區(qū)又君，范春燕，2，李加兒，于娜，2，蘇慧，2

（1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院 南海水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)部南海漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州510300；2.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海201306）

1 引言

卵形鯧鲹Trachinotusovatus是暖水性中上層魚類，廣泛分布于從紅海－東非到馬紹爾群島、薩摩亞群島之間的印度－太平洋海域，北到日本的南端，南到澳大利亞都是其分布區(qū)域；在我國(guó)，卵形鯧鲹主要生活于南海、東海和黃海［1］，為廣鹽暖水性中上層魚類，是我國(guó)華南地區(qū)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)規(guī)模最大、產(chǎn)量最高的主導(dǎo)品種之一。但是，卵形鯧鲹不耐低氧，養(yǎng)殖過(guò)程對(duì)溶解氧的要求較高，高密度養(yǎng)殖、運(yùn)輸和天氣變化等常造成其大量死亡，成為發(fā)展卵形鯧鲹高密度養(yǎng)殖的重要限制因子之一。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)卵形鯧鲹的繁殖、發(fā)育、養(yǎng)殖、良種選育、營(yíng)養(yǎng)、病害、基礎(chǔ)生物學(xué)、生理生態(tài)等方面已進(jìn)行了較深入、系統(tǒng)、全面的研究［1—14］，對(duì)耗氧率的研究主要有王剛等［15—18］關(guān)于卵形鯧鲹胚胎及早期仔魚耗氧量的研究、卵形鯧鲹幼魚耗氧率和排氨率的研究、環(huán)境因子對(duì)卵形鯧鲹幼魚耗氧率、排氨率和離體鰓組織耗氧量的影響等，在血液學(xué)研究方面，許曉娟等［19］比較研究了深水網(wǎng)箱養(yǎng)殖卵形鯧鲹雌、雄魚的血液性狀和血清生化指標(biāo)，范春燕等［20］研究了急性鹽度脅迫對(duì)卵形鯧鲹幼魚血清滲透壓的影響，而對(duì)水環(huán)境急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹血清指標(biāo)的影響研究未見(jiàn)報(bào)道。

溶解氧是水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖的限制因子，受到水體溫度、鹽度、p H等多種環(huán)境因子的綜合影響，水中溶氧量直接關(guān)系到魚類的生存、生長(zhǎng)、酶活性和代謝水平［15—18，21—22］。血清生化指標(biāo)是反映動(dòng)物環(huán)境應(yīng)激時(shí)體內(nèi)物質(zhì)代謝和組織器官機(jī)能狀態(tài)變化的一個(gè)重要特征，而溶解氧水平則明顯影響?zhàn)B殖魚類的血液指標(biāo)。關(guān)于溶解氧水平對(duì)消化酶活性及消化吸收的影響、耗氧率及溶氧脅迫對(duì)曼氏無(wú)針烏賊酶活力的影響、低溶氧量對(duì)懷頭鲇呼吸代謝耗氧率的影響等已有報(bào)道［23—25］，但急性低氧脅迫等環(huán)境因子對(duì)魚類血液學(xué)的影響則尚未見(jiàn)報(bào)道。筆者自2008年以來(lái)利用群體選育方法構(gòu)建了具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)的卵形鯧鲹基礎(chǔ)群體，本文以該選育群體為研究對(duì)象，研究急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹血清各項(xiàng)生化指標(biāo)的影響，以期為卵形鯧鲹的大規(guī)模養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其良種選育的抗逆性研究、病理和生理生化研究提供參考資料。

2 材料和方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)用魚取自南海水產(chǎn)研究所的卵形鯧鲹選育群體，共18尾，體長(zhǎng)31.40～37.10 c m，體質(zhì)量450.61～510.73 g。將魚運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，隨機(jī)分為對(duì)照組和急性低氧試驗(yàn)組2組，每組3個(gè)平行，每個(gè)平行3尾魚，在70 c m×40 c m×50 c m長(zhǎng)方形水族箱內(nèi)暫養(yǎng)2 d。實(shí)驗(yàn)用水為經(jīng)砂濾的自然海區(qū)海水，暫養(yǎng)水溫（25.0±2.0）℃，鹽度15，水中溶解氧為（5.93±0.21）mg／L，p H值為（8.5±0.3）。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

對(duì)照組充氣，使溶解氧始終保持在同一水平，為（5.93±0.21）mg／L。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，實(shí)驗(yàn)組停止充氣，使水中溶解氧在20 min內(nèi)迅速下降至窒息點(diǎn)以下，當(dāng)魚開(kāi)始煩躁不安、出現(xiàn)缺氧癥狀、臥于水底瀕臨死亡之時(shí)采樣，此時(shí)水中溶解氧為（1.94±0.02）mg／L。

