● 摘要 測定乳豬胰臟、小腸內容物中淀粉酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶的活性以觀察年齡對其影響。10頭乳豬從21、28、35、42、49日齡分別被屠宰,乳豬在28日齡斷奶。胰、小腸內容物中的淀粉酶,胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的總活性從21日齡至35日齡均呈逐漸上升趨勢;35日齡后出現下降,斷奶可能會造成多數消化酶的活性降低。但隨著進食刺激則酶活會很快恢復并呈上升趨勢。
● 關鍵詞 斷乳 豬 胰臟 淀粉酶 胰凝乳蛋白酶 胰蛋白酶
仔豬早期斷乳是提高母豬的生產能力和規?;B豬業中的關鍵技術之一,但是早期斷乳容易因消化能力較低而影響仔豬的生長發育。胃腸道的消化能力在豬的生長過程中起著極其重要的作用。但是,仔豬在3周前消化能力很有限,原因是消化道發育不成熟和消化酶分泌不足,只能靠母乳提供生長所需的營養物質。Bailezy 和Wood(1956)報道,仔豬消化淀粉的能力較差,21日齡前胰淀粉酶分泌很少,雖然乳糖酶的活性很高,但麥芽糖和蔗糖酶的活性很低。仔豬由母豬轉變為含淀粉的日糧后,淀粉酶的活性提高,生長至8周齡淀粉酶的分泌量一直在增加。胰蛋白酶的活性在3周齡前較低,接近3周時迅速增大。根據乳豬消化道內各種消化酶活性的變化,合理配制早期斷奶仔豬飼料將有利于仔豬的生長發育。
本試驗的目的是研究乳豬斷奶前后消化道中幾種酶活性的變化,以確定合適的斷奶周齡,為配合符合仔豬生理特點的日糧、加入外源酶強化仔豬料、提高飼料的消化率,改善仔豬生長速度提供理論根據。
1.材料和方法
1.1材料制備
隨機抽取3、4、5、6、7周齡的乳豬各2只(公母各1只),集中屠宰。屠宰前允許其飲水、進食至少45分鐘。樣品采集制備依照Owskzy(1986)的方法稍經修改完成:開腹后立即結扎幽門瓣、回肓瓣、胰腺管,以防止樣品相互污染;摘取胰臟,剝除脂肪組織和結締組織;取含內容物的十二指腸一段,將其中的內容物刮出;樣品放入液氮中速凍;加10倍體積預冷的乙酸酸化水(pH2.5)勻漿45秒;以27,000 × 4℃ 10分鐘離心勻漿液,移出上清液,-70℃ 凍存備用。
1.2淀粉酶活性測定
依據Bernfeld 的方法進行,處理過程保持低溫迅速完成。取對照試管和測試管各1只,加入制備的酶液1ml 及檸檬酸緩沖液(pH5.6)1ml 。在對照管內加入4 ml 0.4N NaOH溶液。兩管在48℃水浴中保溫15分鐘后加入40℃預熱的淀粉溶液2ml,搖勻,立即放入40℃水浴,準確保溫5分鐘后取出,向各測定管迅速加入4ml 0.4N NaOH以終止酶的活力。取其中溶液2ml,加入2ml 3.5棗二硝基水楊酸試劑,混勻,置于沸水浴,準確煮沸5分鐘,取出冷卻,用蒸餾水稀釋至25ml,在520nm分光光度計下比色。
(а+β)=(B-B1)X
W×C 式中:
а+β淀粉酶總活性[麥芽糖(mg)/鮮重(g)/5分鐘];
B水解淀粉生成的麥芽糖量;B1對照管中麥芽糖量;X樣品稀釋倍數;W樣品重(g); C比色時所用樣品液毫升數。
1.3胰蛋白酶活性測定
依照Schwert的方法修改后完成,底物為胰蛋白酶特異的N-苯甲酰-L-精氨酸乙酯(BAEE,下同)。取2個石英比色杯(帶蓋,光程1ml),分別加入25℃ 預熱2. 8ml BAEE-0.05M,pH8.0 Tris-HCl緩沖液(含CaCl2),在1比色杯中加入0.2ml 0 .05M pH8.0 Tris-HCl 緩沖液,混勻,作空白對照零點。在另一比色杯中加入0.2 制備的酶液,立即混勻并計時,在253nm 處測定光密度增加值,待增值趨平即停止。其中每30秒測定計錄一次。根據時間棗光密度曲線的直線部分,依以下修訂公式計算:
酶活單位(BAEE)= △O.D.t/t×0.001
比活力=酶活單位數/g鮮重= △ODt×1000/εXt×0.001
1.4胰凝乳蛋白酶活性測定
依Hummel等(1959)的方法進行;底物為胰凝乳蛋白酶特異的N-乙酰-L-酪氨酸乙酯(ATEE,下同)。取2個石英比色杯,以一個色杯加0.05M pH7.0磷鹽緩沖液調零,另一比色杯加2.80ml ATEE-0.05M pH7.0 磷酸鹽緩沖液,0.20ml酶液,立刻混勻計時,于237nm處測定 О.D下降值,每30秒讀數一次,持續3~5分鐘。依修訂公式及標準曲線計算
