馮藝璇 宋 維 林東明,2,3,4①

(1. 上海海洋大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院 上海 201306; 2. 大洋漁業(yè)資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海 201306;3. 國(guó)家遠(yuǎn)洋漁業(yè)工程技術(shù)研究中心 上海 201306; 4. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部大洋漁業(yè)開(kāi)發(fā)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 上海 201306)

頭足類肌肉組織和消化腺是主要的能量存儲(chǔ)組織(Castroet al, 1992; Ibá?ezet al, 2015; 林東明等,2017), 其中的脂肪是重要的能量?jī)?chǔ)備形式和代謝物質(zhì)(Navarroet al, 2014)。頭足類體內(nèi)存儲(chǔ)的脂肪在生活史早期和生殖發(fā)育階段起著重要的能量供給作用(Pethybridgeet al, 2014); 并且在饑餓或者能量需求較大時(shí), 儲(chǔ)備的脂肪是代謝利用的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 能量貢獻(xiàn)度可高達(dá)57% (Zamoraet al, 2004; Morillo-Velardeet al, 2013)。然而, 頭足類體內(nèi)的脂肪儲(chǔ)存和使用會(huì)因生長(zhǎng)發(fā)育、組織器官等不同而存在差異(Rodrigueset al, 2013), 在個(gè)體生長(zhǎng)和生殖發(fā)育之間的投入分配也存在繁殖策略特殊性(Rochaet al, 2001;林東明等, 2017)。

莖柔魚(Dosidicus gigas)是重要的大洋性經(jīng)濟(jì)頭足類, 具有生長(zhǎng)速度快(Markaidaet al, 2004)、生命周期短(Keylet al, 2011)等生活史特征, 在繁殖期間營(yíng)多次產(chǎn)卵策略(Laptikhovskyet al, 2019)。類似于其他頭足類, 莖柔魚的性腺組織發(fā)育滯后于個(gè)體生長(zhǎng), 但是在性腺發(fā)育開(kāi)始之后生長(zhǎng)迅速, 生殖能量積累顯著, 在功能性成熟期(性腺成熟度Ⅵ期)生殖能量積累達(dá)到最大值(韓飛等, 2019, 2020)。已有研究表明, 莖柔魚的生殖投入策略為收入-資本混合型(mixed income-capital breeding), 生殖能量主要來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)食物攝食的吸收轉(zhuǎn)化, 在生殖能量需求較大時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化部分肌肉組織存儲(chǔ)的能量以供給生殖發(fā)育所需(Chenet al, 2020)。同時(shí), 莖柔魚的卵子為卵黃型, 卵巢發(fā)育過(guò)程中需要不斷積累脂質(zhì)能量物質(zhì)(Hernández-Mu?ozet al, 2016)。然而, 莖柔魚生殖發(fā)育過(guò)程中的脂肪積累變化過(guò)程及在組織能量積累中的貢獻(xiàn)度尚不清楚。為此, 本研究將基于我國(guó)遠(yuǎn)洋魷釣漁業(yè)作業(yè)漁船獲得的莖柔魚樣本, 利用組織能量密度技術(shù)和組織脂肪萃取技術(shù), 探索分析莖柔魚性腺、肌肉和消化腺等組織的脂肪積累及其能量貢獻(xiàn)隨性腺發(fā)育的變化過(guò)程, 為深入認(rèn)知該種類的組織能量積累及其途徑策略研究提供資料參考。

1 材料與方法

1.1 樣本來(lái)源

莖柔魚樣本來(lái)自中國(guó)遠(yuǎn)洋魷釣漁業(yè)作業(yè)漁船的漁獲物, 采集時(shí)間為2017 年2～4 月、8 月, 2018 年1月、5～8 月, 2019 年1～4 月、10～11 月和2020 年5～7月; 采樣海域?yàn)闁|太平洋赤道海域(7°25′N～4°21′S,106°19′～120°31′W)和秘魯專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)以外的公海海域(15°24′～20°52′S, 80°29′～87°35′W)。根據(jù)作業(yè)漁船相對(duì)流動(dòng)的作業(yè)特點(diǎn), 進(jìn)行每個(gè)作業(yè)站點(diǎn)隨機(jī)采集,樣本采集后經(jīng)-20 °C 冷凍保藏運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

