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        熱脅迫對(duì)松江鱸免疫功能的影響

        2022-03-17 22:51:01劉佳奇劉玉峰何忠偉李猛超殷蕊孫桂清宮春光
        河北漁業(yè) 2022年3期
        關(guān)鍵詞:幼魚(yú)水溫水產(chǎn)

        劉佳奇 劉玉峰 何忠偉 李猛超 殷蕊 孫桂清 宮春光

        摘 要:在水溫19~31 ℃,鹽度32‰條件下,探究熱脅迫對(duì)平均體質(zhì)量為(1.56±0.81)g,平均體長(zhǎng)為(5.53±0.81)cm的松江鱸(Trachidermus fasciatus)子二代幼魚(yú)免疫功能的影響。結(jié)果顯示:當(dāng)熱脅迫水溫達(dá)到28 ℃時(shí),松江鱸幼魚(yú)體內(nèi)總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶及還原型谷胱甘肽的水平出現(xiàn)顯著上升;但隨著熱脅迫水溫升高以及養(yǎng)殖時(shí)間增加,機(jī)體內(nèi)免疫活性酶無(wú)法有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基,松江鱸幼魚(yú)免疫酶活性和抗氧化功能會(huì)受到顯著的抑制,導(dǎo)致松江鱸幼魚(yú)免疫功能下降。同時(shí),因體內(nèi)存在大量氧自由基,使得機(jī)體內(nèi)的脂質(zhì)過(guò)氧化物水平和炎癥因子基因表達(dá)量顯著性上升,導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化損傷,對(duì)松江鱸幼魚(yú)存活造成威脅。

        關(guān)鍵詞:松江鱸(Trachidermus fasciatus);熱脅迫;免疫功能

        松江鱸(Trachidermus fasciatus)隸屬脊索動(dòng)物門(mén)(Chordata),硬骨魚(yú)綱(Osteichthyes),鲉形目(Scorpaeniformes),杜父魚(yú)科(Cottidae),松江鱸魚(yú)屬(Trachidermus),為近海暖溫性底層洄游魚(yú)類(lèi)[1],主要分布于我國(guó)渤海、黃海和東海,在日本以及朝鮮周邊部分海域亦有分布[2]。因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[3],肉質(zhì)鮮美,而廣受歡迎。

        近年來(lái),由于受到興建水利設(shè)施致使松江鱸洄游受阻、水體污染及過(guò)度捕撈的影響,松江鱸自然種群數(shù)量急劇下降,人們開(kāi)始嘗試進(jìn)行松江鱸食性、人工繁殖等方面的研究[4-6]。我國(guó)松江鱸自然分布地域的夏季水溫往往會(huì)超過(guò)32 ℃,但熱脅迫對(duì)松江鱸影響的研究卻鮮有報(bào)道,基于此,本試驗(yàn)嘗試探究熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)相關(guān)免疫酶及炎癥因子的影響,以為完善松江鱸繁育及人工養(yǎng)殖技術(shù)提供理論支持。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

        試驗(yàn)用松江鱸幼魚(yú)來(lái)自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院北戴河中心實(shí)驗(yàn)站100日齡松江鱸子二代,平均體質(zhì)量為(1.56±0.81)g,平均體長(zhǎng)為(5.53±0.81)cm。

        1.2 試驗(yàn)試劑

        0.9%NaCl生理鹽水,總抗氧化能力(T-AOC)檢測(cè)試劑盒、總超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)定試劑盒、還原型谷胱甘肽(GSH)測(cè)定試劑盒、脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)試劑盒、總蛋白(TP)測(cè)定試劑盒(以上活性酶測(cè)定試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程有限公司),TRIZOL試劑(英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司),氯仿、異丙醇、DEPC 水、Loading buffer、DNA 分子標(biāo)準(zhǔn)量Marker(上海生工生物工程股份有限公司),無(wú)水乙醇(國(guó)藥生物試劑有限公司),Nanodrop(賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司),TB green、PrimerScript RT reagent KIT(TAKARA生物公司)。

