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鱼类消化酶研究及其在水产养殖中的应用【摘要】消化酶对于各种生物来讲都至关重要，这些酶类催化生物体内各项生化反应，只有深入研究酶类的功能特性，才能清楚了解其对生物体的作用。
研究鱼类体内消化酶，不仅对生物工程方面的研究也会产生巨大的意义，而且可以很好的应用在水产养殖方面，为养殖者在挑选养殖环境以及饲料方面提供依据。
【关键词】消化酶研究；影响因素；应用酶在生物体内起着非常重要的作用，很多生物化学反应都需要酶类的催化才能完成，酶本质是一种具有催化作用的蛋白质，是生物体内的高效催化剂。
它的活性受多种因素的影响，生物的食物来源，身存环境，酶所处温度对其活性都有不同程度的影响。
酶可以和体内多种物质进行能量转换，有其独特的生理特性及作用，对生物体来说是一种极其重要的物质。
如果能够深入的研究鱼类体内的消化酶，懂得这些酶的功能特性，那么这些研究成果将对水产养殖者配置合适的饲料有重大的意义，另外，研究消化酶对生物技术以及营养学也有一定的帮助。
一、鱼类体内消化酶种类鱼类体内的消化酶种类繁多，其中含有蛋白酶，蛋白酶又包括胃蛋白酶、肠蛋白酶等。
淀粉酶包括肝胰腺淀粉酶等。
有的鱼类还含有脂肪酶，多种酶类相辅相成，催化鱼类体内各项生物化学反应，为鱼类提供生命动力。
（一）胃蛋白酶胃蛋白酶是鱼类体内众多酶中的一种，存在于有胃的鱼体内，能够适应强酸环境。
胃蛋白酶最初是存在于细胞中的没有活性的一种颗粒物质，在其他蛋白酶或者胃分泌物的作用下转化为有活性的蛋白酶来进一步对蛋白质进行催化。
由于鱼类胃部分泌消化液为酸性，胃蛋白酶能存在于此处进行一系列的催化作用，必然适应了酸性环境，所以，大多数鱼类胃蛋白酶都可以在强酸环境下存在并完成相关反应的催化。
例如一些软骨鱼或者硬骨鱼体内的胃蛋白酶能够适应强酸环境，大多数可以正常发挥催化作用。
有相关权威研究表明，鱼类胃蛋白酶的PH值在4以下。
胃蛋白酶受温度影响较大，从30度到60度，酶活性都有不同的变化。
所以根据鱼类体内的胃蛋白酶的特性，养殖鱼类要选择合適的水温，根据时令的不同适当调节水温。
谷氨酰胺的研究进展谷氨酰胺（Glutamine,GLN）是哺乳动物体内含量最丰富的氨基酸，正常人血浆浓度为0.6~0.9mmol/L。
肌细胞内谷氨酰胺浓度为a20mmol/L，比血液中高30倍。
谷氨酰胺量占人全身游离氨基酸一半以上，因此谷氨酰胺变化直接影响机体总氨基酸水平。
谷氨酰胺受到广泛的关注，部份原因是其在重要疾病中显著的代谢变化，同时也因为一些研究表明其可能成为一种条件性必需氨基酸。
Krebs（1935）首次发现哺乳动物肾脏合成和分解谷氨酰胺的能力后，人们才逐步了解谷氨酰胺的作用。
Krebs（1935）强调了谷氨酰胺在氮代谢上的重要性：“绝大多数氨基酸都有多种功能，但谷氨酰胺是最丰富的”。
20年后，EAGLE（1955）综述了培养哺乳动物细胞谷氨酰胺的营养需要，并强调谷氨酰胺是一种重要的营养素。
在许多动物细胞中谷氨酰胺有相对高的浓度，其作为氨的清除剂和作为生物合成许多重要物质如核酸、氨基糖和氨酸氮的供体。
谷氨酰胺是血液中最丰富的氨基酸，是肾脏中氨合成和肝脏中尿素合成的氮的载体。
六十年代以后动静脉浓度差法在狗的研究中发现了PDV （Portal-Drain-Viseral）中有最大的谷氨酰胺净摄取，随后研究表明小肠粘膜在此现象中起着十分重要的作用。
谷氨酰胺是猪乳中含量最丰富的游离氨基酸，并在维持早期断奶仔猪肠道结构和功能方面起着重要的作用（WU，1994；WU，1996）。
近年来，谷氨酰胺引起了营养学家的广泛关注，许多研究都表明谷氨酰胺为条件性必需氨基酸。
一、谷氨酰胺的生物学特性和生理学重要性谷氨酰胺分子量146，有两个氨基，一个a-氨基和一个易水解的末端氨基。