1.2 生物學(xué)測(cè)定

實(shí)驗(yàn)室解凍后, 對(duì)每尾莖柔魚樣本進(jìn)行生物學(xué)測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的生物學(xué)內(nèi)容包括胴長(zhǎng)(mantle length, ML)、體重(body weight, BW)、肌肉組織重(胴體+頭腕+尾鰭, soma weight, SW)、消化腺重(digestive gland weight, DW)、卵巢重(ovary weight, OvaW)、輸卵管卵子重(oviduct eggs weight, OEW)、性腺成熟度(maturity stage, MAT), 以及胃飽滿度(stomach fullness degree, FD)。胴長(zhǎng)測(cè)定精確至1 mm, 體重和肌肉組織重精確至 1 g, 性腺組織重量測(cè)定精準(zhǔn)至0.001 g。

性腺成熟度劃分以Arkhipkin(1992)和ICES(2010)的劃分標(biāo)準(zhǔn)為參考, 結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)觀察將莖柔魚生殖系統(tǒng)發(fā)育情況進(jìn)行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ等8 個(gè)時(shí)期的劃分。其中, Ⅰ期為未發(fā)育, Ⅱ期為開(kāi)始發(fā)育期, Ⅲ期為生理性發(fā)育期, Ⅳ～Ⅴ期為生理性成熟期, Ⅵ期為功能性成熟期, Ⅶ期為繁殖產(chǎn)卵期, Ⅷ期為繁殖后期。實(shí)驗(yàn)樣本中未見(jiàn)有繁殖后期個(gè)體。胃飽滿度劃分, 參考Zuev 等(1985)的劃分等級(jí), 根據(jù)實(shí)驗(yàn)樣本具體情況, 劃分為0～5 級(jí)共6 個(gè)等級(jí)。其中, 0級(jí)為空胃, 1 級(jí)為可見(jiàn)零星食物, 2 級(jí)為胃含物體積不超過(guò)胃腔1/2, 3 級(jí)為胃含物體積超過(guò)胃腔1/2, 4 級(jí)為滿胃但不膨脹, 5 級(jí)為飽滿且胃壁膨脹凸出。

本實(shí)驗(yàn)共選取分析了 Ⅲ～Ⅶ期的雌性莖柔魚樣本共105 條(表1), 71%的實(shí)驗(yàn)樣本來(lái)自采樣年份的下半年(6～11 月)。每尾實(shí)驗(yàn)樣本完成生物學(xué)內(nèi)容測(cè)定后,剪取胴體腹部肌肉組織約12 g, 摘取整個(gè)消化腺組織和性腺組織, 置于塑料密封袋后在-40 °C 冷凍保存。

表1 莖柔魚雌性個(gè)體的生物學(xué)數(shù)據(jù)Tab.1 The biological information of female D. gigas

1.3 組織能量密度測(cè)定及單位脂肪含量計(jì)算

莖柔魚的卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺等組織樣品經(jīng)-40 °C 冷凍保存24～36 h 之后, 置入冷凍干燥機(jī)(Scientz-10N)在-50 °C 下冷凍干燥24～36 h。冷凍干燥后, 稱取各組織樣品干重(dry weight, DW),精確至 0.001 g。隨后, 各組織樣品置于研磨機(jī)(Scientz-48)中研磨粉碎。研磨粉碎后均分成兩份, 第一份直接置于氧彈熱量?jī)x(Calorimeter Parr6400, Parr Instrument Company, Moline, IL, USA)中測(cè)定組織能量密度(energy density including lipid content, EDlipid,單位: kJ/g)。第二份稱量重量后, 利用二氯甲烷:甲醇:蒸餾水混合液(5∶10∶4, 體積分?jǐn)?shù))萃取組織脂肪,脂肪含量測(cè)定之后, 利用氧彈熱量?jī)x測(cè)定組織能量密度(energy density after lipid extraction, EDlipidfree, 單位: kJ/g)。組織脂肪含量表示為質(zhì)量分?jǐn)?shù), 即每克干燥組織中的脂肪毫克質(zhì)量, 單位為mg/g。

卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺等組織樣品的能量密度均單獨(dú)測(cè)定。其中, 輸卵管卵子的能量密度測(cè)定時(shí)期自Ⅳ期開(kāi)始。

