（细胞生物学专业论文）四种鲇形目鱼消化系统及消化酶的研究.pdf

摘要 摘要 四种鲒形目鱼鲇l s u w - sa s o t u $ ( t j n = n a e u s ) 、怀头鲶( s u r u s $ o d a t o l 疽n i k 幽姆e t s o i n ) 、黄颡鱼 p e l t e o b a g r u sf l 蝴o c o ( r i c h a r d s o n ) 、乌苏里拟鳝i 砖删如妇胛皤船辄i r 蹦蝣 y b 删 营养丰富，有较高的经济价值。目前，对这四种鱼的养殖已有大量研究。本文 对这四种鲇形目鱼的消化系统的形态组织学及消化酶进行了研究，为鲇形目鱼的消化生理及 人工饵料配制提供理论依据。 采用解剖和组织观察法对四种鲇形目鱼的消化系统进行了形态学和组织学研究。四种鲇 形目鱼的消化系统由消化道及消化腺构成消化道由口咽腔、食道、胃、肠组成。口咽腔上 下颈均长有绒毛状细齿。食道很短，粘膜层有大量杯状细胞。胃膨大，为u 形胃，赍门部 及盲囊部胃腺发达，粘膜层未发现杯状细胞。四种鲇形目鱼的比肠长均小于1 ，肠道由前至 后杯状细胞密度增加。消化腺主要有肝脏及胰脏，鲇及怀头鲇有成形的单叶胰脏，而黄颡鱼 及乌苏里拟鳞的胰脏为弥散型，肉眼不可辨。四种鲇形目鱼的形态组织具有明显的肉食性鱼 类的特点。 采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测了四种鲇形目鱼消化系统的蛋白酶、淀粉酶、酯酶的种 类，利用c i i l a n t i t yo n e 软件对胶板图像处理分析，得到消化酶谱带的相对含量。结果表明： ( 1 ) 四种鱼的消化系统的蛋白酶、酯酶种类较丰富，而淀粉酶种类均较少。怀头鲇消化系 统中检出的蛋白酶种类最多( 8 种) ，黄颡鱼消化系统中检出的酯酶种类最多( 8 种) 。( 2 ) 消化酶的表达具有组织特异性，鲇和黄颡鱼前肠的蛋白酶相对含量最高，胃次之；而怀头鲇 和乌苏里拟鳞则是胃的蛋白酶相对含量最高，前肠次之。四种鲇形目鱼的肝脏均有最高的淀 粉酶相对含量。鲇、怀头鲇和黄颡鱼的肝脏的酯酶相对含量最高，而乌苏里拟童；| 则以胃的最 高。( 3 ) 四种鲇形目鱼消化系统蛋白酶的相对含量依次为：怀头鲇 鲇 黄颡鱼 乌苏里拟 鳐；淀粉酶的相对含量依次为：乌苏里拟鳞 黄颡鱼 怀头鲇 鲇；酯酶的相对含量依次为： 怀头鲇 鲇 乌苏里拟鳞 黄颡鱼。 关键词鲇形目；组织学；消化系统；消化酶；聚丙烯酰胺凝胶电泳 东北林业大学硕士学位论文 a b s t r a c t $ u r u s 脚n 咧i j 如a e 鸺，s u r u ss o l d a t o v in i k o t s k y e t s o i n ，p e l t e o b a g r u sf u l v i r i d r a c o 僻e h a r a s o ) a n dp s e u d o b a g r u s 船姗诚y b 州，s 蝎骶n u t r i e n ta n dh i g he c o n o m i c a ls p e c i e s a tp r c s e l l t , g r e a tp r o g r e s sh a db e e nm a d ei nt h e 丘e l d so fr e p r o d u c t i v cb i o l o g y t h em o r p h o l o g y , h i s t o l o g ya n dd i 触ee n z y m e so ft h ed i g e s t i v es y s t e mi nf o u rs p c c i 璐w ms t u d i e di no r d e rt o p r o v i d er e f e r e n c ef o rt h ep r e p a r a t i o no f t h ec o m l o t m af e e d t h e h i s t o l o g yo f t h ed i g e s t i v es y s t e mo f f o u r s p e c i c sw a ss t u d i e d 岫gl i g l l tm i c r o s c o p e s t h e d i g e s t i v es y s t e mo f f o u rs p c c i i ! sc o n s i s t so f d i g e s t h , ct r a c ta n dd i g e s t i v eg l a n d t h ed i g e s t i v e1 a c ti s e o m p o s c do ft h cb u e c a l - p l m - y 皿c a v i t y , t h ee s o p h a g u s , t h es t o m a d aa n di n t e s t i n e t h e r ea r ct i n e si n t h e p i e r j a wa n d | o w c r j a w