捕捞胁迫对半滑舌鳎血液生化指标的影响

2012-11-10 06:24孙学亮天津农学院水产科学系天津市水产生态及养殖重点实验室天津300384
长江大学学报(自科版) 2012年11期
关键词:舌鳎溶菌酶基转移酶

孙学亮 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

杨树元 (天津市西青区杨柳青镇农业服务中心,天津 300380)

陈成勋,王庆奎 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

于学全,胡金城 (天津海发珍品实业发展有限公司,天津 300450)

邢克智 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

捕捞胁迫对半滑舌鳎血液生化指标的影响

孙学亮 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

杨树元 (天津市西青区杨柳青镇农业服务中心,天津 300380)

陈成勋,王庆奎 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

于学全,胡金城 (天津海发珍品实业发展有限公司,天津 300450)

邢克智 (天津农学院水产科学系,天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300384)

分别在捕捞胁迫前(即0h)和捕捞胁迫后的4、12、24、48、96h抽血,测定血浆中的生化指标,研究捕捞胁迫对半滑舌鳎(CynoglossussemilaevisGüntuer,(41.08±0.52)g)部分血液指标的影响。结果表明,胁迫后超氧化物歧化酶(SOD)活力下降,24h恢复为胁迫前水平;过氧化氢酶(CAT)活力胁迫后升高,24h恢复为胁迫前水平;还原型谷胱甘肽(GSH)含量在胁迫后先升高后下降,96h恢复为胁迫前水平;丙二醛(MDA)含量在胁迫后升高,48h恢复胁迫前水平;溶菌酶(LZM)活力在胁迫后4h开始下降,并维持较低水平;补体C3、C4含量胁迫后4h降低,随后恢复至胁迫前水平;胆固醇(CHO)、葡萄糖(Glu)、总蛋白(TP)、白蛋白(Alb)含量均在胁迫后12h升高并且一直维持在较高水平;丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天门冬氨酸氨基转移酶(AST)含量在胁迫后4h升高,随后恢复至胁迫前水平;甘油三酯(TG)没有显著变化。

捕捞胁迫;半滑舌鳎(CynoglossussemilaevisGüntuer);血液生化指标

半滑舌鳎(Cynoglossussemilaevis)属鲽形目鳎亚目舌鳎科舌鳎属,俗称龙利、鳎米,为我国名贵海水鱼类。其生长速度快,适应性强,具有广温、广盐的特点,更具开发潜力。近几年对半滑舌鳎的生理、生态、繁育发育生物学、种质资源、苗种生产及养殖技术等进行了系统研究,但在工厂化养殖过程中产生的环境胁迫却未见报道。

环境胁迫是指环境对鱼类所处的生存状态产生的压力,可以分为急性环境胁迫和慢性环境胁迫[1]。在鱼类的养殖过程中,各种相关的胁迫因子会引发机体产生相应的应激反应,急性胁迫结果是打乱代谢平衡,使用于生长的能量转移到适应外界环境的生理转变中[2],其中捕捞胁迫作为常见的一种急性胁迫在国外也有较多的报道。如匙吻鲟受到捕捞胁迫后,血浆皮质醇和乳酸盐显著升高,而血糖无显著变化[3];Bayunova等[4]报道捕捞和运输胁迫造成俄罗斯鲟血浆皮质醇和睾酮水平均升高。本研究探讨了捕捞胁迫对半滑舌鳎血液生化指标的影响,以期为集约化健康养殖技术的建立提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用半滑舌鳎取自天津市海发珍品实业发展有限公司养殖车间,平均体重为(41.08±0.52)g,体长为(14.15±0.05)cm,健康无病。

1.2 试验方法

1.3 数据处理

数据均以平均值±标准差(Mean±SD)表示:采用SPSS13.0统计软件进行单因素方差分析,并以最小显著极差法(LSD)和Duncan法比较数据间差异显著性。

2 结果与分析

2.1 捕捞胁迫对半滑舌鳎抗氧化指标的影响

图1显示捕捞胁迫下半滑舌鳎抗氧化指标的变化情况。胁迫后SOD活力呈先下降后上升的趋势,胁迫后4、12h SOD活力显著低于胁迫前水平(Plt;0.05),24h恢复为胁迫前水平。CAT活力在胁迫后4h有所降低但无显著性差异(Pgt;0.05),胁迫后12h出现显著性升高(Plt;0.05),24h恢复为胁迫前水平。GSH含量在胁迫后4h呈显著性升高(Plt;0.05),随后在12、24、48h显著低于胁迫前水平(Plt;0.05),96h恢复为胁迫前水平。MDA含量呈先升高后降低的趋势,在胁迫后12、24h显著高于对照水平,48h恢复为胁迫前水平。