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

參考Villegas(2001)方法計(jì)算莖柔魚的性腺指數(shù)(gonadosomatic index, GSI), 即卵巢重與體重的比值×100。實(shí)驗(yàn)組織的脂肪能量計(jì)算為脫脂前后組織能量密度之差與組織總脂肪的乘積, 其中組織總脂肪計(jì)算為組織脂肪含量(mg/g)與組織干濕比、組織總質(zhì)量的乘積。實(shí)驗(yàn)組織的脂肪能量占比計(jì)算為脂肪能量與實(shí)驗(yàn)組織能量積累的比值×100%, 其中實(shí)驗(yàn)組織能量積累的計(jì)算參見(jiàn)Villegas-Ríos 等(2014)和Lin 等(2017)。

利用單樣本Kolmogorov-Smirnoff 分析檢驗(yàn)性腺指數(shù)、組織能量密度、單位質(zhì)量脂肪含量、脂肪能量及脂肪能量占比等數(shù)據(jù)的正態(tài)性, 若符合正態(tài)分布則利用單因素方差分析(ANOVA)檢驗(yàn)分析各數(shù)據(jù)隨性腺發(fā)育的差異性, 并進(jìn)行Tukey HSD隨后檢驗(yàn); 若不符合正態(tài)分布則利用Kruskall-Wallis 非參數(shù)檢驗(yàn)分析各數(shù)據(jù)隨性腺發(fā)育的差異性, 并利用Games- Howell HSD 進(jìn)行隨后的顯著性檢驗(yàn)。數(shù)據(jù)的差異性顯著水平為0.05。所有數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示, 應(yīng)用Origin2018 和SPSS25.0等統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理。

2 結(jié)果

本次實(shí)驗(yàn)采用的莖柔魚雌性樣本的胴長(zhǎng)為160～641 mm, 平均胴長(zhǎng)為(406.80±136.11) mm; 體重為170～905 4 g, 平均體重為(2 841.30±2 403.07) g; 性腺指數(shù)為0.12%～9.05%, 隨著性腺發(fā)育增加顯著(F=13.30,P＜0.05), 在功能性成熟期(Ⅵ期)達(dá)到最大值, 為2.71%±1.85%。實(shí)驗(yàn)樣本中未見(jiàn)胃飽滿度0 級(jí)和5 級(jí)個(gè)體, 以胃飽滿度1～2 級(jí)樣本為主, 在 Ⅲ～Ⅶ期每個(gè)時(shí)期樣本中的占比分別為83.33%、85.71%、80.00%、82.05%和100% (表1)。

2.1 肌肉、性腺、消化腺的能量密度值

分析顯示, 脫脂前, 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺等組織間的能量密度值差異性顯著(P＜0.05), 各組織的能量密度值分別為(22.31±0.73)、(23.84±0.24)、(20.02±0.19)和(27.34±0.85) kJ/g。不同性腺成熟度之間, 輸卵管卵子、肌肉、消化腺的能量密度值不存在顯著性差異(輸卵管卵子:F=1.24,P=0.31; 肌肉:F=1.50,P=0.21; 消化腺:F=1.87,P=0.13); 卵巢的能量密度值隨著性腺發(fā)育增加顯著(F=23.76,P＜0.05), 并在繁殖產(chǎn)卵期達(dá)到最大值(圖1)。

脫脂后, 卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺等的組織能量密度值分別為(19.03±0.65)、(20.01±0.56)、(17.88±0.47)和(18.51±1.30) kJ/g。與脫脂前相比較,各組織脫脂后的能量密度值均下降顯著(卵巢:F=80.26,P＜0.05; 輸卵管卵子:F=44.26,P＜0.05; 肌肉:F=60.76,P＜0.05; 消化腺:F=83.26,P＜0.05), 其中卵巢能量密度值下降14.59%±3.91%, 輸卵管卵子能量密度值下降16.73%±2.65%, 肌肉組織能量密度值下降 10.99%±3.79%, 消化腺能量密度值下降31.64%±6.11%。各組織之間的能量密度值仍存在顯著性差異(P＜0.05), 以輸卵管卵子的最大, 卵巢的次之。然而, 不同性腺成熟度之間, 各組織的能量密度值均沒(méi)有顯著性差異(卵巢:F=2.24,P=0.08; 輸卵管卵子:F=1.90,P=0.59; 肌肉:F=0.97,P=0.44; 消化腺:F=1.91,P=0.12) (圖1)。