        1.3 試驗(yàn)方法

        選取大小均等、體質(zhì)健康的松江鱸幼魚(yú),其平均體質(zhì)量為(1.56±0.81) g,平均體長(zhǎng)為(5.53±0.81)cm。在水溫為19 ℃、鹽度為32‰的沙濾海水中暫養(yǎng)14 d,不間斷充氧,正常投喂,每隔24 h使用等溫海水進(jìn)行換水,換水量為80%。暫養(yǎng)結(jié)束后選取健康幼魚(yú)進(jìn)行熱脅迫試驗(yàn),每組50尾松江鱸幼魚(yú),設(shè)置3個(gè)平行試驗(yàn)組,使用恒溫加熱棒進(jìn)行溫度控制,水溫每日上升(1.0±0.2)℃;設(shè)計(jì)試驗(yàn)水溫梯度為19、22、25、28 ℃和31 ℃;各試驗(yàn)組分別于試驗(yàn)開(kāi)始的第0 d、第3 d、第6 d、第9 d以及第12 d進(jìn)行軀干樣品采集。樣品采集后放入2.0 mL凍存管內(nèi)于液氮中進(jìn)行保存,樣品全部采集完成后,進(jìn)行組織樣品的總抗氧化能力(T-AOC)、總超氧化物歧化酶(SOD)、還原型谷胱甘肽酶(GSH)、脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)及炎癥因子(TFIL)基因表達(dá)量的檢測(cè)。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值(Mean)表示,采用 SPSS 17.0 和 Excel 2010進(jìn)行處理。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)總抗氧化能力的影響

        如圖1所示,在熱脅迫過(guò)程中,19、22 ℃和25 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚(yú)的總抗氧化能力(T-AOC)水平變化均不存在顯著性差異(P>0.05)。28 ℃處理組在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí),T-AOC水平出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05)。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d T-AOC水平出現(xiàn)了顯著上升(P<0.05),但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)與第0 d相比,在第9、12 d則出現(xiàn)顯著性下降(P<0.05),松江鱸幼魚(yú)T-AOC水平隨著時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì),并且在第12 d T-AOC水平達(dá)到整體最低水平。

        2.2 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)總超氧化物歧化酶活性的影響

        如圖2所示,在熱脅迫過(guò)程中,19、22 ℃和25 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚(yú)的總超氧化物歧化酶(SOD)活性變化均不存在顯著性差異(P>0.05)。在28 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí),SOD活性出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05)。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d SOD活性出現(xiàn)了顯著上升(P<0.05),但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)在第6、9、12 d出現(xiàn)連續(xù)的顯著性下降(P<0.05),松江鱸幼魚(yú)SOD活性隨著時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì),并且在第12 d SOD活性達(dá)到整體最低水平。

        2.3 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)還原型谷胱甘肽酶活性的影響

        如圖3所示,在熱脅迫過(guò)程中,19 ℃及22 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚(yú)的還原型谷胱甘肽酶(GSH)活性變化均不存在顯著性差異(P>0.05)。在25 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫進(jìn)行到第12 d時(shí),GSH活性出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05)。在28 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí),GSH活性出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05)。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d GSH活性出現(xiàn)了顯著上升(P<0.05),但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)在第6、9、12 d則出現(xiàn)連續(xù)的顯著性下降(P<0.05)。

        2.4 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)脂質(zhì)過(guò)氧化物水平的影響

        如圖4所示,在熱脅迫過(guò)程中,19、22 ℃和25 ℃三組處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚(yú)的脂質(zhì)過(guò)氧化物(LPO)水平變化均不存在顯著性差異(P>0.05)。在28 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí),LPO水平出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05),并在第9、12 d出現(xiàn)連續(xù)的顯著性上升(P<0.05)。在31 ℃處理組中,除第6 d外,在熱脅迫第3、9、12 d LPO水平均出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05)。