图1 捕捞胁迫下半滑舌鳎抗氧化指标的变化

2.2 捕捞胁迫对半滑舌鳎非特异性免疫指标的影响

图2显示捕捞胁迫下半滑舌鳎溶菌酶活力、补体C3、C4含量和白球比的变化情况。溶菌酶活力在胁迫后4~48h持续降低并显著低于胁迫前水平(Plt;0.05),虽然在胁迫后96h溶菌酶活力有所上高,但仍没有恢复到胁迫前水平。补体C3含量胁迫后4h降低至最低并与对照呈显著性差异(Plt;0.05),12h恢复为胁迫前水平。补体C4含量在胁迫后4~24h出现显著性降低(Plt;0.05),48h恢复为胁迫前水平。白球比例在胁迫后96h显著升高(Plt;0.05)。

图2 捕捞胁迫下半滑舌鳎非特异性免疫指标的变化

2.3 捕捞胁迫对半滑舌鳎血液其他生化指标的影响

表1为捕捞胁迫下半滑舌鳎部分血液生化指标的变化情况。由表1可知,胆固醇、葡萄糖、总蛋白、白蛋白含量均在胁迫后12h出现显著性升高并且一直维持在较高水平(Plt;0.05)。球蛋白含量在胁迫后48h显著升高(Plt;0.05),96h恢复为胁迫前水平。丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶含量在胁迫后4h后出现显著升高(Plt;0.05),丙氨酸氨基转移酶含量在胁迫后12h恢复为胁迫前水平,天门冬氨酸氨基转移酶含量在胁迫后48h恢复为胁迫前水平。甘油三酯含量虽有波动但没有出现显著变化(Pgt;0.05)。

表1 捕捞胁迫下半滑舌鳎血液生化指标的变化

3 讨论与小结

3.1 捕捞胁迫对半滑舌鳎抗氧化指标的影响

GSH是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的含有巯基的天然三肽,作为真核细胞内普遍存在的小分子抗氧化剂,在消除机体内的氧自由基时起关键作用,是衡量机体抗氧化能力大小的重要因素。本研究结果显示,GSH含量在胁迫后4h呈显著性升高,随后在12、24、48h显著的低于对照水平,96h恢复为胁迫前水平。这可能是因为捕捞操作诱导了GSH的增加,随着脂质过氧化作用的加强,机体受到损伤加剧,GSH通过其还原作用来对受损伤的组织和细胞进行修复的,导致GSH含量的下降。在试验期间GSH含量出现较大波动,这说明了机体抗氧化系统的不稳定性。

3.2 捕捞胁迫对半滑舌鳎非特异性免疫指标的影响

鱼类血清中包含多种免疫因子,其中溶菌酶和补体在抵御外来病原菌方面发挥着重要作用。在一定条件下,鱼体血液中的溶菌酶可能是比皮质醇更可靠的应激信号,但其水平升高所持续的时间依胁迫的方法和强度而定[9]。王文博等[10]的研究表明,鲫鱼受到振荡胁迫后溶菌酶活性呈先上升然后出现平台期最后缓慢下降的趋势。Demers等[11]也发现振荡可提高虹鳟(Oncorhynchusmykiss)血浆溶菌酶水平。而本研究却发现半滑舌鳎血浆中溶菌酶活力在捕捞胁迫后4~48h持续降低,虽然在胁迫后96h溶菌酶活力升高,但仍未恢复至胁迫前水平,这可能与胁迫的方式和强度、受试鱼体的种属差异有关系,具体原因有待于进一步研究。

补体系统广泛参与机体抗微生物防御反应和免疫调节,也可介导免疫病理的损伤性反应,是机体内具有重要生物学意义的效应系统和效应放大系统,而C3、C4为补体系统中重要的组成成分[12]。本研究结果显示,捕捞胁迫下补体C3、C4含量在胁迫后4h显著性降低,随着时间的推移又恢复为胁迫前水平。这与王文博等[13]、Montero等[14]、Rotllant[15]等研究的拥挤胁迫对补体的影响结论相符。