圖1 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺的組織能量密度分布Fig.1 The distribution of tissue energy density of ovary, oviduct eggs, soma, and digestive gland in female D. gigas in different maturity stages

2.2 肌肉、性腺、消化腺的單位質(zhì)量脂肪含量

分析顯示, 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺等組織間的單位質(zhì)量脂肪含量存在顯著性差異(P＜0.05), 以消化腺單位質(zhì)量脂肪含量最大,為247.66～663.03 mg/g, 平均值為(413.83±96.81) mg/g;次之為輸卵管卵子, 單位質(zhì)量脂肪含量為 228.65～396.68 mg/g, 平均值為(309.51±44.36) mg/g; 卵巢單位質(zhì)量脂肪含量為 65.46～232.82 mg/g, 平均值為(150.64±46.65) mg/g。肌肉組織單位質(zhì)量脂肪含量最少, 為59.05～257.67 mg/g, 平均值為(120.52±36.07) mg/g(圖2)。

卵巢的單位質(zhì)量脂肪含量自生理性發(fā)育期(Ⅲ期)至生理性成熟前期(Ⅳ期)增加顯著(P＜0.05), 在Ⅳ期時(shí)單位質(zhì)量脂肪含量為(166.68±56.67) mg/g, 隨后維持穩(wěn)定水平(P＞0.05) (圖2)。隨著性腺發(fā)育, 輸卵管卵子的單位質(zhì)量脂肪含量穩(wěn)定, 不同性腺成熟度之間沒(méi)有顯著性差異(F=0.04,P=0.99)。肌肉組織的單位質(zhì)量脂肪含量自生殖性成熟前期(Ⅳ期)呈下降趨勢(shì)但不顯著(χ2=14.23,P=0.29), 在繁殖產(chǎn)卵期(Ⅶ期)為最小值, 為(104.04±43.91) mg/g。消化腺的單位質(zhì)量脂肪含量在生理性發(fā)育期(Ⅲ期)最低, 平均值為(379.59±99.31) mg/g, 隨著性腺發(fā)育呈上升趨勢(shì)但不顯著(F=1.41,P=0.36) (圖2)。

圖2 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺的單位質(zhì)量脂肪含量分布Fig.2 The distribution of lipid content per gram of ovary, oviduct eggs, soma and digestive gland in female D. gigas in different maturity stages

2.3 肌肉、性腺、消化腺的脂肪能量

卵巢、輸卵管卵子、肌肉、消化腺的脂肪能量分別為 1.14～319.81、1.16～495.66、81.84～2 134.66、19.72～1 812.52 kJ, 平均值分別為(50.20±57.29)、(90.04±110.09)、(663.13±563.15)、(412.47±344.90) kJ。隨著性腺發(fā)育, 卵巢、輸卵管卵子、消化腺的脂肪能量增加顯著(卵巢,F=6.21,P＜0.05; 輸卵管卵子,F=2.77,P＜0.05; 消化腺,F=8.10,P＜0.05), 且均在功能性成熟期(Ⅵ期)時(shí)脂肪能量達(dá)到最大值, 分別為(87.23±64.65)、(134.57±128.74)、(642.57±424.20) kJ;在繁殖產(chǎn)卵期(Ⅶ期), 卵巢和消化腺組織的脂肪能量有所下降但不顯著(Tukey HSD: 卵巢P＞0.05, 消化腺P＞0.05), 輸卵管卵子脂肪能量下降顯著(Tukey HSD:P＜0.05)。肌肉的脂肪能量在Ⅲ～Ⅴ期有所下降,Ⅴ期時(shí)最低, 為(556.51±438.63) kJ; 隨后有所增加,并在Ⅶ期時(shí)達(dá)到最大值, 為(981.16±849.75) kJ; 但是,不同性腺發(fā)育時(shí)期的脂肪能量沒(méi)有顯著性差異(F=0.78,P=0.54) (圖3)。

圖3 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺的脂肪能量分布Fig.3 The distribution of lipid energy of ovary, oviduct eggs,soma, and digestive gland of female D. gigas in different maturity stages

