王 帥，任道全，宋 勇，陳生熬，陳根元

(塔里木大學動物科學學院/新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300)

饑餓脅迫對葉爾羌高原鰍抗氧化能力的影響

王 帥，任道全，宋 勇，陳生熬，陳根元*

(塔里木大學動物科學學院/新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300)

本文探討了饑餓脅迫對葉爾羌高原鰍[Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)]機體抗氧化能力的影響。在適宜條件下將試驗葉爾羌高原鰍饑餓30 d，分別測定饑餓第0、1、3、5、10、15、20和30 天其血清、肝胰臟和肌肉的總抗氧化酶能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性。結果表明，隨著饑餓時間的延長，葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中MDA含量和T-AOC水平均為先降低后升高，饑餓第30 天時均顯著高于第0 天(P﹤0.05)；超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)活性在饑餓初期無明顯變化，試驗第10 天時各抗氧化酶活性逐漸升高，第20 天時均顯著高于第0 天對照(P﹤0.05)。饑餓可顯著影響葉爾羌高原鰍總抗氧化能力、抗氧化酶活性和自由基含量，并導致葉爾羌高原鰍肝胰臟氧化損傷。

葉爾羌高原鰍；饑餓；抗氧化能力；抗氧化酶

葉爾羌高原鰍[Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)]廣泛分布于新疆塔里木河流域，為雜食偏肉性底棲魚類，是塔河水系鰍科魚類中生長較快、個體較大的特有種[1]。具有蛋白質含量高，氨基酸組成全面，而且氨基酸總量也高于草魚、鯉魚等常見養(yǎng)殖魚類[2]，是當?shù)厝讼彩车募央?，具有一定的經濟價值和養(yǎng)殖前景。目前對葉爾羌高原鰍的研究主要集中在其繁殖生物學、形態(tài)特征、生態(tài)適應、食性選擇、系統(tǒng)分類、演化規(guī)律等方面，對于葉爾羌高原鰍觀賞價值、食用價值、藥用價值等開發(fā)利用方面的研究報道較少[3]，生長過程中環(huán)境脅迫對其代謝水平和生理指標的影響未見報道。目前塔里木河流域因人類生產活動加劇，中上游灌溉等耗水嚴重，導致河水水質下降，河中生物種類及數(shù)量均急劇減少[4]；另外季節(jié)更替、環(huán)境變化以及食物分布的不均衡等原因，導致葉爾羌高原鰍在生長周期的部分階段經常面臨食物短缺，極易受到饑餓脅迫。饑餓脅迫易導致魚類氧化應激的發(fā)生，從而影響其代謝、生長等，嚴重時還可誘發(fā)各種疾病，導致神經系統(tǒng)及內分泌紊亂，最終導致死亡[5]。本試驗就長期饑餓對葉爾羌高原鰍機體T-AOC水平、MDA含量及抗氧化酶活性的影響進行研究，以揭示饑餓過程中葉爾羌高原鰍氧化應激反應的變化規(guī)律，為葉爾羌高原鰍的養(yǎng)殖提供基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

葉爾羌高原鰍2013年6月捕撈于塔里木河流域阿拉爾河段，規(guī)格基本一致。試驗魚體長(13.2±1.8)cm，體質量(38.5±3.6)g。試驗魚置于規(guī)格為0.8 m×0.4 m×0.5 m的水族箱(具有控溫、水體過濾、殺菌、充氧等裝置)中。水族箱內水溫(20±0.5) ℃，預實驗5 d，期間正常投餌；正式試驗停止投喂任何食物。正式試驗期每天換水1次，所換水經曝氣處理，并調水溫至20 ℃左右，試驗期間溶解氧的質量濃度保持在5.0～6.5 mg/L，水體pH為7.2～7.4。T-AOC、SOD、CAT、GSH-Px、MDA等檢測試劑盒均購自南京建成生物技術公司。

Carry 100型紫外-可見分光光度計，美國Varian；Direct-Q3型超純水系統(tǒng)，美國Millipore；BS124 型精密電子天平，德國Sartorius；5430R型高速冷凍離心機，德國Eppendorf。

1.2 試驗設計

試驗設置試驗組和對照組，每組放養(yǎng)試驗魚40條，對照組正常投喂，試驗組不投喂任何食物。分別在試驗第0、1、3、5、10、15、20、30 天后，翌日10:00-11:00隨機取樣測定，每次每組取5條魚。

