張文平，劉洪巖，張世勇*，鐘立強(qiáng)，王明華，陳校輝，

（1.江蘇海洋大學(xué)海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院，江蘇 連云港 222005；2.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所，江蘇 南京 210017；3.江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái)，江蘇 南京 210014）

在環(huán)境脅迫或人工控制下，魚類停止進(jìn)食，解除脅迫或人工控制后，魚類恢復(fù)攝食，其生長(zhǎng)速度得到不同程度的提高，這種生長(zhǎng)機(jī)制被稱為補(bǔ)償性生長(zhǎng)[1]。各種魚類的補(bǔ)償生長(zhǎng)能力有所不同[2]，按照恢復(fù)程度的不同，將補(bǔ)償性生長(zhǎng)分為四類，分別為超補(bǔ)償生長(zhǎng)、完全補(bǔ)償生長(zhǎng)、不完全補(bǔ)償生長(zhǎng)和完全不補(bǔ)償生長(zhǎng)[3]。補(bǔ)償生長(zhǎng)的機(jī)制尚不明確，有3 種可能：（1）在饑餓后增強(qiáng)了攝食欲望，提高了餌料攝入量；（2）在饑餓后提高了餌料轉(zhuǎn)化率；（3）以上2 種情況同時(shí)存在[4]。目前，主要通過(guò)測(cè)量體質(zhì)量、體長(zhǎng)、質(zhì)量增加率和餌料轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)，評(píng)估是否存在補(bǔ)償生長(zhǎng)和補(bǔ)償生長(zhǎng)程度[5-6]。

魚類缺少外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的補(bǔ)充，代謝發(fā)生適應(yīng)性變化，其通過(guò)對(duì)體內(nèi)消化酶的調(diào)節(jié)，穩(wěn)定和維持生命活動(dòng)[7]。在失去外來(lái)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給，肝臟的代謝反應(yīng)，是維持機(jī)體生命活動(dòng)能量的主要來(lái)源[8]。通過(guò)測(cè)定肝臟消化酶的變化，以了解機(jī)體在饑餓脅迫及復(fù)投喂后的代謝調(diào)節(jié)。在對(duì)黑鯛（Acanthopagrus schlegelii）20 d 的饑餓復(fù)投喂試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，饑餓對(duì)脂肪酶的調(diào)節(jié)最為顯著，饑餓時(shí)，脂肪酶活力被顯著上調(diào)，在復(fù)投喂后，其恢復(fù)到試驗(yàn)前水平[9]。在對(duì)黃鱔的饑餓研究中發(fā)現(xiàn)，隨著饑餓時(shí)間的延長(zhǎng)，其蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均被顯著下調(diào)[10]。

在饑餓脅迫下，魚類體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被氧化分解來(lái)提供能量。在這個(gè)過(guò)程中，活性氧的生成速率變高，超量的活性氧所產(chǎn)生的自由基，會(huì)造成細(xì)胞DNA、脂質(zhì)與蛋白質(zhì)等大分子損傷[11]。而體內(nèi)抗氧化體系的調(diào)節(jié)，是體內(nèi)各種分子抵抗自由基氧化的保證[12]?？寡趸w系主要由過(guò)氧化氫歧化酶、過(guò)氧化氫酶和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶等組成[13]。

目前，對(duì)多種水產(chǎn)生物均開展了饑餓和復(fù)投喂過(guò)程中機(jī)體生長(zhǎng)、組織消化酶和抗氧化酶變化規(guī)律的研究，如對(duì)牙鲆（Paralichthys olivaceus）、黃鱔（Monopterus albus）、團(tuán)頭魴（Megalobrama amblycephala）等研究[14-16]，而未對(duì)斑點(diǎn)叉尾（Ictalurus punctatus）進(jìn)行系統(tǒng)性研究。斑點(diǎn)叉尾，屬鲇形目（Siluriformes），科（Ictaluridae），是世界上養(yǎng)殖最為廣泛的魚類之一[17]。自20 世紀(jì)80 年代引入我國(guó)后，先后突破了養(yǎng)殖、苗種繁育、流通、加工等技術(shù)難關(guān)，已成為斑點(diǎn)叉尾最重要的生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)[18]?，F(xiàn)對(duì)斑點(diǎn)叉尾開展饑餓和復(fù)投喂試驗(yàn)，并比較其生長(zhǎng)性能、消化酶和抗氧化酶活性，以掌握在饑餓脅迫下以及解除脅迫后，斑點(diǎn)叉尾的補(bǔ)償性生長(zhǎng)性能和生理響應(yīng)機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 時(shí)間與地點(diǎn)

