史 寶, 柳學(xué)周, 2, 曹亞男, 劉永山, 2, 徐永江, 姜 燕, 王 濱

鹽度脅迫對(duì)黃條鰤消化生理和抗應(yīng)激指標(biāo)的影響

史 寶1, 柳學(xué)周1, 2, 曹亞男3, 劉永山1, 2, 徐永江1, 姜 燕1, 王 濱1

(1. 青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所, 山東 青島 266071; 2. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 201306; 3. 煙臺(tái)市海洋經(jīng)濟(jì)研究院, 山東 煙臺(tái) 264000)

為探討鹽度突變對(duì)黃條鰤()幼魚消化酶活力和抗應(yīng)激指標(biāo)的影響, 設(shè)計(jì)了采用自然海水養(yǎng)殖的對(duì)照組鹽度29(S29)和實(shí)驗(yàn)組鹽度分別為35(S35)、15(S15)、10(S10)和5(S5), 對(duì)黃條鰤進(jìn)行了120 h的急性脅迫實(shí)驗(yàn), 測定了各鹽度條件下消化酶活力、超氧化物歧化酶(SOD)活力及甲狀腺激素(T4)濃度的變化。結(jié)果顯示: 黃條鰤胃、腸、肝臟和幽門盲囊的脂肪酶活力, 6 h時(shí)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組差異不顯著(0.05), 12 h后呈現(xiàn)隨時(shí)間的增長而活力降低的現(xiàn)象, 且實(shí)驗(yàn)組顯著低于對(duì)照組(0.05); 蛋白酶活力脅迫24 h后, 實(shí)驗(yàn)組顯著低于對(duì)照組(0.05)。胃和肝臟蛋白酶活力脅迫6~12 h, S35顯著高于對(duì)照組(0.05)。胃和腸的淀粉酶活力脅迫后, 實(shí)驗(yàn)組均顯著低于對(duì)照組(0.05); 肝臟淀粉酶活力脅迫6~12 h, S35均高于對(duì)照組, 24 h后顯著低于對(duì)照組(0.05)。S5的SOD活力隨著時(shí)間的增加而降低, 且差異顯著(0.05); S15和S35在120 h時(shí)SOD活力降低并接近對(duì)照組。各鹽度組血清中T4的濃度在6~96 h顯著高于對(duì)照組(0.05), 隨后降低并在120 h時(shí)趨于穩(wěn)定。綜上所述, 鹽度脅迫對(duì)黃條鰤幼魚消化酶活力、SOD活力和T4濃度影響較大, 黃條鰤對(duì)鹽度變化有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力, 相關(guān)生理指標(biāo)變化可為黃條鰤養(yǎng)殖提供參考。

黃條鰤; 鹽度突變; 消化酶; 超氧化物歧化酶; 甲狀腺激素

魚類通過自身內(nèi)部調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)外界環(huán)境對(duì)其生理功能的影響, 其中包括環(huán)境因子對(duì)魚類生長相關(guān)性狀的調(diào)控。鹽度是一個(gè)重要的環(huán)境因子, 并且與魚類生長、發(fā)育、繁殖等生理活動(dòng)密切相關(guān)[1-2]。鹽度通過影響魚類的滲透壓, 間接影響了魚類生長存活與攝食轉(zhuǎn)化、物質(zhì)交換與能量流動(dòng)等相關(guān)生理活動(dòng)[3]。消化酶是由消化系統(tǒng)分泌的具有消化作用的酶類, 其活性可以在一定程度上反映魚類的消化吸收能力[4]。許多無機(jī)離子是消化酶的激活劑或抑制劑, 水生生物生活環(huán)境中的鹽度變化直接影響其中無機(jī)離子的濃度的變化, 進(jìn)而影響消化酶活性[5]。黃鰭鯛()幼魚的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性在鹽度20~30時(shí)顯著高于鹽度5~15[6]。同一鹽度下飼養(yǎng)的點(diǎn)籃子魚()各消化器官的脂肪酶酶活性高低順序依次為: 腸道、胃、肝臟和幽門盲囊; 在鹽度5和10條件下的點(diǎn)籃子魚蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性均顯著低于鹽度20和鹽度30~32組[7]。鹽度也是影響魚類免疫防御活動(dòng)的主要環(huán)境因子, 外界環(huán)境鹽度的突然升高或降低都會(huì)使魚體產(chǎn)生大量的超氧陰離子自由基(O2–), 對(duì)魚體組織細(xì)胞等造成氧化損傷。超氧化物歧化酶(SOD)是魚體內(nèi)抗氧防御系統(tǒng)的關(guān)鍵酶, 可通過清除由鹽度變化使魚體產(chǎn)生的過多O2–來保護(hù)魚體[8-9]。另外, 魚體內(nèi)大部分生理反應(yīng)都會(huì)有激素的參與。甲狀腺激素(T4)是一種內(nèi)分泌激素, 對(duì)魚類適應(yīng)鹽度起到積極的調(diào)節(jié)作用, 并能促進(jìn)魚體生長, 是一種重要調(diào)節(jié)激素[10]。

