运输期间维生素浸泡对红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)生理生化指标的影响

2020-12-31 01:06赵慧妍王庆奎通信作者邢克智陈丽君
天津农学院学报 2020年4期
关键词:生化生理水产

赵慧妍,王庆奎,通信作者,邢克智,陈丽君

运输期间维生素浸泡对红鳍东方鲀()生理生化指标的影响

赵慧妍1,2,王庆奎1,2,通信作者,邢克智1,2,陈丽君1,2

(1. 天津农学院 水产学院,天津 300392;2. 天津市水产生态及养殖重点实验室,天津 300392)

运输操作会对鱼类造成应激胁迫,口服B族维生素、维生素C有助于鱼类缓解应激胁迫,但用上述维生素药浴是否有助于缓解鱼类的应激反应,尚未见报道。本试验在体重为(23.8±3.8)g的红鳍东方鲀()运输期间(持续30 min),用维生素B2(10 mg/L)、维生素C(3.4 g/L)药浴,对照组在运输期间不加维生素。在运输结束后第一、三、五和七天取血液和组织,检测生理生化指标。结果表明,与维生素组相比,对照组白细胞总数、淋巴细胞总数、中间细胞总数、中性粒细胞总数、红细胞压积和血小板总数显著升高(<0.05),肝胰脏超氧化物歧化酶()、溶菌酶()、天门冬氨酸氨基转移酶()、丙氨酸氨基转移酶()、乳酸()、过氧化氢酶()、丙二醛()、还原型谷胱甘肽()显著升高(<0.05),脾、显著升高(<0.05);对照组肌肉总抗氧化能力(-)、显著升高(<0.05),维生素组差异不显著;试验组肌肉、变化显著(<0.05),且对照组波动更大。结论:在30 min的运输过程中用上述维生素浸泡,有助于维持红鳍东方鲀生理生化指标的相对稳定,缓解运输对其造成的胁迫。

红鳍东方鲀;运输胁迫;维生素;生理生化指标

运输是水产养殖管理中的常规管理操作。运输过程中的拥挤、颠簸会造成水生动物产生应激反应,包括窜跳、碰撞、耗氧率骤升、体表黏液分泌增多、生理生化指标异常,从而导致体表损伤、水质恶化、内分泌紊乱、免疫力下降甚至死亡。例如,运输会造成入海的大西洋鲑(L.)幼鱼乳酸、血糖水平升高[1];损伤四指马鲅()幼鱼肝脏及脾脏[2];损伤珍珠龙胆石斑鱼(×)肝脏和心肌细胞,并增加细胞膜的通透性[3];导致长江刀鲚幼鱼()血浆皮质醇[4]以及黄颡鱼()和斑点叉尾鮰()的血糖浓度[5]显著升高。水产动物在运输过程中的密度往往较高,因此会产生拥挤胁迫。研究表明,拥挤胁迫也会对水产动物造成不利影响[6]。例如,高密度胁迫(5.9 kg/m2)导致草鱼()血清皮质醇在应激早期激增[7];高密度拥挤胁迫(20 kg/m2)能降低大菱鲆()血液中补体C3、免疫球蛋白M()、溶菌酶()水平,从而降低其免疫力[8];高养殖密度(500尾/m3)环境下吉富罗非鱼()幼鱼抗氧化能力受阻,肝脏中脂质过氧化物增加[9]。

低温运输已成为普遍采用的水产品运输方式。低温可显著降低水产品的代谢速率和应激反应,从而提高其运输成活率。例如,在15~25 ℃范围内,温度的下降通常伴随着宽鳍鱲()生理功能的下调,低温下(15 ℃)肌肉组织有氧代谢酶活性降低,线粒体功能下调导致肌肉代谢能力下降,心-鳃系统的功能降低,生理生化机能下调,代谢功能降低,导致其活跃性降低,隐匿行为提高,对食物的需求降低[10];采用低温(10~12 ℃)运输可保证黄姑鱼()亲鱼长途运输(12 h)的成活率达87%[11];较低的温度(12 ℃)有利于提升锦绣龙虾()、波纹龙虾()和杂色龙虾()长途运输存活率,在此温度下运输24~26 h的存活率高达95.42%[12]。

