美洲大蠊幼龄若虫肠道消化酶活性的研究

2020-12-30杨林富李琦华王乙茹万德生张德春程志斌

饲料博览 2020年11期

杨林富，李琦华，王乙茹，万德生，张德春，程志斌*

（1.云南农业大学，昆明 650201；2.达州职业技术学院，四川达州 635001；3.云南腾药制药股份有限公司，云南腾冲 679199）

美洲大蠊是我国传统中医药动物类药材的重要品种之一，其药用价值详载于《本草纲目》“癖血、症坚、寒热、下气、利血脉等功效”[1]。上个世纪80 年代，云南省著名中医药学家李树楠教授发现了美洲大蠊活性成分[2]，研发了“心脉龙”“康复新”“肝龙”等主治人类心血管疾病的中药制剂及产品[3-4]，开启了美洲大蠊现代医药领域的研究与应用，促进了美洲大蠊人工养殖业在我国的兴起与快速发展[5-6]。

总体而言，美洲大蠊繁殖能力强，对生长条件要求不高，因此人工养殖美洲大蠊并不困难[5]。然而，与幼龄畜禽养殖易患各类营养性疾病相似[7-8]，幼龄美洲大蠊（也称之为“若虫”）的消化系统发育不健全[9-10]，对饲料营养要求较高，是美洲大蠊人工养殖的技术关键点[9,11]。然而，目前这领域的国内外相关科学研究与试验报道极少。据此，本研究初步开展美洲大蠊幼龄若虫肠道消化酶的检测，旨在指导美洲大蠊若虫的人工养殖营养需要量研究及饲料配方的实际设计。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组

本研究以美洲大蠊若虫的3个日龄（1、30、60 d）为处理组，每个处理组1 200 只，每个处理组设计6个重复，每个重复200只。

1.2 取样与指标检测

试验动物美洲大蠊均由云南腾药制药股份有限公司美洲大蠊养殖基地（云南省腾冲市）提供，所有取样幼龄的美洲大蠊若虫在公司规范的饲养管理条件下养殖。

在每个检测日龄，每次取200 只美洲大蠊称重，计算平均体重。随后取全肠腔样品匀浆，离心后所得上清液用于测定肠道总蛋白酶、总淀粉酶、总脂肪酶的活性。酶活的测定采用酶联免疫法，试剂盒购买自南京建成生物工程研究所，酶活单位为表示U·mg-1蛋白。

1.3 统计

3个日龄处理组间试验数据采用SPSS软件的单因素方差分析和LSD法进行统计，P<0.05 差异显著。

2 结果与分析

2.1 美洲大蠊幼龄若虫体重的变化

由图1 可知，1、30、60 d 美洲大蠊若虫体重分别为3.8、13.7、148.9 mg，美洲大蠊若虫体重随着日龄呈显著的增加趋势（P<0.05）。

2.2 美洲大蠊幼龄若虫肠总蛋白酶活性

由图2 可知，1、30、60 d 美洲大蠊若虫肠总蛋白酶活性分别为11.4、22.1、49.7 U·mg-1蛋白，幼龄美洲大蠊若虫肠总蛋白酶活性随着日龄呈持续增加的趋势（P<0.05）。

图1 美洲大蠊幼龄若虫体重的变化

图2 美洲大蠊幼龄若虫肠总蛋白酶活性

2.3 美洲大蠊幼龄若虫肠总淀粉酶活性

由图3 可知，1、30、60 d 美洲大蠊若虫肠总淀粉酶活性分别为26.0、52.5、171.1 U·mg-1蛋白，幼龄美洲大蠊若虫肠总淀粉酶活性随着日龄呈持续增加的趋势（P<0.05）。

图3 美洲大蠊幼龄若虫体重的变化

2.4 美洲大蠊幼龄若虫肠总脂肪酶活性

由图4 可知，1、30、60 d 美洲大蠊若虫肠总脂肪酶活性分别为10.4、12.2、27.6 U·mg-1蛋白。肠总脂肪酶活性，1和30 d美洲大蠊若虫组差异不显著（P>0.05），且显著低于60 d组（P<0.05）。

