拥挤胁迫对苗王云鲫血液皮质醇和血糖水平的影响

陈鹏飞,伍 莉

(1.西南大学荣昌校区水产系,重庆荣昌402460;2.西南大学荣昌校区动物医学系,重庆 荣昌 402460;3.重庆市兽药工程技术研究中心,重庆 北碚 400715)

在鱼类生长环境中,存在水质恶化、个体间的相互竞争、水温大幅度变化、运输中的振荡以及因养殖密度过高而造成的拥挤胁迫等[1]。其中,拥挤胁迫较为常见,此时血液中皮质醇和血糖水平随应激强度呈规律性变化,因而皮质醇和血糖水平变化成为衡量应激水平的重要指标[2-4]。苗王云鲫[5](miao wangyun crucian carp)为杂交新品种,属淡水底层杂食性不育鱼类,生长速度快、病害少、存活率高,饲养成本低,养殖简便,大小水面均适合单养、混养和网箱养殖;其适宜养殖温度0℃～40℃,在10℃以上仍能正常摄食生长。该鱼体形大、食用口感滑嫩,香甜,肉质细腻,肌间刺少,可食率高;低脂肪,高蛋白;肉味近似土鲫。本文以苗王云鲫作试验材料,探讨拥挤胁迫状态下血液皮质醇和血糖水平的变化规律,分析养殖生产和运输中因密度过高而导致的高死亡率的原因,为养殖生产提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料 苗王云鲫240尾,由西南大学荣昌校区水产系实验渔场提供,雌雄不限,均重100.54±13.23 g,放在循环流水的水泥池中暂养1周,暂养密度为2.3 g/L,投喂商业配合饲料。饲养用水为充分曝气的自来水,p H值7.8左右,水温25℃左右,正常投饲,自然光照。

1.2 试验设计 试验鱼放养于水产系蠡园相同规格的12个水族箱(1.5×0.6×1.0 m3)中进行拥挤胁迫试验,密度组的构建参照李爱华[6]进行。试验鱼随机分为4个处理组,每个处理组3个重复,即对照3组(密度2.3 g/L)、低密度 3组(密度10.0 g/L)、中密度3组(密度35.0 g/L)、高密度3组(密度80.0 g/L)。每组20尾鱼,注入不同体积的水,保持流水放养,流速120 L/h。

1.3 饲养管理 每天分别在 8：30、12：30、6：30 投喂3次,投喂量为鱼体重的3%～5%,具体投喂量视天气、水质及鱼的采食情况而定,如有剩饵及时吸出,以免水质恶化。每2～4 d换水1/3左右,试验期间水温为25℃±2℃,24 h充氧,使溶氧保持在6.0～8.0 mg/L,正式试验时间 30 d。

1.4 测定指标

1.4.1 血样采集 分别于试验的第0、3、10、20、30天采取血样。采样前,将试验鱼迅速捞起并立即投入浓度为200 mg/L的MS-222中做快速深度麻醉,以减少采血过程中试验鱼的应激反应,再断尾取血,以3 000 r/min离心20 min,所得血样置于-20℃暂存,用于血液皮质醇和血糖水平测定。

1.4.2 皮质醇测定 参照Picketing[7]方法,用放射免疫法(RIA)进行测定,试剂盒购自北京北方生物技术研究所,液闪计数器为中国科学院上海原子核研究所日环仪器厂生产的SN-6100型放射免疫γ计数器。

1.4.3 血糖测定 在7080型日立全自动生化分析仪上完成,试剂盒购自中生北控生物科技股份有限公司。

1.5 数据处理 试验数据用SPSS 13.0软件进行方差分析,差异显著时,用LSD进行多重比较,试验结果以平均值±标准差(±S)表示。

2 结果

2.1 拥挤胁迫对苗王云鲫血液皮质醇水平的影响试验结果见表1。结果显示,各采样期对照组皮质醇水平波动不大,平均为13.39±1.93 ng/mL,说明放养环境安静,满足应激试验条件。拥挤胁迫后苗王云鲫血液皮质醇水平明显升高,高、中、低密度组皮质醇水平均在胁迫后第3天达到最大,分别为321.34±28.85 ng/mL、247.65±21.67 ng/mL 和175.87±12.56 ng/mL,都与同期对照组皮质醇水平有极显著差异(P＜0.01)。之后,随胁迫时间延长,各密度组皮质醇水平开始回落,但高密度组至第30天时与对照组相比仍维持较高水平(191.94±12.78)ng/mL(P＜0.01),说明由于拥挤胁迫产生的应激反应使苗王云鲫血液皮质醇水平极显著升高。

表1 拥挤胁迫后苗王云鲫血液皮质醇水平的变化(n=5,±S,ng/mL)

表1 拥挤胁迫后苗王云鲫血液皮质醇水平的变化(n=5,±S,ng/mL)