维生素是水生生物生长所必需的营养元素,作为重要的机体生理代谢调节因子,在水生生物抗应激、免疫等方面发挥作用。口服维生素(主要为B族维生素、维生素C)对水产动物具有重要意义,如泛酸、吡哆醇、肌醇等B族维生素可以增强鱼类非特异性免疫力和特异性免疫力[13],维生素C作为一种有效的抗应激制剂,广泛添加到饲料中可用于缓解集约化养殖过程中水产动物的应激反应[14],且维生素C可以增强鱼类的免疫力,保护吞噬细胞和周围组织,使之免遭氧化损伤[15]。鱼类可以通过渗透方式获取维生素,但药浴方面的报道很少。研究表明,将维生素C添加到水中可缓解由氨氮胁迫引起的鲤运输应激[6]。红鳍东方鲀在经历30 min的运输胁迫后,大部分生理生化指标需要168 h才能恢复正常[16]。在运输水体中添加维生素是否有助于缓解红鳍东方鲀的应激,目前还未见报道。本试验在运输水体中添加维生素B2、维生素C,在运输结束后定期检测红鳍东方鲀生理生化指标,研究维生素是否有助于缓解红鳍东方鲀的运输应激,为其科学运输提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验鱼

试验鱼为天津海升水产养殖公司循环水养殖系统中外观健康的红鳍东方鲀,体重为(23.8±3.8)g。每日喂食2次,每次饱食投喂。

1.2 试验设计

试验设2个处理,每个处理3个重复,其中维生素组在运输水体中加98%维生素B2和维生素C(35%的L-抗坏血酸-2-磷酸酯镁),二者在运输水中的终浓度分别为10 mg/L、3 400 mg/L;对照组运输水中不加维生素。试验鱼运输当日停食,平均分配到6个运输水箱中,运输密度(10.3±1.7)g/L,运输时加入冰袋降温并用气泵持续充气,运输持续30 min。运到目的地后,从每个处理中随机取108尾,放入容积为400 L的圆形水槽中驯养,每槽18尾。在驯养的第一、三、五、七天取样,每槽取9尾,用MS-222麻醉后,称重,取血液、内脏和肌肉。血液与8%肝素钠按5∶1混合抗凝。用全自动生化分析仪(URIT-2900Vet Plus)检测血液生理生化指标。组织中总蛋白()、超氧化物歧化酶()、总抗氧化能力(-)、过氧化氢酶()、丙二醛()、溶菌酶()、还原型谷胱甘肽()、天门冬氨酸氨基转移酶()、丙氨酸氨基转移酶()、总谷胱甘肽(-)、乳酸()、乳酸脱氢酶()、肝糖原,用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒检测。

试验鱼运输前饲养水温23.0 ℃、盐度7.97、溶解氧7.28 mg/L、pH 8.38;运输开始水温17.5 ℃、盐度8.03、溶解氧6.05 mg/L、pH 7.24;运输结束水温19.3 ℃、盐度7.99、溶解氧8.12 mg/L、pH 7.94;驯养期间水温(22±2)℃、盐度7.89±0.09,溶解氧(6.92±0.40)mg/L,pH(8.36±0.03)。用便携式水质检测仪(YSI Pro1020)检测水质。驯养当日不投饵,之后每日8∶00、16∶00投喂商品饲料,每次饱食投喂,并在投喂30 min后虹吸出残饵。每日9∶00和17∶00换水,每次换水2/3。驯养期间持续充气。

1.3 数据处理与统计

数据用Excel 2019处理,用SPSS 17.0软件做独立样本T检验,同一取样时间差异显著的,用*表示。对同一处理做单因素方差分析,差异显著的做Duncan’s多重比较,用不同字母表示。显著性水平为<0.05,=3。