t h ee s o p h a g u s i ss h o r ta n di t 锄b ef o u n dal o to f g o b l e tc e l l si nt h e i l l l w o s , 色t i i c 蛐瑚a c he x p a n d sa su s b 印c t h e r e 玳p l e n l i f u lo fg a s t r i cg l a n di nt h ei i i l i c o s ao f b o t h c a r d i a cs t o m a c hm a df u n d i es t o m a c hb u t 缸wg o b l e tc e l l s t h ei n t e s t i n el e g t ha n dt h eb o d yl e n g t h r a t i oi su n d e r1 f r o mf o r e g u tt oh i d g tt h en u m b e ro fg o b l e tc e l l si n c r e a s e su n c e a s i n g l y d i g e s t i v e g h n de o n t a i mf i v e ra n dp a n c r e a s t h et m c r e a so r s a g o t sa n d & s o l d a t o v ii st m i f o l i a t ew h i l ep f u v r d r a c oa r i d 只u a s u r o l s s sa i cu n m a e r o s c o p i c t h ec h a r a c t c l ro fm o r p h o l o g y 锄dh i s t o l o g yo f t h e d i g e s t i v e $ y s t c l n o f t h e f o u r s p e d e w a s c o n s i s t e n t w i t h t h e i r f l e s h - f o o d h a b i t t h ep a g ew a su s e dt oa n a l y s et h ep a t t e r n sa n da c t i v i t i e so fp r o t e a n , a m y l a s ea n de s t e r a s e 劬mt h ed i g e s t i v es y s t e mi nf o u r s p c c i t 墨ot h er e s u l t sa 瑶a sf o l l o w i n g ：( 1 ) i tw a ss h o w nt h a tt h e e x p r e s s i o no fp r o t e a s ea n d 懿出髓s ca p p e a r e dm o l ep a t t e r n st h a na m y l a s e t h e r ew 8b a n d so f p r o t e a s ci n & s o l d a t o v i , t h a t 啷t h em o s tp a t t e m sc o m p a r i n gw i t ht h r e eo t h e rs p e c i e s t h ec s t e r a s e e x p r e s s e dm 0 6 tp a t t e r n sj n 只i m 毋嘲a l s 0 98b a n d s ( 2 ) t h ee x p r e s s i o no f d i g e s t i v ee n z y m e sh a d a s s c - s l ，e c i r l c t h ep r o t e a s eo rs a s o j n t sa n d 只脚v a r a c oa p l 弛, a l c ds t r o n g e s ta c t i v i t i e si ns t o m a c h w h i l eo f & s o d a t o v a n d 只l 5 5 u g e ? l , mi nf o r e g u t a l lt h ef o u rs p e c i e ss t u d i e da p p e a r e ds l r o n g c s t a c t i v i t i e si nl i v e r t h ee s t c r i l i n 只u $ s i r i e n , 豳a p p e a r e ds t r o n g e s ta c t i v i t i e si ns t o m a c hw h i l et h e t o t h e r si nl i v c r o 固a m o n gf o u r 印c c i 妫t h es e q u e n c 蟹o f p r o t e a s ea c t i