黄芪、甘草和茯苓对施氏鲟热应激状态下生长及血液生化指标的影响

2018-03-22 06:43线婷王荻刘红柏
水产学杂志 2018年1期
关键词:谷草转氨酶常温

线婷,王荻,刘红柏

(1.中国水产科学研究院黑龙江水产研究所,黑龙江 哈尔滨 150070;(2.南京农业大学无锡渔业学院,江苏 无锡214081)

鲟是世界上最古老的原始大中型经济鱼类,生活在亿万年前的白垩纪时期,被称为“活化石”。多数种类个体大,为亚冷水性鱼类,喜栖息于寒带和温带盐度较低的水体中[1]。施氏鲟Acipenser schrenckii肉质白而嫩,味道鲜美[2],是我国黑龙江流域的大型经济鱼类。

鲟作为一种名优经济鱼类,养殖产业飞速发展,但运输和高温应激等对产业的发展有不利影响[3]。鲟的生存温度最高为30℃,水温高于28℃时生长与摄食减缓甚至停止[4]。而施氏鲟的最适水温为15~27℃[5],高温会抑制其非特异性免疫功能[6],进而大批死亡。长期使用抗热应激药物,会出现药物残留和对人体有害的副作用。目前,越来越多的研究致力于研发安全有效的抗热应激药物。

天然中草药含有有机酸、鞣质、生物碱、黄酮、苷类、无机盐等营养活性物质,能促使机体代谢和蛋白质的合成,改善肌肉品质,提高免疫力和抗应激能力[7,8]。中草药还可促进水产动物摄食,提高增重率,集营养性与药物性于一身,受到广泛关注[9]。

据报道,摄食添加1%黄芪饲料的银鲫Carassius auratus gibelio的增重率比对照组高7.36%[10],饲料中添加适量的黄芪能显著促进银鲫血清溶菌酶和超氧物歧化酶(SOD)的活性[11]。张洪玉等[12]的研究表明,甘草可有效促进鲟的增长。陈忻等[13]的研究表明,饲料中加入甘草提取物可有效提高鱼体抗病能力。茯苓多糖具有调节动物的非特异性免疫功能和抗肿瘤等多种功效[14]。由茯苓、党参等药用植物配伍而成的中药复方可增强施氏鲟的抗热应激能力[3]。本试验通过检测黄芪、甘草和茯苓三种中草药对施氏鲟的生长以及高温热刺激后血液生化指标的变化,以探索能有效地提高施氏鲟生长和抗热应激能力的中草药制剂。

1 材料与方法

1.1 材料

试验用中国水产科学研究院鲟鱼繁育技术工程中心提供的健康非免疫1+龄施氏鲟,平均体质量为0.09~0.10 kg。试验用中药购自哈药集团世一堂药店,烘干粉碎后备用。

1.2 方法

1.2.1 中药方剂及药液的制备

称取黄芪、甘草和茯苓三种中药各100g,放入砂锅中加水浸泡30min,第1次熬45min,将药汁倒出,加水后再熬30min,过滤,将2次药汁合并浓缩成100mL。1mL药液相当于1g方剂的水煎剂,经高压灭菌后存放于4℃冰箱中备用。

1.2.2 施氏鲟的饲养及样品采集

在水温22℃下,将施氏鲟在室内0.90m×0.50m×0.45m水族箱中预饲2周。每天按鱼体质量的2.0%投喂全价基础饲料。试验期间,每天给施氏鲟口灌黄芪、甘草和茯苓单方药液,剂量分别为0.3g/kg、0.24g/kg和0.3g/kg体质量,连续给药21d。给药结束后,取半数鱼放入30℃控温水族箱中热刺激2 h,然后与在正常水温22℃下饲养的施氏鲟一同尾静脉采血,低温静置30min,4 000 r/min离心15min,收集上层血清,保存在-80℃冰箱中备用。

1.3 各项指标的测定

1.3.1 生长指标的测定

给药第 7d、10d、14d、21d 时分别测定施氏鲟的体质量,计算其增重率。

1.3.2 生化指标的检测

采用Beckman公司生产的SYNCHRONCX4 PRO全自动生化分析仪检测谷丙转氨酶、谷草转氨酶、乳酸脱氢酶、谷丙/谷草、碱性磷酸酶的活性和总胆红素、甘油三脂、总胆固醇、尿素氮、肌酐、尿素氮/肌酐、尿酸的含量。

