成　奇, 潘連德*

(1. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院， 上海 201306； 2. 省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室，上海 201306)

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溫度對綠海龜心、肝、腎功能生化指標(biāo)的影響

成奇1，2, 潘連德*1，2

(1. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院， 上海 201306； 2. 省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室，上海 201306)

摘要:分別在15，20，25和30 ℃海水中養(yǎng)殖綠海龜90 d，研究溫度對綠海龜心、肝、腎等17項血液生化指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：心功能指標(biāo)中，總膽固醇和甘油三酯均呈現(xiàn)先上升而后下降的趨勢，25 ℃時含量最高，分別為3.83±0.30和0.60±0.08 mmol/L；高密度脂蛋白出現(xiàn)先降后升的變化；肌酸激酶含量隨著溫度的上升，呈下降趨勢。肝功能指標(biāo)中，白蛋白和總蛋白含量隨著溫度上升，先上升后下降，在25 ℃時達(dá)到最大值6.47±0.66和36.33±1.96 g/L；乳酸脫氫酶、白球比、堿性磷酸酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和總膽紅素都不隨水溫的變化而變化(P>0.05)。腎功能指標(biāo)中，血尿酸和血肌酐含量隨著溫度上升而下降，血尿素氮沒出現(xiàn)明顯的變化(P>0.05)。綜合溫度對血液生化指標(biāo)的影響規(guī)律，綠海龜在25 ℃左右儲能物質(zhì)消耗最少。

關(guān)鍵詞:綠海龜；溫度；血液生化；影響

0引言

海洋環(huán)境具有季節(jié)性、周期性和地域性變化，伴隨著水溫的變化，綠海龜也有著不同的生理生化變化，國外學(xué)者對海龜性激素進(jìn)行了季節(jié)性變化研究，發(fā)現(xiàn)其睪酮和雌二醇水平不隨溫度而根據(jù)季節(jié)發(fā)生改變，雌性海龜皮質(zhì)酮會隨著溫度的變化而變化[1]。國內(nèi)外對海龜血液生化的研究還非常有限，本文將針對溫度與綠海龜心、肝、腎功能相關(guān)基礎(chǔ)代謝生化指標(biāo)進(jìn)行研究，更深入地分析其生理特點。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗用綠海龜

1.5齡海龜幼體：來自上海海洋大學(xué)攀世水族寵物健康中心救護(hù)并飼養(yǎng)223～251 d的綠海龜，背甲曲線長度(CCL)為22.1～29.6 cm，體重為1.35±0.11 kg，27只，性別不明，分為4組。

1.1.2海龜?shù)氖澄锱c養(yǎng)殖條件

1.1.3不同飼養(yǎng)溫度

將4組共27只綠海龜分別飼養(yǎng)于水溫為15 ℃(6只)、20 ℃(7只)、25 ℃(7只)和30 ℃(7只)。海水鹽度調(diào)整為26。

1.2方法

1.2.1血液生化指標(biāo)檢測

采樣前停食一天，以空腹采血，采用一次性采血針從尾椎靜脈和前肢靜脈分別抽取血液樣本2.5 mL于促凝管中，以5 000 r/min離心分離血清，2 h內(nèi)進(jìn)行血液生化檢測。使用Beckman AU5800和TNI BECKMAN Access 2對血樣進(jìn)行檢測，檢測項目包括總膽固醇、甘油三酯、堿性磷酸酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、肌酐、總膽紅素和尿酸等17個指標(biāo)。每隔15 d重復(fù)采樣一次，連續(xù)6次。以上所有數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2013和SPSS 19.0分析軟件進(jìn)行處理分析。

2結(jié)果

不同溫度下綠海龜血液指標(biāo)見表1，除心肌肌鈣蛋白I、低密度脂蛋白、堿性磷酸酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、乳酸脫氫酶、白球比和尿素氮無明顯差異(P>0.05)，其他指標(biāo)均存在不同程度和規(guī)律的變化。

表1　不同溫度綠海龜血清生化指標(biāo)比較

2.1心功能指標(biāo)

幼體綠海龜血清總膽固醇和甘油三酯的變化規(guī)律接近(圖1～圖2)。在15～30 ℃范圍內(nèi)，以上2個指標(biāo)均呈現(xiàn)先上升而后下降的趨勢，25 ℃時含量最高。高密度脂蛋白出現(xiàn)先降后升的變化(圖3)。肌酸激酶含量隨著溫度的上升，呈下降趨勢(圖4)。心肌肌鈣蛋白I和低密度脂蛋白不隨水溫的變化而變化(P>0.05)。