2.4 肌肉、性腺、消化腺的脂肪能量占比

莖柔魚雌性個(gè)體的卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺 4 個(gè)組織間的脂肪能量占比存在顯著性差異(P＜0.05), 以消化腺的脂肪能量占比最高, 為19.26%～42.58% (32.19%±5.70%); 次之為輸卵管卵子和卵巢,兩者的脂肪能量占比分別為13.11%～19.68% (16.98%±1.86%)和7.37%～20.46% (14.75%±3.01%); 肌肉的脂肪能量占比最低, 為4.85%～16.79% (10.94%±3.23%)。

隨著性腺發(fā)育, 卵巢脂肪能量占比顯著增加(F=3.67,P=0.01), 在繁殖產(chǎn)卵期時(shí)達(dá)到最大值, 為17.80%±0.80% (圖4)。輸卵管卵子和消化腺的脂肪能量占比在不同性腺成熟度之間均沒(méi)有顯著差異(卵子:F=0.04,P=0.98; 消化腺:F=0.15,P=0.96), 保持穩(wěn)定水平。肌肉組織脂肪能量占比在Ⅲ期至Ⅴ期時(shí)下降顯著(F=3.59,P＜0.05), Ⅴ期時(shí)最低, 為8.70%±2.55%;但是, 在繁殖產(chǎn)卵期時(shí), 脂肪能量占比有所增加, 為11.76%±1.23%。

圖4 莖柔魚雌性個(gè)體卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺的組織脂肪能量占比Fig.4 The percentage of lipid energy of ovary, oviduct eggs,soma, and digestive gland of female D. gigas in different maturity stages

3 討論

頭足類的繁殖產(chǎn)卵期短, 僅占生命周期10%～20%(Rochaet al, 2001; Boyleet al, 2005)。在性腺發(fā)育開(kāi)始之后, 這些種類所攝食或積累能量將大部分地投入生殖發(fā)育, 生殖系統(tǒng)較快速地生長(zhǎng)并發(fā)育配子(Moltschaniwskyjet al, 2000; McGrathet al, 2002)。本研究發(fā)現(xiàn), 莖柔魚雌性成熟個(gè)體的性腺指數(shù)較低, 在功能性成熟期(Ⅵ期)達(dá)到最大值, 該時(shí)期的性腺指數(shù)平均值約為2.70%, 與智利外海(劉必林等, 2010)和哥斯達(dá)黎加外海(李綱等, 2011)的雌性成熟個(gè)體的性腺指數(shù)相近。同時(shí), 胃飽滿度分析顯示莖柔魚雌性成熟個(gè)體和繁殖產(chǎn)卵個(gè)體的空胃率均為0。這些結(jié)果說(shuō)明莖柔魚雌性個(gè)體的生殖投入較低, 性腺成熟至繁殖產(chǎn)卵期繼續(xù)保持?jǐn)z食行為, 可能與其外源性為主的生殖投入類型(Chenet al, 2020)和多次產(chǎn)卵的繁殖特性(Nigmatullinet al, 2001)密切相關(guān)。在頭足類中, 營(yíng)多次產(chǎn)卵策略的鳶烏賊(Sthenoteuthis oualaniensis)(Harmanet al, 1989)和澳洲雙柔魚(Nototodarus gouldi)(McGrathet al, 2002)等種類也表現(xiàn)出相類似的特點(diǎn),即生殖投入水平低、繁殖產(chǎn)卵期間正常攝食。通常,較低的生殖投入水平且繁殖期間保持正常攝食行為,可以有效地實(shí)現(xiàn)生物個(gè)體生殖價(jià)值的最大化(McBrideet al, 2015)。因此, 頭足類中營(yíng)多次產(chǎn)卵的種類可能具有相同的生殖投入類型, 具體情況仍需后續(xù)研究的佐證。