v i t i e sf ：m mh i 曲协l o wi s ：s s o l d a t o v i & a s o t t 拈 只f u l v i r i d r a c o 只瑚研们涵留函t h a to fa m y l a s ei s ：只h s 缸i 砌l ，缸 p u l v i r i a r c o & 妊以州) - & a s o t u j , a n d t h a t o f e s t e r a s e i s ：s o l d a t o v l sa s o t u s 只u s s u r i e n s i s p 卢h , i r i a r a c o i k e ，, w o r d s $ f i t t r i f o r m e s ；h i s t o l o g y ；d i g e s t i v es y s t e m ；d i g e s t i v ee n z y m e s ；p a g e n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盔兰堡盎些盘堂或其他教育 机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡 献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：刁畔签字日期：谚| 年善月，p 日 j| 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解峦韭盎些盘堂有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查 f 阅和借阅。本人授权塞兰垦盎些盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有 关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论 文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：吩吖乙 签字吼讳6 胪日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 留哆奶 签郑期：母莎月伽 签字日期：杪年纱月fd 日 f 电话： 邮编： 1 绪论 1 绪论 1 1 鱼类消化系统的研究 鱼类的消化系统是由消化道及其所连附的各种消化腺组成的。其生理机能为直接或间接 地承担食物的消化和吸收。食物进入体内，并不能立刻被利用，必须在消化管内经过消化， 将其分解成最简单的分子，才能被消化管壁吸收消化道是一条细长的膜质管道，由于职能 和构造不同，依次分化为口腔咽、食道、胃、肠鱼类开始出现胃，这与它们出现了上下 颌、能摄取大型食物有关。消化道一般由内向外可分为粘膜、粘膜下层、肌层和浆膜四层。 消化腺是由上皮组织分化而成的结构，有大小两种类型，小型消化腺埋藏在消化道壁内，如 食管腺、胃腺和肠腺等；大型消化腺如肝脏和胰腺，这些腺体都是在胚胎时期由消化道七皮 向管壁外面突出发育而成的结构 开展鱼类消化系统组织学研究可以深入了解其消化道及消化腺的结构，这对于从结构上 了解鱼类的食性及消化酶分泌功能有重要意义，同时也是认识和探讨鱼类摄食、消化和吸收 机制的基础和途径之一。 1 1 1 消化道组织学与形态学研究 鱼类消化道对食物的消化和吸收是直接关系鱼类生长、发育乃至繁殖的重要生命活动， 国内外许多学者己对多种鱼类的消化道进行过组织学和形态学研究喻子牛等1 1 l 对真鲷的消 化道进行了组织学和形态学研究，探讨了真鲷消化道的组织学特征与消化、吸收的关系，认 为真鲷的消化道具有典型肉食性鱼类的消化道特征。黄峰等田对大口鲇仔鱼消化道的组织学 进行了观察，描述了大口鲇不同发育阶段消化道的组织学结构变化，并探讨了仔鱼消化系统 的早期发育特点与摄食、营养方式之间的关系。刘云等【3 l 采用大体解剖及光镜技术研究了牙 鲆消化道的形态学和组织学，由其消化道的特点发现其消化过程的特性就是食物停留胃内的 时间较短，因而其进食间隙也较短。曲秋芝等【4 l 通过对史氏鲟的活体解剖和对其消化系统各 组织的观察，发现史氏鲟具有胃、幽门盲囊和瓣肠、胰嘲：形成独立的器官，与同属的中华鲟 相比较，口腔粘膜褶皱数量和形态不同，食道分段数量较中华鲟多，而幽门盲囊及瓣肠内的 螺旋瓣数量都少于中华鲟。e z e a s o r 5 1 用扫描电镜法研究了虹鳟肠粘膜结构，认为咽和食道粘 膜复层扁平细胞表面的微嵴可使上皮细胞表面形成一个粗糙面，以缓解或免于上皮细胞的机 械损伤，同时可支持和固定粘液物质，以利于润滑和吞咽食物。c a t a l d i 等i q 对真鲷的组织学 和形态学进行了研究，c l a r k e 和、7 i i i 自跚b 1 1 研究了鳗鲡消化道的组织结构和形态结构。 1 1 2 消化道发育的研究 吴金英【8 j 、刘建虎1 9 1 和马爱军【1 0 瞎分别对石斑鱼、大口鲇、黑鲷的消化道的发育作了研 究。g 删h c 谢u 】研究了白鲟在孵化后l l d 3 6 d 消化道发育的组织学及消化酶的组织化学变 化，消化道内与营养物质吸收相关的多种消化酶的活性变化。