黃條鰤()屬鱸形目(Percifor-mes)、鲹科(arangidae)、鰤屬(), 廣泛分布于太平洋和大西洋沿岸, 是一種全球性分布的海洋中上層暖溫性遠(yuǎn)洋洄游魚類, 并在日本、中國、新西蘭和澳大利亞等地進(jìn)行了商業(yè)養(yǎng)殖[11-12]。黃條鰤生長速度快、個(gè)體大, 肉質(zhì)鮮美, 含有豐富的EPA、DHA和鈣、磷、鐵等微量元素, 具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和食用價(jià)值,深受廣大消費(fèi)者喜愛, 世界范圍內(nèi)消費(fèi)需求不斷增加, 是我國發(fā)展深海魚類養(yǎng)殖的優(yōu)良品種[13-16]。國內(nèi)外關(guān)于黃條鰤鹽度適應(yīng)性機(jī)理研究鮮有報(bào)道[17-19], 本研究以黃條鰤幼魚為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行鹽度突變實(shí)驗(yàn), 通過研究消化酶及SOD活力、T4濃度等指標(biāo)的變化規(guī)律, 初步探討了黃條鰤對(duì)鹽度突變的適應(yīng)性, 從而為深入認(rèn)識(shí)黃條鰤對(duì)環(huán)境的應(yīng)激和適應(yīng)機(jī)制提供基礎(chǔ)資料, 并為養(yǎng)殖生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)在大連富谷水產(chǎn)有限公司進(jìn)行, 實(shí)驗(yàn)用魚為2013年在黃海北部捕獲的黃條鰤幼魚, 經(jīng)網(wǎng)箱養(yǎng)殖和室內(nèi)工廠化越冬, 促熟培育、成功產(chǎn)卵后人工培育的批量苗種, 體長為(20.02±2.07) cm, 體重為(115.50±6.67) g。苗種養(yǎng)殖期間自然海水的水溫為20~27 ℃、鹽度29, 每天投喂鮮雜魚3~4次, 投喂量為魚體重的3%~5%。實(shí)驗(yàn)開始前所有暫養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)用魚停食24 h后再放入各鹽度組, 實(shí)驗(yàn)期間不投餌。采用自來水(經(jīng)24 h以上連續(xù)曝氣)并添加自然海水進(jìn)行低鹽度調(diào)節(jié); 高鹽度組的海水使用自然海水加海水晶進(jìn)行人工配置。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

參照本課題組黃條鰤鹽度突變的實(shí)驗(yàn)方法[17], 設(shè)計(jì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)。各實(shí)驗(yàn)組的鹽度調(diào)節(jié): 低鹽度組采用自然海水(鹽度29)加自來水調(diào)節(jié), 使用的自來水用1 000 L塑料桶作為自來水曝氣池, 連續(xù)充氣、曝氣24 h以上使用; 高鹽度實(shí)驗(yàn)組的海水使用自然海水加海水晶進(jìn)行人工配置后使用。實(shí)驗(yàn)容器為1 000 L實(shí)驗(yàn)桶, 每個(gè)鹽度組放入30條黃條鰤幼魚, 用納米充氣石持續(xù)充氣保證溶氧充足。設(shè)置實(shí)驗(yàn)組鹽度為35(S35)、15(S15)、10(S10)和5(S5), 對(duì)照組為自然養(yǎng)殖海水鹽度29(S29), 實(shí)驗(yàn)開始時(shí), 將黃條鰤幼魚直接放入各鹽度組, 持續(xù)觀察魚的適應(yīng)情況, 并按以下時(shí)間取各組魚的組織樣品, 取樣時(shí)間點(diǎn)為6 h、12 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h。每次隨機(jī)從不同鹽度組中撈取3條魚取樣。每天晚上18: 00換等鹽度海水一次, 每次換水量為50%。實(shí)驗(yàn)期間各實(shí)驗(yàn)組的水質(zhì)指標(biāo)控制在水溫23~24℃、pH 7.9~8.1、DO 6~7 mg/L、NH4+-N 0.1~0.3 mg/L。升、降鹽度采取逐漸換水的方式, 鹽度計(jì)算公式如下:

當(dāng)水溫高于17.5 ℃,(‰)= 1 305(– 1) + (– 17.5) × 0.3

式中,代表鹽度;代表比重;代表溫度。

1.2.2 樣品采集與保存

每次在取樣時(shí)間點(diǎn)隨機(jī)從不同鹽度的實(shí)驗(yàn)桶中撈取3條魚取樣, 用MS222麻醉劑將黃條鰤幼魚麻醉,用無菌1 mL 注射器快速從尾部取血, 置于1.5 mL無菌離心管中, 在冰水混合物中靜置30 min 后, 4℃、5 000 r/min離心10 min, 取上清即為血清。分離出的血清用來檢測SOD和T4。用液氮保存胃、腸、肝臟和幽門盲囊, 用于消化酶活力的測定, 所測消化酶包括脂肪酶、淀粉酶、蛋白酶。

1.2.3 樣品生化指標(biāo)測定

生化指標(biāo)的測定參照本課題組黃條鰤鹽度漸變研究中的測定方法[18]。

采用脂肪酶測試盒(A054, 南京建成生物工程研究所)測定了黃條鰤幼魚胃、腸、肝臟和幽門盲囊的脂肪酶活性, 活力單位定義為: 在37℃條件下, 每毫升酶液在反應(yīng)體系中與底物反應(yīng)1 min, 每消耗1 mmol底物為1個(gè)酶活力單位, 即脂肪酶活力單位為(U/gprot)。

采用蛋白酶測試盒(A080, 南京建成生物工程研究所)測定了黃條鰤幼魚胃、腸、肝臟和幽門盲囊的蛋白酶活性, 其活力單位定義: 每毫升組織液37℃每分鐘分解生成1 g氨基酸相當(dāng)于1個(gè)酶活力單位, 即蛋白酶活力單位為(U/mL)。

