精氨酸对蚂蟥诱食效应的初步研究

[摘要]以蚂蟥Whitmania pigra为试验动物，在排除振动、底物影响的前提下，以黄原胶作为饲料底物，观察不同浓度精氨酸对蚂蟥的诱食效应。结果表明，0.3%精氨酸对蚂蟥有明显的诱食作用，与蚂蟥天然饲料螺蛳体液中精氨酸质量分数2.97 mg・g-1相接近。

[关键词]蚂蟥； 精氨酸； 诱食

水蛭作为中药始载于《神农本草经》， 《中国药典》（2010年版）收载了蚂蟥Whitmania pigra Whitman、柳叶蚂蟥Wh. acranulata Whitman和水蛭Hirudo nipponica Whitman） [1]3种作为药材水蛭的动物基原，本项目的研究对象为蚂蟥，又称宽体金线蛭，隶属于环节动物门Annelida蛭纲Hirudinea无吻蛭目Arhynchobdellida黄蛭科Haemopidae[2]。

随着研究工作的深入，水蛭的野生资源日益枯竭，因此水蛭的人工养殖成了当前迫在眉睫的任务，但有关蚂蟥人工养殖的基础性研究少有报道，主要集中在呼吸生理、繁殖条件、摄食规律以及分子生物学等方面[3-7]。虽然蚂蟥人工养殖目前已取得了阶段性的成功并进行了一定规模的推广，但在实际生产中发现仅靠给蚂蟥饲喂天然饵料已极大程度限制其规模化生产，因此对蚂蟥人工饲料的研究迫在眉睫，而能否引起动物摄食是饲料研究的首要任务。

研究表明含氮物质会刺激水产动物的嗅味觉，影响水产动物的摄食活动，其中氨基酸类是水产动物摄食活动的强刺激剂。荻野珍吉曾指出鱼类的摄食刺激物中主要活性成分是氨基酸 [8]。刘焕亮等也认为氨基酸对鱼类都有明显的诱食作用，如甘氨酸、精氨酸、赖氨酸等[9]。氨基酸的酸碱性影响其对鱼类的诱食活性，一般认为，肉食性鱼类对碱性和中性氨基酸敏感[10]，蚂蟥的天然饲料为螺蛳，前期试验发现螺蛳体液和体肉中均含有丰富的精氨酸[11]，且杨潼研究发现1 mmol・L-1的L-精氨酸对日本医蛭H. nipponia和湖北牛蛭Poecilobdella hubeiensis有诱食作用[12]，故本试验选用碱性氨基酸精氨酸作为试验诱食剂，探讨不同浓度精氨酸对蚂蟥的诱食作用，为今后蚂蟥饲料研究和生产提供科学依据。

1 材料

蚂蟥由南京农业大学中药材研究所提供， 经郭巧生教授鉴定为蚂蟥Wh. pigra；精氨酸、黄原胶、螺蛳。

匀浆机（宁波新芝生物科技股份有限公司），756CRT 紫外分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），FA1104分析天平（上海天平仪厂），835-50型氨基酸分析仪（日立835-50型）。

2 方法

2.1 试验设计

以培养皿底部正中心为原点裁剪出直径5 cm的空白区域，用1层医用消毒纱布包裹培养皿底部覆盖住底部的空白区域，并用橡皮筋固定。诱食试验时，先将试验材料放入培养皿，再将培养皿放入装有10 cm高充分曝气24 h水的玻璃缸中，规定底部空白区域即为诱食有效区，每组取10 条健康蚂蟥放入玻璃缸中，共6个重复，试验为60 min，每5 min统计进入诱食有效区蚂蟥的条数（图1）。对照组（CK）培养皿中不放东西[13]。

2.2 诱食效应

2.2.1 排除活体螺蛳振动刺激对试验产生的影响 取3 只鲜活螺蛳和3 只鲜杀的螺蛳（将鲜活螺蛳放入-20 ℃冰箱中冷冻3 h）分别放入2 个培养皿中，进行试验。

