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产动物营养与饲料学第9课 对虾的消化系统和消化酶
甲壳类没有胆囊,似乎没有胆汁乳化脂肪 帮助消化。
已查明:黄道蟹(Cancer pagurus)、河 虾(A. leptodactylus)和巨螯虾 (Homarus gammarus)等合成乳化剂脂酰
基肌氨牛磺酸、脂酰基牛磺酸和脂酰基羟
氨酰牛磺酸二肽,帮助脂肪的消化吸收
(Dall和Moriarty,1983)。
氨酸肽酶,在其他甲壳动物中还发现有芳 香酰胺酶、二肽酶等肽酶类(Dall和 Moriarty,1983)。
在甲壳类中至今仍没发现酶原,因此认为 没有酶原形式存在。但是如果是这样,分 泌细胞本身如何保护自己不被消化呢?
(二)脂肪分解酶
脂肪酶和酯酶存在于许多甲壳动物中(Van 和Weel,1970),美洲龙虾的脂肪酶与猪的 相似,最适pH=7.0,能把三油酸甘油酯分 解为α、β-二脂酰甘油和β-单脂酰甘 油。因此,可认为食物脂肪主要以自由脂 肪酸、单脂酰甘油和二脂酰甘油的混合物 形式吸收。
(三)糖类分解酶
在所研究的甲壳类都发现α-淀粉酶。从美洲龙虾 分离提纯的α-淀粉酶,最适pH=5.2,分子量为 41000,需氯化物存在,与其他动物的α-淀粉酶 性质相似。要完全消化淀粉或糖原,起码需要其 他两种酶:低聚α-1,6 葡萄糖苷酶和麦芽糖 酶。麦芽糖酶存在于所研究的甲壳动物中, α1,6 葡萄糖苷酶还没有研究报导。
3、后肠
后肠即直肠,主要作用是成粪排粪,内衬 几丁质层,后肠壁有大量的皮肤腺,有润 滑粪便的功能。
4、肛门
末端开口于尾节腹面,成纵裂状肛门。很 多甲壳动物的肛门具饮水现象,可能是帮 助排便(Fox,1952),也有可能是协助清 除分泌到肠中的电解质。
5、肝胰脏
肝胰脏,又称中肠腺, 是主要的消化腺,位 于胸部中后区、心脏 前方腹面,黄褐色, 成对。但中国对虾的 肝胰脏已愈合成块,位于头胸部中后区,包 围幽门胃和中肠的前部。肝管1对,从幽门胃 与中肠交界处的腹面进入消化道。
食道为一短管,与膨大的胃连接。其表皮
层之下有许多皮肤腺分布,皮肤腺分泌物 能调和食物、润滑食道,内壁有几丁质衬 垫。
胃分为前后两部分,前者称贲门胃,膨大 成囊状,具几丁质壁形成的皱褶、脊、齿 和实心机械刚毛,是研磨食物的场所;后 者称幽门胃,较窄,具几丁质壁形成的 沟、脊和机械刚毛,是过滤食物的地方。
纤维素的水解需要β-1,4-葡萄糖内切酶(E ndo- β -1,4- glucanase)、外切酶(Exoβ-1,4- glucanase)和β-葡萄糖苷酶( βglucosidase)三种酶的协同作用,所以把这三者 统称为纤维素酶(Wood,1975)。在许多甲壳动物 中发现有纤维素酶活性。纤维素酶可能来自本身 分泌,也可能来自肠内微生物或食物。
刘玉梅等(1984,1991)认为中国对虾存 在少量胃蛋白酶。尽管其活力是在pH=3时 测得,分离、精制及性质研究都未进行。
Brockerhoff等(1970)在巨螯虾中发现有 7种蛋白质分解酶,其中有的最适pH=4.0; 而另一些pH=8.0。但没有指出其中是否有 胃蛋白酶。