尽管谷氨酰胺和谷氨酸在结构上仅有微小的区别，生理PH条件下谷氨酰胺是电中性的，谷氨酸则带负电荷（见图3-1），但这就导致了在细胞培养液中谷氨酸不能代替谷氨酰胺和两者运转载体不同。
谷氨酰胺有许多重要的和独特的代谢功能：①GLN是一种中性氨基酸，其水解脱末端氨基后生成谷氨酸，其剩余a-氨基通过转氨途径在其它的各种代谢中丐重要作用；②GLN是嘧啶、嘌呤核苷酸、核酸、氨基糖合成的重要前体物。
谷氨酰胺对点带石斑鱼免疫细胞免疫力的影响程镇燕;李建;雷五长;于宏;王庆奎;郭永军;乔秀亭【摘要】将从平均体质量400 g的点带石斑鱼中肾分离出的白细胞培养在添加0、0．5、1、2 mmol／L 谷氨酰胺的培养基中2、6、12、24 h后，测定白细胞的吞噬和呼吸爆发活力，结果发现，添加谷氨酰胺后白细胞的吞噬和呼吸爆发活力显著提高，随着培养时间的延长，吞噬和呼吸爆发活力进一步提高，最高值均在培养12 h后的1 mmol／L组。
在培养12、24 h后测定了白细胞的增殖能力，发现培养12 h后，添加谷氨酰胺的各组增殖效果明显优于未添加谷氨酰胺组（对照组）（ P＜0．05），但添加谷氨酰胺的各组之间差异不显著（P＞0．05），最高值在1 mmol／L组；培养48 h后，除2 mmol／L组外，其他处理组的增殖效果均下降。
白细胞对迟钝爱德华氏菌杀菌率变化趋势与吞噬活力相符，1、2 mmol／L 组杀菌率显著高于对照组（P＜0．05），而0．5 mmol／L组与对照组之间差异不显著（P＞0．05）。
试验结果表明，谷氨酰胺是石斑鱼有效的免疫增强剂，在培养基中添加1 mmol／L 谷氨酰胺培养12 h效果最佳。
%An ivitro experiment was conducted to evaluate the effects of glutamine (0 ,0 .5 ,1 ,2 mmol/L)on immune responses of kidney leukocytes in grouper (Epinephelus malabaricus) .After the leukocytes were cultured primarily in 2 ,6 ,12 ,24h ,the phagocytosis and respiratory burst activity of leukocytes were determined ,respectively .Phagocytosis and respiratory burst activity of leukocytes were significantly enhanced with glutamine supplemented into the culture medium ,and increased further with the increasing culturetime .The peak was occurred in 1 mmol/L glutamine group 12 h after incubation .The proliferation of leukocytes was determined 12 and 24 hafter incubation in medium supplemented with glutamine .After 12 h incubation ,the proliferation effects in the groups supplemented with glutamine were significantly im-proved compared with the basalgroup ,and no significant differences were observed in groups supplemen-ted with glutamine ,as well as the highest