2 结果

2.1 血液生理生化指标

如表1所示,与维生素组相比,对照组白细胞总数、中性粒细胞总数、中间细胞总数、淋巴细胞总数、血红蛋白、平均血红蛋白含量、平均血红蛋白浓度、血小板总数普遍显著升高。

表1 运输期间(30 min)用维生素浸泡对红鳍东方鲀血液生理生化指标的影响

注:*表示同一取样时间差异显著(<0.05),同一行数据标有不同字母的,表示差异显著(<0.05),下同

2.2 生化指标

如表2所示,维生素组肝胰脏在第一、五天显著低于对照组;在第一、三天显著低于对照组,第五、七天显著高于对照组;在第五天显著低于对照组;、在第三、五天显著低于对照组;在第一天显著低于对照组;在第三天显著低于对照组。与维生素组相比较,以上指标及的对照组在取样期间差异显著,维生素组差异不显著。维生素组肝胰脏、肝糖原差异显著,对照组差异不显著。试验组-、-都有显著性差异,但维生素组差异更显著。

表2 运输期间(30 min)用维生素浸泡对红鳍东方鲀肝胰脏生化指标的影响

由表3可知,维生素组脾显著低于对照组且保持稳定,而对照组脾呈显著下降趋势。维生素组脾-在第三天显著低于对照组,在第一天显著高于对照组,第七天显著低于对照组,维生素组-、、呈显著下降趋势,而对照组低于维生素组且保持稳定。试验组、都呈显著下降趋势,而维生素组差异更显著,试验组都有显著性差异,对照组波动更显著。

表3 运输期间(30 min)用维生素浸泡对红鳍东方鲀脾生化指标的影响

如表4所示,维生素组肌肉-、保持稳定,而对照组-显著下降、波动显著。维生素组、显著下降,对照组保持稳定。试验组、波动显著,且对照组显著升高。肌肉试验组没有显著性差异。

表4 运输期间(30 min)用维生素浸泡对红鳍东方鲀肌肉生化指标的影响

3 讨论

本试验在运输水体中添加维生素后,海水的pH值由8.38降低到7.24,运输结束时为7.94。添加维生素C虽然降低了海水pH值,但仍在正常海水pH值范围内,不会对试验鱼造成应激。低温运输是活鱼运输中为提高运输成活率而普遍采取的措施,本试验在运输期间适当降温,减少试验鱼的运输应激反应。鉴于温度变化可能会对试验鱼的生理生化指标造成影响,本试验的两个处理都采用低温运输,以消除温度变化对试验结果造成的干扰。

本试验结果显示,经30 min运输胁迫后,对照组白细胞、淋巴细胞、中间细胞均显著升高,维生素组差异不显著。两组中性粒细胞均显著升高,但对照组升高更显著。这表明运输胁迫后的恢复期间,红鳍东方鲀血液白细胞水平升高,而在运输期间用维生素浸泡有助于维持白细胞的相对 稳定。

血红蛋白含量越高,鱼类血液运氧能力越 强[17]。本试验中,维生素组的平均血红蛋白浓度和平均血红蛋白含量均高于对照组,且在运输后第五天、第七天显著高于对照组,表明维生素药浴有助于提高红鳍东方鲀血液运氧能力。

血小板在止血、伤口愈合、炎症反应、血栓形成等生理和病理过程中有着重要作用。本试验维生素组血小板总数普遍低于对照组,血小板分布宽度均高于对照组,说明维生素浸泡有助于血小板的相对稳定。

目前,关于维生素对活性影响的研究结果并不一致,彭翔等[18]对黑鲷()的研究中发现,随着饲料中维生素C添加量的增加活性显著升高;而艾春香等[19]和何蓝波等[20]的研究中则发现,饲料中维生素C的添加会使中华绒螯蟹()和黄鳝()的活性下降;且李勇男[6]的研究中发现,水中添加维生素C在长时间胁迫(96 h)时,会使鲤肝脏活力下降,短时间胁迫(12 h)则使其活力升高,关于维生素C对活性的影响需要从分子机制方面继续深入研究。因此,综合以上3个指标来看,维生素可以更好地维持肝胰脏和脾、以及肌肉-等抗氧化指标的稳定。