采用碘-淀粉比色法(C016, 南京建成生物工程研究所)測定了黃條鰤幼魚胃、腸、肝臟和幽門盲囊的淀粉酶活性, 其活力單位定義: 組織中每毫克蛋白 37℃, 與底物作用30 min, 水解10 mg淀粉定義為1個(gè)淀粉酶活力單位, 即淀粉酶活力單位為(U/mgprot)。

使用超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒(A001-1, 南京建成生物工程研究所)測定了黃條鰤幼魚血清總SOD含量, 檢測每毫升反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為1個(gè)酶活力單位, 即SOD活力單位為(U/mL)。使用Fish T4 ELISA Kit試劑盒(CK-E90004F)測定了黃條鰤血清甲狀腺激素(T4)的含量, T4濃度單位為(ng/mL)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

使用SPSS 17.0軟件的單因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s多重比較分析。0.05為差異顯著。作圖數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示。

2 結(jié)果

2.1 脂肪酶活力變化

黃條鰤幼魚胃脂肪酶的活力在各實(shí)驗(yàn)組內(nèi)均隨處理時(shí)間的增加而降低, 在6 h之內(nèi)各實(shí)驗(yàn)組之間無顯著差異(0.05), 隨后持續(xù)降低, 96 h之后各實(shí)驗(yàn)組均趨于穩(wěn)定; 且在整個(gè)處理過程中所有實(shí)驗(yàn)鹽度組胃脂肪酶活力均低于對(duì)照組(圖1)。

圖1 不同鹽度對(duì)胃脂肪酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下胃脂肪酶活力有顯著性差異(0.05)

腸脂肪酶在S10組的活力在6 h時(shí)超過對(duì)照組鹽度的活力; 隨后各實(shí)驗(yàn)組腸脂肪酶活力持續(xù)降低, 均低于對(duì)照組; 隨著時(shí)間的延長, S5、S15和S35組腸脂肪酶活力整體上呈顯著降低趨勢 (0.05), S5組在48 h之后趨于穩(wěn)定, S15組在72 h之后趨于穩(wěn)定, S35組腸脂肪酶活力96 h后趨于穩(wěn)定(圖2)。

肝臟脂肪酶活力在整個(gè)處理過程中各實(shí)驗(yàn)組鹽度下均低于對(duì)照組活力, 且隨著時(shí)間的增加活力均呈現(xiàn)降低的趨勢, 96 h之后各實(shí)驗(yàn)組肝臟脂肪酶活力趨于穩(wěn)定(圖3)。

圖2 不同鹽度對(duì)腸脂肪酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下腸脂肪酶活力有顯著性差異(0.05)

圖3 不同鹽度對(duì)肝臟脂肪酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下肝臟脂肪酶活力有顯著性差異(0.05)

幽門盲囊脂肪酶活力在各實(shí)驗(yàn)組鹽度下均隨時(shí)間增加均呈現(xiàn)降低的趨勢, 且均低于對(duì)照組; S5、S10和S15組幽門盲囊脂肪酶活力在96 h時(shí)趨于穩(wěn)定, 而S35組則持續(xù)降低(圖4)。

圖4 不同鹽度對(duì)幽門盲囊脂肪酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下幽門盲囊脂肪酶活力有顯著性差異(0.05)

2.2 蛋白酶活力變化

黃條鰤幼魚胃蛋白酶的活力隨著鹽度的增加而增加。S35組活力在6~12 h時(shí)顯著高于對(duì)照組(0.05), 之后顯著降低且低于對(duì)照組。S5、S10和S15組在整個(gè)處理過程中均未超過對(duì)照組的活力; 96 h后4個(gè)實(shí)驗(yàn)鹽度組的胃蛋白酶活力趨于穩(wěn)定, 各實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組有顯著性差異(0.05)(圖5)。

圖5 不同鹽度對(duì)胃蛋白酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下胃蛋白酶活力有顯著性差異(0.05)

腸蛋白酶的活力在6 h時(shí), S35組略低于對(duì)照組, 其他鹽度組腸蛋白酶活力都處于較低水平, 顯著低于對(duì)照組的活力(0.05), 且均隨著時(shí)間的增長而降低, 72 h后4個(gè)實(shí)驗(yàn)組腸蛋白酶活力均趨于穩(wěn)定(圖6)。

圖6 不同鹽度對(duì)腸蛋白酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下腸蛋白酶活力有顯著性差異(0.05)

肝臟蛋白酶活力在6 h和12 h時(shí)S35組活力均高于對(duì)照組; 6~48 h各實(shí)驗(yàn)鹽度組活力持續(xù)降低, 與對(duì)照組有顯著性差異(0.05), 96 h之后趨于穩(wěn)定(圖7)。

圖7 不同鹽度對(duì)肝臟蛋白酶活力的影響

注:不同字母表示不同鹽度下肝臟蛋白酶活力有顯著性差異(0.05)

S15和S35組幽門盲囊蛋白酶活力在6 h時(shí)高于對(duì)照組, 之后各實(shí)驗(yàn)鹽度組幽門盲囊蛋白酶活力隨著時(shí)間的增長而降低, S5組72 h時(shí)幽門盲囊蛋白酶活力趨于穩(wěn)定, 而S10、S15和S35組則在96 h后趨于穩(wěn)定, 均與對(duì)照組有顯著性差異(0.05)(圖8)。