2.3 血清制備及生化指標(biāo)的測(cè)定

每組全部取樣，用2.5 ml的一次性注射器從尾靜脈取血，血液于1.5 ml離心管中4℃下靜置10 min后，4 000 r／min低溫離心15 min，小心收集上層無(wú)溶血血清。血清生化指標(biāo)用全自動(dòng)生化分析儀（日立7600型）分別測(cè)定。檢測(cè)指標(biāo)包括谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶、乳酸脫氫酶、乳酸脫氫酶同工酶、堿性磷酸酶、肌酸激酶、肌酸激酶同工酶等8種血清酶，鉀（K）、鈉（Na）、氯（C1）、鈣（Ca）、鐵（Fe）、磷（P）和尿素氮（N）等7種血清離子，總蛋白、白蛋白、球蛋白、肌酐、總膽固醇、甘油三酯、葡萄糖和尿酸等。

2.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）表示，采用SPSS13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，采用t－檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析。

3 結(jié)果

3.1 卵形鯧鲹急性低氧脅迫的行為特征

當(dāng)停止充氣后，水體中溶解氧迅速下降，到達(dá)窒息點(diǎn)以下時(shí)，魚開(kāi)始出現(xiàn)缺氧癥狀，呼吸頻率增加，呼吸幅度加大，極度煩躁不安，上竄下跳和打轉(zhuǎn)，失去方向，肌肉出現(xiàn)顫抖，隨后下沉，以各種姿勢(shì)臥于水底瀕臨死亡。

3.2 急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹血清離子含量的影響

如表1所示，急性低氧脅迫后卵形鯧鲹血清離子含量與對(duì)照組相比都有不同程度的升高，其中鉀、磷、尿素氮濃度上升趨勢(shì)不明顯（p＞0.05），鈉、氯、鈣濃度與對(duì)照組相比均有顯著性差異（p＜0.05），鐵濃度極顯著高于對(duì)照組（p＜0.01）。

表1 卵形鯧鲹血清離子含量

3.3 急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹血清有機(jī)成分濃度的影響

由表2可見(jiàn)，急性低氧脅迫后，卵形鯧鲹的血清蛋白、尿酸、肌酐、血脂、血糖等指標(biāo)的變化不同，其中肌酐、尿酸極顯著高于對(duì)照組（p＜0.01），總蛋白、總膽固醇顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），葡糖糖、甘油三酯、白蛋白、球蛋白、白球比與對(duì)照組相比，無(wú)顯著差異（p＞0.05）。

表2 卵形鯧鲹血清中有機(jī)成分濃度

3.4 急性低氧脅迫下卵形鯧鲹血清酶的變化

如表3所示，卵形鯧鲹血清中乳酸脫氫酶、乳酸脫氫酶同工酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶含量與對(duì)照組相比均無(wú)顯著性差異（p＞0.05）。肌酸激酶含量極顯著高于對(duì)照組（p＜0.01），肌酸激酶同工酶含量顯著高于對(duì)照組（p＜0.05），γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶含量顯著低于對(duì)照組（p＜0.05），堿性磷酸酶略低于對(duì)照組（p＞0.05）。

表3 卵形鯧鲹血清酶含量

4 討論

4.1 急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹血清離子的影響

尾崎久雄［26］指出，魚類血液中幾種無(wú)機(jī)成分的合適范圍為：（1）鈉：占所有陽(yáng)離子的大部分，板鰓魚類大多數(shù)高達(dá)200 mmol／L以上，硬骨魚類在150～200 mmol／L之間；（2）鉀：一般在10 mmol／L以下；（3）鈣：5 mmol／L以下。（4）陰離子中氯為主要成分，板鰓魚類為200 mmol／L左右，硬骨魚類為150～180 mmol／L。本實(shí)驗(yàn)測(cè)得卵形鯧鲹對(duì)照組血液無(wú)機(jī)成分在正常情況下的數(shù)值基本在上述范圍內(nèi)。急性低氧脅迫后卵形鯧鲹血清離子含量與對(duì)照組相比都有不同程度的升高，鈉、氯離子濃度顯著增高，但都在合適范圍內(nèi)，而鐵極顯著高于對(duì)照組。筆者認(rèn)為是由于環(huán)境水體較低的溶氧水平使魚體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，使鰓的擴(kuò)散容量明顯增大，以增加有效的呼吸面積，使水中的氧更容易擴(kuò)散到血液中，嚴(yán)重的缺氧甚至使細(xì)胞受損，細(xì)胞膜的通透性加大，于是外界的離子滲透到機(jī)體中，故血清中離子含量增高，通常魚類鰓上皮對(duì)氫離子的通透性最大，依次是水、鉀、鈉、氯、鈣［27］等，所以過(guò)多的鈉、氯、鈣進(jìn)入到血液中，使其含量顯著增高。通過(guò)血液運(yùn)輸?shù)难?，絕大部分是以血紅蛋白為載體的，當(dāng)水中溶氧急速減少時(shí)，魚體為了在低氧環(huán)境中能夠攝取更多的氧氣，以維持機(jī)體正常的生理機(jī)能，因此紅細(xì)胞數(shù)量增加，血紅蛋白和氧的親和力增強(qiáng)，以運(yùn)輸更多的氧分子從而導(dǎo)致血清中鐵的含量極顯著增加。