1.3 指標測定

將活魚快速撈起后從臀鰭下方尾動脈處取血，采集的血液分離血清后存入-80 ℃超低溫冰箱中冷凍備用；然后將魚處死，立即解剖，迅速取出背部肌肉和肝胰臟，加9倍質量的預冷pH 7.5 PBS液，在冰浴條件下制備組織勻漿；然后12 000 r/min離心15 min，取上清液備用。葉爾羌高原鰍抗氧化指標的測定均采用檢測試劑盒。其中T-AOC的測定使用鐵離子還原/抗氧化力測定法，單位U/mL；MDA的測定使用硫代巴比妥酸法，單位nmol/mL；GSH-Px的測定使用5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)法，SOD的測定使用羥胺法， CAT的測定使用鉬酸銨法，3種抗氧化酶的單位均為U/mL。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)使用SPSS 16.0中One-Way ANOVA進行單因素方差分析及Duncan’s多重比較，檢驗誤差為5 %和1 %。

2 結果與分析

2.1 饑餓對葉爾羌高原鰍T-AOC活性的影響

從表1可以看出，葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉T-AOC活性在饑餓第1～10 天時均低于對照，但差異均不顯著(P﹥0.05)，從第15 天開始葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉T-AOC活性逐漸升高，饑餓第30 天時血清、肝胰臟和肌肉T-AOC活性分別升高了33.27 %，34.16 % 和28.65 %，均與對照差異顯著(P<0.05)，其中肝胰臟T-AOC活性升值幅度最大。

2.2 饑餓對葉爾羌高原鰍抗氧化酶活性的影響

表2～4顯示，長期饑餓脅迫可不同程度的提高葉爾羌高原鰍血清和組織中SOD、GSH-Px和CAT的活性。與對照相比，饑餓第1～10 天時葉爾羌高原鰍血清和組織中抗氧化酶活性未見明顯變化。第15 天時葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中SOD活性分別提高了29.61 %、47.07 %和23.21 %，其中血清和肝胰臟SOD活性均顯著高于對照(P﹤0.05)；葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中GSH-Px活性分別提高了31.94 %、16.89 %和30.62 %，其中血清和肌肉GSH-Px活性顯著高于對照(P﹤0.05)；葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中CAT活性分別提高了24.86 %、16.18 % 和16.70 %，但與對照差異均不顯著(P﹥0.05)。第20 天時葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中3種抗氧化酶活性均顯著高于對照(P﹤0.05)，第30 天時葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中抗氧化酶活性仍顯著高于對照(P﹤0.05)，但與第20 天的值差異不顯著(P﹥0.05)。

表1 饑餓對葉爾羌高原鰍T-AOC活性的影響

注：同行數(shù)據(jù)右上角標有不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Data in the same line with the different small letters is significantly different at 0.05 level. The same as below.

表2 饑餓對葉爾羌高原鰍SOD活性的影響

表3 饑餓對葉爾羌高原鰍GSH-Px活性的影響

表4 饑餓對葉爾羌高原鰍CAT活性的影響

表5 饑餓對葉爾羌高原鰍MDA含量的影響

2.3 饑餓對葉爾羌高原鰍MDA活性的影響

試驗中葉爾羌高原鰍機體組織中MDA含量呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。試驗前5 d葉爾羌高原鰍血清和組織中MDA含量呈下降趨勢，其中第5 天時肝胰臟和肌肉MDA含量均顯著低于對照(P﹤0.05)。從第10 天開始，葉爾羌高原鰍機體組織中MDA含量開始升高，到第30天時葉爾羌高原鰍血清、肝胰臟和肌肉中MDA含量分別提高了57.64 %、84.04 %和55.91 %，均顯著高于對照(P﹤0.05)，其中肝胰臟MDA含量升高幅度最大。

3 討 論

3.1 饑餓對葉爾羌高原鰍T-AOC活性的影響

T-AOC是評價動物機體酶促及非酶促體系總抗氧化能力高低的綜合性指標，在一定程度上可反映動物機體對應激的代償能力及機體自由基的代謝情況。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，饑餓脅迫可顯著影響葉爾羌高原鰍血清和組織的T-AOC活性，饑餓初期葉爾羌高原鰍血清和組織的T-AOC活性有一定的降低，但隨著饑餓時間的延長，葉爾羌高原鰍機體中T-AOC活性逐漸升高，并于試驗結束時達到最高值。這與MQHANTA等[6]在銀無須魮和段鳴鳴等[7]在黃顙魚的研究一致。ENES等[8]研究表明自由基增多可導致機體T-AOC活性下降，葉爾羌高原鰍饑餓初期可能產生了大量的自由基從而導致T-AOC活性下降，隨著饑餓時間的延長，抗氧化酶活性逐步升高，自由基清除能力增強，機體T-AOC活性也隨之提高。但目前尚未有研究直接證實，需要進一步探討。