圖8 不同鹽度對(duì)幽門盲囊蛋白酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下幽門盲囊蛋白酶活力有顯著性差異(0.05)

2.3 淀粉酶活力變化

4個(gè)實(shí)驗(yàn)組黃條鰤幼魚胃淀粉酶活力在整個(gè)處理過程中均未超過對(duì)照組的活力, 且整體隨時(shí)間的增加呈降低的趨勢, S10組胃淀粉酶活力隨著時(shí)間的增加上下波動(dòng); S15組胃淀粉酶活力持續(xù)降低, S5和S35組則在96 h后趨于穩(wěn)定(圖9)。

腸淀粉酶活力在實(shí)驗(yàn)組中也未超過對(duì)照組的活力, 總體隨時(shí)間增加呈下降的趨勢, S5和S35組腸淀粉酶活力持續(xù)降低, 而S10和S15組則在96 h后趨于穩(wěn)定(圖10)。

圖9 不同鹽度對(duì)胃淀粉酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下胃淀粉酶活力有顯著性差異(0.05)

圖10 不同鹽度對(duì)腸淀粉酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下腸淀粉酶活力有顯著性差異(0.05)

4個(gè)實(shí)驗(yàn)組肝臟淀粉酶活力在6 h和12 h時(shí)活力均高于對(duì)照組, 且S35組明顯高于其他組(0.05); 4個(gè)實(shí)驗(yàn)鹽度組肝臟淀粉酶活力24 h之后則均低于對(duì)照組活力, 且各實(shí)驗(yàn)組鹽度下肝臟淀粉酶活力持續(xù)降低, 各組間差異顯著(0.05)(圖11)。

圖11 不同鹽度對(duì)肝臟淀粉酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下肝臟淀粉酶活力有顯著性差異(0.05)

幽門盲囊淀粉酶活力在S5、S10和S15組均低于對(duì)照組, 且隨時(shí)間增長呈降低趨勢, 其中鹽度10組在72 h時(shí)趨于穩(wěn)定; S35組在6 h和12 h時(shí)活力顯著高于對(duì)照組(0.05), 24 h和48 h基本和對(duì)照組持平, 隨后降低且低于對(duì)照組, 96 h后趨于穩(wěn)定(圖12)。

圖12 不同鹽度對(duì)幽門盲囊淀粉酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下幽門盲囊淀粉酶活力有顯著性差異(0.05)

2.4 超氧化物歧化酶活力變化

S5組隨著時(shí)間的增加, 黃條鰤幼魚血清SOD活力逐漸降低, 120 h時(shí)顯著低于其他鹽度組(0.05); S10組SOD活力隨著時(shí)間的增加逐漸升高, 48~96 h之間無顯著性差異(0.05); S15組SOD活力在96 h之前一直升高, 且各組間差異顯著(0.05), 120 h時(shí)略有降低, 與96 h時(shí)SOD活力有顯著性差異(0.05); S35組SOD活力在6 h和12 h顯著低于其他鹽度組(0.05), 24 h之后顯著升高(0.05), 48 h之后逐漸穩(wěn)定, 48~96 h組間無顯著性差異(0.05), 120 h時(shí)SOD活力降低, 接近對(duì)照組SOD活力(圖13)。

圖13 不同鹽度對(duì)血清超氧化物歧化酶活力的影響

注: 不同字母表示不同鹽度下血清超氧化物歧化酶活力有顯著性差異(0.05)

2.5 甲狀腺激素濃度變化

黃條鰤在不同鹽度海水中, 經(jīng)過6~120 h后其血清中甲狀腺激素(T4)濃度變化情況。96 h之前各實(shí)驗(yàn)組黃條鰤幼魚血清T4濃度顯著高于對(duì)照組(0.05), 隨著時(shí)間的增加濃度逐漸降低。S5組T4濃度在6 h和12 h間無顯著性差異(0.05), 120 h急劇下降, 與96 h時(shí)T4濃度有顯著性差異(0.05)。S10組T4濃度持續(xù)降低, 在12 h時(shí)降低明顯, 之后降低幅度變小, 96 h后保持穩(wěn)定。S15和S35組T4濃度均隨時(shí)間的增加而降低, 96 h后趨于穩(wěn)定。各實(shí)驗(yàn)組T4濃度均在96 h時(shí)降低到較低水平, 隨后趨近對(duì)照組濃度(圖14)。

圖14 不同鹽度對(duì)血清中甲狀腺素濃度的影響

注; 不同字母表示不同鹽度下血清甲狀腺激素濃度有顯著性差異(0.05)