2.2.2 底物（黄原胶）浓度的选择及其对试验产生的影响 精确称取黄原胶，配成0.5%，1.0%，1.5%，2.0%的溶液，加热使其全部溶解，自然冷却（发现0.5%的溶液太稀不凝固，2.0%的则凝固硬度太大，故舍去0.5%，2.0%组）。分别将10 mL 1.0%，1.5%的黄原胶放入培养皿中，同时设置一个空白培养皿作为对照组，观察对蚂蟥诱食效果。

按上法配制1.0%，1.5%黄原胶溶液，冷却后加入相同量螺蛳提取液，分别取加了螺蛳提取液的黄原胶10 mL放入2 个培养皿中，同时设置一个空白培养皿作为对照组，观察对蚂蟥诱食效果，筛选最适合的黄原胶浓度。

2.2.3 精氨酸浓度的选择 根据以往实验结果，精氨酸在螺蛳体液质量分数为2.97 mg・g-1，全肉则为7.09 mg・g-1[11]，结合2.2.2试验结果，筛选并配制适宜浓度的黄原胶，分成6组，每组加入不同浓度（0.0%，0.1%，0.3%，0.5%，0.7%，0.9%）精氨酸，每组取10 mL分别放入6 个培养皿中，同时设置一个空白培养皿作为对照组，观察对蚂蟥的诱食作用。

2.3 数据分析

统计60 min内蚂蟥进入有效区的总条数，每组重复6 次，实验数据以±s表示。试验数据先用 Microsoft Excel 作初步处理， 然后采用 SPSS 18.0 软件包（ One-Way ANOVA，LSD） 进行分析。

3 结果与分析

3.1 活体螺蛳振动刺激对蚂蟥摄食的影响

活体螺蛳和死螺蛳对蚂蟥摄食的影响无显著差异，可以排除活体螺蛳振动因素对蚂蟥摄食产生的影响（图2）。

3.2 不同浓度黄原胶对蚂蟥诱食的影响

1.0%，1.5%黄原胶和空白对照组对蚂蟥摄食均无显著性差异，说明1.0%，1.5%的黄原胶不吸

4 讨论

4.1 螺蛳体液对蚂蟥有一定的诱食作用

在水生生物摄食机制的研究上，已有的研究表明光照、水温、颜色、振动幅度、形态规格、气味、外源物质等会影响水生动物物理感受器和化学感受器，从而影响其摄食行为。

本实验结果表明，活体螺蛳和鲜杀螺蛳对蚂蟥的诱食作用差异不显著，排除了活体螺蛳振动对蚂蟥感受器刺激产生的摄食行为，同时也排除了底物黄原胶对蚂蟥具有诱食作用。在光照、水温等条件相似的情况下，与对照组相比，添加螺蛳体液对蚂蟥具有一定的诱食作用，实验结果符合蚂蟥喜食螺蛳的天然习性，同时也说明螺蛳体液中存在某种对蚂蟥具有诱食作用的物质。

4.2 精氨酸对蚂蟥有一定的诱食作用

许多研究表明，不同浓度的精氨酸对水生动物摄食的影响不一样，随着浓度的变化有表现抑制摄食的，也有表现出促进摄食和诱食作用的。

梁萌青等对3种鱼类诱食活性研究表明，0.5 mmol・L-1精氨酸对真鲷有明显诱食作用[14]；Tolomei等发现，在鲤鱼饲料中添加精氨酸诱食效果最好[15]。本试验结果表明，不同浓度精氨酸对蚂蟥均有一定诱食作用，0.3%时诱食作用最明显，之后呈下降趋势，这结果与宋天复等对金鱼的诱食研究结果相一致[16]。而伍一军等却发现低浓度精氨酸（0.01 mol・L-1）对泥鳅有极其显著的抑制反应，但较高浓度（0.015 mol・L-1）却呈现出诱食趋势[17]；杨代勤等也发现，随着精氨酸浓度从0.5%增加到10.0%，对黄鳝摄食的影响从微弱抑制转为促进摄食，且促进摄食的强度与浓度成正比[18]。这可能与不同动物的味、嗅觉感受器对氨基酸的识别和敏感性不一样有关。

4.3 小结

本实验结果显示0.3%精氨酸对蚂蟥有显著诱食作用，这一浓度与螺蛳体液中精氨酸含量非常接近，因此今后可在此实验模型基础上继续研究螺蛳中其他氨基酸是否对蚂蟥有诱食和促生长作用，为蚂蟥配合饲料的研究和生产提供依据和指导。

[参考文献]

[1]中国药典. 一部[S]. 2010： 77.

