花 血清免疫酶活力对水温耐受性的研究

2010-07-12 08:18方美娟李智强
关键词:水解酶耐受性水温

方美娟,刘 凯,李智强

(1.浙江海洋学院萧山科技学院,浙江杭州 311258;2.杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

鱼类是水生变温脊椎动物,其生理代谢和生化反应在一定程度上受环境因素影响较大,水温是影响其生理代谢及其生化反应的重要影响因子。当水温发生变化时,血液组织中各种酶催化反映的条件就发生变化,导致酶活力发生改变。

花 Hemibarbus maculatus Bleeker属鲤形目、鲤科、鮈亚科、 属,俗称季郎鱼、溪竹等,是我国江河中重要的中小型经济鱼类。该鱼具有食性杂、分布广、群体产量高,体形优雅、肉质细嫩鲜美、市场俏销等特点。目前,对于探讨水温变化对花 生存及血清酶指标影响的研究,仍未见有报道。因此本文主要探讨了花 的生存温度和适宜温度及水温变化对其血清免疫酶活力的影响,以期为花 的苗种繁育与养殖提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

实验用花 体重为100~200 g/尾,暂养在水族箱中,投喂颗粒饲料,每日清污、换水,pH为8.0~9.0。待稳定后随机抽取健康无损伤、活性较强的个体分组实验,实验过程中遮光控制光强。

1.2 温度耐受性实验

在水族箱中暂养,用控温电热棒和冰袋控温,设3个平行组,每组放入试验鱼10尾,将花 从自然水温 20 ℃开始每 6 h 升高或下降 4 ℃,直到设置水温止,实验水温梯度设置为 4、8、12、16、20、24、28、32、36℃。整个实验过程中,保持水体不断充气,养殖过程中不投饵。以花 身体不动但轻轻敲打后能游动称休克;长时间敲打身体不动则认为花 死亡。

1.3 水温胁迫对血清免疫酶活力影响的实验

1.3.1 血清的制备

从水中捞起花 ,迅速用滤纸吸干其体表水分后,直接从鱼的心脏采血,在室温下放置2~4 h,待血凝固收缩后,再放入4℃的冰箱中,静置过夜,使血块进一步收缩和析出血清。之后在5 000 r/min,4℃下离心5 min,收集上清液即为血清,-20℃保存备用。

1.3.2 酶活力测定

应用试剂盒测定方法进行测定,测定酶类为抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD和过氧化氢酶CAT),水解酶(酸性磷酸酶ACP和碱性磷酸酶AKP),所有试剂盒均购自南京建成生物工程有限公司。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2003和 SPSS 13.0 for Windows软件进行方差分析、多重比较及回归分析,数据以平均值±标准偏差表示,P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 花 的温度耐受性

水温耐受性实验结果表明(表1),花 的生存水温较广,为4~32℃,适宜水温为8~24℃。

表1 花 对温度变化的耐受性Tab.1 The temperature tolerance of Hemibarbus maculatus Bleeker

2.2 水温胁迫对血清酶活力的影响

2.2.1 水温胁迫对抗氧化酶(SOD和CAT)活力的影响

实验结果表明(图1),在温度胁迫下,血清SOD活性随着温度的不断升高而发生显著变化。24℃以前,SOD活性随水温显著升高,在24℃时达到最高,且显著高于4℃、8℃、12℃各实验组,(P<0.05);24℃以后,虽然SOD活性无显著地缓慢增加,但有逐渐下降趋势;采用二次回归曲线拟合,其变化趋势如图2所示,呈现为抛物线规律,其拟合二元方程为SOD=36.802+12.345T-0.208T(2T表示温度,P<0.001)。

图1 水温胁迫对血清抗氧化酶活力的影响Fig.1 The effect of temperature on the activity of antioxidant enzymes

花 血清CAT活性随水温升高呈现出上升的趋势,但CAT活性在个体之间存在较大的变异,最大个体CAT活性出现在36℃,最小个体CAT活性出现在4℃,但方差分析表明,水温对血清CAT活性无显著性差异(P>0.05)。

图2 血清SOD活性与水温的二元拟合回归曲线Fig.2 Regression curve of serum SOD activity and temperature

