Adaptation of digestive enzymes to dietary protein, carbohydrate and fibre levels and influence of protein and carbohydrate quality in Penaeus uannamei larvae (Crustacea, Decapoda)

Adaptation des enzymes digestives à la teneur en protéines, en glucides et en fibres : influence de la qualité des protéines et des glucides dans l'aliment chez les larves de Penaeus vannamei (Crustacea, Decapoda)

¹ Laboratoire de Biologie marine, Collège de France, place de La Croix, BP 225, 29182
² IFREMER, Centre Océanologique du Pacifique, BP 7004, Vairao, French Polynesia

Received: 20 December 1993
Accepted: 21 February 1994

Abstract

Activity of digestive enzymes (trypsin, chymotrypsin and amylase) was studied in relation with food in Penaeus vannamei larvae first stages. Microparticles containing casein involved the decrease of soluble protein content and enzyme activities. Specific trypsin activity but not chymotrypsin was correlated (p < 1%) to casein level between 10 and 60% in microparticles. Cellulose fibres in food seemed to have little effect on digestive enzymes. Starch, between 1 and 20% in microparticles, had no influence on specific amylase activity. The effect of different feeding conditions were also tested on growth. No clear relationship between growth and enzyme is established since only trypsin is concerned in the case of a casein dose effect in the food. The protein source (casein, gelatin, squid meal or fish protein soluble concentrate) as well as the carbohydrate quality (soluble starch, standard corn starch, amylopectin corn starch or pregelatinized corn starch) were tested. Squid meal stimulated significantly chymotrypsin activity (p < 2%) while trypsin activity decreased with fish protein soluble concentrate p < 5%). Source of carbohydrate seemed very important, amylase activity increased significantly ( p < 2%) with corn starch. These adaptations are not correlated to growth performances since squid meal or fish protein soluble concentrate improved larval development until zoe 3 substage. These results suggest a specific induction of digestive enzymes to the food quality in larvae independent of growth performances.

Résumé

L'activité des enzymes digestives (trypsine, chymotrypsine et amylase) au cours des premiers stades larvaires de Penaeus vannamei est étudiée en relation avec l'alimentation. Les microparticules à base de caséine diminuent le contenu protéique soluble et les activités enzymatiques. L'activité spécifique de la trypsine est corrélée (p < 1 %) au taux de caséine entre 10 et 60 % dans les microparticules, mais pas la chymotrypsine. L'amidon, entre 1 et 20 % dans l'aliment, n'a aucun effet sur l'activité spécifique de l'amylase. De même, les fibres de cellulose semblent avoir peu d'effet sur l'activité des enzymes digestives. Les effets de différentes conditions d'alimentation sont aussi testés sur la croissance. La relation entre la croissance et les enzymes n'est pas clairement établie alors que seule la trypsine est concernée par un effet dose de caséine dans l'aliment. L'origine des protéines (caséine, gélatine, farine de calmar et concentré protéique soluble de poisson) ainsi que la qualité de l'amidon (amidon soluble, amidon de maïs standard, amidon de maïs riche en amylopectine et amidon de maïs prégelatinisé) sont testées. La farine de calmar stimule significativement (p < 2 %) l'activité de la chymotrypsine alors que l'activité de la trypsine est significativement plus faible (p < 5 %) avec le concentré protéique soluble de poisson. La source de glucide semble importante, l'activité de l'amylase augmente significativement p < 2 %) avec l'amidon de maïs. Ces adaptations ne sont pas corrélées aux performances de croissance alors que la farine de calmar et le concentré protéique soluble de poisson accélèrent le développement larvaire, le gain à zoé 3 est de 1 jour. Ces résultats suggèrent une induction spécifique des enzymes digestives liée à la qualité de l'aliment chez les larves, indépendamment des performances de croissance.