b a g l o l e t “l 应用光镜法和组织 东北林业丈学硕士学位论文 化学法研究了3 d 4 6 d 黄尾鲽消化道的发育及几种消化酶的分布和活性变化规律。 m a k r a k i s ”】分析了巴西伊泰普水库中的低眼鲇在早期发育的过程中，消化道形态和食性的变 化。e n r i c 等【1 4 j 应用光镜法研究了西伯利亚鲟鱼在早期过程中消化道的形态变化。不同的结 果表明，鱼类消化系统的发生过程基本一致，即首先形成一个单一简单的指形盲管，然后肠 管变弯变粗，口凹形成，肛孔裂开，之后消化管出现不明显的分区，消化腺形成雏形，出现 活动的上下颁，最后肠管进一步分化，胃肠开始蠕动，并开始摄食。 总之，在研究鱼类消化系统发育的同时，研究者们不仅对不同种类的硬骨鱼类的消化系 统作了形态、组织、显微及亚显微等方面的研究，而且还从生理学角度探讨了消化吸收、肠 道结构与环境、食性的相互关系；对不同种属间肠道与食性的关系也进行了比较研究1 1 5 1 所有这些研究都为鱼类消化系统的形态学、组织学、组织化学及以后细胞、核酸生物学的研 究打下坚实的基础。 1 2 鱼类消化酶的研究 1 2 1 消化酶的种类与分布 国内外的许多学者主要通过测定消化酶的活力来确定消化酶是否存在。根据消化对象的 不同，目前已经测定的鱼类消化酶的种类主要有蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。蛋白酶在鱼类 的胃、肝胰脏、肠道均有分布。在有胃鱼类的胃中作用最强的是胃蛋白酣1 6 】。鱼类胃蛋白 酶的最适p h 值是偏酸性的，在2 0 3 0 之耐1 ”。硬骨鱼类的肝脏和胰脏大多是混在一起 的，鱼类肝胰脏蛋白酶最适p h 值大都呈中性或弱碱性，在7 0 8 7 之剐1 8 】。肠蛋白酶的来 源较为复杂，有肠粘膜分泌的有活性的蛋白酶和肠激活酶，也有来源于肝胰脏、幽门垂等器 官分泌的胰蛋白酶，因此肠蛋白酶最适p h 值变化范围较大，大都在6 5 9 5 之间，多为 微碱性1 1 9 】。相对于蛋白酶而言，近年来对鱼类淀粉酶和脂肪酶特性的研究资料较少。淀粉 酶在鱼类的各消化器官均有分布，其活性大小因鱼的种类、消化器官的不同而异。一般来 说，淀粉酶的最适p h 值在中性范围内，胃中的淀粉酶活性要比肝胰脏和肠道中的低。脂肪 酶在各种食性鱼类的消化道均有分布，一般胃中脂肪酶的活性低于胰脏的i 弘矧二 1 2 2 食性和消化酶的关系 鱼类的食性与消化器官的组织结构和消化机能是相适应的，消化器官组织结构不同，所 承担的消化机能不同，因而消化酶的活性也呈明显的差异。吴婷婷等【矧研究了鳜鱼、青 鱼、鲤鱼、鲫鱼、草鱼等消化酶后指出，蛋白酶活性与食性有关，即肉食性的蛋白酶活性明 显高于杂食性。从以往大量的研究来看，草食性鱼类具有较强的淀粉酶的活性，而肉食性鱼 类的淀粉酶活性最弱。一般情况下，肉食性鱼类蛋白酶活性最高，草食性鱼类的蛋白酶活性 最低，其蛋白酶活性由强到弱的顺序为肉食性鱼类 杂食性鱼类 滤食性鱼类 草食性鱼类 例。工s e r s h o v a 等1 2 5 】研究了鲑鱼仔稚鱼期消化系统的发育情况，发现不同的饲喂状态下鱼 的消化酶活性是不同的。总之，从这些研究中我们可以得出一个共同结论，即有什么样的食 性，就有什么样的消化酶组成，而且消化酶活力大小变化程度与食物组成的变化也有一定的 1 绪论 相关性，这正是鱼类本身对生态环境的一种适应1 1 q 。 1 2 。3 消化酶萄怩反应与酶动力学 酶的蛋白质本性决定了温度和p h 值是影响消化酶活性的两个重要因素。陈章宝等脚i 研 究了淡水白鲳的淀粉酶、蛋白酶酶促反应的最适p h 值i 曼温度问题，马艳梅冬笋7 】研究了黑鲷 的体内主要消化酶酶促反应的最适p h 值及温度s gk o r o s t c l c v 等i 碉研究了两种比日鱼的 消化酶的最适反应条件。所有这些研究都可归结为：不同生物种类，不同的组织以及不同的 酶类具有不同的最适p h 值和最适温度，同时，最适p h 值和最适温度随反应条件的变化而 有所不同。最适n h 值和最适温度与生物本身消化道p e - i 值及生活温度常常不一致甚至有极 大的差别，消化酶起作用时的最适p h 值不仅取决于酶活性中心的性质，且与底物和会质等 有关。除了p h 值、温度等条件外，强酸、强碱、有机溶剂、重金属盐、高温、紫外线、剧 烈振荡等因素都可能影响酶的活性f j a l a r c - 6 n l 等吲研究发现一些植物饲料中存在蛋白酶 抑制剂，能够降低蛋白酶活力。在罗非鱼的饲料中添加不同水平柠檬酸后，其胃蛋白酶、胰 蛋白酶和肠蛋白酶活性随柠檬酸添加量增加呈先上升后下降的趋势网。2 5 k i - i z 的超声波能 明显地影响锦鲤的消化酶活性，使淀粉酶活性增高约5 5 ，脂肪酶活性提高5 倍多，而使 蛋白酶活性下降约2 0 p 1 。叶继丹等发现不同剂量的喹乙醇对鲤的蛋白酶和脂肪酶活性都 产生很大的影响【丑l 。 1 2 4 胚后发育阶段消化酶的发生和演变 不同的生长发育阶段，鱼类消化酶的活性不同。其活性也随着鱼类的生长，消化器官不 断增重，内分泌机能不断完善而有所变化。