組織能量密度是生物體同化和異化作用的共同結(jié)果, 是組織中各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能量存儲(chǔ)的共同體現(xiàn)(Villegas-Ríoset al, 2014)。通常, 頭足類被認(rèn)為是以蛋白質(zhì)為代謝基礎(chǔ)的海洋軟體動(dòng)物(Hayashiet al,1987)。然而, 脂肪具有較大的能值, 是相同當(dāng)量葡萄糖產(chǎn)出能量的2.5 倍(Azcona, 2013; Pethybridgeet al,2013), 比蛋白質(zhì)或者碳水化合物的能值高出近1/3(Parrish, 2013); 而且, 在饑餓或者能量需求突然增大時(shí), 脂肪是優(yōu)先代謝的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(Speers-Roeschet al,2016)。本研究發(fā)現(xiàn), 莖柔魚卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺等組織在脫脂之前具有較高的組織能量密度值, 均在20 kJ/g 以上; 脫脂后各組織的能量密度值均下降顯著, 尤以消化腺的能量密度值下降最大,達(dá)31%, 次之為輸卵管卵子和卵巢, 分別下降17%和15%。此外, 各組織的脂肪能量平均占比均在10%及以上, 消化腺的脂肪能量占比甚至高達(dá)43%。這些結(jié)果說(shuō)明在熱量存儲(chǔ)水平上, 脂肪是莖柔魚能量存儲(chǔ)的重要營(yíng)養(yǎng)與能量物質(zhì), 也一定地說(shuō)明了脂肪在頭足類能量積累過(guò)程中起著重要的作用。

同時(shí), 莖柔魚卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺等組織的能量密度值均存在顯著的組織差異性。在脫脂前, 消化腺組織能量密度值最高, 次之為輸卵管卵子和卵巢, 肌肉組織的能量密度值最低; 脫脂之后,組織能量密度值以輸卵管卵子和卵巢的最高, 其次為消化腺, 肌肉組織的能量密度值仍為最低。與此相對(duì)應(yīng), 消化腺組織具有最大的單位質(zhì)量脂肪含量, 平均單位質(zhì)量脂肪含量約為400 mg/g; 次之為輸卵管卵子和卵巢, 兩者的平均單位質(zhì)量脂肪含量分別約為309 mg/g 和150 mg/g; 肌肉組織的單位質(zhì)量脂肪含量相對(duì)較低, 平均單位質(zhì)量脂肪含量為120 mg/g,這些結(jié)果與Quispe-Machaca 等(2021)和Saito 等(2014)的研究結(jié)果相一致。在其他頭足類種類中也曾被報(bào)道相似的研究成果, 比如貝烏賊(Berryteuthis magister)消化腺的脂肪含量為組織質(zhì)量的 22.4%～56.9%(Hayashiet al, 2002), 太平洋褶柔魚(Todarodes pacificus)消化腺的脂肪含量為組織質(zhì)量的 36.2%～37.8% (Igarashiet al, 2001)、肌肉組織脂肪含量?jī)H為組織質(zhì)量的4.93% (趙艷秋等, 2008), 阿根廷滑柔魚(Illex argentinus)消化腺脂肪含量平均值為組織質(zhì)量的37%、卵巢和肌肉等組織脂肪含量平均值分別為組織質(zhì)量的23%和14% (Linet al, 2019)。根據(jù)其他學(xué)者的研究, 頭足類肌肉中最豐富的脂質(zhì)成分是磷脂(Phillipset al, 2002; Hayashiet al, 2004), 主要作為細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用(Blanchieret al, 1984); 消化腺具有較高的脂質(zhì)含量和脂肪酶活性(Moltschaniwskyjet al, 2006), 脂質(zhì)結(jié)構(gòu)中甘油三酯含量較高, 是氧化產(chǎn)生三磷酸腺苷以及合成的脂肪酸的重要來(lái)源(Sargentet al, 1995)。結(jié)合卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺脫脂后的組織能量密度值顯著下降的結(jié)果, 可見(jiàn)莖柔魚能量密度值的組織差異性與各組織單位質(zhì)量脂肪含量密切相關(guān)。

此外, 莖柔魚卵巢組織脫脂前的能量密度值隨著性腺發(fā)育增大顯著, 脫脂后的能量密度值則沒(méi)有顯著的差異性。這表明在性腺發(fā)育過(guò)程中, 卵巢組織不斷積累脂肪, 而其他生化組成(蛋白質(zhì)、碳水化合物等)處于相對(duì)穩(wěn)定水平。這也可以從脂肪能量及其能量占比的結(jié)果中得到印證, 莖柔魚卵巢積累的脂肪能量及其能量占比均隨著性腺發(fā)育顯著增加, 前者在功能性成熟期達(dá)到最大值, 為(87.23±64.65) kJ; 后者則在繁殖產(chǎn)卵期達(dá)到最大值, 約為18%。值得注意的是, 卵巢組織的單位質(zhì)量脂肪含量在生理性成熟前期增加顯著, 隨后維持穩(wěn)定水平, 與輸卵管卵子的單位質(zhì)量脂肪含量及其脂肪能量占比自生理性成熟期之后均處于穩(wěn)定水平相一致。實(shí)際上, 在生理性成熟之后, 莖柔魚便批次成熟卵母細(xì)胞, 并不斷排入輸卵管(Nigmatullinet al, 2009)。為此, 這些結(jié)果一方面說(shuō)明了在生理性成熟之后, 莖柔魚卵巢組織較大量地積累脂肪以發(fā)育卵巢卵母細(xì)胞; 另一方面則說(shuō)明了莖柔魚對(duì)成熟卵子投入分配的脂肪及其含量相對(duì)恒定, 以保證卵子質(zhì)量(Bachanet al, 2012)。