2 結果與分析
2.1胰臟淀粉酶活性的測定
胰臟淀粉酶活性的測定結果見表1。胰臟中淀粉酶的活性從21日齡到28日齡基本保持在500~600個酶活單位,上升的幅度不大。而從28日齡到35日齡時則有大幅度升高,從583.6個升高到1125.6個覆蓋活單位,增加了近1倍。35日齡斷乳后,42日齡的胰淀粉酶活性則又降至972.4個活性單位。這說明受斷奶影響,淀粉酶活性有所下降。而49日齡的乳豬胰淀粉酶活性不僅恢復到35日齡水平,而且還略有增高,說明喂料刺激后,酶活性呈增加趨勢。
2.2胰臟和小腸內容物胰糜蛋白酶活性
胰臟和小腸內容物胰糜蛋白酶活性見表2。胰臟中與小腸內容物中胰糜蛋白酶活性變化類似,但差異較大。自21日齡到35日齡活性增加,21日齡時胰臟勻漿的胰糜蛋白酶的活性是每克胰臟2750個單位,小腸內容物中的酶活性為每克小腸內容物 1000個單位。隨著日齡的增加,到35日齡時兩個部位的酶活性分別達到6700和2250 個活性單位。35日齡斷乳后,胰臟和小腸內容物中的胰糜蛋白酶的活性急劇降低, 42日齡分別為4700,1325和49日齡分別為2550,1150個活性單位。
2.3胰蛋白酶在胰臟和小腸內容物中的酶活性變化
胰蛋白酶在胰臟和小腸內容物中
表1 周齡對胰淀粉酶活性的影響的酶活性變化列于表3。與胰淀粉酶 Table 1. Effect of week age on amylase activity
和胰凝乳蛋白酶的變化規律一樣,胰 日齡 頭數 胰臟勻漿物 Pancreashomogenates
臟中胰蛋白酶活性變化21日齡時為 Day No. (酶活性單位數/g)(Units/g)
2050個酶活單位。42日齡時則降低到 21 2 507.2
3000個酶活單位,與28日齡時一樣。 28 2 583.6
49日齡時該酶的活性開始回復,達到 35 2 1125.6
3550個酶活單位。前35日齡小腸內 42 2 972.4
容物中胰蛋白酶活性略降,42、49日 49 2 1460.4
齡時持續上升。
3.討論
Widdwson(1984)報道,在仔豬生長階段,胃腸道組織的生長發育較快,10天內小腸的吸收面積增加1倍。在哺乳期,仔豬分泌充足的胰脂酶、乳糖酶和幾種蛋白酶用于消化母乳。Cera(1990)對仔豬消化酶系統發育的研究表明,斷奶的應激可引起仔消化道中各種酶活性的下降;實際上胰腺內消化酶的活性亦降低,可見斷奶應激對胰臟組織的發育有一定的影響??赡艿脑?,一方面是消化酶合成和分泌環節受到了影響,另一方面仔豬斷奶前后的食物截然不同,需要的消化酶譜差異也較大。本試驗得到的結果證明,斷奶應激對仔豬的消化系統影響很大,所分析的3 種酶無論是在小腸內,還是在胰腺中,斷奶后酶的活性下降幅度較大(見圖1,2, 3,4,5)。隨著日齡的增長仔豬消化道中的酶活性逐漸升高,但在第5周突然下降而從第7周開始回升。仔豬消化各種酶活性的變化表明,仔豬在3周齡前消化能力有限,由于酶分泌不足和消化道發育不成熟,不能充分利用植物來源的能量飼料,日糧中必需含有大量的動物性來源的乳制品和優質魚粉等。雖然3~8周齡是仔豬胃腸道和酶系統發育和高峰期,但是由于斷奶應激導致仔豬的消化道、酶系統和免疫能力發生一系列的變化,短時間內消化能力受到了影響。許多研究得到了同樣的結果, Lindemen(1986)報道,斷奶1周齡后各種胰酶(胰脂酶、胰蛋白酶、胰淀粉酶和糜蛋白酶)活性均顯著下降,除胰脂酶外其它酶在2周后恢復到斷奶前水平。本試驗的結果與之非常一致。第7周齡時胰淀粉酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的活性回升到斷奶前的水平;第7周以后胃腸道淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶的活性將進一步提高。從某種意義上講,3周齡前斷奶補料無實際意義,而斷奶仔豬日糧的可消化性比營養物質的含量多少更重要。鑒于早期斷奶仔豬主要的消化酶明顯不足和活性較低,加之早期斷奶應激對消化酶活性增長的負面影響,近年來人們多主張在早期斷奶仔豬料中加入外源酶強化飼料,以提高飼料的消化率,減少消化障礙的發生。 Collier和Hardy(1986)指出,在早期斷奶仔豬飼料中使用中性的蛋白酶、а椀矸勖負挺聴葡聚糖酶的復合酶,顯著地改善了仔豬早期斷奶后的日增重和飼料效率。