3.2 饑餓對葉爾羌高原鰍抗氧化酶活性的影響

抗氧化酶是動物機體抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分，具有阻止并消除自由基的連鎖反應，減少機體脂質過氧化損傷等的作用。其中SOD、GSH-Px和CAT均為生物體內重要的抗氧化酶，SOD可將超氧自由基轉化為過氧化氫，而GSH-Px和CAT可將過氧化氫分解為水，這樣就起到了保護細胞膜結構和功能完整的作用。本試驗研究發(fā)現(xiàn)，隨著饑餓時間的延長，葉爾羌高原鰍血清和組織的SOD、GSH-Px與CAT活性均有一定程度的升高，從第20 天起即顯著高于對照(P﹤0.05)。酶活性的變化表明機體中自由基含量發(fā)生改變，王艷艷等[9]對建鯉、薛明等[10]對方斑東風螺的研究發(fā)現(xiàn)外界脅迫會導致動物機體SOD等抗氧化酶活性的升高，與本研究結果一致。饑餓初期抗氧化酶活性變化不明顯的原因可能為饑餓初期產生的自由基不足以誘導抗氧化酶基因大量表達，隨著饑餓時間的延長，饑餓脅迫加速自由基的生成，從而誘導抗氧化酶大量表達，活性增強。

3.3 饑餓對葉爾羌高原鰍MDA含量的影響

機體產生的自由基約有95 %為·O2，而·O2可與機體細胞膜中的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質過氧化反應，其最終代謝產物MDA是目前最常用的脂質過氧化代謝產物的監(jiān)測指標，可間接反應機體細胞的受損傷程度。本試驗中隨著饑餓時間的延長，葉爾羌高原鰍血清和組織的MDA含量先降低后升高，與Sun等[11]在鯽魚和程鵬等[12]在翹嘴鲌饑餓后的研究一致。產生這種可能是饑餓初期魚體大量消耗自身的游離脂肪酸，導致MDA底物濃度降低，最終使機體中MDA含量下降；試驗后期葉爾羌高原鰍機體脂肪成為維持能量的主要來源，其異化作用增強導致·O2含量升高，又在無外源性抗氧化物質供給的情況下，導致MDA蓄積。試驗表明饑餓條件下肝胰臟的MDA含量增幅最大，表明產生的自由基對肝胰臟危害最明顯。

4 結 論

隨著饑餓條件時間的延長，葉爾羌高原鰍血清和組織中T-AOC水平、MDA含量和抗氧化酶活性均呈現(xiàn)升高趨勢。表明饑餓脅迫可使葉爾羌高原鰍機體產生顯著的氧化應激，其抗氧化防御機制被激活，肝胰臟脂質過氧化反應明顯加劇。

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(責任編輯 陳 虹)

Effects of Starvation Stress on Antioxidant Capacity ofTriplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day)

WANG Shuai,REN Dao-quan, SONG Yong,CHEN Sheng-ao,CHEN Gen-yuan*

(College of Animal Science, Tarim University /Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and Technology, Xinjiang Production & Construction Corps, Xinjiang Alar 843300,China)

In this paper, the effects of starvation stress on the antioxidant capacity ofTriplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day) were studied.Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day) was starved for 30 days under appreciated conditions, and the total antioxidant capacity (T-AOC) level, the content of malonaldehyde (MDA), the activities of glutathione peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) in its serum were measured on the 0, 1st, 3rd, 5th, 10th, 15th, 20th and 30th. The results showed that the content of MDA and the level of T-AOC decreased at the beginning of the starvation and then increased as the starvation time passed, with the peak on the 30th day of starvation, which were significantly higher than that on the 0 day of starvation(P<0.05); The activities of all antioxidant enzymes increased from the 10th day of starvation, and the activities in the 20th day of starvation were significantly higher than that in the 0 day of starvation(P<0.05). Starvation had definite effects on T-AOC level, the activities of all antioxidant enzymes and the content of MDA ofTriplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day), and the oxidative damage in hepatopancreas could be aggravated with the starvation time extending.

Triplophysa(Hedinichthys)yarkandensis(Day); Starvation; Antioxidant capacity;Antioxidant enzyme

1001-4829(2016)09-2249-04

10.16213/j.cnki.scjas.2016.09.042

2015-09-12

國家自然科學基金項目(31360635，31460691)；新疆生產建設兵團基本科技計劃項目(2013BA005)；新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室開放課題(HS201505)

王 帥(1984-)，男，山西長治人，實驗師，碩士，主要從事水產動物營養(yǎng)學方面的研究,E-mail:wangshuaidky@126.com，*為通訊作者。

S917.4

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