甘氨酸和精氨酸对鱼类抗缺氧能力的影响①

李 倩

(青海民族大学预科教育学院 青海西宁 810007)

捕捞作业、生存环境的改变以及水质污染等应激源，都会促使水产生物产生应激反应。氨基酸能够有效增强各种水产生物的抗应激能力，有效降低水产养殖的风险与损失。现阶段，应用氨基酸增强水产生物的抗应激能力已经成为重要的研究方向之一。有研究显示，血液中的一氧化氮水平及其耐缺氧时间会受到L-精氨酸溶液浓度的影响。与空白组相比，L-精氨酸灌胃组处理的小白鼠常压和减压耐缺氧时间能够有效延长，表现出较为显著的耐缺氧效果。而鱼类使用精氨酸后抗缺氧方面的影响研究相对较少。

1 甘氨酸和精氨酸简述

甘氨酸又叫作氨基乙酸，属于20个蛋白氨基酸分子中的一种，质量最小。甘氨酸不是鱼类必需的氨基酸，属于中枢神经系统中的抑制性神经递质[1]。前人研究表明，处于游离状态的甘氨酸能够有效保护生物体细胞。甘氨酸能够在很大程度上保护缺氧大鼠的心肌细胞，但其对鱼类抗缺氧能力的影响研究却相对较少[1]。

精氨酸属于鱼类不可或缺的一类氨基酸。在鱼类生理与病理方面，氨基酸是非常重要的内源性信息高活性分子(即一氧化氮)的单一供氮前体，其通过自身或一氧化氮能够在很大程度上影响到生物机体的免疫系统以及神经系统等[2]。

2 试验材料

鱼类：试验鱼类有3种，其中，草金鱼体重1.5 g左右、体长6.3 cm左右，圆尾斗鱼体重量1.2 g左右、体长5.6 cm左右，中华鳑鲏体重0.5 g左右、体长3.5 cm左右。

药品：A108220甘氨酸和A110749 L-精氨酸，均由北京市某医药试剂企业制备。

仪器：10 mL移液管、300 mL锥形瓶、温度计、电子天平、洗耳球等。

缺氧水：把烧开的自来水注满容器，然后加盖密封，等自然冷却后获得的水就是缺氧水[3]。

3 试验方法

3.1 甘氨酸对圆尾斗鱼和中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

在300 mL锥形瓶内注满已经制备好的缺氧水，加入甘氨酸。其中，圆尾斗鱼试验的甘氨酸浓度设0(CK)、4.01、5.33、6.64、7.96 和 9.27 μg/mL 计6个处理；中华鳑鲏试验的甘氨酸浓度设0(CK)、0.33、0.54、0.98、1.85、3.59 μg/mL共6个处理。每个锥形瓶中均放入10条鱼。利用塑料膜将各个锥形瓶的瓶口密封，并确保瓶中无气泡，然后将这些锥形瓶倒置在装有一定水量的瓷盘内。

在同一时间内，对同一批鱼先后重复操作上述试验3次。观察各鱼的死亡时间。分析不同浓度甘氨酸对圆尾斗鱼和中华鳑鲏抗缺氧能力的影响。

3.2 精氨酸对草金鱼和中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

在300 mL锥形瓶内注满已经制备好的缺氧水，加入精氨酸。其中，草金鱼试验的精氨酸浓度设0(CK)、13.26、14.13、14.89、15.76和 16.63共 6个处理；中华鳑鲏试验的精氨酸浓度设0(CK)、8.93、9.79、10.65、11.52、12.39共6个处理。每个锥形瓶中均放入10条鱼。利用塑料膜将各个锥形瓶的瓶口密封，并确保瓶中无气泡，然后将这些锥形瓶倒置在装有一定水量的瓷盘内。

在同一时间内，对同一批鱼先后重复操作上述试验3次。观察各条鱼的死亡时间。分析不同浓度精氨酸对草金鱼和中华鳑鲏抗缺氧能力的影响。

3.3 数据的统计分析

通过平均数±标准差来表示观察到的相关数据，并利用SPSS软件来统计分析各组试验间存在的差异。存活时间延长率(%)=(试验组平均存活时间-对照组平均存活时间)/对照组平均存活时间×100%。

