幼建鯉磷缺乏的組織病理觀察

謝南彬 馮 琳,2 劉 揚(yáng),2 姜維丹,2 胡 凱,2 姜 俊,2 李樹紅 周小秋,2*

（1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營養(yǎng)研究所,雅安 625014;2.動(dòng)物抗病營養(yǎng)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,雅安 625014）

磷是魚類必需的礦物元素之一[1]。研究表明,適量的磷可促進(jìn)黑線鱈[2]、黑鯛[3]、花鱸[4]、鯉[5]等魚類的生長;磷缺乏可導(dǎo)致大黃魚[6]、印度鯪[7]、黑鯛[3]等魚體中的脂肪含量增加;同時(shí),磷缺乏還會(huì)降低大麻哈魚[8]、金頭鯛[1]、斑點(diǎn)叉尾鮰[9]等魚體中的鈣、磷含量,降低骨骼礦化度。但是,磷缺乏對魚類組織器官病理變化的研究還未見報(bào)道。在陸生動(dòng)物上的研究發(fā)現(xiàn),磷缺乏導(dǎo)致仔豬胸腺萎縮或皮質(zhì)變薄[10]、雛雞長骨骺生長板的肥大帶明顯增寬[11]、雛鴨骨骺生長板的肥大帶輕度增寬,軟骨基質(zhì)增多,著色不均或呈弱嗜堿性,肥大軟骨細(xì)胞增多[12]。奶牛攝食低磷飼糧可導(dǎo)致其紅細(xì)胞脂質(zhì)丟失、膜面積縮小,變?yōu)樾∏蛐?易于溶血[13]。本文研究了磷缺乏對幼建鯉肝胰臟、腸道、頭腎、后腎、脾臟、鰓等組織器官的病理影響,旨在為磷缺乏對魚類組織器官病理變化的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物分組和飼料

選擇平均體重為（7.17±0.01）g的同一批次、表觀健康的建鯉300尾,隨機(jī)分為2組（對照組和缺乏組）,每組3個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)50尾魚,組間初始體重差異不顯著（P＞0.05）。試驗(yàn)飼料是以魚粉和大米蛋白粉為主要蛋白質(zhì)源的實(shí)用飼料。缺乏組飼料不添加磷酸二氫鈉,其有效磷實(shí)測值為0.17%;對照組飼料磷酸二氫鈉添加量按NRC（1993）鯉魚營養(yǎng)需要配制,其有效磷實(shí)測值為0.55%。鋅和硫胺素添加量分別參照文獻(xiàn)[14]和[15],其他營養(yǎng)指標(biāo)添加量參照文獻(xiàn)[16]。試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 飼養(yǎng)管理

將購自通威漁場的魚苗用氯化鈉、碳酸氫鈉消毒并分組,飼喂于配有自動(dòng)循環(huán)水過濾系統(tǒng)和自動(dòng)增氧系統(tǒng)的水族箱（90 cm×30 cm×40 cm）中,經(jīng)30 d馴化后開始正式試驗(yàn),試驗(yàn)期63 d。試驗(yàn)期間平均水溫為（25±1）℃,pH為7.0±0.3,溶解氧在5 mg/L以上。試驗(yàn)開始后每15 d用氯化鈉對水體消毒1次。馴化期飼料與正式試驗(yàn)期對照組飼料一致,馴化期管理模式、水質(zhì)條件與試驗(yàn)期一致。馴化期每天投喂6次,試驗(yàn)期1～4周每天投喂6次,5～9周每天投喂4次。

1.3 病理學(xué)觀察

試驗(yàn)結(jié)束時(shí),每組隨機(jī)選5尾魚,取腸道（分為前、中、后3段）、脾臟、頭腎、后腎、鰓絲、心臟、肌肉和肝胰臟,用100 m L/L的中性福爾馬林溶液固定,石蠟包埋,切片,HE常規(guī)染色,倒置顯微鏡觀察組織病理變化。

表1 試驗(yàn)飼料組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels o f experimen tal diets（air-dry basis）%

2 結(jié) 果

2.1 磷缺乏引起的腸道組織病理變化

缺乏組魚的腸道前段、中段、后段腸黏膜上皮變性、脫落（圖版-1,2,3）,而對照組魚的腸道各段腸黏膜上皮細(xì)胞完整,排列整齊致密,未見異常（圖版-4,5,6）。

2.2 磷缺乏引起的內(nèi)臟組織病理變化

肝胰臟:缺乏組魚的肝細(xì)胞溶解壞死,細(xì)胞核溶解（圖版-7）,對照組魚的肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,排列緊密（圖版-8）。缺乏組魚的胰腺細(xì)胞腫脹,體積增大,細(xì)胞界限不清,胰腺腺泡減少,細(xì)胞壞死、崩解,酶原顆粒減少（圖版-9）,而對照組魚的胰腺組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-10）。

頭腎:缺乏組魚的頭腎細(xì)胞裂解、脫落,組織間隙增寬,頭腎淋巴樣細(xì)胞減少（圖版-11）,而對照組魚的頭腎組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-12）。

后腎:缺乏組魚的后腎細(xì)胞顆粒變性或水腫變性,腎小管上皮細(xì)胞腫脹,內(nèi)有大小不等的空泡,細(xì)胞裂解、壞死（圖版-13）,而對照組的后腎組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-14）。