3 討論

3.1 鹽度突變下黃條消化酶活力的變化規(guī)律

消化酶是影響營養(yǎng)吸收轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵酶類, 鹽度對(duì)魚類消化酶活性有重要的影響[20]。水體的鹽度通過影響魚類消化酶活性來影響對(duì)餌料的消化和吸收, 最終影響魚類的生長發(fā)育[21]。有研究表明, 鹽度在一定范圍內(nèi)的變化導(dǎo)致魚體消化道內(nèi)消化酶活力的變化, 可大致歸結(jié)為3類: 第一類是激活消化酶的作用[22], 第二類是抑制消化酶的作用[23], 第三類是對(duì)消化酶作用沒有明顯影響[24]。張龍崗等[25]對(duì)高體革鯻()的研究結(jié)果表明在0~13鹽度下隨著鹽度的升高脂肪酶活力受到的抑制逐漸降低, 在鹽度超過13后高體革鯻脂肪酶活力開始上升, 脂肪酶活力又受到激活。但是在本研究中黃條鰤幼魚消化吸收相關(guān)的各組織脂肪酶活力并未出現(xiàn)上升情況, 這可能是由于魚的種類以及鹽度設(shè)置的不同導(dǎo)致消化系統(tǒng)脂肪酶活力變化的不同。在本研究中黃條鰤幼魚胃、腸、肝臟和幽門盲囊的脂肪酶活力在6 h之內(nèi)與對(duì)照組無顯著差異(0.05), 12 h之后隨著處理時(shí)間的增長脂肪酶活力降低, 顯著低于對(duì)照組, 推測可能是由于鹽度變化導(dǎo)致了pH等變化, 超出了脂肪酶的適應(yīng)范圍, 進(jìn)而受到抑制。

大馬哈魚()的研究結(jié)果表明適當(dāng)增加鹽度能夠促進(jìn)胃蛋白酶活性, 推測其原因是由于氯離子是蛋白酶的激活劑[22]。與該研究類似, 在本研究中高鹽度S35組時(shí)黃條鰤幼魚6 h之前胃、肝臟和幽門盲囊的蛋白酶活力顯著高于其他鹽度組, 但隨時(shí)間增長蛋白酶活力顯著降低; 推測可能是由于Na+、K+、Cl–等離子濃度升高, 導(dǎo)致對(duì)黃條鰤幼魚消化系統(tǒng)蛋白酶的激活作用下降。在點(diǎn)籃子魚研究中發(fā)現(xiàn), 鹽度5和鹽度10條件下第24 d和第48 d時(shí)點(diǎn)籃子魚蛋白酶活力均顯著低于鹽度30~32(對(duì)照)組[7]。本研究中, 低鹽度S5、S10和S15實(shí)驗(yàn)組黃條鰤蛋白酶活力也均顯著低于S29(對(duì)照)組, 可能是因?yàn)榈望}度脅迫下黃條鰤無法通過消化酶活性的調(diào)節(jié)進(jìn)而維持正常的消化功能。

在花鰻鱺()和太平洋雙色鰻鱺()的研究中顯示胃、腸淀粉酶活力隨著鹽度增加而下降[4]。在本研究中黃條鰤幼魚胃、腸、肝臟和幽門盲囊淀粉酶活力在S35組隨著時(shí)間的延長均明顯下降, 實(shí)驗(yàn)結(jié)束120 h時(shí)顯著低于對(duì)照組淀粉酶活力, 說明較高鹽度對(duì)黃條鰤幼魚淀粉酶活力具有一定的抑制作用, 筆者認(rèn)為, 這可能與鹽度變化產(chǎn)生的O2–清除不及時(shí)影響了淀粉酶的活性有關(guān)。黃條鰤幼魚消化器官中蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活力在120 h時(shí)最高的均為對(duì)照組, 不同鹽度海水對(duì)黃條鰤幼魚各消化器官中消化酶活力均有顯著性影響, 但各鹽度組酶活性在96 h后基本趨于穩(wěn)定, 說明黃條鰤幼魚已經(jīng)慢慢適應(yīng)環(huán)境, 具有較強(qiáng)的調(diào)節(jié)能力。

3.2 鹽度突變下黃條SOD活力的變化規(guī)律

SOD活力是魚體內(nèi)自由基的代謝情況的重要指標(biāo), 反映了魚體的應(yīng)激能力[26]。環(huán)境鹽度的變化可使魚體產(chǎn)生大量的超氧陰離子自由基(O2–), SOD能夠?qū)⒊蹶庪x子自由基(O2–)轉(zhuǎn)化成H2O2, 接著由過氧化氫酶將產(chǎn)生的H2O2進(jìn)一步處理轉(zhuǎn)變?yōu)镠2O和O2, 保護(hù)機(jī)體細(xì)胞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[27]; SOD活力變化可以準(zhǔn)確反映魚體內(nèi)自由基的代謝情況, 對(duì)判斷魚的健康狀況具有重要意義[28]。在鹽度突變的過程中, 許氏平鲉()幼魚血液中SOD活力在略低的5和15鹽度條件下被激活以消除機(jī)體中過多的O2–自由基, 從而保護(hù)機(jī)體內(nèi)細(xì)胞免受其傷害[29]。在本研究中S10組黃條鰤幼魚血清SOD活力持續(xù)升高, 且顯著高于對(duì)照組; S15組SOD活力24 h后均顯著高于對(duì)照組, 僅在120 h時(shí)略有降低; 說明黃條鰤受到低鹽度環(huán)境脅迫時(shí), 魚體進(jìn)行滲透調(diào)節(jié), 代謝加快, 體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧自由基, SOD活力升高以清除產(chǎn)生的活性氧自由基。本研究中S5組SOD活力顯著低于其他鹽度組, 且持續(xù)降低, 可能是由于鹽度5對(duì)黃條鰤幼魚來說屬于重度的低鹽度脅迫, 產(chǎn)生的大量自由基在體內(nèi)積累并對(duì)實(shí)驗(yàn)魚造成氧化損傷, 導(dǎo)致魚體內(nèi)自由基代謝紊亂, 其SOD活力被抑制, 不能進(jìn)行正常的抗氧化調(diào)節(jié)。