圖1　溫度對綠海龜血清總膽固醇含量的影響Fig.1　Effects of temperature on blood serum CHOL in green turtle

圖2　溫度對綠海龜血清甘油三酯含量的影響Fig.2　Effects of temperature on blood serum TG in green turtle

圖3　溫度對綠海龜血清高密度脂蛋白含量的影響Fig.3　Effects of temperature on blood serum UHDL in green turtle

圖4　溫度對綠海龜血清肌酸激酶含量的影響Fig.4　Effects of temperature on blood serum CK in green turtle

2.2肝功能指標(biāo)

白蛋白和血清總蛋白含量隨著溫度上升，先上升后下降，在25 ℃時達(dá)到最大值(圖5和圖6)。乳酸脫氫酶、白球比、堿性磷酸酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和總膽紅素都不隨水溫的變化而變化(P>0.05)。

圖5　溫度對綠海龜血清白蛋白含量的影響Fig.5　Effects of temperature on blood serum ALB in green turtle

圖6　溫度對綠海龜血清總蛋白含量的影響Fig.6　Effects of temperature on blood serum TP in green turtle

2.3腎功能指標(biāo)

水溫在15，20，25和30 ℃，血尿酸和血肌酐含量隨著溫度上升而下降(圖7和圖8)。血尿素氮則沒出現(xiàn)明顯的變化(P>0.05)。

圖7　溫度對綠海龜血清血尿酸含量的影響Fig.7　Effects of temperature on blood serum URIC in green turtle

圖8　溫度對綠海龜血清肌酐含量的影響Fig.8　Effects of temperature on blood serum CREA in green turtle

3討論

3.1溫度對綠海龜心功能指標(biāo)的影響

海龜是變溫動物，其代謝、生長和活動極易受到環(huán)境水溫的影響。海龜血液生化組成與環(huán)境和機(jī)體狀態(tài)等息息相關(guān)，血生化指標(biāo)能夠為研究和保護(hù)海龜提供理論和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

總膽固醇(CHOL)是血液中所有脂蛋白所含膽固醇的總和，其支持著海龜生理活動所需的各種物質(zhì)。甘油三酯(TG)是血液中重要的能源儲存物質(zhì)，能為大部分組織提供能量供給，在機(jī)體需要快速提供能量時最先通過分解甘油三酯來供給。高密度脂蛋白(UHDL)和低密度脂蛋白(ULDL)是膽固醇的搬運工，提供機(jī)體正常的生理需要。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高(15～30 ℃)，綠海龜?shù)腃HOL和TG含量均先升高后降低，在25 ℃時出現(xiàn)最大值。在15 ℃時，CHOL和TG含量出現(xiàn)最低值。目前并未有溫度對綠海龜血生化影響的報道，本研究顯示，在低溫脅迫下，海龜機(jī)體對能量供給的需求增加促使TG水解產(chǎn)生能量。隨著溫度的回升，TG的含量隨之上升，在25 ℃組可見最大值，說明在25 ℃時綠海龜活動所需額外能量最少。溫度升高后，垂體神經(jīng)系統(tǒng)激素分泌增加，加快營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，TG開始下降。UHDL含量先降低后升高，由于綠海龜?shù)牡兔芏戎鞍缀透呙芏戎鞍资状伪惶岢觯淇赡艿淖兓瘷C(jī)理有待進(jìn)一步研究。研究發(fā)現(xiàn)肌酸激酶(CK)含量隨溫度升高而降低，詹球[2]曾報道低溫能引發(fā)一系列生理機(jī)能的變化，并推測龜類除了三羧酸循環(huán)外可能還存在其他供能途徑，組織中磷酸肌酸通過去磷酸化產(chǎn)生肌酸和ATP，肌酸分解后的肌酐在肌酸激酶的催化下合成磷酸肌酸，通過這一途徑產(chǎn)生能量維持機(jī)體在低溫下的生理活動。

