仇明 封功能 張啟煥 劉漢文 齊志濤

由于光照、溫度、空間和營養(yǎng)等生態(tài)環(huán)境的易變性，以及人類活動不斷擴(kuò)大及程度的加深，導(dǎo)致魚類生態(tài)環(huán)境趨于惡化，魚類時(shí)常會面臨食物短缺而受到饑餓脅迫[1]。即使在養(yǎng)殖條件下，由于養(yǎng)殖密度過大，個(gè)體間相互競爭，投餌不足，投喂技術(shù)不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е卖~類出現(xiàn)因食物短缺引起的饑餓脅迫[2]。饑餓脅迫引起動物代謝、貯存物質(zhì)消耗、免疫防御能力等的改變[3]。有關(guān)饑餓脅迫對魚類生理、生態(tài)學(xué)影響的研究有助于揭示魚類適應(yīng)饑餓脅迫的生理生態(tài)學(xué)對策，對漁業(yè)資源管理及水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)踐有著重要的意義。自20世紀(jì)50年代開始，饑餓脅迫對魚類生物學(xué)特征和生理機(jī)制的影響逐漸受到關(guān)注，并成為魚類營養(yǎng)生理學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。當(dāng)前，對魚類饑餓脅迫的研究主要集中在魚類存活狀況、組織學(xué)、形態(tài)學(xué)、生理生化指標(biāo)及內(nèi)源性消化酶活力變化等方面，但魚類的血液學(xué)指標(biāo)也是魚類生理學(xué)重要的研究內(nèi)容，也是了解其健康狀態(tài)、營養(yǎng)水平等的主要參數(shù)。

瓦氏黃顙魚(Pelteobagrus vachelli)是我國養(yǎng)殖量最大并具有代表性的黃顙魚品種，體型大、生長快，廣泛分布于黃河、長江、珠江及黑龍江流域。其肉質(zhì)細(xì)嫩，味道鮮美，營養(yǎng)價(jià)值高，深受消費(fèi)者喜愛，具有潛在的廣闊養(yǎng)殖前景。本試驗(yàn)用瓦氏黃顙魚幼魚為對象，研究饑餓脅迫對黃顙魚幼魚血液指標(biāo)、肝臟中糖原和蛋白質(zhì)含量、肌肉營養(yǎng)成分的影響，探索幼魚在適應(yīng)饑餓脅迫的生理、生態(tài)學(xué)特點(diǎn)和變化規(guī)律，對魚類自然資源的保護(hù)、苗種培育、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面的實(shí)際生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)用魚為瓦氏黃顙魚夏花魚種，出苗45 d的幼魚，購自江蘇省泰興市水產(chǎn)良種場。試驗(yàn)隨機(jī)化設(shè)計(jì)，分為饑餓脅迫0(對照)、10、20、30、40、50 d共6組，每組3個(gè)重復(fù)。

購得試驗(yàn)用魚后，用10 mg/kg高錳酸鉀溶液消毒，暫養(yǎng)10 d，飼喂自制飼料，選擇規(guī)格整齊、體格健壯，1.52 g左右的瓦氏黃顙魚720尾，隨機(jī)分組，放入到18個(gè)規(guī)格為100 cm×60 cm×80 cm的水族箱中，每箱40尾。采用微流水系統(tǒng)養(yǎng)魚，試驗(yàn)用水為曝氣后的自來水，24 h增氧，平均水溫（23±2）℃，氨態(tài)氮低于0.4 mg/l，pH值6.8～8.0，溶解氧大于5 mg/l，每天18:10時(shí)排污一次，水質(zhì)符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 血液指標(biāo)的測定

在饑餓0(對照)、10、20、30、40、50 d時(shí)，每箱隨機(jī)抽取3尾魚，尾靜脈采血1 ml，不加抗凝劑，低溫靜置4 h，吸取上層血清放入離心管中，4℃、3 000 r/min離心10 min，全血制備血清，冷凍-20℃保存，待測血液中血糖濃度、溶菌酶活性。另隨機(jī)抽取3尾魚斷尾取血，制備抗凝血(肝素鈉抗凝)，待測血液中紅細(xì)胞、白細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白含量。用美國貝克曼Cx-4型自動生化分析儀測定血糖濃度、溶菌酶活性，用貝克曼庫爾特HMX型血細(xì)胞分析儀測定紅細(xì)胞、白細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白含量。血液生理、生化指標(biāo)在鹽城市疾病預(yù)防控制中心測定。

1.3 肌肉成分及肝臟中糖原和蛋白含量的測定

將每組每箱3尾魚肌肉分別充分混合后，采用烘箱干燥法(GB6435—1986)、干法灰化法(GB/T6438—1992)、凱氏定氮法(GB/T6432—1994)、索氏抽提法(GB5009.6—2003)測定其總水分、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪含量。采用蒽酮法測定肝臟中的糖原含量。用考馬斯亮藍(lán)法測定肝臟中的蛋白質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

原始數(shù)據(jù)經(jīng)Excel2007初步整理后，用統(tǒng)計(jì)分析軟件SAS8.1進(jìn)行單因素方差分析(One-Way ANOVY)，采用LSD法進(jìn)行多重比較，用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(X±S.E.)表示。

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 饑餓脅迫對瓦氏黃顙魚幼魚血液指標(biāo)影響(見表1)

表1 饑餓脅迫對黃顙魚幼魚血液指標(biāo)的影響(n=3S.E.)