2022 年8 月24 日—10 月5 日。試驗(yàn)地點(diǎn)位于江蘇省淡水水產(chǎn)研究所揚(yáng)中基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 生長(zhǎng)性能指標(biāo)計(jì)算

式中：t2、t1——不同時(shí)間，周；

M2、M1——t2、t1時(shí)，斑點(diǎn)叉尾體質(zhì)量，g；

ML——肝臟質(zhì)量，g；

MB——肝臟對(duì)應(yīng)魚體質(zhì)量，g；

F——一周投喂量，g。

1.4 抗氧化酶和消化酶活性測(cè)定

稱取一定質(zhì)量肝臟組織樣本，按質(zhì)量（g）∶體積（mL）=1∶9，加入無(wú)菌生理鹽水，在冰水浴條件下進(jìn)行機(jī)械勻漿，于4 ℃、2 500 r/min 離心10 min，收集上清液。按照試劑盒說(shuō)明書，測(cè)定肝臟抗氧化酶、消化酶活性，抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GSHPX），消化酶包括蛋白酶（PTA）、脂肪酶（LPA）和淀粉酶（ALA）。試驗(yàn)用試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。使用Excel 2019 和Origin2021 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用Origin2021 軟件單因素方差分析模塊，進(jìn)行差異性比較，P<0.05 作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 CG 組與EG 組斑點(diǎn)叉尾生長(zhǎng)性能

表1 CG 組與EG 組斑點(diǎn)叉尾的生長(zhǎng)指標(biāo)①

表1 CG 組與EG 組斑點(diǎn)叉尾的生長(zhǎng)指標(biāo)①

時(shí)間點(diǎn)M/gL/cmWGR/%FCE/%CF/（g·cm-3）HSI/%CG-0 d4.83±0.08g8.87±0.08f0.61±0.06d2.27±0.21bc CG-7 d6.09±0.53f9.61±0.21e27.32±11.01bc48.79±18.39bcd0.68±0.04bc1.91±0.15cd

續(xù)表

表1 CG 組與EG 組斑點(diǎn)叉尾的生長(zhǎng)指標(biāo)①

①同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)字母相同表示組間差異不顯著（P>0.05）；字母不同表示組間差異顯著（P<0.05）。

時(shí)間點(diǎn)M/gL/cmWGR/%FCE/%CF/（g·cm-3）HSI/%CG-14 d8.12±0.71e10.42±0.35d32.72±12.17b58.45±20.33b0.71±0.03ab1.97±0.11cd CG-21 d9.78±0.89d10.9±0.27d19.94±10.95c35.62±18.30cd0.75±0.05ab2.14±0.36bcd CG-28 d11.43±1.11c11.94±0.27c16.83±12.14c30.05±20.29d0.68±0.05bc1.77±0.16de CG-35 d15.82±1.93b12.98±0.67b33.74±10.57b60.24±17.66b0.72±0.06ab2.10±0.48cd CG-42 d20.84±1.60a14.2±0.51a34.15±8.95b60.98±14.94b0.72±0.08ab2.61±0.04ab EG-0 d4.84±0.02g8.77±0.11f0.63±0.04cd2.27±0.21bc EG-7 d4.51±0.46g9.2±0.24ef6.79±9.54d0.40±0.05e1.00±0.10f EG-14 d4.51±0.25g9.08±0.15ef0.02±6.31d0.60±0.04d0.88±0.23f EG-21 d4.2±0.47g8.94±0.22ef-6.87±10.52d0.58±0.05d1.48±0.14e EG-28 d6.12±0.66f9.62±0.45e45.76±15.83a88.67±28.91a0.69±0.08b2.27±0.12bc EG-35 d7.71±0.61e10.32±0.31d26.00±10.02bc51.74±18.80bc0.70±0.03ab2.03±0.30cd EG-42 d10.02±1.22d10.85±0.71d32.44±14.23b54.73±22.63b0.82±0.21a3.09±0.64a

