓度为1 mg/mL 时肝脂肪酶活力达到峰值（P＜0.05），而肠道脂肪酶活力在灌胃浓度为0.2～1.4 mg/mL 时，各处理与对照组的数值出现波动，但无显著差异（P＞0.05）。

淀粉酶在酸性条件下会表现出较高的活性，牛磺酸通过提高饲料酸度来增强淀粉酶活力。如草鱼肝胰脏淀粉酶在牛磺酸灌胃浓度为0.8 mg/mL 时活力可达到峰值，肠道淀粉酶在灌胃浓度为1 mg/mL 时活力达到峰值，均著高于对照组[9]。该研究试验结果表明，当牛磺酸灌胃浓度为1 mg/mL 时，泰国虎纹蛙的肝淀粉酶活力达到峰值；但肠淀粉酶活力在0.2～1.4 mg/mL 范围内与对照均无显著差异（P＞0.05）。由此可见，肠道的脂肪酶和淀粉酶活力对牛磺酸的剂量反应不如肝脂肪酶和淀粉酶活力明显，说明牛磺酸主要在肝脏中发挥其生物学作用。

过量摄入牛磺酸会对机体产生条件毒性。高春生等[11]研究表明，在黄河鲤鱼的饲料内添加1 600 mg/kg 牛磺酸能够显著抑制其脂肪酶活力。尤勇等[9]研究表明，饲料内牛磺酸添加量为1 800 mg/kg 时，可明显抑制草鱼肝胰脏和肠道蛋白酶活性；当牛磺酸灌胃浓度达到1.8 mg/mL 时可显著降低草鱼体内蛋白酶活性。在该研究中，当灌胃浓度达到1.8 mg/mL 时能够显著抑制泰国虎纹蛙肝脏和肠道组织内3 种消化酶的活力（P＜0.05）。

牛磺酸在体内对消化酶的持续作用时间以及不同消化酶对牛磺酸的反应模式均存在物种差异。如草鱼仅在灌胃牛磺酸2 h 后肝胰脏和肠道蛋白酶活力出现1 次峰值，而肝胰脏脂肪酶在灌后0～9 h 内呈现持续升高的趋势[9]。但是，该研究发现虎纹蛙肝脏组织3 种消化酶活力均在灌后3 h 和7 h达到峰值（P＜0.05），肝脏和肠道蛋白酶活力在灌后1～10 h 内也出现了3～4 次峰值（P＜0.05），且肝蛋白酶和淀粉酶活力在灌后1 h 均出现了显著下降（P＜0.05）。这种酶活力波动变化的现象与上述草鱼的研究结果存在较大差异。因此，牛磺酸对蛙类消化酶的调节可能比鱼类更为复杂，需要进一步研究。

总之，适当剂量的牛磺酸对泰国虎纹蛙的消化酶活性具有较为显著的调节作用，其在蛙体内对消化酶的持续作用时间在10 h 左右。然而，摄入量过高（36 mg /kg 体重及以上）会对消化酶活力产生条件毒性。根据试验结果，推测每日提供20 mg /kg体重的牛磺酸可以显著提高泰国虎纹蛙的消化酶活力，从而促进机体对饲料营养物质的利用效率。

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