3.3 鹽度突變下黃條T4濃度的變化規(guī)律

在魚體中, 甲狀腺激素具有多效性, 它與皮質(zhì)醇和生長激素有類似的作用, 均參與調(diào)控魚類的生長、發(fā)育、新陳代謝和滲透調(diào)節(jié)[30]。水體鹽度的突變會(huì)導(dǎo)致金頭鯛()血漿中T4濃度的變化, 引發(fā)甲狀腺機(jī)能亢進(jìn), 進(jìn)而激活腦垂體、鰓和腎等組織器官參與調(diào)節(jié)[10], 因此T4濃度變化可以反應(yīng)魚體對(duì)外界環(huán)境變化的應(yīng)激能力。該研究顯示金頭鯛在低鹽度5和15組, 血漿中T4濃度顯著高于鹽度40組[10]。本研究中在低鹽度組黃條鰤幼魚血清T4濃度也顯著高于對(duì)照組, 其濃度的增加表明T4參與了滲透調(diào)節(jié), 以適應(yīng)鹽度的劇烈變化, 有助于增加黃條鰤對(duì)低鹽度變化的適應(yīng)性。對(duì)淡水龜殼攀鱸()的研究發(fā)現(xiàn)在高鹽度20組血漿中T4濃度顯著升高, 在該鹽度條件下養(yǎng)殖3周后, 血漿中T4濃度恢復(fù)到對(duì)照組水平[31]。本研究結(jié)果與之相似, 6~24 h高鹽度S35組黃條鰤幼魚血清T4濃度顯著高于對(duì)照組, 說明黃條鰤在鹽度提升后, 通過增加T4含量進(jìn)而增強(qiáng)其對(duì)高鹽度海水的耐受性, 96 h之后逐漸穩(wěn)定接近對(duì)照組, 說明黃條鰤對(duì)激素的調(diào)控作用依懶性降低, 因此分泌的T4減少。

[1] 楊板, 趙文, 魏杰, 等. 鹽度對(duì)透明溞存活、生長和繁殖的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2019, 38(3): 361-367.Yang Ban, Zhao Wen, Wei Jie, et al. Effects of salinity on survival, growth and reproduction in water fleas(Crastacea: Cladocera)[J]. Fisheries Science, 2019, 38(3): 361-367.

[2] Lein I, Tveite B, Gjerde B, et al. Effects of salinity on yolk sac larvae of Atlantic halibut (L)[J]. Aquaculture, 1997, 156: 291-303.

[3] De Silva S, Perera P. Studies on the young grey mullet,L.: I. Effects of salinity on food intake, growth and food conversion[J]. Aquaculture, 1976, 7(4): 327-338.

[4] 羅鳴鐘, 關(guān)瑞章, 靳恒. 鹽度對(duì)花鰻鱺和太平洋雙色鰻鱺幼鰻生長性能及消化酶活力的影響[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2015, 39(4): 653-660. Luo Mingzhong, Guan Ruizhang, Jin Heng. Effects of the salinity on the growth performance and digestive enzyme activities ofelver andelver[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2015, 39(4): 653-660.

[5] 沈永龍, 戈賢平, 黃金田, 等. 鹽度對(duì)瘤背石磺()消化酶活性的影響[J]. 動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2012, 24 (9): 1839-1846. Shen Yonglong, Ge Xianping, Huang Jintian, et al. Effects of salinity on digestive enzyme activities of[J]. Chinese Journal Animal Nutrition, 2012, 24(9): 1839-1846.

[6] 李希國, 李加兒, 區(qū)又君. 鹽度對(duì)黃鰭鯛幼魚消化酶活性的影響及消化酶活性的晝夜變化[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2006, 27(1): 40-45.Li Xiguo, Li Jiaer, Ou Youjun. Effects of salinity on digestive enzyme activity and diurnal variation of digestive enzyme activity of young yellowfin black porgy[J]. Progress in Fishery Sciences, 2006, 27(1): 40-45.

[7] 羅集光, 章龍珍, 莊平, 等. 鹽度對(duì)點(diǎn)籃子魚消化酶活性的影響[J]. 海洋漁業(yè), 2011, 33(1): 33-38.Luo Jiguang, Zhang Longzhen, Zhuang Ping, et al. Effects of salinity on digestive enzyme activity in[J]. Marine Fisheries, 2011, 33(1): 33-38.

[8] Sinha A K, Elgawad H A, Zinta G, et al. Nutritional status as the key modulator of antioxidant responses induced by high environmental ammonia and salinity stress in European Sea Bass ()[J]. PLoS ONE, 2015, 10(8): e0135091.

[9] Sui Y M, Huang X Z, Kong H, et al. Physiological responses to salinity increase in blood parrotfish (♀♂)[J]. Springer---Plus, 2016, 1246.

[10] Ruiz-Jarabo I, Klaren P H M, Louro B, et al. Characteri-za-tion of the peripheral thyroid system ofacclimated to different ambient salinities[J]. Comparative Biochemistry and Physiology, Part A, 2017, 203: 24-31.

[11] Chai X L, Li X X, Lu R M, et al. Karyotype analysis of the yellowtail kingfish(Perci-formes: Carangidae) from South Australia[J]. Aquculture Research, 2009, 40(15): 1735-1741.