proliferation activity was found in 1 mmol/L glutamine group . And the proliferation activity was decreased 24 h after incubation except 2 mmol/L glutamine group .The trend of killing ability against E .tarda in the leukocytes was similar with the phagocytosis .The killing a-bility of leukocytes incubated in medium supplemented in 1 and 2 mmol/L glutamine were significantly higher than that in basal group (P<0 .05) ,and no significant difference was observed in 0 .5 mmol/L glu-tamine group and the basal group (P>0 .05) .The findings indicate that glutamine is the effective immu-nomodulatory in grouper leukocytes ,and the optimum glutamine supplemental level 1 mmol/L at the incu-bation time of 12 h .【期刊名称】《水产科学》【年(卷),期】2014(000)010【总页数】5页(P606-610)【关键词】谷氨酰胺;石斑鱼;免疫细胞;免疫力【作者】程镇燕;李建;雷五长;于宏;王庆奎;郭永军;乔秀亭【作者单位】天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384;天津市水产生态及养殖重点实验室，天津农学院水产学院，天津 300384【正文语种】中文【中图分类】S965.334疾病是制约水产养殖持续发展的主要因素，人们在疾病的预防、控制和治疗的方面进行了大量研究。
鱼类消化酶研究进展鱼类消化酶的研究进展摘要：鱼类消化酶是鱼类消化生理研究的重要内容，随着水产养殖业的发展，鱼类消化生及其影响因素日益受到人们的重视。
综述了鱼类消化酶的分布，以及各种因素对消化喃活性的影响，并重点阐述近年来广泛研究的各种营养因素与鱼类消化酶活性的关系关键词：鱼类；消化酶；研究进展1897年，E .Buchener 成功地从酵母细胞中提取出能催化酒精发酵的酶类，论证了在主要放能代谢途径中，起催化作用的主要酶类可以不依赖于细胞的结构而起作用。
在此之前，人们一直认为酶类与细胞的结构和生命活动密切相关。
1926年，Sulluner 从刀豆提取液中分离出了酶结晶，并提出了酶是蛋白质，但在当时却未被接受。
直到1936年，提炼了胃蛋白酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶的结晶，酶是蛋白质的观点才建立起来。
酶是催化生物化学反应的一类特殊的蛋白质，生物体内的很多化学反应都是在酶的催化作用下完成的，它具有催化的高效性和专一性。
而且酶的活性可以被调节，与不同能量形式的转化密切相关。
因此，酶在生物体内起着非常独特和关键的作用。
消化酶是酶的一种，具有酶的所有特征，主要是消化腺和消化系统分泌的具有消化作用的酶类。
它能将食物大分子消化分解成可被生物体吸收的小分子物质，从而使生物获得用于维持生命，生长和繁殖等活动所需的能量和营养。
鱼类的消化酶活性是反映鱼类消化生理机能的一项重要指标，尤其鱼类生活史早期阶段，形态、生理等都会发生很大的变化，各种消化酶的发生是随着消化道的发育而逐步变化完善的。