3.2溫度對綠海龜肝功能指標(biāo)的影響

白蛋白(ALB)作為內(nèi)源性氨基酸來源、對運輸代謝產(chǎn)物和調(diào)節(jié)滲透壓等生理功能具有重要作用[3]。本研究中，ALB隨著溫度升高，先升高后降低，在15 ℃時，海龜處于低溫脅迫下，綠海龜需要消耗更多能量以維持生理活動所需的熱量供給，ALB的合成受到機(jī)體能量需求的影響維持在低位，僅用來維持血漿的滲透壓平衡；隨著溫度的升高，綠海龜可通過環(huán)境熱能輻射獲得生理所需的熱量，能量物質(zhì)從耗能轉(zhuǎn)為儲能，ALB隨之上升承擔(dān)新陳代謝等所需的運輸功能。正如MICHEL et al[4]的報道，龜類會通過靠近熱源引起體溫上升，并且反復(fù)如此保持生理需要的體溫。

血液中的總蛋白主要包括白蛋白和球蛋白，總蛋白主要維持血漿膠體滲透壓，具有運輸、免疫和膠體保護(hù)等作用[5]。本研究中，總蛋白含量隨著溫度的升高，先升高后降低，15 ℃時，綠海龜機(jī)體受到神經(jīng)系統(tǒng)控制，加快蛋白質(zhì)等儲能物質(zhì)的消耗，產(chǎn)生更多ATP以維持低溫脅迫時的能量供給。處在25 ℃時，蛋白質(zhì)消耗減少，總蛋白含量自然回升。這與中華鱉的低溫脅迫特點不同[6]，中華鱉在低溫時能夠進(jìn)行冬眠以較低的新陳代謝維持生命，綠海龜無法進(jìn)行冬眠活動，過低的水溫會導(dǎo)致其死亡，所以在自然界綠海龜必須通過增加儲能物質(zhì)的消耗供給肌肉運動，通過游泳尋找溫暖的海域。在30 ℃時，海龜受到高溫脅迫，皮質(zhì)酮分泌加強(qiáng)，促進(jìn)了蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，總蛋白含量降低，如再進(jìn)一步升高溫度則海龜會因熱應(yīng)激而死亡[7]。

由于綠海龜?shù)沫h(huán)境適應(yīng)力較強(qiáng)，低溫(15 ℃)和高溫(30 ℃)均在其生理耐受范圍內(nèi)，肝功能未受到損傷，乳酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶和總膽紅素未有明顯的變化(P>0.05)。

3.3溫度對腎功能指標(biāo)的影響

尿酸是體內(nèi)老舊細(xì)胞和食物等在新陳代謝過程中的代謝產(chǎn)物，是鳥類和爬行類的主要代謝產(chǎn)物[8]。本研究中尿酸隨著溫度的升高而降低，15 ℃時食物代謝處于高位，主要因為飼喂的海產(chǎn)魚肉，腎臟不能及時代謝，所以尿酸水平較高；隨著溫度上升，腎功能逐漸恢復(fù)正常生理狀態(tài)，尿酸經(jīng)腎臟排出體外，尿酸水平逐漸降低。龜類可能因尿酸潴留導(dǎo)致龜體體液變酸，嚴(yán)重者形成結(jié)石危及生命[9]，所以應(yīng)定期給龜做體檢，早防早治。

肌酐是機(jī)體肌酸的代謝產(chǎn)物，同樣由腎臟代謝排出。15 ℃下，綠海龜活動量增大，肌酸代謝加快，肌酐水平升高，肌酸在代謝過程中產(chǎn)生ATP供給機(jī)體所需能量。在肌酸代謝過程中肌酸激酶催化肌酸形成磷酸肌酸，與詹球[2]所推測的低溫脅迫下龜類能量供應(yīng)途徑推斷相似，本研究中肌酸激酶與肌酐呈顯著相關(guān)(R=0.822,P=0.011 3)，也給這一說法提供了參考依據(jù)。隨著溫度上升，腎功能逐漸恢復(fù)生理代謝水平，血肌酐的含量逐漸下降；溫度繼續(xù)升高，海龜新陳代謝加快，腎小球的濾過加強(qiáng)，血肌酐進(jìn)一步減少。

有報道[10]稱溫度對中華鱉氮影響的機(jī)制為溫度—代謝—生長，但在本研究中尿素氮的含量變化未見溫度對其有顯著影響(P>0.05)，推測原因在于這兩個物種在生理代謝機(jī)理上有很大不同，其機(jī)制有待進(jìn)一步研究驗證。

4小結(jié)

