匙吻鲟卵黄囊仔鱼生长及抗氧化能力研究

秦国兵，安元银，莫显义，姚俊杰*，杨通枝

(1.贵州大学 动物科学学院水产系，贵州 贵阳 550025；2.贵州省水产技术推广站，贵州 贵阳 550003；3.贵州省罗甸县水产站，贵州 罗甸 550100)

匙吻鲟(Polyodonspathula)俗称鸭嘴鱼，是一种滤食性淡水经济鱼类，适应性强，生长迅速，以摄食浮游动物为主[1]。我国引进匙吻鲟有20余年，但苗种培育成活率低仍是目前解决大规模养殖的关键瓶颈[2]。影响鱼类生长的因素很多，不同鱼类生长的差异，主要是由其生长遗传潜力、生活环境、饵料(营养)及外界因子的不同等因素所决定，所以不同的鱼类常会有不同的生长过程、生长方式和生长特点[3]。为了维持种群持续繁衍，鱼类在长期进化中形成了一种存活策略和个体发育机制，即优先发育那些对存活起首要作用的器官[4]，并且这种生长的优先性会随着个体的发育而改变。其中，在鱼类早期发育过程中各器官的生长普遍表现出异速生长现象[5]，以这种异速生长特征确保最重要的器官优先发育[6]。

抗氧化酶系统能在鱼类生长过程中，消除机体代谢产生的活性氧自由基， 对增强吞噬细胞防御能力和机体免疫功能具有重要作用。仔鱼适应环境能力有限，对环境变化非常敏感，外界环境如水温、溶解氧、饵料营养成分[7]变化，易使鱼体内活性氧含量及抗氧化酶活性发生变化，产生应激反应。若长期处于应激状态必然导致机体免疫防御能力和抗病力下降，影响仔鱼的正常生长[8]，造成仔鱼大量死亡。目前，有关匙吻鲟的研究主要集中于生物学观察、养殖及繁殖技术、肉质评价、消化酶及生长规律等[9-13]。关于匙吻鲟仔鱼发育阶段生长与抗氧化能力变化关系相关研究还未见报道。为了更好了解贵州地区匙吻鲟鱼苗培育生长及抗氧化能力变化情况，本研究旨在针对卵黄囊仔鱼的生长及抗氧化酶活力的检测，以期为匙吻鲟早期发育生物学和抗氧化生理提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

实验材料来自贵州罗甸县匙吻鲟养殖基地，从出膜第3天暂养室内水泥池 (8×3×1) m，采用微流水养殖，培育期间保证溶氧不低于5 mg/L，总氨氮值小于0.2 mg/L，平均水温18.5℃，pH 6～7。放养密度为900尾/m3，出膜第6 天投喂生物饵料，直至出膜10 d，整个培育过程中未对匙吻鲟进行驯化。每天对同一批鱼苗随机抽取10尾鱼样观察，同时，测定全长及体重等形态指标；并取出膜后第3～10 d仔鱼样品保存-20℃，用于酶活力测定。酶活性测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。

1.2 方法

用Motic SML-168 型体视显微镜观察和拍照。从出膜3日龄开始每天随机抽取10尾仔鱼苗作为观察材料，用Motic Images Advanced 3.2软件拍照并测量全长、口宽、吻长、眼径等各个指标，精确到0.01 mm，所有量度指标以平行或垂直于鱼体水平轴为基准。取全仔鱼匀浆后取上清用于酶活分析。

1.3 数据处理

头部器官与全长关系用异速生长模型，以幂函数方程即异速生长方程y=axb计算[14]，以卵黄囊期仔鱼全长为自变量x，y为与相对应的各种器官长度，a为y轴截距，b为异速生长指数。当b =1时，为等速生长，此时仔鱼器官的生长与全长等比例增长；b>1时，为快速生长，此时器官的生长要比全长生长快；b<1时为慢速生长，此时器官的生长比全长生长慢。数据用SPSS 19.0软件进行回归参数拟合，结果以平均值±标准误(mean±SE)表示，P<0.01或P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 匙吻鲟卵黄囊仔鱼生长情况

2.1.1形态特征 匙吻鲟仔鱼一些主要形态特征见表1，对匙吻鲟仔鱼培育期间，随机抽取10尾仔鱼进行常规生物学测量，全长范围在(10.028±0.627～18.090±0.950)mm，体重范围在(0.008±0.001～0.028±0.006)g。