e 舶l 孤g 盯等田l 研究了鳕鱼的消化酶活性与生长 率的关系，陈慕雁等p q 发现大菱鲆仔稚鱼在发育过程中，消化道中各种酶活性变化显著， 仔稚鱼变态完成后，蛋白酶、脂肪酶和碱性磷酸酶活性显著增强，而淀粉酶活性却降低了 这些现象的出现与仔稚鱼食性的变化是密切相关的，研究鱼类胚后发育阶段消化酶的发生和 演变，对研究最佳的仔稚鱼饵料配方和提高仔稚鱼的成活率有着重要意义 1 2 5 外源消化酶在鱼类消化过程中的作用 关于饲料对鱼类消化酶的影响的研究较多饵料生物被摄入鱼体后其本身所具有的消化 酶仍起着很大的作用。d a s 3 5 l 在研究草鱼消化酶过程中，发现了外源性纤维素酶以及细菌产 生的纤维素酶，并阐述了其作用。还发现草鱼消化酶的形式和活力依赖于其摄取的饵料种 类，并建议人工饵料中需加入动物蛋白以适应草鱼中存在的较高蛋白酶和淀粉酶。ag a r c a 旬蹴g a 闭研究了过度饲喂对鲇鱼的蛋白酶活性的影响，邵庆均等唧研究了饲料蛋白水平对 宝石鲈增重和胃肠道消化酶活性影响，指出随着蛋白水平的上升，胃蛋白酶和肠蛋白酶的活 性增加，而对胃和肠道中的脂肪酶和淀粉酶活性的影响不显著。随着对鱼类消化系统与消化 酶研究领域的深入，今后将更加侧重于对外源性复合消化酶制剂的研究。在饲料中添加外源 性复合消化酶青6 剂可以有效地提高鱼类对营养物质的利用率，弥补内源性消化酶的不足，同 时减少鱼类粪便的氮、磷排泄量，减轻水体的有机负荷，保护水质。 东北林业大学硕上学位论文 1 3 研究中存在的问题及展望 关于消化酶活性和测定方法至今没有统一，不同的学者以及不同的实验条件所采用的标 准的定义往往不相同。由于鱼类在不同的生长发育阶段所具有的消化酶组成和活性各不相 同，这就给借鉴和比较带来了很多不便，造成很多不必要的重复和浪费。 综上所述，人们在鱼类的消化系统和消化酶方面的研究已取得很大的进展，通过对这些 问题的研究，可以优化鱼类养殖业中的一些难题：如饵料需求及配比、消化酶对饵料的适应 等，这也是研究的实践意义所在。鱼类的消化系统和消化酶的研究仍有很大的空白，如消化 酶的种类、分泌、贮存机制，对饵料的适应程度，活力的变化因素等。因此，有关鱼类消化 系统与消化酶的研究前景还是相当广阔的。 1 4 四种鲇形目鱼的生物学特性 1 4 1 鲇 鲇噼妇硒a s o t u , g ( l i n n a e u s ) 】，隶属鲇形目( s l i u r i f o r m e s ) ，鲇科( s i l u r i d a e ) ，鲇属 ( $ i l u r u s ) 。是一种生长较快，个体较小的经济鱼类。在我国的分布较广，其肉质细嫩，刺 少肉多，脂肪多，营养价值较高。鲇鱼属肉食性鱼类，近年开展池塘混养，起着清除野杂鱼 的作用。 1 4 1 1 形态特征 鲇体长形，体侧扁，一般体长2 5 4 0 c m ，前部呈圆筒形，后部侧扁。头扁平，吻短 宽，圆钝，吻长显著小于眼后头长，口亚上位，宽大，弧形，末端达眼前缘垂直线j 下颔稍 突出于上颔，上下颔具绒毛状细齿。眼小，眼间距小于跟后头长。须2 对，上颔须长达胸鳍 末端。鱼体全身裸露，光滑无鳞，皮肤富粘液，有粘液孔。侧线完全且平直，背鳍短小，无 硬刺，其起点距吻端较距尾鳍基部为近。胸鳍呈扇形，较小，有锯状硬棘。腹鳍小，末端超 过臀鳍起点。臀鳍基部很长，起点接近腹鳍腋部，后端与尾鳍相连。无脂鳍。尾鳍短小，微 内凹。体背面及侧面为灰黑色或黑褐色，腹面灰白色，背鳍、臀鳍、尾鳍灰黑色，胸鳍、腹 鳍灰白色。较小个体常有云状斑块。 1 4 1 2 生活习性和食性 鲇主要栖息于江河干流或较大的支流、大型湖泊和水库等水体中。其适应性强，喜底栖 生活，昼伏夜出。为肉食性鱼类，在鱼苗期的主要食物为浮游动物、底栖动物及寡毛类；在 成鱼期则主要捕食小型鱼类、寡毛类、淡水壳菜及水生昆虫幼虫等。冬季减食而不停食。 1 4 1 3 生长特性 鲇的生长速度较快，l 2 龄的体长约为2 9 c m ，体重约为3 6 0 9 ：3 4 龄体长约为 4 0 c r a ，体重约为5 3 0 9 。d - 2 龄期间的生长速度较快，此后则逐渐变慢，雌鱼的生长速度快 于雄鱼。 1 4 1 4 生殖 性成熟年龄为4 年。怀卵量较多，产卵期在6 月上旬至7 月术。产卵于水草上，卵微粘 1 绪论 性，卵径1 6 1 8 m m ，受精卵吸水膨胀后卵径达4 3 4 _ 5 m m 。在水温1 9 左右，受精卵约 7 昼夜即可孵出仔鱼。 1 4 2 怀头鲇 怀头鲇( s i l u r u ss o l d a t o v in i k o l s k ye ts o i n ) ，隶属鲇形目( s l i u r i f o r m e s ) ，鲇科 ( s g u r i d a 吧) ，鲇属( s i l u r u s ) 。曾用名：六须鲇。属大型鱼类，经济价值很高。 1 4 2 1 形态特征 体长，头部扁平，口裂极大，下颔较突出。口裂向上倾斜度大，上颌、下颔及锄骨上 着生有很多细齿。眼很小，眼间距宽而平坦。有须3 对，成鱼期仍为3 对须。上颁须较长， 下颌须较短。腹部膨大，微圆。体扁平，臀鳍起点处以后身体逐渐侧扁背鳍极短小，无硬 棘，呈丛状，其位置在胸鳍基部末段的上方或稍后( 但不位于胸、腹鳍之间的相对位置) 。 