因此鱼类消化酶的研究对于研制鱼类的配合饵料和阐明其消化吸收机理具有重要意义。
近年来，我国的水产科技工作者也对鱼类的消化酶进行了比较深入和系统的研究，为人工养殖提供了理论基础。
一 .消化酶的种类与分布消化酶是指由消化系统和消化腺分泌的，起营养和消化作用的酶类。
研究表明，不同的消化酶在鱼类各消化器官内的分布存在差异，同一种酶在不同消化器官中的分布也存在明显的差异。
谷氨酰胺对肠道营养与健康的影响唐倩;李吕木;丁维民【摘要】谷氨酰胺是血液中含量最丰富的一种游离氨基酸,属于条件性必需氨基酸.谷氨酰胺可维持肠道正常的形态、结构和功能,是肠黏膜细胞重要的能源物质,可促进黏膜的生长、修复及完整性,提高肠道免疫能力,维持肠道微生态稳定,防止细菌移位.文章从谷氨酰胺在肠道中的代谢及其对肠道黏膜的保护作用、对肠道免疫和胃肠道微生态系统的影响等方面对其营养作用进行了综述.【期刊名称】《饲料博览》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】6页(P11-16)【关键词】谷氨酰胺;肠黏膜;免疫功能;肠道微生态【作者】唐倩;李吕木;丁维民【作者单位】安徽农业大学动物科技学院,合肥230036;安徽农业大学动物科技学院,合肥230036;安微安泰农业集团,安徽广德242200【正文语种】中文【中图分类】Q517近年来，谷氨酰胺（Gln）因其具有独特的营养生理功能，在动物营养中的作用日益受到关注。
在正常情况下，Gln是一种非必需氨基酸，但在剧烈运动、受伤、感染等应激情况下，动物对Gln需要量超过了机体合成Gln的能力，使体内的Gln 含量降低，从而使蛋白质合成减少、小肠黏膜萎缩及免疫功能低下，因此又称条件性必需氨基酸[1]。
Gln既是合成核苷酸的前体物质和胃肠道最重要的能量底物，又是氮源的运载工具和肠道修复的最重要营养来源。
Gln不仅能有效防止肠黏膜萎缩，维持肠黏膜正常形态和结构，预防细菌移位，而且还能作为一种具有免疫调节作用的氨基酸，调节各类TOLL样受体（TLRs），提高免疫球蛋白水平，促进细胞因子的产生，防止细胞凋亡，减少炎症因子形成。
由此可见，Gln对保持和维护肠道正常代谢、结构和功能尤为重要。
本文从Gln在肠道中的代谢及Gln对肠道黏膜的保护作用、肠道免疫和胃肠道微生态的影响等方面进行了综述。
Gln是体液中含量最丰富的一种游离氨基酸，是脂肪族的中性氨基酸，含有2个氨基即1个α-氨基和1个易水解的末端酰胺基，这一化学结构决定其特殊的生理功能，其可作为重要的能量和代谢前体的来源，在维持肠道正常形态、结构和功能以及其他组织器官正常功能上具有非常重要的作用[2]。
海斯高鱼类诱食剂的研究海斯高”水产诱食促长剂是杭州海斯高饲料科技有限公司与浙江大学动物科学学院合作，经过多年的努力，对多种成份的配伍关系组合加成作用，研制开发出具有种类特异性的诱食促长剂，广泛应用于各类水产动物。
一、主要组分海洋活性物质（氧化三甲胺）、氨基酸、免疫增强剂等组成，具有特征性气味。
二、海洋活性物质（氧化三甲胺）以远洋深海鱼类为原料，经提取、分离提纯、浓缩、干燥精致而成。
主要含氧化三甲胺，少量氨基酸等，具有强烈的天然鱼腥味，腥味为鱼粉的30～40倍。
氧化三甲胺介绍附后三、复合技术研究了海洋活性物质（氧化三甲胺）、氨基酸等多种诱食成份的配伍关系、组合加成作用，针对不同水产动物，筛选、优化组合，研制开发出具有种类特异性的诱食促长剂，目前已形成虾、蟹、甲鱼、鳗鱼、海、淡水鱼用系列产品。
“海斯高”属于复合诱食剂，与其它单一的调味剂、诱食剂相比，没有过香、过浓的刺激，能避免水产动物出现嗅觉、味觉疲劳和麻木的现象，维持食欲旺盛，缩短饵料在水中停留时间，诱食效果良好。
是集营养、诱食，促生长于一体的高效饲料添加剂。
本品属于完全绿色环保产品:不含任何违禁成份，无任何毒副作用。