本研究表明，溫度對綠海龜?shù)难荷笜?biāo)影響主要在于能量分配和供給。溫度較低時，為了維持有效生理水平，機(jī)體消耗更多儲能物質(zhì)進(jìn)行能量和熱量的補(bǔ)充，又通過磷酸肌酸到磷酸肌酸的供能途徑，控制機(jī)體過多消耗自身能源物質(zhì)；隨著溫度上升，熱量能夠通過環(huán)境熱輻射獲得，儲能物質(zhì)消耗減少，機(jī)體酶活性逐步穩(wěn)定，代謝收支趨于平衡。30 ℃時綠海龜生化指標(biāo)未出現(xiàn)病理性變化，所以綠海龜養(yǎng)殖溫度應(yīng)控制在20～30 ℃，低于15 ℃，能量支出增加，長期飼養(yǎng)下可能對綠海龜機(jī)體造成不可逆的損傷。

通過本研究可以推測海龜面臨多次的環(huán)境變遷仍能存活至今，其維持機(jī)體機(jī)能的機(jī)制起到了重要的作用，通過不斷深入的研究了解其抗逆機(jī)理，可為人類提高自身調(diào)節(jié)能力克服驟變氣溫影響奠定基礎(chǔ)。

致謝上海市漁政監(jiān)督管理處、上海攀世動物醫(yī)學(xué)科技有限公司對本文研究項目給予資助與支持，上海海洋大學(xué)2011級動物科學(xué)專業(yè)朱彥潔和王逸參加了部分試驗工作，一并表示感謝！

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收稿日期:2015-12-09修回日期:2016-03-31

基金項目:水產(chǎn)動物遺傳育種上海市協(xié)同創(chuàng)新中心項目資助(ZF1206)；上海市海龜放流和救護(hù)項目資助(14-0277)

作者簡介:成奇(1986-)，男，浙江慈溪市人，主要從事海龜和觀賞魚的健康養(yǎng)殖和臨床獸醫(yī)病理學(xué)方面的研究。 E-mail:m130104156@st.shou.edu.cn *通訊作者：潘連德(1960-)，男，教授,主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖和水族寵物病害臨床診斷和控制方面的研究。E-mail:ldpan@shou.edu.cn

中圖分類號:Q592.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1001-909X(2016)02-0093-06

Doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.02.012

Effect of water temperature on the plasma biochemistry indexes of cardiac function, liver function and renal function from Green Turtles(Cheloniamydas)

CHENG Qi1,2, PAN Lian-de*1,2

(1.CollegeofFisheriesandScience,ShanghaiOceanUniversity,Shanghai201306,China; 2.KeyLabofExplorationandUtilizationofAqusticResources,MinistryofEducation,Shanghai201306,China)

Abstract:Green Turtles(Cheloniamydas)were cultured at the water temperature 15, 20, 25 and 30 ℃ for 90 days to study the effects of different water temperature on 17 blood biochemical parameters. Results showed total cholesterol (CHOL) and triglyceride (TG) of cardiac function increased first and then decreased with the increase of water temperature and reached the maximum at 25 ℃, with the values of 3.83±0.30 mmol/L and 0.60±0.08 mmol/L respectively. High density lipoprotein (UHDL) tended to decrease first and then increase. The concentration of creatine kinase decreased with the water temperature increased. Of the liver function, albumin (ALB) and total protein (TP) increased first and then decreased with the temperature rise and reached the maximum at 25 ℃ with the values of 6.47±0.66 g/L and 36.33±1.96 g/L. Other index such as A/G, lactate dehydrogenase (LDH), alkaline phosphatase (ALP), aspertate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and total bilirubin (TBIL) showed no significant changes while the water temperature raised (P>0.05). For the index of renal function, the concentration of blood uric (URIC) and creatinine (CREA) decreased while the water temperature increased and the concentration of urea nitrogen (BUN) had no significant change (P>0.05). Integrating the effect rule of water temperature on the plasma biochemistry, green turtles cultured at the water temperature 25 ℃ had a low storage material consumption.

Key words:green turtle；temperature；blood chemistry；effect

成奇，潘連德.溫度對綠海龜心、肝、腎功能生化指標(biāo)的影響[J].海洋學(xué)研究,2016,34(2):93-98,doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.02.012.

CHENG Qi, PAN Lian-de. Effect of water temperature on the plasma biochemistry indexes of cardiac function, liver function and renal function from Green Turtles(Cheloniamydas)[J]. Journal of Marine Sciences, 2016,34(2):93-98, doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2016.02.012.