胸鳍位于背鳍相对位置稍前。腹鳍起点位于胸鳍条末端达到处相对位置。臀鳍较长，从肛门 后直达尾鳍基部。身体背部呈黄白色或黄色，各鳍颜色与体色相近似，腹部银白色，体侧有 颜色较深的色斑。 怀头鲇和鲇很相似，其差别表现在怀头鲇头大，口裂大，臀鳍条多，而且有3 对须。 背鳍位置稍前，其个体较鲇大得多。 1 4 1 2 生活习性和食性 怀头鲇属温水性鱼类，生存适温范围为0 3 2 ，最适生长水温为1 8 2 6 。喜清水和 高溶氧，在自然水域中通常栖息于较宽敞的水体中，营底栖生活白天潜伏在陡岸底部，夜 间到浅水区捕食。在池养条件下仍保留昼伏夜出的习性。怀头鲇是凶猛肉食鱼类，主要捕食 鱼类，也吃水生昆虫、蛙、鼠等动物，能吞食相当于自身长度2 3 的鱼 1 4 3 3 生殖 怀头鲇在自然水域中的性成熟年龄为4 5 龄。怀卵量较多，成熟个体每年9 月初即开 始沿江河上溯到上游有水草的江岔中产卵，7 月中旬结束。人工繁殖8 月中旬还可催产一 批。卵径2 r a m 左右，卵遇水即具粘性，但不如鲤、鲫卵的粘性强。水温2 1 2 4 ，受精卵 需经3 6 5 2 h 孵出仔鱼。 1 4 3 黄颡鱼 黄鱼 p e l t e o b a g r u sm v l r i z r a c o ( r i c h a r d s o n ) 】，隶属鲇形目( s l i u r i f o r m e s ) ，鳞科 ( b a g r i d a e ) ，黄颡鱼属( p e l t e o b a g r u s ) 。俗称嘎牙子、黄姑子、黄腊丁等，是我国重要的小 型底栖经济鱼类。因肉质细嫩，味美刺少，很受群众欢迎。 1 4 3 1 形态特征 体长，后部稍侧扁，裸露无鳞。头较大。眼小位于头的前部，侧上位。口下位，口裂 大。须4 对，上颔须最长，超过胸鳍基部。下颌须2 对，外侧须长于内侧须。背鳍前位，硬 刺具有锯齿。胸鳍胸位，呈扇状，硬刺较大，前缘锯齿粗大。胸鳍与臀鳍相对。尾鳍深叉 形，尾柄教短 背部黄绿色，体侧黄色，并有断续的黑色条纹。尾柄处有两条暗色纵带，一条通向尾 东北林业大学硕士学位论文 鳍上叶，另一条通向下叶。腹部淡黄色或白色，各鳍均为灰黑色 1 4 3 2 生活习性和食性 黄颡鱼喜在静水或江河缓流中活动，底栖生活，昼伏夜出幼鱼多在江湖的沿岸带觅 食。黄颡鱼对环境的适应能力较强，在低氧环境中有较强的适应力，只要保持一定湿度即使 离水数小时还可生存黄颡鱼为偏肉食性鱼类，幼鱼主要以桡足类和枝角类为食。当体长 5 0 8 0 m m 时，食物主要为浮游动物和水生昆虫。超过8 0 r a m 的个体摄食软体动物和小型鱼 类。解剖胃内含物有摇蚊幼虫、小蚌、螺、昆虫和植物碎屑 1 4 3 3 生殖 黄颡鱼一般4 年性成熟。生殖期间雄鱼肛门后有l 生殖突，雌鱼则无此结构个体怀卵 量为0 5 万粒左右，成熟卵粒为桔黄色，卵径平均为1 5 1 9 r a m 雄鱼有筑巢和保护后代 的习性在生殖期间，雄鱼选择具有水草的沙泥底质处筑穴，在穴中进行产卵受精，雌鱼产 过卵后即离穴觅食，雄鱼在穴附近守护发育中的卵和仔鱼，直到仔鱼能离穴自由游动时为 止。受精卵在水温2 5 左右时，经4 8 h 孵出 1 4 4 乌苏里拟鳞 乌苏里拟鳞 p s e u d o b a g r u s 凇蚴鼬( d ，b 删】，隶属鲇形目( s l i u r i f o r m e s ) ，鳞科 ( b a g i d a e ) ，拟鳞属( p s e u d o b a g r u s ) ，俗名牛尾巴，肉质细嫩，含脂量高 1 4 4 。1 形态特征 身体较长，前部宽厚，后部侧扁，侧线完全。头扁平，头顶有皮膜覆盖。吻端圆钝， 口下位，横裂上、下颔有绒毛状细齿。眼小位于头的前部，侧上位鼻孔2 对，前鼻孔位 于吻端，呈管状。后鼻孔位于吻端至眼中央。须4 对，其末端达眼的中点；上颔须1 对较 长，超过头长的1 2 1 下颔须2 对，外侧须长于内侧须。腮膜不与颊部相连。背鳍具硬刺， 前缘光滑，后缘有锯齿，起点距吻端等于距臀起点的距离胸鳍较长，起点与臀鳍起点相 对。胸鳍具有1 硬刺，后缘有发达的锯齿腹鳍末端达至肛门。尾柄细长。尾鳍凹形，上、 下叶圆钝。体背、体侧灰黄色，上部深于下部，腹部白色背鳍、尾鳍末端为黑色。 1 a 4 2 生活习性和食性 乌苏里拟鳞属江河中鱼类，多栖于缓流中，育肥期也不进入湖中。常年摄食，生殖期和 冬季摄食减弱。幼鱼开始，即摄食浮游动物和底栖动物。成鱼的食物组成主要为蜉蝣类和毛 翅类幼虫，以及摇蚊幼虫、昆虫、蚊类及小鱼。 1 4 4 3 生殖 鸟苏里拟鳞3 年达性成熟，产卵期在6 月中旬至7 月初，体长2 0 5 2 3 2 m m 的个体怀卵 数为0 2 3 0 3 3 万粒；2 7 0 3 2 0 m m 的个体怀卵数为0 4 - 0 9 万粒，平均为0 6 9 万粒。卵 径平均为2 m m ，雄鱼挖穴，雌鱼产卵于穴中，雄鱼有护卵孵育的习性。 1 5 四种鲇形目鱼的研究进展 本研究的四种鲇形目鱼因刺少，肉质细嫩，味美，营养丰富，有较高的经济价值。我国 学者对鲇的生物学p 例、人工繁殖与养殖技术呻1 等进行了大量的研究。对怀头鲇的研究 1 绪论 也主要集中在生物学1 4 3 l 及养胖方面研究表明，该鱼生长快、适应环境能力强、抗病力 强、养殖经济效益高。