[12] 劉靜, 陳詠霞, 馬琳. 黃渤海魚類圖志[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2015: 172.Liu Jing, Cheng Yongxia, Ma Lin. Fishes of the Bohai Sea and Yellow Sea[M]. Beijing: Science Press, 2015: 172

[13] 史寶, 柳學(xué)周, 劉永山, 等. 黃條鰤線粒體全基因組測定及結(jié)構(gòu)特征分析[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 2019, 26(3): 405-415. Shi Bao, Liu Xuezhou, Liu Yongshan, et al. Complete sequence and gene organization of the mitochondrial genome of[J]. Journal of Fishery Sciences of China, 2019, 26(3): 405-415.

[14] 柳學(xué)周, 徐永江, 李榮, 等. 黃條鰤()肌肉營養(yǎng)組成分析與評(píng)價(jià)[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2017, 38(1): 128-135.Liu Xuezhou, Xu Yongjiang, Li Rong, et al. Analysis and evaluation of nutritional composition of the muscle of yellowtail kingfish ()[J]. Progress in Fishery Sciences, 2017, 38(1): 128-135.

[15] 史寶, 劉永山, 柳學(xué)周, 等. 黃條鰤()染色體核型分析[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2017, 38(1): 136-141.Shi Bao, Liu Yongshan, Liu Xuezhou, et al. Study on the karyotype of yellowtail kingfish ()[J]. Progress in Fishery Sciences, 2017, 38(1): 136-141.

[16] 韓羽嘉, 田甲申, 李多慧, 等. 黃條鰤不同組織碳穩(wěn)定同位素的轉(zhuǎn)化率與分餾[J]. 水產(chǎn)學(xué)雜志, 2017, 30(6): 34-40.Han Yujia, Tian Jiashen, Li Duohui, et al. Conservation rate and fractionation of carbon stable isotope from different tissues in yellow tail[J]. Chinese Journal of Fisheries, 2017, 30(6): 34-40.

[17] 柳學(xué)周, 史寶, 劉永山, 等. 鹽度突變對(duì)黃條鰤幼魚滲透調(diào)節(jié)功能的影響[J]. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2019, 34(6): 767-775. Liu Xuezhou, Shi Bao, Liu Yongshan, et al. Effects of sharp changes in salinity on osmotic regulation func-tion in juvenile yellowtail kingfish[J]. Journal of Dalian Ocean University, 2019, 34(6): 767-775.

[18] 史寶, 劉永山, 柳學(xué)周, 等. 鹽度漸變對(duì)黃條鰤消化酶和超氧化物歧化酶活力及甲狀腺激素的影響[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2020, 50(1): 48-56.Shi Bao, Liu Yongshan, Liu Xuezhou, et al. Effects of gradual salinity on the digestive enzyme activity, super-oxide dismutase activity and thyroid hormone content of yellowtail kingfish ()[J]. Periodical of Ocean University of China, 2020, 50(1): 48-56.

[19] 史寶, 劉永山, 柳學(xué)周, 等. 鹽度漸變過程對(duì)黃條鰤()幼魚滲透調(diào)節(jié)的影響[J]. 海岸工程, 2019, 38(1): 63-70.Shi Bao, Liu Yongshan, Liu Xuezhou, et al. Effects of gradual salinity change on osmotic regulation of juvenile yellowtail kingfish ()[J]. Coastal Engineering, 2019, 38(1): 63-70.

[20] Gheisvandi N, Hajimoradloo A, Ghorbani R, et al. The effects of gradual or abrupt changes in salinity on digestive enzymes activity of Caspian kutum(Kamensky, 1901) larvae[J]. Journal of Applied Ichthyology, 2015, 31(6): 1107-1112.

[21] 田宏杰, 莊平, 高露姣. 生態(tài)因子對(duì)魚類消化酶活力影響的研究進(jìn)展[J]. 海洋漁業(yè), 2006, 28(2): 158-162.Tian Hongjie, Zhuang Ping, Gao Lujiao. Advances on the studies of the effect of ecological factors on activities of digestive enzymes of fish[J]. Marine Fisheries, 2006, 28(2): 158-162.

[22] Sánchez-Chiang L, Cisternas E, Ponce O. Partial purification of pepsins from adult and juvenile salmon fish. Effect of NaCl on proteolytic activities[J]. Comparative Biochemistry and Physiology Part B, 1987, 87(4): 793-797.

[23] 林浩然. 魚類生理學(xué)[M]. 廣州: 廣東高等教育出版社, 2011: 213-219. Lin Haoran. Fish Physiology[M]. Guangzhou: Guang-dong Higher Education Press, 2011, 213-219.

[24] Fang L S, Chiou S F. Effect of salinity on the activities of digestive protease from the Tilapia fish,in different culture environments[J]. Compara-tive Biochemistry and Physiology, Part A, 1989, 93: 439- 443.

[25] 張龍崗, 安麗, 孫棟, 等. 鹽度脅迫對(duì)高體革鯻幼魚消化酶活力的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)雜志, 2011, 24(3): 21-24. Zhang Longgang, An Li, Sun Dong, et al. Effects of salinity on digestive enzyme activities of juvenile Jade Perch[J]. Chinese Journal of Fisheries, 2011, 24(3): 21-24.

[26] 楊靜雯, 周演根, 黃銘, 等. 鹽度對(duì)虹鱒和硬頭鱒幼魚消化酶和抗氧化酶活性的比較研究[J]. 中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2019, 49(3): 119-128.Yang Jingwen, Zhou Yangen, Huang Ming, et al. Comparative studies on digestive and antioxidant enzyme activities between juvenile Rainbow () and Steelhead Trout ()[J]. Periodical of Ocean University of China, 2019, 49(3): 119-128.