从捕捞胁迫对半滑舌鳎血浆补体含量和溶菌酶活性活性影响的变化趋势可以看出,胁迫降低了半滑舌鳎的非特异性免疫力,在胁迫后的恢复过程中,非特异性免疫力逐渐恢复;另一方面,机体在经历了一段应激之后而产生了一种保护机制,使补体含量和溶菌酶活力恢复到胁迫前水平,借此维持机体的自身平衡来克服胁迫。虽然本研究中溶菌酶没有在试验期间内恢复到胁迫前水平,但在试验末期已呈现上升趋势。

血浆TP、ALB和GLB是血液重要组成部分,它们具有维持血液渗透压及组成体液免疫防御系统等功能。在蛋白组成方面,白蛋白含量远远小于球蛋白含量,其比值也远远小于1。球蛋白作为鱼类的免疫成分,其含量增高意味着免疫力增强[16]。本研究还发现,白蛋白/球蛋白在胁迫192h出现显著升高,说明了半滑舌鳎的非特异性免疫力基本恢复。

3.3 捕捞胁迫对半滑舌鳎其他血液生化指标的影响

血糖是机体内重要的供能物质,常态下动物体内的血糖浓度比较恒定,而随着机体的活动和环境的变化,血糖浓度也会发生相应的变化。本研究结果表明,葡萄糖在胁迫后12h出现显著性升高并且一直维持在较高水平。已有研究表明急性应激能够引起鱼类的高血糖症[17]。至于血糖升高的原因,部分学者认为是应激后血液皮质醇水平升高导致[18],也有学者认为应激诱导的高血糖症不完全依赖于皮质醇[19],不过Wendelaar[20]认为是儿茶酚胺和皮质醇共同作用的结果,而Vander等[21]则认为主要是血中儿茶酚胺水平升高的结果。

总蛋白可作为肝损伤的指示物,总蛋白升高可由肝脏结构上的变化引起。本研究结果表明,总蛋白在胁迫后12h出现显著性升高并且一直维持在较高水平,这说明捕捞胁迫可能对机体肝脏造成了损伤,证明了McDonald[22]关于鱼类总蛋白升高可通过突然运动引起的说法。

指示肝功能的血液学指标为转氨酶,包括天门冬氨酸氨基转移酶(AST)和丙氨酸氨基转移酶(ALT)[23]。正常状态下,转氨酶主要存在于肝细胞的可溶性部分,血液含量很低。所有的肝脏急性损伤和组织坏死首先会引起丙氨酸氨基转移酶和天门冬氨酸氨基转移酶的含量升高。本研究结果表明,ALT和AST酶含量在胁迫后4h后出现显著升高,在试验后期恢复为胁迫前水平。

胆固醇是摄食和营养状况的指示剂。Wedemeyer等[24]指出,压力可导致硬骨鱼的高胆固醇。本研究结果显示,胆固醇在胁迫后12h出现显著性升高并且一直维持在较高水平,说明在捕捞胁迫下鱼体出现了生理紊乱的现象。甘油三酯作为重要的能源物质,在捕捞胁迫下没有发生显著性变化。

捕捞胁迫后的48h内半滑舌鳎血液抗氧化指标、非特异性免疫指标和一些生化指标都产生了较大的波动,48h后鱼体大部分指标恢复到胁迫前水平。因此,建议受到捕捞胁迫的鱼体在恢复48h后再进行正常养殖管理。

[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]Tort L,Balasch J C ,Ma CKenzie S.Fish health challenge after stress.Indicators of immunocompetence[J].Contributions to Science,2004,2:443-454.

[3]Barton B A,Rahn A B,Feist G,et al.Physiological stress responses of the freshwater chondrostean paddlefish (Polyodonspathula) to acute physical disturbances[J].Comparative Biochemistry and Physiology-Part A:Molecular and Integative Physiology,1998,120:355-363.

[4]Bayunova L,Barannikova I,Semenkova T.Sturgeon stress reactions in aquaculture[J].Journal of Applied Ichthyology.2002,18:397-404.

[5]Olsen R E,Sundell K,Hansen T,et al.Acute stress alters the intestinal lining of Atlantic salmon,SalmosalarL.:An electron microscopical study[J].Fish Physiology and Biochemistry,2002,26 :211-221.

[6]成彩莲,彭承秀,韦罗生,等.维生素E及其与维生素C、维生素B2联用对小鼠抗氧化体系机能的影响[J].武汉科技大学学报(自然科学版),2000,23(3):313-315.