EG-28 d 的WGR 和FCE 均顯著高于EG-7 d、EG-14 d、EG-21 d、EG-35 d、EG-42 d（P＜0.05），見圖1（a）（b）。EG-7 d、EG-14 d、EG-21 d 的CF 顯著低于CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d（P＜0.05）；恢復(fù)投喂后，EG-28 d、EG-35 d、EG-42 d 的CF 與CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d 相比，無(wú)顯著差異（P＞0.05）。見圖1（c）。EG-7 d、EG-14 d、EG-21 d 的HSI 顯著低于CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d，復(fù)投喂3 周后，EG-42 d 與CG-42 d 無(wú)顯著差異（P＞0.05）見圖1（d）。

圖1 CG 組與EG 組在不同投喂階段WGR、FCE、CF 和HIS

2.2 CG 組與EG 組斑點(diǎn)叉尾肝臟組織抗氧化酶

隨著試驗(yàn)時(shí)間的增加，CG-0 d、CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d、CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d 的CAT 活性逐漸升高，EG-21 d 時(shí)，CAT 活性出現(xiàn)下降，但與CG-21 d 相比，無(wú)顯著差異（P>0.05），見圖2（a）；在EG-21 d 之后，CAT 活性持續(xù)上升，EG-42 d 顯著低于CG-42 d（P＜0.05）。SOD 活性在EG-14 d 時(shí)，顯著高于CG-14 d（P＜0.05），EG-21 d 時(shí)出現(xiàn)下降，在EG-28 d、EG-35 d、EG-42 d 持續(xù)上升，與對(duì)照組CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d 相比，無(wú)顯著差異（P>0.05），見圖2（b）。EG-7 d 和EG-14 d 時(shí)，GSHPx 活性持續(xù)上升，顯著高于CG-7 d 和CG-14 d（P＜0.05），EG-21 d 時(shí)略有下降，但仍顯著高于EG-21 d（P＜0.05）；之后在EG-28 d、EG-35 d、EG-42 d時(shí)，持續(xù)上升，仍顯著高于CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d（P＜0.05），見圖2（c）。

圖2 CG 組與EG 組不同投喂階段CAT、SOD 和GSH-PX 活性

2.3 CG 組與EG 組對(duì)斑點(diǎn)叉尾肝臟組織消化酶的影響

EG-7 d、EG-14 d、EG-21 d、EG-28 d、EG-35 d、EG-42 d 的PTA，均顯著低于CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d、CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d（P＜0.05）；EG-7 d 時(shí)，PTA 出現(xiàn)明顯的下降（P＜0.05），至EG-28 d 時(shí)，仍保持相對(duì)較低的水平；在EG-35 d 之后開始上升，見圖3（a）。EG 組的各時(shí)間點(diǎn)的LPA 活性在與對(duì)照組沒(méi)有顯著差異（P＞0.05），見圖3（b）。CG-0 d、CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d、CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d 的ALA 活性，一直處于相對(duì)平穩(wěn)狀態(tài)，沒(méi)有顯著差異（P>0.05）；而EG-0 d、EG-7 d、EG-14 d、EG-21 d、EG-28 d、EG-35 d、EG-42 d 的ALA 活性一直處于上調(diào)狀態(tài)，與CG-0 d、CG-7 d、CG-14 d、CG-21 d、CG-28 d、CG-35 d、CG-42 d 相比，均被顯著上調(diào)（P＜0.05），見圖3（c）。