在对虾(P.setiferus,P.japonius和 P.kerathurus)中发现羧基肽酶A和B及亮
甲壳动物胰蛋白酶有一个酸性等电点;在 酸性溶液中发生不可逆的失活;其稳定性 不需Ca2+的存在;可抗自身消化等。
类胰蛋白酶只有在碱性时才有活性,脊椎动物胃 呈酸性,所以类胰蛋白酶在脊椎动物胃中是没有 活性的。
于书坤(1986)认为甲壳动物维持消化酶活性和 稳定性的条件可能完全不同于脊椎动物,徐生俊 (1993)的研究结果也表明河蟹消化道蛋白酶的 最适pH为弱酸偏碱。我们测出罗氏沼虾胃中类胰 蛋白酶活性最高,示意罗氏沼虾的胃有可能不象 脊椎动物那样是一个酸性环境而是一个偏碱性环 境。
第三节 对虾的消化系统和消化酶
无脊椎动物—对虾是水产养殖中具有重要 经济价值的甲壳动物,本节将以其为代表 并综合其他甲壳动物的有关研究结果,介 绍对虾消化系统及消化酶。
一、对虾的消化系统
口 食道 胃 中肠 后肠 肛门 肝胰脏 中肠前盲囊 中肠后盲囊
对虾的消化系统
1、前肠
口位于两颚之间,口的前后具上唇和下 唇。
2、中肠
中肠是一条简单的直管,从幽门胃向后延 伸至第6腹体节前方,位于胸部的中肠和幽 门胃一起被肝胰脏包围。中肠内壁无几丁 质覆盖且向内突出许多皱褶,以增加吸收 面积。中肠壁由单层柱状上皮细胞组成。
中肠前、后端背面各有一个盲囊凸出,分 别称为中肠前盲囊和中肠后盲囊,是区别 中肠与前肠、后肠的分界标志。
肝胰管在肝胰脏内经多次分支而成肝胰小管,小 管腔是进入肝胰脏的食糜进一步消化吸收的地 方。十足目甲壳动物的小管腔一般有如下四种不 同细胞:
E细胞:原始细胞或胚胎细胞。由此分化出其他类 型细胞。
F细胞:纤维细胞。能合成酶原,酶原被排向小管 腔,并可运输至胃。故又称为分泌细胞。
B细胞:液泡细胞。由F细胞进一步分化而成。它 是营养物质吸收的主要细胞。
R细胞:贮藏细胞。是肝胰脏贮藏脂肪、糖原和微 量元素的场所。
中国对虾也有此四种细胞
罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)和中
国对虾的离体中肠都能主动吸收氨基酸或葡萄 糖。中肠的表面积比肝胰小管的总面积小的多, 因此,Dall和Moriarty认为中肠不可能是营养物 质吸收的主要部位。然而,中国对虾肝胰脏与中 肠对饲料氨基酸的消化吸收率十分接近,前者为 52.5%,后者为47.5%(Mai等,1988)。
消化道各部分形态特征反映出它们的功能 特征。食道是输送食物的通道,食道内壁 的皱褶使食道具有扩展性,又可防止食物 倒流。胃是一个机械与化学消化的重要场 所。
E.g Powell移去美人虾(Callianassa)
的一边鳃盖,向充满食物的胃区注入少量 甲稀兰,进行食物消化的活体观察。
虾类胃消化功能模型
二、消化酶
蛋白质分解酶
消化酶
脂肪分解酶 糖类分解酶
(一)蛋白质分解酶
早期甲壳类消化酶的研究都主要为粗提取液 研究而非特异性研究。
蛋白质在消化道中被消化的程度取决于受 消化酶作用的时间,也与消化酶的浓度、 酶作用环境的酸碱度、温度等有关。
现已从河虾、巨螯虾和对虾属中分离到胰 蛋白酶。最适pH为7-9,分子量约25000, 对大豆胰蛋白酶抑制因子、二异丙基氟磷 酸、甲苯磺酰赖氨酰氯甲基酮敏感。