程晓春等脚l 研究了温度对江黄颡鱼性分化的影响，结果表明江黄颡 鱼的性分化是属于温度依赖型性别决定赵文学等对黄颡鱼属物种进行了遗传分析1 4 7 j ，还 有大量学者对黄颡鱼的养殖【啊、防病 4 9 1 进行了研究。乌苏里拟鲼主要分布于黑龙江、乌苏 里江、松花江、嫩江等水域，未形成大规模养殖，对其的研究报道主要为养殖方面刚。 1 6 本课题的主要研究内容 鱼类所摄取的饲料物质必须经过消化道的物理消化及消化系统所分泌的各种消化酶的消 化，分解成为氨基酸、小肽、单糖及脂肪酸等小分了才能被消化道上皮的所吸收，以满足鱼 类在生长过程中所需的能量。鱼类对于各秘物质的消化吸收情况在很大程度上取决于鱼类的 食性、消化道特征及其消化系统各部分的消化酶的活性大小。 本研究的四种鲇形目是一种具有较高开发价值的鱼类，近年来，对这四种鱼的繁殖和养 殖均已有报道，对鲇及黄颡的养殖更是初具规模。但目前为止，对于这四种鱼的消化道特 征、消化系统中各种酶活性的研究还少见报道。为了能弄清这四种鲇形目的消化酶与其滑化 道特征的关系，本文拟对四种鲇形目鱼的消化系统的组织学作系统的研究，为鲇形目鱼的形 态学，营养学和病理学的进一步研究及鱼类学、鱼类发育生物学提供基础资料。本文对四种 鲇形目鱼的重要消化酶淀粉酶、蛋白酶和酯酶的种类及活性进行了比较分析，为四种鲇形 目鱼的营养生理学及高效配合饵料的研制提供理论参考依据 2 四种鲇形目鱼消化系统的研究 2 1 材料与方法 实验用四种鲇形目鱼样品于2 0 0 6 年5 月采于黑龙江省肇东市东发机械化渔场，每种鱼2 0 尾。将鱼暂养后，按照常规的方法进行解剖，测定其体长、体重、肠长、肠重、胃重、肝脏 重及体重。计算比肠长( 肠长与体长之比) 、比胃重，比肠重、比肝脏重( 分别以胃重、肠 重、肝脏重与体重之比表示) 等消化道指数【1 7 , 5 1 1 。活体解剖取出消化道和消化腺，取所需要 组织，b o u i n 液固定，梯度乙醇逐级脱水，石蜡包埋，切片厚度6 - - 8 z m ，h 。e ，染色，显微镜 观察并摄影。消化道各组织均为横切。 2 2 结果 2 2 1 四种鲇形目鱼消化系统的形态学 四种鲇形目鱼的消化系统由消化道及消化腺构成。消化道由4 部分组成：口咽腔，食 道、胃和肠。食道较短，连接口咽腔与胃。胃囊状，呈u 形，分贲门部、盲囊部和幽门 部，胃内壁有纵形波纹状粘膜皱襞，盲囊部皱壁平缓，波纹小。肠分为前肠、中肠和后肠， 四种鲇形目鱼的比肠长均小于1 ( 见表2 - 1 ) 。消化腺主要有肝脏和胰脏。肝脏紫红色或暗褐 色，分左右两叶，左叶发达。胆囊贴于二叶之间。鲇及怀头鲇的胰脏为明显的器官，米白 色，单叶，位于两叶肝脏内侧，胆囊、胰脏均有管道通入前肠。黄颡鱼及乌苏里拟鳞未见明 显的胰脏。 1 食道2 胃贲门部3 胃盲囊部4 胃幽门部5 胰脏6 胆囊7 肝脏8 前肠9 中肠1 0 后肠 1 e s o p h a g u s2 c a r d i a cs t o m a c h3 f u n d i cs t o m a c h4 p y l o r i cs t o m a c h5 p a n c l e a s6 舢b l a d d e r 7 1 i v , r8 。f o r e k a t 9 m i d g u t1 0 h l n d g u t 圈2 - 1 鲇与怀头鲇消化系统 f i g 2 - 1t h ed i g e s t i v es y s t e mo f xa c , o t ma n d 曼s o l d a t o v i 8 l 食道z 胃贲门部3 胃盲囊部4 胃幽门部5 肝脏6 胆囊7 前肠8 中肠9 后肠 l e s o p h a 郫2 a 出a c 鼬咖a 吐3 f t m d i c s t o m a c h 4 p y l o r i cs t o m a c h 5 1 i v e r 6 g a l l b l a d d e r 7 缸r e g u t & m i d g e t9 h l n c l g u t 圈2 - 2 黄颡鱼与乌苏里拟鳞消化系统 f 培2 - 2 t h ed i 筘啦眈s y s t e mo f e f u v 治a c oa n d p “跚r 钾凼 表2 1 四种鲇形目鱼消化系统参数 v a b l e2 - 1t h ed i g e s t i v es y s t e me x p o n e n to f f o u r8 p e d e 8i ns f l u r i f o n n 参数 翌壅翌型苎 e 二鲇怀头鲇j 粤鱼 乌苏里拟鳞 苎螋苎苎旦些型墨垂鲍竺鱼型墨型璺型丝 ，罂曼) 。 7 2 5 9 4 * _ 1 6 4 9 0 1 3 1 2 6 7 1 8 5 8 71 4 7 7 6 ，垃3 1 79 5 5 9 - 1 7 1 4 壁长! 