2.1.2全长、体质量生长情况 匙吻鲟卵黄囊期仔鱼全长、体质量与日龄的关系见图1，通过曲线模拟分析得出，仔鱼全长随日龄的变化曲线符合幂函数生长，生长方程为：L=6.113x0.469(3≤x≥10)，R2=0.996；仔鱼体质量随日龄的变化曲线符合二次函数生长，生长方程为：W=0.0004x2-0.002x+0.01(3≤x≥10)，R2=0.982。全长(L)与体质量(M)的回归分析见图2，呈幂函数生长，生长方程为W=6.3004L2.041，R2=0.814。

2.1.3头部器官与全长生长的关系 头部器官与全长的生长关系见图3、4、5和6。吻长(图3)、口宽(图4)、眼径(图5)和眼间距(图6)的异速生长指数b分别为1.782、1.043、2.990和1.439。口宽、吻长和眼间距异速生长指数与1之间均具有显著性差异(P<0.05)，表现出快速生长，眼径异速生长指数与1之间差异不显著(P>0.05)，表现为等速生长，但均没有出现生长拐点。

表1 匙吻鲟卵黄囊仔鱼的可量性状Tab.1 The values of measurable characters in Polyodon spathula during the growth form of larvae

图1 匙吻鲟卵黄囊仔鱼全长、体质量与日龄的关系Fig.1 The relationship between weight, total length and day age of P. spathula yolk-sac larvae

图2 匙吻鲟卵黄囊仔鱼全长与体质量函数关系Fig.2 The function relationship between weight and total length of P. spathula yolk-sac larvae

图3 匙吻鲟卵黄囊仔鱼口宽与全长关系Fig.3 The relationship between mouth width and total length of P. spathula yolk-sac larvae

图5 匙吻鲟卵黄囊仔鱼眼径与全长关系Fig.5 The relationship between eye diameter and total length of P. spathula yolk-sac larvae

图6 匙吻鲟卵黄囊仔鱼眼间距与全长关系Fig.6 The relationship between eye distance and total length of P. spathula yolk-sac larvae

2.2 匙吻鲟卵黄囊仔鱼抗氧化能力变化

2.2.1仔鱼T-SOD与CAT活性变化 匙吻鲟卵黄囊仔鱼超氧化物歧化酶与过氧化氢酶活性变化见图7和图8。仔鱼从出膜3天到5天T-SOD和CAT活性均显著升高(P<0.01)，出膜6天均出现最大值。T-SOD在出膜6天后开始下降，到出膜10天到达最低值(图7)，CAT在出膜7天出现最低值，之后出现上升现象(图8)。

图7 匙吻鲟卵黄囊仔鱼T-SOD活性变化Fig.7 The changes of catalase activity of P. spathula yolk-sac larvae

图8 匙吻鲟卵黄囊仔鱼CAT活性变化Fig.8 The changes of superoxide dismutase activity of P. spathula yolk-sac larvae

柱图上不同小写字母表示不同日龄间有显著差异(P<0.05)，相同小写字母表示不同日龄间无显著差异(P>0.05)。

2.2.2仔鱼T-AOC与MDA含量变化 匙吻鲟卵黄囊仔鱼总抗氧化能力与丙二醛含量变化见图9。仔鱼T-AOC在出膜3～9日龄逐渐升高，直至卵黄囊消失前出现下降，差异不显著(P>0.05)。仔鱼的MDA含量从出膜3～9日龄天逐渐降低，直至卵黄囊消失前出现显著升高(P<0.01)。

图9 匙吻鲟卵黄囊仔鱼T-AOC与MDA含量变化Fig.9 The changes of total antioxidative capacity and malondialdehyde content of P. spathula yolk-sac larvae

柱图上不同小写字母表示不同日龄间有显著差异(P<0.05)，相同小写字母表示不同日龄间无显著差异(P>0.05)；线图上不同大写字母表示不同日龄间有显著差异(P<0.01)，相同大写字母表示不同日龄间无显著差异(P>0.05)