1.4 数据处理

各项酶活性数据采用SPSS软件最小显著差数法(LSD)进行处理。生化指标采用SPSS统计软件中的单因子方差分析进行统计,采用邓肯氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 施氏鲟增重率变化

由表1可知,茯苓组施氏鲟的平均末体质量明显高于其他各组。在7d、10d、14d、21d时,茯苓组施氏鲟的增重率最高,分别为(14.33±5.33)%、(18.33±5.28)%、(31.92±7.87)%和(38.67±9.16)%。而在7d、10d、14d时黄芪组施氏鲟的增重率最低。10d时黄芪组有所增长为(8.67±6.27)%,比其他组低。14d时黄芪组略低于甘草组,而21d时对照组、黄芪组与甘草组几乎持平。在10d时茯苓组与对照组持平,其他时间均高于其他各组。各中药单方组施氏鲟平均末体质量均高于对照组。

2.2 血清中4种酶活性的变化

对照组及试验组施氏鲟血清中碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性及谷丙谷草比值见表2。由表2可知,施氏鲟血清中谷丙转氨酶活性甘草常温组最高[(133.25±64.36)IU/L],对照高温组最低[(68.25±29.33)IU/L],甘草常温组和高温组施氏鲟均显著高于对照高温组(P<0.05),茯苓常温组也显著高于对照高温组(P<0.05)。谷草转氨酶活性对照高温组最大[(1 176.67±245.42)IU/L],黄芪常温组最小[(697.50±81.39)IU/L],对照高温组显著高于对照常温组(P<0.05),黄芪高温组与常温组均显著低于对照高温组(P<0.05)。施氏鲟血清中谷丙谷草比值对照常温组最低[(6.91±3.04)IU/L],对照高温组最高[(15.79±10.67)IU/L],对照高温组显著高于对照常温组(P<0.05),黄芪常温组与高温组均显著低于对照高温组(P<0.05),茯苓常温组显著低于对照高温组(P<0.05)。施氏鲟血清中碱性磷酸酶活性甘草高温组最高[(234.25±51.47)IU/L],黄芪高温组最低[(123.75±28.36)IU/L],甘草高温组显著高于对照常温组和黄芪高温、常温组(P<0.05)、茯苓高温组显著高于对照常温组(P<0.05)和黄芪高温、常温组。施氏鲟血清中乳酸脱氢酶活性甘草高温组最高[(2 355.00±629.33)IU/L],黄芪常温组最低[(1225.00±133.79)IU/L],其中黄芪常温组、黄芪高温组均显著低于对照高温组(P<0.05),甘草常温组与高温组均显著高于黄芪常温组、黄芪高温组(P<0.05),茯苓高温组显著高于黄芪常温组(P<0.05)。

2.3 血清中各种活性物质含量的变化

对照组及试验组施氏鲟血清中总胆红素、甘油三脂、总胆固醇、尿素氮、肌酐尿酸含量及尿素氮与肌酐含量比值见表3。由表3可知,鲟血清中总胆红素值黄芪常温组最高,对照常温组最低。甘油三酯含量对照常温组最高,茯苓高温组最低。总胆固醇黄芪高温组最高,黄芪常温组最低。施氏鲟血清中尿素氮含量茯苓高温组最高,黄芪常温组最低,茯苓高温组显著高于黄芪常温组(P<0.05)。施氏鲟血清中肌酐含量茯苓高温组最高,黄芪常温组最低。施氏鲟血清中尿酸含量黄芪常温组最高,对照常温组最低,黄芪常温组显著高于其他各组(P<0.05)。施氏鲟血清中尿素氮与肌酐比值黄芪常温组最大,对照常温组最小。

表1 灌服中草药后不同时间施氏鲟的增重Tab.1 Weight gain in Amur sturgeon administrated orally by the Chinese herb medicines at different time

表2 灌服中草药21d对施氏鲟血清中碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性及谷丙谷草比值的影响Tab.2 The activities of alkaline phosphatase,lactate dehydrogenase,glutamic-pyruvic transaminase(GPT)and glutamicoxalacetic transaminase (GOT)and GPT/GOT ratio in the serum of Amur sturgeon administrated orally by Chinese herbal medicines for 21 days