[2]杨潼. 中国动物志・环节动物门蛭纲[M].北京： 科学出版社， 1996：136.

[3]史红专， 刘飞， 郭巧生. 宽体金线蛭耗氧率与窒息点的初步研究[J]. 中国中药杂志， 2005， 30（23）： 1817.

[4]史红专， 刘飞， 郭巧生. 温度对蚂蟥生长及摄食规律影响的初步研究[J]. 中国中药杂志， 2006， 31（23）： 1944.

[5]郭巧生， 刘飞， 史红专. 水蛭及其养殖基地农药与重金属残留分析[J]. 中国中药杂志， 2006， 31 （21）： 1763.

[6]Liu F， Guo Q S， Shi H Z， et al.Genetic diversity and phylogenetic relationships among and within populations of Whitmania pigra and Hirudo nipponica based on ISSR and SRAP markers[J]. Biochem Syst Ecol， 2013， 51： 215.

[7]Liu F， Shi H Z， Guo Q S， et al. Isolation and characterization of microsatellite loci for the analysis of genetic diversity in Whitmania pigra[J]. Biochem Syst Ecol， 2013， 51： 207.

[8]荻野珍吉. 鱼类的营养与饲料[M]. 北京：海洋出版社， 1987：17，310.

[9]刘焕亮. 水产养殖学概论[M]. 青岛： 青岛出版社， 2000：123.

[10]Reig L， Ginovart M， Flos R. Modification of the feeding behavior of sole through the addition of a commercial flavor as an alternative to betaine[J]. Aquat Living Resour， 2003， 16： 370.

[11]孟凡国， 史红专， 王嘉， 等. 蚂蟥与梨形环棱螺营养成分的相关性研究[J]. 中国中药杂志， 2013， 38（12）： 1915.

[12]杨潼.吸血水蛭化学感受器的特异性[J].生物学通报，2001，36（12）：8.

[13]Kirsten K， Beate B， Christine A， et al. Prey location and prey choice by the freshwater leech Erpobdella octoculata using foraging kairomones[J]. Freshwater Biol， 2008， 53： 1524.

[14]梁萌青.不同诱食剂对3种鱼类诱食活性的研究[J].中国水产科学，2000，7（1）：60.

[15]Tolomei A， Crear B， Johnston D. Effects on grows，survival and feeding behavior of juvenile southern rock lobster，Jasusedwardsii[J]. Aquaculture， 2003， 219（1/4）： 303.

[16]伍一军. 氨基酸对鲫鱼、泥鳅的诱食活性[J]. 水产学报， 1993， 17（4）： 337.

[17]宋天复. 鱼类的化学通迅[J]. 水产学报， 1987， 11（4）： 359.

[18]杨代勤， 严安生， 陈芳. 几种氨基酸及香味物质对黄鳝诱食活性的初步研究[J]. 水生生物学报， 2002， 26（2）： 205.

Primary study of arginine as feed attractants on Whitmania pigra

WANG Jia， GUO Qiao-sheng， SHI Hong-zhuan*， LIU Hong， QIAN Wei-lun， DUAN Shu-yu， GENG Tian-hua

（Institute of Chinese Medicinal Materials， Nanjing Agricultural University， Nanjing 210095， China）

[Abstract] The effects of the feed attractants on Whitmania pigra were studied. The average weight of Wh. pigra were 5.0 g. Arginine was selected as feed attractants， xanthan gum was selected as feed substrate. The times of Wh. pigra going into the inducing room were recorded. The water temperature was 22-25 ℃ during the whole experiment. Arginine that had better inducing effect was chosen to carry on in the gradient experiment. The results showed that the best inducing effect was found when the added amount of arginine was 0.3%， which was close to the arginine content of the natural body fluid of Wh. Pigra and Bellamya purificata， 2.97 mg・g-1.

[Key words] Whitmania pigra；arginine；attractants

doi：10.4268/cjcmm20141913