2.2.2 水温胁迫对水解酶ACP、AKP活力的影响

实验结果表明(图3),在温度胁迫下,血清AKP活性随着温度的不断升高呈现出先升后降的变化,其中以4℃条件下花 血清AKP活性最低,与8℃组鱼血清AKP活性无显著性差异(P>0.05),但与其他各组差异显著(P>0.05);而以24℃条件下花 血清AKP活性最高,与4℃、8℃、12℃、32 ℃各组鱼血清 AKP 活性差异显著性,(P>0.05),但与其他各组无显著性差异,(P>0.05);采用二次回归曲线拟合,其变化趋势如图4,呈现为抛物线规律,其拟合二元方程为AKP=28.817+3.999 T-0.083 T(2P<0.001)。

图3 水温胁迫对血清水解酶活力的影响Fig.3 The effect of temperature on the activity of the serum hydrolytic enzymes

花 血清ACP活性随水温升高呈现出明显的上升趋势,随着水温的升高,ACP活性显著上升,其中以4℃条件下花 血清ACP活性最低,与8℃组鱼血清ACP活性无显著性差异(P>0.05),但与其他各组差异显著(P>0.05);而以36℃条件下花 血清ACP活性最高,与20℃、24℃、28℃、32℃各组鱼血清 AKP活性无显著性差异(P>0.05),但与其他各组差异显著(P>0.05);根据回归统计ACP活性与水温间有显著的直线回归关系,其回归曲线图如图5所示,回归方程为 ACP=6.190+0.229 T(P<0.001)。

图5 血清ACP活性与水温的一元拟合回归曲线Fig.5 Regression curve of serum ACP activity and temperature

图4 血清AKP活性与水温的二元拟合回归曲线Fig.4 Regression curve of serum AKP activity and temperature

3 讨论

有关研究发现,华鲮Sinilabeo rendahli幼鱼的生存温度为5~38℃,适宜温度为13~29 ℃[1],嘉庚蛸 Octopus tankaheei的生存温度为 0.5~35 ℃,适宜温度为 12~31 ℃[2],莫桑比克鳗鲡Anguillamor morata的生存温度为0~40℃,适宜温度为12~35℃[3],齐口裂腹鱼幼鱼Schizothorax(schizothorax)prenanti的生存温度为 0.8~33.5 ℃,适宜温度为 5~27℃[4],花 温度的生存温度为4~32℃,适宜温度为8~24℃,与其它水生动物相比,花 的生存温度和适宜温度也是比较广的,对温度的耐受性稍微低于莫桑比克鳗鲡[5]等。

超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)是机体抗氧化系统中最主要的两种抗氧化酶,在抗氧化过程中具有协同作用,当呼吸爆发产生大量的超氧阴离子(O2-)和H2O2等自由基后,O2-由SOD清除,CAT则起协同清除H2O2的作用[6]。实验结果表明(图1、2),水温胁迫对抗氧化酶活力的影响是显著的,在不同温度胁迫下,花 血清SOD活力的变化在24℃以前SOD活性增强尤为显著(P<0.05)。SOD被认为是机体对抗自然水温暴露的保护剂[11],随着水温升高,SOD活性不断增强,说明SOD在高温条件下对机体内由于温度升高而产生的氧化应激,消除过多的自由基从而维持机体代谢平衡。CAT活力在各温度组间未表现出显著差异,温度的变化对CAT活性影响不明显,推测可能由于温度升高所造成的氧化应激多数以O2-等自由基离子为主,而H2O2相对较少。

AKP和ACP是体内最重要的两种水解酶,广泛存在于动物血液和各种器官内,是评价动物生理代谢水平的一项重要指标[7,8]。花 是常年生活在水中的变温脊椎动物,水温的变化可显著影响其生理代谢水平。花 的适宜温度为8~24℃,当水温超过36℃时会造成一些个体的热死亡,实验设计中的几组高温实验组必然对花 造成了一种热应激,从而使其代谢水平下降,表现为水解酶AKP和ACP活性的降低。本实验表明,水温胁迫对花 水解酶活力的影响是显著的,高温和低温都会使水解酶活力显著降低,这可能是由于在水温胁迫下,细胞生理代谢效率降低,从而导致在细胞中的ACP和AKP酶活力下降。

温度是池塘养殖花 最重要的环境因子之一,它直接影响花 的代谢和免疫等生化指标,突然的环境变化包括台风和池塘通风条件等,都会导致水温的迅速变化。因此在花 养殖过程中应特别注意这些因素的影响,尽量保持养殖水温在适宜范围内。

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