表3 灌服中草药后施氏鲟血清中总胆红素、甘油三脂、总胆固醇、尿素氮、肌酐含量及尿素氮与肌酐含量比值Tab.3 Contents of total bilirubin,triglyceride,total cholesterol,urea nitrogen and creatinine and ratio of urea nitrogen to creatinine content in serum of Amur sturgeon administrated orally by Chinese herbal medicines

3 讨论

3.1 中药方剂对施氏鲟生长的影响

中草药制剂不仅能提高水产动物的抵抗力,防治疾病,还能促进鱼类生长,兼具药用和营养双重作用[15]。茯苓对施氏鲟的增重效果很好,甘草略次之。黄芪促进施氏鲟增长的作用不及茯苓可能是适口性差,但在14d后增长也开始逐渐增加。黄芪、甘草、茯苓组施氏鲟的终末体质量与对照组相比均有提高,表明三种中药单方均可促进施氏鲟生长。

3.2 中药方剂对施氏鲟血清中酶活性的影响

血清中酶活性的变化可以反映机体代谢和物质转化的状态。当细胞遭受破坏或酶合成量增加时,细胞内的酶进入血液中,使血清中酶的活性显著升高[16]。本试验结果显示,受到甘草催化的施氏鲟血清中谷丙转氨酶活性显著高于对照高温组;黄芪作用下谷草转氨酶显著低于对照高温组。鱼类主要通过联合脱氨基作用满足机体需要,谷丙转氨酶和谷草转氨酶为氨基酸代谢中的关键酶,其活力体现了氨基酸代谢程度[17],在蛋白质代谢中起重要作用。他们的活性变化也可以反映肝细胞受损伤的程度。正常情况下,血清中转氨酶活性较小,当组织发生病变或者受到损伤,血清中谷丙转氨酶和谷草转氨酶浓度显著提高。

本实验结果显示,甘草常温高温组和茯苓常温组施氏鲟谷丙转氨酶的活性显著高于对照高温组。在高温刺激后,高温对照组施氏鲟血清中谷草转氨酶显著升高,而黄芪常温组低于对照常温组,高温组显著低于对照高温组。甘草茯苓常温组施氏鲟血清中谷草转氨酶的活性高于对照常温组,而经过热刺激后,数值仍在升高。这表明黄芪对肝脏有一定保护作用。而甘草和茯苓给肝脏的代谢造成一定的负担。碱性磷酸酶是一种直接参与生物体代谢过程的磷酸单酯水解酶。它调控生物体的钙磷比例,参与骨化和蛋白质的合成和分泌途径,在骨骼形成和脂类代谢中起到重要作用[18]。黄芪作用的碱性磷酸酶在经过热刺激后有所降低,而甘草和茯苓组则显著高于对照组,说明甘草和茯苓可以有效促进施氏鲟机体代谢,高温热刺激后无明显变化[19]。乳酸脱氢酶是一种糖酵解酶,大量存在于肾脏中[20]。黄芪催化的血清中乳酸脱氢酶虽然受到热刺激后有所升高,但显著低于对照组,说明黄芪有保护肾脏的作用。

3.3 中药方剂对施氏鲟血清中活性物质含量的影响

胆红素主要由衰老的红细胞在肝、脾和骨髓等网状内皮系统内破坏降解生成,通过肝肠循环排出体外。血液中总胆红素含量的变化可指示肝的受损情况[21]。血液中尿素、尿酸和肌酐含量均可用于指示肾脏功能的受损情况[22]。血清内尿酸浓度可在一定程度上反映药物对动物心血管等的影响[20]。本试验中,高温刺激下,各组总胆红素含量与对照组相比均有所下降但不显著;尿素氮与肌酐比值呈下降趋势,但不显著;血清中总胆固醇和甘油三酯含量变化不明显,说明甘草和茯苓对于肝脏和肾脏无明显的保护效果。黄芪可有效保护鱼体心血管,高温刺激下无显著变化。

3.4 小结

三种中药单方均可促进施氏鲟的生长。甘草和茯苓可促进施氏鲟机体代谢,高温刺激下稳定性良好,但可能给肝脏代谢造成一定负担,用药剂量还有待研究。黄芪能促进鱼体对热应激迅速做出反应,保护肝肾免受损伤,有效保护鱼体心血管,高温刺激下无显著变化。

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