圖3 CG 與EG 組在不同時(shí)間點(diǎn)PTA、LPA 和ALA

3 討論

有研究表明，魚類在受到饑餓脅迫時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的活性氧，而抗氧化酶的調(diào)節(jié)是抵抗自由基氧化的保證[12]。因此常將抗氧化酶活力調(diào)節(jié)作為環(huán)境脅迫程度的指示劑[19]。諸多水產(chǎn)動(dòng)物在饑餓脅迫下，抗氧化酶活性受到顯著性調(diào)節(jié)，如葉爾羌高原鰍（Triplophysa Yarkandensis），在饑餓15~20 d，顯著提高了CTA、SOD 和GSH-Px 的活性[20]；日本蟳（Charybdis japonica）在饑餓4 d 時(shí)，SOD 活性被顯著上調(diào)，CTA 活性在饑餓8 d 時(shí)被上調(diào)，在饑餓12 d 時(shí)被下調(diào)[21]。在本試驗(yàn)中，在3 種抗氧化酶中被調(diào)節(jié)最為明顯的是GSH-Px，在饑餓和復(fù)投喂時(shí)，都顯著高于對(duì)照組。與CAT 與SOD 不同的是，GSH-Px 不僅能清除過(guò)氧化氫，而且具備清除脂質(zhì)過(guò)氧化物的能力，說(shuō)明在早期饑餓狀態(tài)下，即使在復(fù)投喂后，脂質(zhì)過(guò)氧化物造成的影響尚未被消除。本試驗(yàn)中，斑點(diǎn)叉尾與其他魚類相似的是，經(jīng)過(guò)21 d 的饑餓，3 種抗氧化酶都出現(xiàn)過(guò)下降的趨勢(shì)，但均不顯著，并且在復(fù)投喂后出現(xiàn)上調(diào)；21 d 的饑餓，是斑點(diǎn)叉尾的饑餓極限，如果延長(zhǎng)饑餓時(shí)間，3 種抗氧化酶活性會(huì)否會(huì)出現(xiàn)持續(xù)下降，需經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。肝臟是蛋白質(zhì)、脂肪、糖類3 大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)合成、代謝的主要場(chǎng)所，研究肝臟的代謝，是反映饑餓復(fù)投喂代謝調(diào)節(jié)的有效手段[22]。在饑餓情況下，肝臟的代謝反應(yīng)是維持生命活動(dòng)的主要能量來(lái)源[23-24]。而肝臟中的PTA、ALA 和LPA 在其中發(fā)揮重要作用。在對(duì)黑鱾（Girella mezina）的饑餓復(fù)投喂研究中，肝臟PTA 與LPA 活性被顯著下調(diào)，ALA沒(méi)有顯著變化[25]。在本試驗(yàn)中，與黑鱾相似的是斑點(diǎn)叉尾肝臟的PTA，在饑餓第一周（EG-7 d），就被顯著下調(diào)，之后的PTA 活性稍有上升，但在EG-21 d 后，一直維持在較低的水平?？赡苁怯捎谇? 周（EG-21 d）的饑餓。缺少蛋白質(zhì)的積累，即使在復(fù)投喂后，攝入的蛋白質(zhì)被優(yōu)先用于生長(zhǎng)。而LPA活力在饑餓前14 d（EG-14 d）一直保持上升，甚至超過(guò)了CG-14 d，但在EG-21 d 時(shí)出現(xiàn)了下降。與黑鱾的饑餓后保持較低活力不同，說(shuō)明在饑餓情況下，斑點(diǎn)叉尾會(huì)保持較高的脂肪代謝，以應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫。在對(duì)銀鯧幼魚的饑餓研究中[26]，認(rèn)為ALA 被顯著上調(diào)，是由于對(duì)能量的急迫需求。但在本試驗(yàn)中，即使在復(fù)投喂后，ALA 依然在被顯著上調(diào)。這一現(xiàn)象說(shuō)明，ALA 被上調(diào)，可能并非由能量需求引起。在對(duì)哺乳動(dòng)物的研究中，發(fā)現(xiàn)在肝臟受損和胰腺炎等情況下，亦能引起肝臟ALA 的異常調(diào)節(jié)[27]。說(shuō)明本試驗(yàn)中ALA 被上調(diào)，可能是由于饑餓導(dǎo)致肝臟組織受損所引起的。