在清除自由基、保护机体免受氧化损伤过程中发挥重要作用[21]。对照组肝胰脏在4次取样时差异显著,而维生素组差异不显著。维生素组肝胰脏在第三天、第五天显著低于对照组。水中添加维生素C使鲤肝脏显著低于对照组[6],这与本研究结果类似。

含量高低能直接反映机体脂质过氧化程度的高低[22]。本试验维生素组肝胰脏、脾脏中在运输后第一、三天低于对照组,维生素组肌肉中保持比较稳定的低水平,表明维生素浸泡有助于降低红鳍东方鲀因运输胁迫导致的氧化损伤。

结论:在30 min的运输期间用维生素浸泡,有助于维持红鳍东方鲀生理生化指标的相对稳定,缓解运输对其造成的胁迫。

致谢:

衷心感谢天津海升水产养殖有限公司总经理李永祥、车间主任王金亮、黄亚冬以及天津农学院水产学院梁健老师在养殖试验过程中给予的大力协助;感谢刘桐、刘晨郦、张新敏在饲养、取样和测定过程中给予的帮助。

[1] IVERSEN M,FINSTAD B,NILSSEN K J. Recovery from loading and transport stress in Atlantic salmon(L.)smolts[J]. Aquaculture,1998,168(1-4):387-394.

[2] 刘奇奇,温久福,区又君,等. 运输胁迫对四指马鲅幼鱼肝脏、鳃和脾脏组织结构的影响[J]. 南方农业学报,2017,48(9):1708-1714.

[3] 尤宏争,石洪玥,贾磊,等. 短途运输胁迫对珍珠龙胆石斑鱼血清酶活力及葡萄糖含量的影响[J]. 经济动物学报,2018,22(2):72-77,84.

[4] 徐钢春,杜富宽,聂志娟,等. 10‰盐度对长江刀鲚幼鱼装载和运输胁迫中应激指标的影响[J]. 水生生物学报,2015,39(1):66-72.

[5] 田兴. 运输应激对黄颡鱼和斑点叉尾鮰血液生化指标和肌肉品质的影响[D]. 武汉:华中农业大学,2016.

[6] 李勇男. 水中添加维生素C缓解鲤鱼运输应激的研 究[D]. 无锡:江南大学,2016.

[7] 孙怡晴. 拥挤胁迫和亚硝酸盐胁迫对草鱼应激相关基因和泛素-蛋白酶体系统的影响[D]. 武汉:华中农业大学,2018.

[8] 殷述亭,刘宝良,黄滨,等. 拥挤胁迫对已接种疫苗的大菱鲆部分免疫和应激指标的影响[J]. 渔业现代化,2017,44(1):26-34.

[9] 强俊,徐跑,何杰,等. 氨氮与拥挤胁迫对吉富品系尼罗罗非鱼幼鱼生长和肝脏抗氧化指标的联合影响[J]. 水产学报,2011,35(12):1837-1848.

[10] 付成,彭姜岚,付世建. 温度对宽鳍鱲运动能力和行为特征的影响[J]. 生态学杂志,2018,37(6):1889-1896.

[11] 宓慧菁,逯云召,于燕光. 黄姑鱼亲鱼长途运输技术探讨[J]. 河北渔业,2018(12):29-30.

[12] 陈水春,吴勇,茅沈丽,等. 不同处理温度对3种龙虾长途运输存活率的影响[J]. 广东海洋大学学报,2018,38(5):87-92.

[13] 周小秋. B族维生素与鱼类消化吸收、免疫和抗氧化防御能力的关系研究进展[C]//中国畜牧兽医学会. 中国畜牧兽医学会会议论文集(上册). 北京:中国畜牧兽医学会,2009:135-150.

[14] 张晓林,王秋荣,刘贤德. 抗应激制剂在水产动物活体运输中的应用研究进展[J]. 渔业现代化,2018,45(3):75-80.

[15] 美国科学院国家研究委员会. 鱼类与甲壳类营养需要[M].麦康森,李鹏,赵建民,译. 北京:科学出版社,2015.