[7]Lepage G,Munoz G,Champagne J,et al.Preparative steps for the accurate measurement of malondialdehyde by high-performance liquid chromatography[J].Anal Biochem,1991,197:277-283.

[8]鲁双庆,刘少军,刘红玉,等.Cu2+对黄鳝肝脏保护酶SOD、CAT、GSH-PX活性的影响[J].中国水产科学,2002,9(2):138-141.

[9]Fevolden S E ,Roed K H.Cortisol and immune characteristics in rainbow trout (Oncorhynchusmykiss) selected for high or low tolerance to stress [J].J Fish Biol ,1993 ,43 :919 - 930.

[10]王文博,汪建国,李爱华,等 .振荡胁迫后鲫血液皮质醇和溶菌酶水平的变化[J].水生生物学报,2004,28(6):682-684.

[11]Demers N E,Bayne C J.The immediate effects of stress on hormones and plasma lysozyme in rainbow trout [J].Developmental amp; Comparative Immunology,1997,21:363-373.

[12]符华林.中药调节动物免疫作用的研究进展[J].兽药与饲料添加剂,2002,7(4):30-34.

[13]王文博,李爱华,汪建国,等.拥挤胁迫对草鱼非特异性免疫功能的影响[J].水产学报,2004,28 (2):139-144.

[14]Montero D,Marrero M,Izquierdo M S,et al.Effect of vitamin E and C dietary supplementation on some immune parameters of gilthead seabream (Sparesaerata) juveniles subjected to crowding stress[J].Aquaculture,1999,171:269-278.

[15]Rotllant J,Pavlidis M,Kentouri M,et al.Non-specific immune responses in the red porgyPagruspagrusafter crowding stress[J].Aquaculture,1997,156:279-290.

[16]尾畸久雄(许学龙等译).鱼类血液与循环生理[M].上海:上海科学技术出版社,1982:6-96.

[17]Wedemeyer G A.Physiological response of juvenile coho salmon (Oncorhynchuskisutch) and rainbow trout (Sabnogairdneri) to hanlding and crowding stress in intensive fish culture [J].Fish Res Board Can,1976,33:2699-2702.

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

[19]Pottinger T G.Changes in blood cortisol,glucose and lactate in carp retained in anglers' keepnets [J].J Fish Biol,1998,53:728-742.

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

[21]Vander Boon J,van den Thillart G E,Addink A D F.The effects of cortisol administration on intermediary metabolism in teleost fish[J].Comp Biochem Physiol,1991,100A:47-53.

[22]McDonald D G,Milligan C L.Chemical properties of the blood[A].Hoar W S,Randall D J,Farreil A P.Fish Physiology[C].San Diego:Academic Press,1992:55-133.

[23]Jyothi B,Narayan G.Effect of phorate on certain protein profiles of serum in freshwater fishClariasbalrachus[J].Environ Biol,1997,18 ,137-140.

[24]Wedemeyer G A,McLeay D J.Methods for determining the tolerance of fishes to environmental stressors [A].Pickering A D,Stress and Fish[C].London:Academic Press,1981:247-275.

10.3969/j.issn.1673-1409(S).2012.04.008

SQ17;Q959.486

A

1673-1409(2012)04-S028-05

2012-03-01

国家“十二五”科技支撑计划项目(2011BAD13B07);天津市科技支撑重点项目(11ZCKFNC00400)。

孙学亮(1984-),男,天津人,硕士,助理实验师,主要从事养殖水域生态学研究。

邢克智,E-mailkzxing@yahoo.com.cn。

猜你喜欢
舌鳎溶菌酶基转移酶
氨基转移酶升高真有这么可怕吗
半滑舌鳎“鳎优1号”新品种选育及高雌苗种生产填补国内空白
偶氮类食品着色剂诱惑红与蛋溶菌酶的相互作用研究
法尼基化修饰与法尼基转移酶抑制剂
不同规格半滑舌鳎的生长比较
海藻酸钠固定化重组川芎咖啡酸-3-O-甲基转移酶
DNA甲基转移酶在胚胎停育绒毛组织中的表达差异及临床意义
饲料维生素C含量对半滑舌鳎抵抗迟缓爱德华氏菌感染的影响
雄性半滑舌鳎GH基因多态性与激素水平及生长性状相关性分析
动物型溶菌酶研究新进展