[27] 王妤, 莊平, 章龍珍, 等. 鹽度對(duì)點(diǎn)籃子魚的存活、生長及抗氧化防御系統(tǒng)的影響[J]. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 2011, 135(1) : 66-73.Wang Yu, Zhuang Ping, Zhang Longzhen, et al. Effects of salinity on survival, growth and antioxidant defense system of[J]. Journal of Fisheries of China, 2011, 35(1): 66-73.

[28] Martínez R M, Morales A E, Sanz A. Antioxidant defenses in fish: biotic and abiotic factors[J]. Reviews in Fish Biology and Fisheries, 2005, 15(1-2): 75-88.

[29] 王曉杰, 張秀梅, 李文濤. 鹽度脅迫對(duì)許氏平鲉血液免疫酶活力的影響[J]. 海洋水產(chǎn)研究, 2005, 26 (6): 17-21. Wang Xiaojie, Zhang Xiumei, Li Wentao. Effect of salinity stress on the non-specific immuno-enzymetic activity of[J]. Marine Fisheries Research, 2005, 26(6): 17-21.

[30] Peyghan R, Enayati A, Sabzevarizadeh M. Effect of salinity level on TSH and thyroid hormones ofgrass carp,[J]. Veterinary Research Forum, 2013, 4 (3): 175-178.

[31] Rejitha V, Peter V S, Subhash M C. Short-term salinity acclimation demands thyroid hormone action in the climbing perchBloch[J]. Journal of Endocrinology and Reproduction, 2009, 13(2): 63-72.

Effects of salinity stress on the digestive physiology and anti-stress index of Yellowtail Kingfish ()

SHI Bao1, LIU Xue-zhou1, 2, CAO Ya-nan3, LIU Yong-shan1, 2, XU Yong-jiang1, JIANG Yan1, WANG Bin1

(1. Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Yellow Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China; 2. College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 3.Yantai marine economic research institute, Yantai 264000, China)

In this study, we assessed the influence of salinity mutation on the digestive enzyme activity and antistress index of juvenile yellowtail kingfish()Five salinity levels (29, 35, 15, 10, and 5, abbreviated as S29, S35, S15, S10, and S5, respectively) were designed. Here, S29 is natural seawater and is regarded as the control group.The effects of abrupt changes in salinityon the digestive enzymes, superoxide dismutase (SOD), and thyroid hormone (T4) of juvenile yellowtail kingfishwere measured without salinity acclimation after transfer to S29, S35, S15, S10, and S5 during the 120-h breeding experiment. The results showed that the lipase activity in the gastric, intestinal, hepatic, and pyloric follicles in the experimental group were not significantly different from those corresponding to S29 in 6 h (>0.05). The lipase activity decreased with time after 12 h for S35, S15, S10, S5, and it was significantly lower than that for S29 (<0.05). The protease activity of the gastric, intestinal, hepatic, and pyloric follicles in the experimental groupwas significantly lower than that in S29 after 24 h (<0.05). The protease activity in stomach and liver in S35 group was greater than that in S29 group in the time range of 6~12 h (<0.05). The amylase activity in the stomach and intestine in the experimental group was significantly lower than that in S29 group (<0.05). However, the amylase activity in the liver was higher than that for S29 in the time period 6~12 h, and then, it significantly decreased after 24 h (<0.05). The SOD activity significantly decreased in S5 as time elapsed (<0.05). The SOD activity in S15 and S35 began to decrease and approached values of the activity of S29 at 120 h. The concentration of T4 in the serum of each experimental group was significantly higher than that in S29 group for the period 6~96 h (<0.05). Then, the concentration of T4 decreased with time, reaching a stable lower level at 120 h that was close to the concentration of S29. These results demonstrate that the salinity stress significantly influences the digestive enzymes, SOD, and T4 of yellowtail kingfish. Thus, it can be concluded that the yellowtail kingfish has a strong capacity for salinity adaptation. These findings also provide a basis for the aquaculture of yellowtail kingfish.

; salinity mutation; digestive enzymes; superoxide dismutase; thyroid hormone

Dec. 19, 2019

S917

A

1000-3096(2020)06-0064-09

10.11759/hykx20191219001

2019-12-19;

2020-02-25

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2018YFD0901204, 2019YFD0900503);青島海洋科學(xué)與技術(shù)試點(diǎn)國家實(shí)驗(yàn)室海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過程功能實(shí)驗(yàn)室開放課題(2017-3A01); 中國水產(chǎn)科學(xué)研究院院級(jí)基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)-農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題資助(2019HY-XKQ01); 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31772829); 國家海水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)(CARS-47).

[National Key Research and Development Program, No. 2018YFD0901204, No. 2019YFD0900503; The Laboratory for Marine Fisheries Science and Food Production Processes, Pilot National Laboratory for Marine Science and Technology (Qingdao), No.2017-3A01; Central Public- interest Scientific Institution Basal Research, CAFS & Key Laboratory of Sustainable Development of Marine Fisheries, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, No. 2019HY-XKQ01; The National Natural Science Foundation of China, No. 31772829; the China Agriculture Research System, No. CARS-47]

史寶(1979-), 男, 副研究員, 主要從事魚類繁育理論及增養(yǎng)殖技術(shù)研究, E-mail: shibao@ysfri.ac.cn; 柳學(xué)周,通信作者, E-mail: liuxz@ysfri.ac.cn.

(本文編輯: 趙衛(wèi)紅)