[16] WANG Q K,YANG L X,XING K Z,et al. Short-time transport stress affected biochemical parameters in[J]. Materials Science and Engineering,2019,484(1):329.

[17] 林浩然. 鱼类生理学[M]. 广州:广东高等教育出版社,1999.

[18] 彭翔. 黑鲷幼鱼饲料维生素C需求量及其对免疫功能影响研究[D]. 杭州:浙江大学,2011.

[19] 艾春香,周忠良,江洪波,等. 维生素C,E对中华绒螯蟹生殖性能的影响[J]. 水产学报,2003,27(1):62-68.

[20] 何蓝波. 维生素C对黄鳝生产性能,营养成分,抗氧化能力和免疫功能的影响[D]. 雅安:四川农业大学,2010.

[21] FINKEL T. Redox-dependent signal transduction[J]. FEBS letters,2000,476(1):52-54.

[22] MUNASINGHE D M,OHKUBO T,SAKAI T. The lipid peroxidation induced changes of protein in refrigerated yellowtail minced meat[J]. Fisheries Science,2005,71(2):462-464.

Effects of vitamin bathing on physiological and biochemical parameters in pufferfish,, during transport

Zhao Huiyan1,2, Wang Qingkui1,2Corresponding Author,, Xing Kezhi1,2, Chen Lijun1,2

(1. College of Fisheries, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300392, China; 2. Tianjin Key Laboratory of Aqua-ecology and Aquaculture, Tianjin 300392, China)

Transport manipulation can cause stress on fish, resulting in surface damage, deterioration of water quality, endocrine disorders, decreased immunity and even death. Vitamins as essential nutrients for the growth of aquatic organisms, play a role in anti-stress and immunity. Oral vitamins(mainly vitamin B, vitamin C)are important for aquatic animals, although oral administration of riboflavin and ascorbic acid contribute to relieve stress, whether these vitamins contribute to relieving fish stress via bathing has not been reported. In this test, riboflavin(10 mg/L)and ascorbic acid phosphate(3.4 g/L)were dissolved in sea water during(23.8±3.8)g transport(lasting 30 minutes). In control group, no vitamin was added in sea water during transport. Physiological and biochemical parameters in blood and tissues were assayed at 1st, 3rd, 5th, 7th day post-transport. The results showed that the total number of white blood cells, lymphocytes, intermediate cells, neutrophils, erythrocytes and platelets were significantly higher in control group than those in vitamin group(<0.05); Hepatopancreas superoxide dismutase(), lysozyme(), aspartate aminotransferase(), alanine aminotransferase(), lactic acid(), catalase(), malonaldehyde(), glutathione(), spleen,, and muscle total antioxidant capacity(-),in control group increased significantly(<0.05), and no significant difference was observed in vitamin group; Muscleandin both groups varied significantly(<0.05). In addition, muscleandin control group varied greater than those in vitamin group. In general, the physiological and biochemical parameters changes in control group after transport were obviously greater than those in vitamin group. In conclusion, bathing with riboflavin and ascorbic acid phosphate during 30-minute transport contributed to relieving transport stress of pufferfish,, which provides a reference for its practicle transport.

; transport stress; vitamin; physiological and biochemical parameters

1008-5394(2020)04-0056-06

10.19640/j.cnki.jtau.2020.04.011

S981.13

A

2019-09-11

现代农业产业技术体系专项资金资助(CARS-47);天津市应用基础与前沿技术研究计划(重点项目)(15JCZDJC33600,18JCTPJC64700,18ZXBFNC00120);天津市动植物抗性重点实验室开放基金(无编号);天津市水产产业技术体系创新团队(ITTFRS2017004,ITTFRS2019049);天津市高校“中青年骨干创新人才培养计划”和天津市高等学校“创新团队培养计划”(TD13-5089)

赵慧妍(1996—),女,硕士在读,研究方向为海水鱼营养与饲料。E-mail:759886301@qq.com。

王庆奎(1978—),男,教授,博士,研究方向为海水鱼营养与饲料。E-mail:wangqk@tjau.edu.cn。

责任编辑:张爱婷

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