        2.5 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚(yú)炎癥因子基因表達(dá)量的影響

        如圖5所示,在熱脅迫過(guò)程中,除22 ℃處理組的第3 、6、9 d松江鱸幼魚(yú)的炎癥因子(TFIL)基因表達(dá)量變化不存在顯著性差異外(P>0.05),19 ℃及22 ℃處理組中其余各試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)之間均存在顯著性差異(P<0.05)。在25 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí),TFIL基因表達(dá)量出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05),隨之在第12 d出現(xiàn)顯著性下降(P<0.05)。在28 ℃處理組中,在熱脅迫分別進(jìn)行到第6、9、12 d時(shí),TFIL基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著性下降(P<0.05)。在31 ℃處理組中,與第0 d相比,在熱脅迫分別進(jìn)行到第6、9、12 d時(shí),TFIL基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著性上升(P<0.05),但整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。

        3 討論

        在對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物進(jìn)行人工養(yǎng)殖的過(guò)程中,水體溫度是影響水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)境因素之一[7]。當(dāng)養(yǎng)殖水溫處于適宜范圍內(nèi)時(shí),隨著養(yǎng)殖水溫的升高,水產(chǎn)動(dòng)物的餌料利用率和攝食率會(huì)相應(yīng)提高[8]。但養(yǎng)殖水溫過(guò)高,會(huì)刺激機(jī)體相關(guān)免疫活性酶水平上升,以應(yīng)對(duì)熱脅迫引發(fā)的應(yīng)激反應(yīng)[9],且隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)及水溫的升高,體內(nèi)過(guò)多的氧自由基無(wú)法被相關(guān)免疫活性酶有效清除,會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降并受到氧化損傷[10]。

        在已有的研究中松江鱸苗種的適宜生長(zhǎng)水溫為10~20 ℃[11],張飛明等[12]認(rèn)為松江鱸的理論存活水溫為35 ℃以下;而在實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中發(fā)現(xiàn),松江鱸幼魚(yú)在水溫達(dá)到31 ℃時(shí)出現(xiàn)死亡,因此本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了5個(gè)水溫梯度,分別為19、22、25、28 ℃及31 ℃。在本試驗(yàn)中,當(dāng)熱脅迫水溫達(dá)到28 ℃時(shí),松江鱸幼魚(yú)體內(nèi)T-AOC、SOD及GSH的水平出現(xiàn)顯著上升;但隨著熱脅迫水溫升高以及熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),松江鱸機(jī)體內(nèi)免疫活性酶無(wú)法有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基,松江鱸幼魚(yú)免疫酶活性和抗氧化功能會(huì)受到顯著的抑制,導(dǎo)致其免疫功能下降,這一結(jié)果與姜旭陽(yáng)等[13]探究急性高溫脅迫對(duì)虹鱒和硬頭鱒幼魚(yú)抗氧化酶活性的影響研究結(jié)果相似。同時(shí),因體內(nèi)存在大量氧自由基,使得機(jī)體內(nèi)的LPO水平和TFIL基因表達(dá)量顯著性上升,導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化損傷,對(duì)松江鱸幼魚(yú)存活造成威脅。本試驗(yàn)結(jié)果表明,松江鱸幼魚(yú)的培育水溫控制在28 ℃以下是比較適宜的。

        參考文獻(xiàn):

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        [13] 姜旭陽(yáng),黃銘,楊小剛,等.急性高溫脅迫對(duì)虹鱒和硬頭鱒幼魚(yú)抗氧化酶活性的影響[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué),2021,28(1):57-65.

        (收稿日期:2021-12-26)

        基金項(xiàng)目:國(guó)家海洋水產(chǎn)種質(zhì)資源庫(kù);河北省特色水產(chǎn)現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(21326307D);河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系特色海產(chǎn)品創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(HBCT2018170206)。

        作者簡(jiǎn)介:劉佳奇(1995-),男,碩士研究生,研究方向:漁業(yè)發(fā)展。E-mail:1094846521@qq.com。

        通信作者:宮春光(1971-),男,副教授,研究方向:病害防控與健康養(yǎng)殖。E-mail:gongcg2005@163.com。

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