表1 饑餓脅迫對黃顙魚幼魚血液指標(biāo)的影響(n=3S.E.)

注：同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)小寫字母不同者表示差異顯著（P＜0.05），小寫字母相同者表示差異不顯著（P＞0.05）。下表同。

項(xiàng)目血糖含量(mmol/l)紅細(xì)胞數(shù)量(×1012個(gè)/l)血紅蛋白含量(g/100ml)白細(xì)胞數(shù)量(×109個(gè)/l)溶菌酶活性(U/ml)0 4.16±0.08a 1.35±0.04a 6.20±0.03a 4.18±0.04c 400.25±9.18a 10 4.14±0.07a 1.30±0.03ab 6.16±0.02a 4.18±0.08c 397.25±21.88a饑餓天數(shù)（d）20 4.13±0.02a 1.24±0.02b 6.21±0.04a 4.32±0.03b 385.75±5.91ab 30 4.09±0.11a 1.26±0.05b 6.14±0.03a 4.29±0.10b 377.25±5.74bc 40 3.93±0.02b 1.16±0.02c 6.08±0.05ab 4.47±0.09a 372.00±9.42bc 50 3.79±0.03c 1.07±0.05d 5.98±0.05b 4.56±0.08a 361.50±8.96c

從表1看出，與對照組相比，隨著饑餓時(shí)間的延長，血液中紅細(xì)胞數(shù)量呈下降趨勢，饑餓脅迫20 d時(shí)開始呈顯著性下降，饑餓50 d時(shí)下降了20.74%；白細(xì)胞數(shù)量與紅細(xì)胞的數(shù)量呈相反的變化趨勢，隨著饑餓時(shí)間的延長呈上升趨勢，饑餓脅迫50 d時(shí)白細(xì)胞數(shù)量增加了9.09%；血紅蛋白含量在饑餓初期呈先降低后升高再降低的變化趨勢，饑餓脅迫50 d后，血紅蛋白含量下降了3.55%；血糖在饑餓初期緩慢下降(P＞0.05)，后期呈顯著下降，饑餓脅迫50 d后下降了8.89%；血清中溶菌酶活性呈緩慢下降，饑餓50 d后，溶菌酶活性下降的幅度為9.68%，達(dá)到顯著水平(P＜0.05)。

2.2 饑餓脅迫對瓦氏黃顙魚幼魚肝臟中糖原、蛋白質(zhì)含量的影響(見圖1)

圖1 饑餓脅迫對黃顙魚肝臟糖原、蛋白質(zhì)含量的影響

從圖1可以看出，在正常生態(tài)環(huán)境中黃顙魚幼魚肝臟中蛋白質(zhì)含量在11.0%～12.0%左右，糖原含量為125.0～130.0 mg/g。在遇到饑餓脅迫時(shí)，這兩種貯能物質(zhì)都呈下降趨勢。饑餓脅迫20 d左右時(shí)，肝臟中蛋白開始顯著性下降(P＜0.05)，但饑餓到40 d后下降趨勢減緩(P＞0.05)，而糖原含量在饑餓到30 d時(shí)才開始顯著性下降(P＜0.05)。

2.3 饑餓脅迫對瓦氏黃顙魚幼魚肌肉成分的影響(見表2)

由表2可知，隨著饑餓脅迫時(shí)間的延長，肌肉中粗灰分、水分含量逐漸升高，饑餓50 d后，粗灰分含量增加了34.11%，水分含量增加了4.85%，都呈顯著性增加(P＜0.05)。在50 d的饑餓脅迫試驗(yàn)中，粗脂肪含量呈先急劇下降，在饑餓脅迫前30 d內(nèi)下降了7.23%，30～50 d試驗(yàn)中，呈相對緩慢下降的趨勢。粗蛋白含量隨饑餓脅迫時(shí)間的延長，先緩慢下降(P＞0.05)，而后呈急劇降低(P＜0.05)，到饑餓50 d左右時(shí)，粗蛋白含量下降了22.79%。