图4 美洲大蠊幼龄若虫肠总脂肪酶活性

3 讨论

美洲大蠊卵荚发育成熟后，若虫破荚而出[12]。若虫有外骨骼，每隔10～18 d 会蜕去旧的外骨骼，生出新外骨骼，以进一步生长发育[13]。一般而言，人工养殖的美洲大蠊若虫至少经历160 d、10～13次蜕去外骨骼，才能发育成熟[14-15]。有鉴于此，为了指导美洲大蠊幼龄若虫饲料配方的实际设计，本文以美洲大蠊若虫的3 个日龄（1、30、60 d）为处理组，开展了美洲大蠊体重以及全肠道总蛋白酶、总淀粉酶、总脂肪酶的活性分析。

图1 结果表明，1、30、60 d 美洲大蠊若虫体重分别为3.8、13.7、148.9 mg。与1 d 新出生的美洲大蠊体重相比，30 和60 d 美洲大蠊若虫体重分别增加了260.5%和3818.4%（P<0.05）。这一结果表明，1～60 日龄美洲大蠊若虫体重增加显著，尤其是30～60 日龄阶段生长发育较快。目前，有关美洲大蠊若虫生长性能测定的试验数据报道极少，张李香等测定了1～120 日龄美洲大蠊若虫体重，体重数据与增加趋势与本次研究结果基本一致[9,16]。

美洲大蠊食性广泛，一般养殖企业与养殖户对美洲大蠊的人工饲喂比较随意，就地取材，忽视专用饲料的应用，因为对美洲大蠊肠道消化生理缺乏系统研究，造成美洲大蠊人工养殖的营养学与饲料学研究严重滞后。因此，本研究首次较为系统的开展了人工养殖的美洲大蠊幼龄若虫的全肠道消化酶的研究。1、30、60 d 幼龄美洲大蠊若虫肠总淀粉酶活性分别为26.0、52.5、171.1 U·mg-1蛋白。与1 d 新出生的美洲大蠊若虫肠总淀粉酶活性相比，30 d和60 d美洲大蠊若虫肠总淀粉酶活性分别增加101.9%和558.1%（P<0.05）。1、30、60 d 美洲大蠊若虫肠总蛋白酶活性分别为11.4、22.1、49.7 U·mg-1蛋白。与1 d新出生的美洲大蠊若虫肠总蛋白酶活性相比，30和60 d美洲大蠊若虫肠总蛋白酶活性分别增加93.8%和336.0%（P<0.05）。1、30、60 d美洲大蠊若虫肠总脂肪酶活性分别为10.4、12.2、27.6 U·mg-1蛋白，与1 d新出生的美洲大蠊若虫肠总脂肪酶活性相比，30 和60 d 美洲大蠊若虫肠总脂肪酶活性分别增加17.3%（P>0.05）和165.4%（P<0.05）。

其一，美洲大蠊幼龄若虫肠道总淀粉酶活性高于总蛋白酶、总脂肪酶活性。这一结果提示，为了满足美洲大蠊幼龄若虫的快速生长发育，人工养殖饲料配方因该重点考虑碳水化合物和蛋白质的营养需求。鉴于有关美洲大蠊配合饲料的研究与相关试验尚无报道，课题组通过“国家知识产权局综合服务平台”网站，获得了已经授权发明专利并公开的2个美洲大蠊若虫人工饲料配方。何道峰等和吴绍良等公开美洲大蠊若虫人工养殖饲料配方包括多种碳水化合物饲料原料（玉米、小麦、米糠）和多种蛋白质饲料原料（豆粕、鱼粉、蚕蛹、豌豆），以上授权配方与本次研究的结果相符[17-18]。

其二，相对于肠道淀粉酶、蛋白酶活性而言，美洲大蠊幼龄若虫的肠道总脂肪酶活性较低，且30～60日龄才快速增长。吴绍良等公开的美洲大蠊若虫人工养殖饲料配方中没有考虑油脂的添加[18]；在此基础上，何道峰等公开的美洲大蠊若虫人工养殖饲料配方中添加5%～6%的油脂，强化美洲大蠊若虫脂肪的营养需求[17]。课题组推测，造成这一差异的原因是，美洲大蠊若虫生长周期较长（约160 d），肠道消化生理及发育可能有较大差异[10]。因此，为提高美洲大蠊若虫人工养殖效率，其饲料配方应效仿猪鸡等畜禽分阶段饲养方式，依据肠道消化生理特点，将美洲大蠊若虫分为几个阶段进行人工养殖。