4 结果与分析

4.1 甘氨酸对圆尾斗鱼抗缺氧能力的影响

甘氨酸处理的圆尾斗鱼存活时间均＞CK，存活时间提升率为3.78%～20.76%(表1)。表明使用不同浓度的甘氨酸均可以延长圆尾斗鱼缺氧存活的时间。本研究结果与陈竞等[2]的研究结果一致。其中，5.33、6.64、7.96 μg/mL浓度处理的存活时间提升率分别为19.77%、20.76%、16.89%，三者指标值均明显＞其他2个浓度处理，可以看出，甘氨酸使用浓度为5.33～7.96 μg/mL时可以大大增强圆尾斗鱼的抗缺氧能力。

表1 甘氨酸浓度对圆尾斗鱼抗缺氧能力的影响

4.2 甘氨酸对中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

甘氨酸处理的中华鳑鲏存活时间均＞CK，存活时间提升率为1.06%～19.23%(表2)。表明使用不同浓度的甘氨酸均可以延长中华鳑鲏缺氧存活的时间。其中，0.98 μg/mL浓度处理的存活时间提升率最高，其次是0.54 μg/mL浓度处理(16.14%)，二者指标值均明显＞其他3个浓度处理，可以看出，甘氨酸使用浓度为0.54～0.986 μg/mL时可以大大增强中华鳑鲏的抗缺氧能力。

表2 甘氨酸浓度对中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

4.3 精氨酸对草金鱼抗缺氧能力的影响

精氨酸处理的草金鱼存活时间均＞CK，存活时间提升率为5.35%～30.03%(表3)。表明使用不同浓度的精氨酸均可以延长草金鱼缺氧存活的时间。其中，14.89 μg/mL浓度处理的存活时间提升率最高，其次是14.13 μg/mL浓度处理(28.04%)，二者指标值均明显＞其他3个浓度处理，可以看出，精氨酸使用浓度为14.13～14.89 μg/mL时可以大大增强草金鱼的抗缺氧能力。

表3 精氨酸浓度对草金鱼抗缺氧能力的影响

4.4 精氨酸对中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

精氨酸处理的中华鳑鲏存活时间均＞CK，存活时间提升率为4.06%～34.83%(表4)。表明使用不同浓度的精氨酸均可以延长中华鳑鲏缺氧存活的时间。本研究结果与王斌等[2]的研究结果一致。其中，10.65 μg/mL浓度处理的存活时间提升率最高且指标值均明显＞其他浓度处理，处理的指标值(16.89%～16.95%)也明显较高，可以看出，精酸使用浓度为10.65 μg/mL时对增强中华鳑鲏的抗缺氧能力效果最好，使用浓度为8.93～9.79 μg/mL时效果很好[3]。

表4 精氨酸浓度对中华鳑鲏抗缺氧能力的影响

5 结束语

本研究结果表明，使用不同浓度的甘氨酸和精氨酸均能够增强鱼类的抗缺氧能力，但不同鱼类对甘氨酸和精氨酸浓度的响应不同。尽管甘氨酸和精氨酸在鱼类抗缺氧方面的作用机制研究还相对不足，但在鱼类等水产养殖的过程中，可根据鱼类的具体生长发育状况，立足养殖水域的具体环境特点，适量使用甘氨酸和精氨酸，以促进养殖鱼类的健康生长，进而有效提高养殖效益。

本研究中甘氨酸使用浓度为5.33～7.96 μg/mL时可以大大增强圆尾斗鱼的抗缺氧能力，使用浓度为0.54～0.986 μg/mL时可以大大增强中华鳑鲏的抗缺氧能力；精氨酸使用浓度为14.13～14.89 μg/mL时可以大大增强草金鱼的抗缺氧能力，使用浓度为8.93～10.65 μg/mL时可以大大增强中华鳑鲏的抗缺氧能力。