與卵巢組織不同, 莖柔魚輸卵管卵子、肌肉和消化腺等三組織脫脂前后的能量密度值均沒(méi)有顯著的性腺發(fā)育差異性。同時(shí), 3 個(gè)組織的單位質(zhì)量脂肪含量在不同性腺發(fā)育時(shí)期也處于穩(wěn)定水平, 并且輸卵管卵子和消化腺的脂肪能量占比較高, 分別維持在17%和32%的水平上。這些結(jié)果說(shuō)明了在性腺發(fā)育過(guò)程中, 莖柔魚輸卵管卵子、肌肉和消化腺等組織生化組成中的單位質(zhì)量脂肪含量處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。然而,輸卵管卵子和消化腺的脂肪能量均隨著性腺發(fā)育不斷增加。其中, 輸卵管卵子的脂肪能量在功能性成熟期達(dá)到最大值, 為(134.57±128.74) kJ, 在繁殖產(chǎn)卵期則下降顯著, 這種變化過(guò)程與輸卵管不斷積累成熟卵子、繁殖產(chǎn)卵期批次排出的過(guò)程相關(guān)(Nigmatullinet al, 2009)。消化腺的脂肪能量也在功能性成熟期達(dá)到最大值, 為(642.57±424.20) kJ, 并且在繁殖產(chǎn)卵期沒(méi)有顯著下降。結(jié)合消化腺穩(wěn)定的脂肪能量占比, 可進(jìn)一步說(shuō)明莖柔魚的消化腺在繁殖產(chǎn)卵期間具有穩(wěn)定的脂肪積累水平。一般地, 頭足類消化腺是主要的食性脂肪存儲(chǔ)器官, 脂肪積累與其攝食行為關(guān)系緊密(Castroet al, 1992; Clarkeet al, 1994; Swiftet al,2005)。本研究的莖柔魚繁殖產(chǎn)卵個(gè)體中未發(fā)現(xiàn)空胃樣本, 可見(jiàn)其消化腺穩(wěn)定的脂肪積累水平應(yīng)該是持續(xù)的攝食行為與食物消化吸收所致(Ruiz-Cooleyet al,2006; Trasvi?a-Carrilloet al, 2018; 胡貫宇等, 2018;Sanchezet al, 2020; Brunoet al, 2021)。

4 結(jié)論

本研究通過(guò)組織能量密度測(cè)定技術(shù)和組織脂肪萃取技術(shù), 初步闡明了脂肪積累是莖柔魚卵巢、輸卵管卵子、肌肉和消化腺等組織能量積累過(guò)程中的重要營(yíng)養(yǎng)與能量物質(zhì)。消化腺組織具有最高的單位質(zhì)量脂肪含量, 卵巢和輸卵管卵子的單位質(zhì)量脂肪含量次之, 肌肉組織的單位質(zhì)量脂肪含量最低。在生理性發(fā)育成熟之后, 卵巢組織較大量地積累脂肪以發(fā)育卵巢卵母細(xì)胞, 而輸卵管卵子、肌肉和消化腺等組織則維持相對(duì)穩(wěn)定的脂肪積累水平。值得注意的是, 莖柔魚的脂肪積累水平與攝食行為密切相關(guān), 后者對(duì)棲息海域的環(huán)境波動(dòng)變化敏感性高(Boyleet al, 2005)。因此, 后續(xù)研究中需要結(jié)合棲息海域環(huán)境因子, 探索分析莖柔魚脂肪積累的環(huán)境效應(yīng)關(guān)系, 為更深入地認(rèn)知該種類的組織能量積累及其途徑策略提供資料參考。