3 討論

3.1 饑餓脅迫對黃顙魚幼魚血液指標(biāo)的影響

魚類血液指標(biāo)被廣泛運(yùn)用于評價(jià)魚類的健康狀況、營養(yǎng)狀況及對環(huán)境的影響狀況，是良好的生理、病理和毒理學(xué)指標(biāo)[4]。許多研究發(fā)現(xiàn)，饑餓脅迫時(shí)魚類紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白有減少現(xiàn)象[5-7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著饑餓時(shí)間的延長，血液中血糖含量、紅細(xì)胞數(shù)量、溶菌酶活性和血紅蛋白含量都呈顯著性下降，白細(xì)胞數(shù)量呈顯著性增加（P＜0.05）。分析原因，隨著饑餓時(shí)間的延長，黃顙魚幼魚養(yǎng)分缺乏，維持正常生理活動消耗存貯的糖原及血糖導(dǎo)致血液中血糖濃度顯著下降(P＜0.05)。維持體內(nèi)各組織細(xì)胞活動所需的能量匱乏，新陳代謝減緩，魚體造血功能受到抑制，血液中紅細(xì)胞更新減緩，部分紅細(xì)胞破裂，紅細(xì)胞和血紅蛋白含量降低，血液運(yùn)輸O2和排出CO2功能降低，能量代謝水平降低。調(diào)節(jié)機(jī)體酸堿平衡能力下降，溶菌酶活性降低，免疫抗病機(jī)能下降，白細(xì)胞數(shù)量增加[7-9]。

表2 饑餓脅迫對黃顙魚肌肉營養(yǎng)成分的影響(n=3S.E)（%）

表2 饑餓脅迫對黃顙魚肌肉營養(yǎng)成分的影響(n=3S.E)（%）

項(xiàng)目粗蛋白粗脂肪粗灰分總水分0 16.89±0.08a 2.49±0.01a 1.29±0.04e 78.50±1.20d 10 16.41±0.12a 2.41±0.02b 1.34±0.06de 79.38±0.91cd饑餓天數(shù)（d）20 15.89±0.04a 2.35±0.01c 1.39±0.04d 79.98±0.65c 30 15.34±0.11ab 2.31±0.01d 1.50±0.08c 80.41±0.47c 40 14.12±0.10b 2.30±0.01d 1.61±0.07b 81.49±0.45b 50 13.04±0.12c 2.29±0.02d 1.73±0.08a 82.31±0.38a

3.2 饑餓脅迫對黃顙魚幼魚內(nèi)源性儲存物質(zhì)的影響

葡萄糖是生物體的必需燃料，葡萄糖通過血液輸送到各個(gè)組織器官中，因而維持恒定的血糖濃度對魚類正常生理活動有重要的作用。魚類血糖的來源主要有食物中糖的消化吸收、肝糖原和肌糖原的分解、蛋白質(zhì)及脂肪的糖異生作用等三條途徑。這三條途徑在激素及神經(jīng)系統(tǒng)的不斷調(diào)節(jié)下，使血糖濃度始終處于一種動態(tài)平衡，以維持魚類正常的生理活動需要。在本試驗(yàn)中，黃顙魚幼魚不再從食物中得到糖類物質(zhì)，因而血糖的維持主要靠貯存的糖原或糖異生作用，試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)黃顙魚幼魚血糖濃度到饑餓40 d才顯著性下降，而肝臟中蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)在饑餓20～30 d就開始顯著性下降，肌肉中粗脂肪含量在饑餓脅迫10 d時(shí)呈顯著性下降(P＜0.05)，肌肉中粗蛋白含量到40 d時(shí)顯著性降低(P＜0.05)。結(jié)果表明，瓦氏黃顙魚幼魚通過利用肝臟或肌肉中組成蛋白質(zhì)的生糖氨基酸在轉(zhuǎn)變?yōu)樘?葡萄糖)，或肌肉中脂肪代謝轉(zhuǎn)化為糖，補(bǔ)充消耗的血糖，維持血糖水平，為魚類提供了生理活動的能量，當(dāng)肌肉和肝臟中能源物質(zhì)減少到一定程度后，血糖濃度也開始下降[10-11]。

研究表明[12-13]，在饑餓期間，魚類維持生理活動主要是通過動用身體貯存的能量和物質(zhì)。因魚的種類不同，動用哪種能源物質(zhì)以及動用的先后順序也有所不同。羅智等研究發(fā)現(xiàn)，饑餓脅迫前6周斑點(diǎn)叉尾鮰肌肉中蛋白質(zhì)含量變化不顯著(P＞0.05)，6周后呈顯著降低(P＜0.05)。隨著饑餓時(shí)間的延長，糖原、脂肪及灰分含量呈顯著降低(P＜0.05)，認(rèn)為饑餓期間斑點(diǎn)叉尾鮰先通過利用肌肉中脂肪和糖原作為供能物質(zhì)，在饑餓后期利用肌肉中的蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)[12]。但也有研究認(rèn)為[13-14]，一些魚類在饑餓過程中首先利用蛋白質(zhì)作為能源物質(zhì)補(bǔ)充機(jī)體能量需要。這也許是因物種不同而不同。本研究發(fā)現(xiàn)，黃顙魚幼魚肌肉中粗脂肪在饑餓脅迫10 d后呈顯著性下降(P＜0.05)，但饑餓到30 d以后下降趨勢變緩，而粗蛋白含量隨饑餓脅迫時(shí)間的延長先呈緩慢降低，饑餓40 d時(shí)呈急劇下降(P＜0.05)，這種下降的先后順序表明黃顙魚幼魚在饑餓過程中主要是先動用肌肉中積累的脂肪，當(dāng)脂肪消耗殆盡后開始消耗蛋白質(zhì)作為身體的能量來源的，這與羅智研究結(jié)果相似。

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