脾臟:缺乏組魚的脾臟細(xì)胞裂解,空泡變性,組織間隙增寬,淋巴細(xì)胞相對減少（圖版-15）,而對照組魚的脾臟組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-16）。

心臟:缺乏組魚的心臟肌纖維溶解斷裂,肌間間隙增寬,并有局灶性出血（圖版-17,18）,而對照組魚的心臟組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-19,20）。

2.3 磷缺乏引起的鰓和肌肉組織病理變化

鰓:缺乏組魚的鰓小片水腫,細(xì)胞增生,鰓小片毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,嚴(yán)重者軟骨消失,鰓小片上皮及其基部脫落（圖版-21）,而對照組魚的鰓組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-22）。

肌肉:缺乏組魚的肌纖維疏松,肌束萎縮,肌漿凝固形成無結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)紅染的團(tuán)塊,肌間隙增寬、水腫,肌纖維斷裂,肌漿溶解消失,僅剩下肌膜,嚴(yán)重者肌纖維崩解、壞死（圖版-23）,而對照組魚的肌肉組織結(jié)構(gòu)完整,未見異常（圖版-24）。

3 討 論

3.1 磷缺乏引起的腸道組織病理變化

腸道是水生動(dòng)物消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所。關(guān)于磷缺乏對水生動(dòng)物腸道組織病理變化的研究未見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),磷缺乏導(dǎo)致幼建鯉腸黏膜變性、脫落,說明磷缺乏可以影響幼建鯉腸黏膜的結(jié)構(gòu)。腸絨毛高度可以反映水生動(dòng)物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力[17],據(jù)此推測,磷缺乏可能影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

3.2 磷缺乏引起的內(nèi)臟組織病理變化

胰腺是魚類最大的消化腺體,能分泌多種消化酶,其發(fā)育狀況與酶的分泌能力密切相關(guān)[18]。關(guān)于磷缺乏對魚類胰腺病理變化的研究還未見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),磷缺乏將導(dǎo)致幼建鯉胰腺細(xì)胞壞死、崩解,酶原顆粒減少。這說明磷缺乏有可能影響幼建鯉消化酶的分泌能力,但有待進(jìn)一步研究。在金頭鯛的研究發(fā)現(xiàn),添加適量磷可改善豆粕型飼料對金頭鯛肝臟造成的損傷[19]。本研究發(fā)現(xiàn),磷缺乏還導(dǎo)致幼建鯉肝細(xì)胞出現(xiàn)不同程度的病理變化。頭腎是硬骨魚類重要的抗體形成器官,在硬骨魚類特異性免疫應(yīng)答中具有重要作用[20]。脾臟是硬骨魚類淋巴系統(tǒng)中最后產(chǎn)生的器官[21]。關(guān)于磷缺乏對魚類頭腎、脾臟、后腎和心臟組織病理變化的研究還未見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn),幼建鯉磷缺乏時(shí),其頭腎細(xì)胞裂解、脫落,組織間隙增寬,頭腎淋巴樣細(xì)胞減少;后腎細(xì)胞顆粒變性或水腫變性,腎小管上皮細(xì)胞內(nèi)有大小不等的空泡,細(xì)胞裂解壞死;脾臟細(xì)胞裂解、空泡變性,淋巴細(xì)胞相對減少;心臟肌纖維溶解斷裂,肌間間隙增寬。推測這是由于磷缺乏降低了機(jī)體抗氧化能力所致。宣大蔚等[13]在奶牛上的研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)奶牛缺磷時(shí),其紅細(xì)胞超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活力與對照組相比均極顯著下降,丙二醛（MDA）含量極顯著提高。SOD是魚類機(jī)體清除氧自由基的第1個(gè)酶,負(fù)責(zé)抑制超氧化物自由基的生成,能夠增強(qiáng)超氧陰離子（O2-）轉(zhuǎn)變?yōu)殡p氧水（H 2O2）的歧化反應(yīng),并且歧化反應(yīng)的終產(chǎn)物H 2O2能被過氧化物酶（CAT）和GSH-Px去除[22]。由病理結(jié)果可得出,當(dāng)機(jī)體磷缺乏時(shí),抗氧化能力降低,從而引起細(xì)胞膜的破壞;同時(shí),MDA能與蛋白質(zhì)結(jié)合引起蛋白質(zhì)分子內(nèi)或分子間交聯(lián),使蛋白質(zhì)變性,結(jié)構(gòu)破壞[23]。關(guān)于磷對這些組織的抗氧化作用有待進(jìn)一步研究。

3.3 磷缺乏引起的鰓和肌肉組織病理變化

鰓是魚類的主要呼吸器官,由鰓弓和鰓絲2部分組成。本研究中磷缺乏引起幼建鯉鰓小片水腫,細(xì)胞增生,嚴(yán)重者鰓狀上皮及其基部脫落,軟骨消失。這可能與磷參與細(xì)胞膜和骨骼的組成有關(guān)。關(guān)于磷缺乏引起魚類肌肉組織病理變化的研究還未見報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)磷缺乏還引起幼鯉肌纖維疏松,甚至崩解、壞死。推測這與磷缺乏導(dǎo)致機(jī)體抗氧化能力降低有關(guān),需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié) 論

磷缺乏可導(dǎo)致幼建鯉腸道、肝胰臟、腎臟、脾臟、鰓和肌肉出現(xiàn)不同程度的病理損傷。

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*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:zhouxq@sicau.edu.cn

（編輯 菅景穎）