试验分组 0 d 3 d 10 d 20 d 30 d高密度组 13.15±1.99 321.34±28.85 249.27±27.31 224.74±22.64 191.94±23.75中密度组 11.01±2.78 247.65±21.67 165.57±22.14 135.41±18.43 120.17±23.42低密度组 12.23±2.32 175.87±12.56 78.73±8.53 47.08±5.06 36.29±4.22对照组 12.25±1.23 14.11±2.11 13.01±1.75 13.22±2.41 14.36±2.17

2.2 拥挤胁迫对苗王云鲫血糖水平的影响 试验结果见表2。结果显示,试验前苗王云鲫血糖水平较低,胁迫血糖水平出现升高,且高、中、低密度组血糖水平均在胁迫后第3天达到最大,分别为10.51±1.23 mmol/L、8.78±0.92 mmol/L和 7.11±0.81 mmol/L,与对照组相比,差异极显著(P＜0.01)。之后,随胁迫时间延长,各密度组血糖水平开始下降,至第30天试验结束时,各密度组血糖水平基本回到试验前水平,与对照组相比,差异不显著(P＞0.05)。

表2 拥挤胁迫后苗王云鲫血糖水平的变化(n=5,±S,ng/mL)

表2 拥挤胁迫后苗王云鲫血糖水平的变化(n=5,±S,ng/mL)

试验分组 0 d 3 d 10 d 20 d 30 d高密度组 4.22±0.56 10.51±1.23 7.83±0.78 6.32±0.64 5.14±0.62中密度组 4.14±0.46 8.78±0.92 6.61±0.71 5.67±0.61 4.34±0.51低密度组 4.19±0.51 7.11±0.81 6.23±0.73 5.10±0.58 4.29±0.49对照组 4.23±0.52 4.28±0.53 4.18±0.51 4.27±0.5 4.21±0.45

3 讨论与结论

3.1 应激对苗王云鲫血液皮质醇水平的影响 本试验过程中,各密度组血液皮质醇水平均迅速上升,且密度越高升幅越大,表明拥挤胁迫引起了苗王云鲫的应激反应,其强度为密度依赖型。之后,随试验时间延长,各密度组血液皮质醇水平均有所回落,但高密度组第30天仍维持较高水平,表明在较长时间的应激刺激后,低密度组鱼对胁迫已逐渐适应,但高密度组鱼仍不适应。这与鲤在运输[8]下皮质醇的变化情况相似。皮质醇能够促进鱼类蛋白质、脂肪和碳水化合物代谢,应激期间皮质醇水平升高反映了与应激有关的能量需求的增加。

3.2 应激对苗王云鲫血糖水平的影响 葡萄糖是机体重要组织的必需燃料,恒定的血糖水平对维持鱼类正常生命活动起着重要作用。本试验中血糖水平在胁迫开始后保持持续上升状态,在胁迫第3天时已显著高于对照组,至试验结束时血糖基本回到试验前水平,表明在较长时间的刺激后,各密度组苗王云鲫对胁迫已逐渐适应,这一结果与Ruane N M等[9]的结果一致。究其原因,可能是因为皮质醇能激活糖元异生中的葡萄糖-6-磷酸酶,使机体各组织对葡萄糖的利用率降低,从而使糖元异生作用增强、血糖浓度升高[10]。此外,胁迫时肾上腺髓质释放肾上腺素的量也增加,亦可促使糖元分解成葡萄糖进入血液,引起血糖升高[11]。

[1] 王文博,李爱华.环境胁迫对鱼类免疫系统影响的研究概况[J].水产学报,2002,26(4)：368-374.

[2] 赵维信.鱼类生理学[M].北京：高等教育出版社,1992.

[3] Strange RJ,Schreck CB,Ewing R D.Cor tisol concentrationsin confined juvenile Chinook salon(Oncorhynchus tshawy tscha)[J].Trans Am Fish Soc,1978,107：812-819.

[4] Wendelaar B S E.The stress response in fish[J].Physiol Rev,1997,77：591-625.

[5] 赵智媛.苗王云鲫人工繁殖技术[J].水产养殖,2007,28(3)：25-26.

[6] 李爱华.拥挤胁迫对草鱼皮质醇血糖及肝脏中抗坏血酸含量的影响[J].水生生物学报,1997,21(4)：384-387

[7] Pickeningg A D,Pottinger P.Seasonal and diet changes in plasma cortisol levels ofthe brown trout,Salmo trutta L[J].Gen Comp Endoc finol,1983,49：232-239.

[8] Davis K B,Parker N C.Plasma corticosteroid stress response of fourteen species of warmwater fish to transportation[J].Trans Am Fish Soc,1986,115：495-499.

[9] Ruane N M,Huisman E A,Komen J.Plasma cortisol and metabolite level profiles in two isogenic strains of common carp duringconfinement[J].JFish Biol,2001,59：1-12.

[10]Mommsen T P,Vijayan M M,Moon T W.Cortisol in teleosts：dynamics,mechanisms of action,and metabolic regulation[J].Rev Fish Biol Fish,1999,9：211-268.

[11]杜浩,危起伟,甘芳,等.美洲鲥应激后皮质醇激素和血液生化指标的变化[J].动物学杂志,2006,41(3)：80-84.