锄1 4 8 2 1 西8 14 9 1 3 - - 8 0 32 1 2 4 , - 1 6 22 0 4 9 1 1 5 t u 3 a yl e n g m 蛐l 茹赫蛐0 8 5 7 0 0 6 8 0 7 5 7 0 0 8 00 6 4 6 蝴0 3 70 7 2 1 ：e 0 0 2 1 蜘二i 耋溉y 蝴0 0 1 7 ：e 0 0 0 3 0 0 2 5 0 0 0 70 0 2 4 ：0 0 0 40 0 1 7 ：自0 0 0 1 岫蒜茄蛐蝴0 0 0 5 2 0 0 0 1 0 0 1 6 - z 0 0 0 30 0 1 7 ：0 0 0 40 0 1 0 如0 0 1 g mw e i 黼蚴0 0 0 8 _ + 0 0 0 1 0 0 3 5 ：0 0 0 1 0 0 2 0 - 如0 0 2 0 0 1 1 - 2 0 0 0 1 2 2 2 四种鲇形目鱼消化系统的组织学 2 2 2 1 食道 食道组织分为4 层：粘膜层，粘膜下层、肌肉层和浆膜层由粘膜层向食道内腔形成几 条粘膜皱襞。部分粘膜上皮由扁平细胞构成，其间含有丰富的杯制细胞( 图版2 - 3 a - 1 ) ；还 有部分粘膜上皮由单层柱状上皮构成( 图版2 - 5 2 ) 。扁平细胞核圆形或椭圆形，细胞质染成 淡红色，杯状细胞圆形、椭圆形或梨形，越靠近基底层的杯状细胞体积越大，核不明显，细 胞空泡状，高倍镜下可见细胞质内具网状淡红色结构。四种鲇形目鱼中，鲇食道粘膜上皮的 东北林业大学硕士学位论文 杯状细胞数量最多。粘膜上皮下为由疏松结缔组织构成的固有膜，粘膜下层与固有膜分界不 明显，其中散布有肌层。肌肉层分内外两层，内层为环肌，外层为纵肌，均为骨骼肌( 图版 2 - 5 3 ) ，环肌较厚，纵肌较薄，除鲇鱼外，其他三种鲇形且鱼的纵肌层均不明显，以纵肌束 的形式散布于环肌层及粘膜下层。 2 1 1 2 胃 胃组织由粘膜、粘膜下层、肌肉层和浆膜层构成。粘膜表面有许多胃小凹。粘膜上皮由 单层柱状细胞构成，排列规则，细胞高柱状，核长椭圆形，位于细胞基底部，染色深，细胞 质淡红色，无杯状细胞。粘膜上皮下为胃腺组织，复层排列，胃腺在切面呈圆形、椭圆形或 管状，开口于胃小凹，腺泡之间由结缔组织分隔，每一腺泡由几个到几十个胃腺细胞构成， 中央为胃腺腔( 图版2 - 6 - 1 ) 。胃腺细胞矮柱状，细胞核位于基底部圆形或椭圆形，中央有一 明显核仁，细胞质着色较深。贲门部和盲囊部胃腺组织十分发达，绝大部分区域由几层到十 几层腺泡构成，幽门部胃腺组织不发达，近肠处胃腺组织消失( 图版2 4 b 8 ) 。胃腺腺泡间结 缔组织直达粘膜层柱状细胞下。固有膜与粘膜下层分界明显，固有膜中散布有环行平滑肌纤 维。粘膜下层为疏松结缔组织。肌肉层发达，内层为环肌，外层为纵肌，环肌层比纵肌层发 达。鲇鱼及怀头鲇的环肌层厚度约为纵肌层的2 旬倍，黄颡鱼及乌苏里拟鲢的环肌层厚度 约为纵肌层的4 倍。粘膜层、粘膜下层、肌肉层、浆膜层中均有血管和神经。 2 2 1 3 肠 肠组织同样由粘膜、粘膜下层、肌肉层和浆膜层构成。粘膜层形成丰富的褶皱( 肠绒 毛) ，前肠褶皱最高，鲇鱼和怀头鲇的肠绒毛有明显分支，而黄颡鱼及乌苏里拟黠仅在前肠 见少量分支。肠黏膜上皮主要由单层桂状细胞和杯状细胞组成，单层柱状细胞排列紧密，细 胞核椭圆形，位于基部，肠绒毛表面具有微绒毛整齐排列形成的纹状缘( 图版2 - 6 - 2 ) 。杯状 细胞散布于柱状细胞之间，高倍镜下观察有的为空泡状，也有的可见内含颗粒物( 图版2 一协 3 ) ，鲇鱼和怀头鲇的杯状细胞多圆形、椭圆形，黄颡鱼的杯状细胞多椭圆形，梨形，乌苏里 拟鳞的杯状细胞多呈梨形、梭形。与其它三种鲇形目鱼不同，在乌苏里拟鳞的后肠中，空泡 状杯状细胞数量很少，大多数杯状细胞中颗粒物质较密，细胞被染成淡红色。四种鲇形目鱼 肠杯状细胞的密度均为后肠 中肠 前肠。鲇鱼前肠的杯状细胞密度远小于中肠及后肠，也远 小于其他三种鲇形目鱼的前肠。肠粘膜下层不发达，肌肉层内环外纵，在环肌层与纵肌层问 有丰富的血管和神经( 图版2 - 6 - 3 ) 。四种鲇形目鱼肠的环肌层均较纵肌层发达，其中黄颡鱼 的环肌层的平均厚度将近为纵肌层的7 倍，而乌苏里拟鳢的环、纵肌层厚度差异较小，环肌 层的略厚于纵肌层，鲇鱼和怀头鲇的环、纵肌层厚度比介于前二者之间。 2 2 1 4 肝脏 肝脏表面被覆由疏松结缔组织构成的浆膜，结缔组织纤维伸入肝实质，将肝组织分隔成 许多分隔不明显的肝小叶，每个肝小叶的中心是中央静脉。中央静脉管腔呈不规则状，内壁 较薄，由一层不连续的内皮细胞组成，管腔中充满血细胞，大多数为红细胞，亦有少量自细 胞。肝细胞成单行以中央静脉为中心呈放射状排列形成肝细胞索，肝细胞索分支互相连接形 成网状结构，网眼间隙为肝窦状隙，其中可见血细胞( 图版2 - 3 b - 8 ) 。肝细胞间分界明显，核 2 四种鲇形目鱼泊化系统的研究 大圆形，核中可见1 吨个清晰的核仁，细胞质染成紫红色。在汇管区小叶同静脉，小叶间 动脉，小叶问胆管常相伴行，小叶间静脉管壁薄，管腔极不规则，小叶间动脉管壁较厚，管 腔小，小叶问胆管由单层立方上皮构成( 图版2 - 4 b - 6 ) 2 , 2 1 5 胰脏 胰腺分外分泌部和内分泌部外分泌部由腺泡和排泄管组成，腺泡在切面上呈泡状， 形状极不规则，每个腺泡由若干腺细胞和泡心细胞组成( 图j 钣2 - 4 b - 7 ) 胰腺细胞锥形，细胞 核圆形，靠近细胞基部，核仁清晰，细胞质淡红色，充满着色较深的酶原颗粒她心细胞位 于腺泡内