附件: 氧化三甲胺（TMAO）:广泛分布于海产硬骨鱼类的肌肉中和软体动物(乌贼)及海生寡毛类动物体内，它具有特殊的鲜味，其化学结构于甜菜碱相似。
在畜禽中使用可以提高动物瘦肉率、降低脂肪的沉积；在鱼类体内参与渗透压的调节，诱导和促进有丝分裂，具有明显的诱食和促进作用。
而且饲喂该产品后鱼肉结实，腹脂率降低、肉质鲜美。
TMAO的生物学功能 1. 诱食促生长 TMAO对海、淡水鱼类、甲壳类和贝类均具有很好的诱食作用，在饵料中补充TMAO能大大加快各种淡、海水鱼、虾的摄食和生长。
Rorvik等（2000）进行了TMAO对鲫鱼摄食反应试验，结果发现，TMAO组比对照组的咬饵频次平均高出86%。
在与谷氨酰胺的对比试验中发现，鲫鱼对含TMAO饵料的咬铒频次要比含谷氨酰胺的饵料高57%。
孙玉明 于 雷 宋效飞鱼类小肠对肽和氨基酸的吸收代谢(一)(山东升索渔用饲料研究中心，山东 烟台 265500)动物通过获取饲料中的蛋白和氨基酸实现机体的生长和组织的稳态，在消化道内的氮源营养以短链小肽和氨基酸的形式被吸收[1]。
动物发育早期，小肠结构和功能的完善较为迅速，鱼类在5d 内即可完成小肠形态的复杂化和部分功能的发展，如肠的扭曲、杯状细胞的发育以及消化酶的大量出现，以尽快地适应内源营养向外源营养的转变[2～6]。
其中小肠黏膜细胞发挥了重要的生理学功能，包括消化和吸收营养分解物质、构成防止异物进入的物理屏障以及形成进出上皮细胞的水分子流和电解质浓度梯度等[7]，而二肽、三肽和游离氨基酸的吸收是通过各自肠上皮刷状缘膜上的H +-依赖型肽转运载体和多种氨基酸转运载体来实现的[8]。
在哺乳动物中已经发现15种以上的氨基酸转运系统，而肽的转运主要是依赖pH 非耗能性的Na +/H +泵转运载体蛋白PepT1和PepT2系统，与游离氨基酸跨膜转运系统有着本质区别[9]，其中PepT1蛋白主要在小肠内大量表达[10]，PepT2主要在肾脏表达[11]，而氨基酸转运载体分布更为广泛，几乎遍布在机体的任何组织细胞中，发挥其不同的生物学功能。
鱼类同哺乳动物一样，其肠上皮也应存在着类似的氮源营养转运载体，但是近年来还未见对鱼类肠内氨基酸载体蛋白研究方面的报道，而对肽转运载体P ep T1及其转运机制的研究较多。
文章综述了近年来鱼类肠道对肽及氨基酸吸收代谢的研究情况，以期从营养生理角度来揭示鱼类对氮源物质的吸收利用特点，为科学配制仔稚鱼饲料配方提供新的思路。
通讯作者：孙玉明。
收稿日期：2015-4-15。
摘 要 营养物质在肠内被分解成肽和氨基酸后，通过不同的吸收途径进入肠上皮细胞，然后进入血液供机体的蛋白合成或产能需要，研究者在鱼类中已经发现肽载体蛋白并对其分子结构进行了分析，对其转运特性和调控因素进行了一些研究，而氨基酸载体的研究还是空白，只是通过同位素示踪技术对小肠的吸收动力学进行过研究。
谷氨酰胺转胺酶（TG酶）的催化机理及对鱼糜凝胶特性的影响摘要：TGase由于可以催化蛋白质分子之间的交联，而被广泛应用于鱼糜凝胶的改善和重组肉等食品中。
本文总结了TGase的催化剂机理是催化酰基转移反应、交联反应、脱氨基化反应以及分解谷氨酸胺的反应。
探讨TGase凝胶化温度、作用时间以及添加量对鱼糜凝胶特性和品质产生显著的影响，并对TGase的未发展方向提出展望。
关键词：谷氨酰胺转胺酶转酰基反应鱼糜凝胶 TGase添加量 TGase作用温度与时间谷氨酰胺转胺酶(Transglutaminase，E.C.2.3.2.13)简称TGase，是一种具有改善蛋白质组织，风味及货架期等功能性质的生物酶。
根据来源不同，一般把TGase 分为组织谷氨酰胺转氨酶(TissueTransglutaminase，tTG)和微生物谷氨酰胺转氨酶(Microbial Transglutaminase，MTG)。
1957年Clark等人[1]为了描述在豚鼠肝脏中观察到的转酰胺基作用，由此提出了转谷氨酰胺酶一词。