3 结论与讨论

3.1 匙吻鲟卵黄囊仔鱼头部器官生长特点

异速生长指生物体某一特征的相对生长速率不等于第二种特征的相对生长速率，身体各个功能器官表现出了生长不同步的现象，是动植物长期适应外界环境所进化保留下来的发育特征[15～16]，在鱼类早期发育中，特别是刚出膜仔鱼，为适应生活环境，必须优先发育相关的器官，提高存活率，在长期进化中形成了个体发育机制和生存策略。仔鱼早期发育和器官分化是个极其重要而又复杂的过程，包括形态发生，身体外形、体内新陈代谢和生活行为等变化[17]，所有这些变化都是对外界恶劣生活环境的适应性选择，而这种选择在仔鱼早期发育过程中主要体现在一些功能器官如感觉、摄食、游泳等器官快速的生长。匙吻鲟卵黄囊仔鱼在自然发育中，随日龄的增长，口宽、吻长和眼间距相对于全长快速生长，眼径相对于全长等速生长。仔、稚鱼摄食能力的强弱与口宽、吻长的发育和完善程度密切相关。仔鱼开口摄食后内源营养物质的不断消耗，亟需进食以保证正常的发育。匙吻鲟仔鱼在出膜6日龄左右开口，10日龄左右卵黄完全消失，表明匙吻鲟仔鱼从6 d至10 d是一个混合营养时期。仔鱼从出膜3日龄开始至10日龄，口裂宽相对全长呈现快速增长，而相比吻长，口宽的生长指数比较大，这或许与早期仔鱼进食方式相关，即在较大的口裂前提下吞食更多的食物来满足生长。通过口宽的生长来增加捕食能力，这结果也表明，在这一时期，口裂宽的快速增长与仔鱼完全转变为外源营养是同时进行的，类似的结果在对大黄鱼[18]的研究中也得到了证实。

视觉器官——眼睛的发育程度直接关系到仔、稚鱼摄食和逃避敌害的效率。研究表明，施氏鲟[19]和西伯利亚鲟[20]眼睛分别在2日龄和3～4日龄便完成了快速生长阶段。匙吻鲟仔鱼眼径在3日龄至10日龄相对于全长等速生长，这暗示了眼睛已完成了优先发育，进入次要发育阶段。研究表明， 一旦器官生长优先顺序完成，就会进入趋向于与全长等速的生长阶段[21～22]。由此可见，匙吻鲟仔鱼从胚胎发育到出膜3日龄时，眼的发育已经较为成熟。

3.2 匙吻鲟卵黄囊仔鱼抗氧化能力变化特点

匙吻鲟卵黄囊仔鱼在出膜6日龄左右开口，10日龄左右卵黄完全消失，随日龄的增长，抗氧化能力逐渐增加，抗氧化损伤逐渐降低。少量氧自由基(reactive oxygen species，ROS)，是生物体所必需的，但过多的ROS如果不能被及时清除，它们将会攻击各种生物大分子，引起生物体各种生理病变，进而影响生长。抗氧化防御系统存在于所有需氧生物细胞内，而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等是生物体内清除氧自由基的重要抗氧化酶。匙吻鲟卵黄囊仔鱼在开口摄食前，随着出膜时间的延长，其各项生理机能不断完善，代谢加强，使得耗氧率不断增加，产生的自由基也越多，为保证机体内自由基的动态平衡，机体必须清除过多的自由基，这是SOD、CAT在内源营养期显著升高的原因。进入混合营养期后， SOD开始下降，可能是摄取的生物饵料中抗氧化物质(如Vc)可以直接清除自由基[23]，而CAT在进入混合营养期降到最低后又逐渐升高，CAT是H2O2的清除剂，因此它的高活性表明系统中大量过氧化氢的存在，混合营养期CAT逐渐增多，可能是饵料刺激机体产生大量的H2O2，但需进一步研究。由此可见，匙吻鲟卵黄囊仔鱼的不同发育阶段是由不同种类的抗氧化酶发挥抗氧化作用来提高抗氧化能力。

3.3 匙吻鲟卵黄囊仔鱼生长与抗氧化能力变化关系

仔鱼早期的生长发育是个极其重要而又复杂的过程，也是生命周期中脆弱阶段，其在发育过程中生理代谢活动十分活跃，以进行细胞增殖和组织器官构建等重要生命活动。代谢过程中会产生大量的自由基，为了保证发育的顺利，早期发育阶段中的抗氧化防御系统将会及时清除。不同生长阶段抗氧化系统的效应对于鱼类的正常发育起着非常重要的作用。机体内抗氧化防御系统可能随发育状态和生物体的生理特征而改变[24]。仔鱼发育阶段抗氧化能力的强弱与其健康程度密切相关。研究表明，尖吻鲈(Latescalcarifer)从出膜至25天中CAT活性逐渐降低， SOD的活性无显著变化[25]，大菱虾从出膜至11天的发育过程中， CAT和GSH-Px活性呈逐渐升高的趋势，SOD逐渐降低的趋势[26]。匙吻鲟卵黄囊仔鱼随生长的进行，总抗氧化能力逐渐增加，在完全转变为外源营养之前出现下降现象，相关研究表明，生物摄入的食物在生成能量的同时也不断产生ROS[27]，表明匙吻鲟仔鱼在卵黄囊期间摄食器官不断完善，摄食外源饵料增多，同时，也表明不同的水生生物及不同阶段抗氧化能力变化不一样。

致谢：感谢罗甸县匙吻鲟养殖技术公司提供场所，感谢公司工作人员在实验期间给予的帮助。

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