4.2 急性低氧脅迫下卵形鯧鲹血清蛋白、血脂、血糖濃度及代謝產(chǎn)物的變化

血糖的生成除了受胰島素和腎上腺素的調(diào)節(jié)外，還要受機(jī)體的各種調(diào)節(jié)，極易受環(huán)境因子刺激而發(fā)生波動(dòng)；肌肉和肝臟以糖元形式貯存糖，在血液中則以葡萄糖形式存在，因此，血糖量在機(jī)體總是處于一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。葡萄糖是許多組織的必需燃料，因而恒定的血糖濃度對(duì)維持魚體正常的生命活動(dòng)有著重要作用，一般來(lái)說(shuō)，運(yùn)動(dòng)活潑的魚類較運(yùn)動(dòng)遲緩或底棲性的魚類血糖值高，棲息于流水環(huán)境中的魚類較在靜水環(huán)境中的為高［26］。在本研究中，急性低氧組血糖含量略高于對(duì)照組，可能是由于外界水環(huán)境溶氧量降低而使魚體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)，通過(guò)腎上腺素的調(diào)節(jié)作用促使較多的血液進(jìn)入次級(jí)鰓瓣進(jìn)行氣體交換，腎上腺素的分泌導(dǎo)致血糖升高，同時(shí)也說(shuō)明肝糖元分解增加。甘油三酯、膽固醇和總蛋白水平受蛋白質(zhì)分解代謝和肝糖元分解的影響［28—29］，低氧實(shí)驗(yàn)組除甘油三酯外，后兩項(xiàng)變化顯著，說(shuō)明低氧脅迫后魚體內(nèi)蛋白質(zhì)分解和肝糖元分解加快。尿酸和肌酐是指示鰓和腎機(jī)能狀況的指標(biāo)，血漿尿酸和肌酐含量水平升高預(yù)示著鰓和腎組織損傷而造成其機(jī)能紊亂［30］，而肌酐濃度降低卻沒(méi)有很明顯的臨床意義。急性低氧脅迫后卵形鯧鲹血清蛋白、尿酸、肌酐等有著不同的變化，肌酐、尿酸顯著高于對(duì)照組，說(shuō)明急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹鰓和腎組織造成損傷，使其機(jī)能出現(xiàn)紊亂；魚處于饑餓或患病時(shí)，血清蛋白含量明顯下降，實(shí)驗(yàn)組血清總蛋白顯著低于對(duì)照組，表明急性低氧脅迫后魚體的代謝、物質(zhì)運(yùn)輸和防御能力都處于不正常狀態(tài)。

4.3 低氧脅迫下卵形鯧鲹血清酶的變化

血清酶的變化能夠反映機(jī)體代謝和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的狀況以及組織結(jié)構(gòu)功能的不同狀態(tài)，是機(jī)體組織細(xì)胞膜完整性的一個(gè)重要標(biāo)志［31］。谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶是廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞線粒體中的重要氨基轉(zhuǎn)移酶，在肝細(xì)胞中含量最高。在正常情況下，肝細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)氨酶只有少量被釋放到血液中，因此，血清中的轉(zhuǎn)氨酶活性較低。當(dāng)血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶含量升高時(shí)，被認(rèn)為是因?yàn)楦渭?xì)胞受到損傷，其中谷丙轉(zhuǎn)氨酶是肝臟損傷的重要指示酶。本研究急性低氧脅迫后卵形鯧鲹血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶含量都高于對(duì)照組，但與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異，說(shuō)明急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹肝臟的損傷程度不大。肌酸激酶同工酶、乳酸脫氫酶、乳酸脫氫酶同工酶主要存在于心肌細(xì)胞中，醫(yī)學(xué)上將這幾種酶稱為心肌酶，常通過(guò)測(cè)定其活性升高程度以反映心肌的受損程度［32］；乳酸脫氫酶是在細(xì)胞內(nèi)催化乳酸氧化成丙酮酸的重要酶，其在組織中的活力大大高于血液中的活力，若血液中乳酸脫氫酶活力升高則預(yù)示著肝臟、腎臟和肌肉等組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)發(fā)生改變、受到損傷［33］。在本實(shí)驗(yàn)中，急性低氧脅迫后卵形鯧鲹血清中乳酸脫氫酶、乳酸脫氫酶同工酶都高于對(duì)照組，表明急性低氧脅迫對(duì)卵形鯧鲹心臟和肌肉有一定的損傷。肌酸激酶和肌酸激酶同工酶含量明顯高于對(duì)照組，表明心臟肌細(xì)胞受到損傷。γ－谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶含量顯著低于對(duì)照組，筆者認(rèn)為是由于急性低氧脅迫后魚體的代謝、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)榷继幱诓徽顟B(tài)所致。堿性磷酸酶在生物體內(nèi)直接參與磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝過(guò)程，因而在生物體內(nèi)的物質(zhì)代謝和免疫防護(hù)中發(fā)揮作用［11］，堿性磷酸酶活性降低表明急性低氧脅迫可能對(duì)機(jī)體免疫力造成不利影響。

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