早期的研究主要集中在动物组织中的谷氨酰胺转胺酶，而在1989年Audo等从轮枝酶链菌中分离得到TGase之后，TG酶在大规模发酵生产和食品工业的应用研究迅速发展起来[2]。
TG酶一种球状单体蛋白、亲水性高、对热稳定，活性一般为22.6U/mg，等电点为8.9，分子量为38KDa，可以催化酰基转移反应。
通过催化蛋白质分子内或分子间发生交联、蛋白质和氨基酸之间连接、以及蛋白质分子内谷氨酰胺酰胺基的水解，使蛋白质形成凝胶，改善蛋白制品的弹性、粘合性、保水性，并通过引入赖氨酸而提高了蛋白质的营养效价。
大多数转谷氨酰胺酶需要Ca2+参与，但微生物TGase不需要Ca2+激活[2]。
通过快速原子轰击质子技术及对多肽链片段的降解, 对微生物菌株中TGase 的结构进行分析, 发现该酶的一级结构由331个氨基酸残基组成，二级结构中α-螺旋占21%，β-折叠占31%[3]。
摘要本试验通过研究生长中期草鱼摄食不同水平纤维（以中性洗涤纤维NDF计）的饲粮对生产性能、消化吸收能力、肠道免疫功能和物理屏障（肠道抗氧化能力、细胞凋亡和紧密连接）的影响，探索饲粮纤维对草鱼生长和肠道健康的作用及其机制，并确定生长中期草鱼饲粮纤维需要量。
选取体重相近的健康草鱼540尾（初重123.00±0.70g），并随机分到6个处理（3个重复/处理）的18个网箱中，分别饲喂含不同水平饲粮纤维（NDF分别为9.78、11.90、14.02、15.94、18.12和20.16%）的半纯合饲粮，试验周期为60天，考察饲粮纤维对草鱼消化吸收能力、肠道抗氧化损伤能力和紧密连接的作用及机制。
从生长试验每个处理分别选取24尾鱼，通过腹腔注射嗜水气单胞菌攻毒6天，考察饲粮纤维对草鱼肠炎发病率、肠道黏膜免疫功能和细胞凋亡的作用及机制。
另外选取540尾体重为215.81±2.12g的健康草鱼，随机分到18个网箱中（6个处理，3个重复），分别饲喂添加了0.5%三氧化二铬的试验饲粮，为期7天，探究饲粮纤维对草鱼饲粮表观消化率的影响。
以上试验结果表明，与低纤维组（NDF=9.78%）和高纤维组（NDF=20.16%）相比，适宜水平饲粮纤维提高了生长中期草鱼采食量、饲料粗蛋白表观消化率、饲料效率（FE）、增重百分比（PWG）和特异性生长率（SGR）（P<0.05），提高了草鱼的生产性能；同时肝胰脏和肠道中消化酶（如胰蛋白酶等）以及前、中、后肠刷状缘酶（如γ-谷氨酰转移酶等）的活力均显著提高（P<0.05），促进了草鱼对营养物质的消化吸收。
进一步研究发现，适宜水平饲粮纤维显著降低了生长中期草鱼肠炎发病率（P<0.05），增强了肠道健康，这可能与其增强肠道物理屏障和免疫功能有关。
适宜水平饲粮纤维①通过Nrf2/Keap1信号途径显著提高了生长中期草鱼前、中、后肠抗氧化酶（如超氧化物歧化酶等）基因表达和酶活力，增加了还原型谷胱甘肽含量（P<0.05），增强了肠道抗氧化能力，同时抑制了肠道中活性氧的产生，；②上调了肠道抗凋亡因子（Bcl-2、IAP和Mcl-1）的基因表达（P<0.05），下调了caspase-3、-8、-9、凋亡蛋白酶活化因子-1（Apaf-1）、脂肪酸合成酶配体（FasL）和B-细胞淋巴瘤-2相关X蛋白（Bax）的基因表达（P<0.05），抑制了细胞凋亡；③通过下调肌球蛋白轻链激酶基因表达上调各肠段闭锁小蛋白（ZO-1）以及occludin、claudin-f和claudin-11等紧密连接蛋白的基因表达（P<0.05），保证了草I鱼肠道细胞间结构完整性；④增加了草鱼肠道中溶菌酶和酸性磷酸酶活力，提高了补体C3、C4和免疫球蛋白IgM含量（P<0.05），通过NF-κB信号途径上调了Mucin2和LEAP-2B等抗菌肽、抗炎细胞因子TGF-β1mRNA水平，下调了促炎细胞因子（TNF-α、IL-1β、IL-12p40和IFN-γ2）基因表达，缓解了肠道炎症反应，增强了草鱼肠道黏膜免疫功能。
