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        大鱗副泥鰍皮膚抗氧化酶活性的晝夜節(jié)律研究

        2023-02-02 14:09:22孫述好胡男黃紫薇潘雨佳李應(yīng)東
        黑龍江水產(chǎn) 2023年1期
        關(guān)鍵詞:谷值泥鰍節(jié)律

        孫述好,胡男,黃紫薇,潘雨佳,李應(yīng)東

        (1.丹東市漁業(yè)發(fā)展服務(wù)中心,遼寧丹東 118017;2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)與醫(yī)學(xué)學(xué)院,遼寧沈陽 110866)

        晝夜節(jié)律屬于生物節(jié)律的一種,也稱日節(jié)律,小到藍(lán)藻,大到人類,幾乎在所有生物體內(nèi)被發(fā)現(xiàn),并調(diào)節(jié)睡眠、食物攝入、體溫、激素水平和許多其他生物過程[1]。晝夜節(jié)律對于控制生理和行為功能至關(guān)重要,使生物體能夠適應(yīng)和預(yù)測環(huán)境中的時間變化[2]。

        抗氧化酶活性是動物生理健康的重要指標(biāo),反映了動物抵抗外界環(huán)境的能力。在機(jī)體內(nèi),丙二醛(MDA)是常用的細(xì)胞膜脂過氧化指標(biāo),能造成各種酶和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的損傷[3]。抗氧化防御系統(tǒng)中,超氧化物歧化酶(SOD)是體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì),平衡體內(nèi)氧化和抗氧化作用。此外,過氧化氫酶(CAT)和還原型谷胱甘肽(GSH)等多種酶被動員起來,以降低生物體對活性氧損傷作用的敏感性,它們共同作用于機(jī)體,使其免受自由基毒害。

        大鱗副泥鰍(Paramisgurnusdabryanus)隸屬于鯉形目、鰍科、副泥鰍屬,為底棲小型魚類,是中國特種淡水養(yǎng)殖品種,具有環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)殖周期短、營養(yǎng)豐富等特點(diǎn)[4]。大鱗副泥鰍的皮膚是主要的抗氧化和呼吸組織。因此,該試驗(yàn)以大鱗副泥鰍為實(shí)驗(yàn)對象,探究其皮膚抗氧化酶活性的晝夜節(jié)律,以期為生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        試驗(yàn)所用大鱗副泥鰍購買于沈陽市渾南區(qū)泥鰍養(yǎng)殖池塘,運(yùn)回沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行暫養(yǎng)??寡趸富钚栽噭┖匈徺I于南京建成生物工程研究所。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計

        試驗(yàn)開始前在養(yǎng)殖缸(300L)內(nèi)加入高錳酸鉀消毒,排凈后加入100L水,曝氣24hrs。選取300尾(5g±0.3g)體質(zhì)健康的大鱗副泥鰍,分別放入三個養(yǎng)殖桶中,每桶100尾,室內(nèi)自然光照條件下暫養(yǎng)10d,水溫16±0.5℃。暫養(yǎng)期間8:00時和17:00時各投喂1次,投喂量為總質(zhì)量的1%,投喂1h后換水25%。取樣前2d停止投喂。

        1.3 測定指標(biāo)及方法

        在24hrs內(nèi)每4hrs取樣一次(00: 00時,04: 00時,08: 00時,12: 00時,16: 00時和20: 00時),每次取樣每個養(yǎng)殖桶隨機(jī)取2尾,解剖后取皮膚組織,保存于-20℃冰箱待測。主要檢測皮膚組織中總抗氧化能力(T-AOC)、SOD、GST、GSH-Px、MDA和CAT。實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行操作。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        所有數(shù)據(jù)均采用SPSS26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One Way ANOVA),所有分析的顯著性水平設(shè)定為P<0.05,數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差。所有圖像均在Microsoft Excel中以散點(diǎn)圖的形式生成。

        2 結(jié)果

        結(jié)果顯示,大鱗副泥鰍的抗氧化酶活性呈現(xiàn)明顯的晝夜節(jié)律。其中T-SOD和GSH-Px在04: 00時出現(xiàn)峰值,顯著高于谷值(P<0.05)。GST和T-AOC在00: 00出現(xiàn)峰值,CAT在08: 00時出現(xiàn)峰值,顯著高于谷值(P<0.05)。同時,MDA的峰值出現(xiàn)在12: 00時,谷值出現(xiàn)在04: 00時,差異性顯著(P<0.05)。

        注:每個時間點(diǎn)代表平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(n=5)。白色和黑色條分別表示白天和黑夜。NOTE:Each time point represents mean ±S.E.M. (n=5). White and black bars indicate day and night.圖1 皮膚組織抗氧化酶活性的晝夜節(jié)律Figure 1. Circadian rhythm of antioxidant enzyme activity in skin

        3 討論與分析

        水生生物通過內(nèi)部晝夜節(jié)律和外部環(huán)境周期的同步變化,調(diào)節(jié)內(nèi)分泌和代謝水平,從而適應(yīng)環(huán)境生存。皮膚作為大鱗副泥鰍防御體系的第一道屏障,在抗氧化防御體系中發(fā)揮著重要作用。在夜間,大鱗副泥鰍的各種抗氧化酶活性均有提高,說明其在夜晚具有更高的抗氧化能力。眾所周知,光照是產(chǎn)生晝夜節(jié)律的重要因素。有報道指出,光照與魚類的生長和生理狀態(tài)密切相關(guān),如增重率、生長率和抗氧化狀態(tài)[5-6],這與該試驗(yàn)結(jié)果一致。此外,MDA在機(jī)體內(nèi)的含量過高會產(chǎn)生中毒反應(yīng),甚至死亡。該試驗(yàn)中,皮膚MDA含量在光照后迅速升高,12:00時出現(xiàn)峰值。據(jù)此推測,這與物種的生活習(xí)性相關(guān)。大鱗副泥鰍生活在水體的底層,夜間是其活動的高峰期,而長時間暴露在明亮環(huán)境中會造成不必要的生理壓力,從而導(dǎo)致抗氧化酶活性降低。相類似的結(jié)果也在牛蛙和小龍蝦研究中有過報道[7-8]。

        4 結(jié)論

        該研究證實(shí)了大鱗副泥鰍皮膚組織的抗氧化酶活存在明顯晝夜節(jié)律變化,相比之下,夜間抗氧化能力顯著高于白天。后續(xù)研究會對大鱗副泥鰍皮膚抗氧化酶的周年節(jié)律變化進(jìn)行測定,進(jìn)一步闡釋其節(jié)律變化情況。綜上所述,該研究結(jié)果豐富了大鱗副泥鰍的基礎(chǔ)生理學(xué)數(shù)據(jù),也對未來的養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐提供理論依據(jù)。

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