長(zhǎng)江口中華絨螯蟹放流親蟹對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)

曹 偵馮廣朋莊 平王 慧王瑞芳章龍珍

(1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部東海與遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200090; 2. 上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 201306; 3. 華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 上海 200062)

長(zhǎng)江口中華絨螯蟹放流親蟹對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)

曹 偵1,2馮廣朋1莊 平1,2王 慧1王瑞芳1,3章龍珍1

(1. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所, 農(nóng)業(yè)部東海與遠(yuǎn)洋漁業(yè)資源開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200090; 2. 上海海洋大學(xué)水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海 201306; 3. 華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 上海 200062)

按回捕日期取樣測(cè)定長(zhǎng)江口中華絨螯蟹親蟹標(biāo)志放流前后血清與肝胰腺的生理指標(biāo), 初步研究了放流親蟹對(duì)長(zhǎng)江口環(huán)境的生理適應(yīng)過(guò)程。結(jié)果表明, 在放流后6d, 親蟹肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)和過(guò)氧化氫酶(CAT)活性以及血清甘油三酯(TG)和血藍(lán)蛋白含量均降低, SOD、CAT和TG在放流后9d達(dá)到較低水平,其中SOD活性和TG含量較放流前顯著降低(P<0.05); 肝胰腺酸性磷酸酶(ACP)以及血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)、總蛋白質(zhì)(TP)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)和肌酐(CREA)水平在放流后總體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì); 在放流后79d, 肝胰腺SOD、CAT、ACP與血清ALP、ALT、AST活性均恢復(fù)至放流前水平(P>0.05), 而血清TP、血藍(lán)蛋白、ALB、TC、TG、CREA含量較放流前均顯著降低(P<0.05)。綜合各項(xiàng)指標(biāo)表明, 中華絨螯蟹親蟹在放流后6d內(nèi)出現(xiàn)免疫力下降、代謝增強(qiáng)等反應(yīng), 放流22d后親蟹各項(xiàng)機(jī)能逐步恢復(fù), 并在70d后接近或達(dá)到放流前水平。建議今后放流前對(duì)親蟹進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性馴化,以便提高親蟹增殖放流效果。

中華絨螯蟹; 放流; 肝胰腺; 血清; 代謝

中華絨螯蟹(Eriocheir sinensis)在我國(guó)分布廣泛,北到遼寧, 南至福建, 在沿海各省通海河流中幾乎均有分布, 但群體自然分布以長(zhǎng)江中下游為主[1]。20世紀(jì)70—90年代, 由于過(guò)度捕撈、生境破壞等原因,長(zhǎng)江口中華絨螯蟹資源急劇衰退[2]。水生動(dòng)物增殖放流對(duì)野生種群破壞后資源的恢復(fù)具有重要的意義,也是目前國(guó)內(nèi)外的主要修復(fù)措施[3,4]。到目前為止,在長(zhǎng)江口放流中華絨螯蟹親蟹已進(jìn)行多次, 對(duì)資源的恢復(fù)起到了重要的作用[5—7]。

標(biāo)志放流在漁業(yè)資源保護(hù)和科研中應(yīng)用廣泛,目前主要集中于水生生物的洄游、分布、生長(zhǎng)等方面的研究[8—12]。金剛用標(biāo)志重捕法估算了湖北大治保安湖一圍欄湖汊中二齡河蟹的種群數(shù)量[10]; 劉永昌通過(guò)標(biāo)志放流研究了渤海對(duì)蝦的洄游、分布和中心漁場(chǎng)的位置等[12]; 吳祖杰等探討了浙江沿海標(biāo)志放流的中國(guó)對(duì)蝦的移動(dòng)、分布規(guī)律及生長(zhǎng)、成活和產(chǎn)卵等情況。目前, 有關(guān)放流物種對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力的研究報(bào)道主要集中于放流物種的生長(zhǎng)狀況[13], 而關(guān)于放流物種在放流后對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)性研究報(bào)道較少。本研究以長(zhǎng)江口中華絨螯蟹放流親蟹為對(duì)象, 測(cè)定了放流前后血清蛋白、脂類(lèi)、堿性磷酸酶、轉(zhuǎn)氨酶和肌酐水平, 以及肝胰腺中抗氧化酶和酸性磷酸酶的活性, 旨在探討其放流后對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)過(guò)程, 為提高中華絨螯蟹的增殖放流效果提供參考依據(jù), 并為其他水生生物的增殖放流效果評(píng)估提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源與血清采集

實(shí)驗(yàn)用蟹來(lái)源于2010年12月長(zhǎng)江口(上海寶楊碼頭)增殖放流的中華絨螯蟹親蟹。放流親蟹為人工繁育與養(yǎng)殖的中華絨螯蟹, 共3萬(wàn)只, 雌雄比例為3∶1, 生長(zhǎng)環(huán)境為露天土池塘, 水草覆蓋率在50%以上。其中5000只標(biāo)志, 標(biāo)志方法為在親蟹右邊螯足上套上專(zhuān)用套環(huán)并在其甲殼背面下方貼上防偽標(biāo)簽。放流親蟹通過(guò)絲網(wǎng)回捕, 網(wǎng)目大小為10 cm, 網(wǎng)高1.5 m。每天回捕放流親蟹的時(shí)間根據(jù)當(dāng)天落潮的時(shí)間而定, 落潮將要結(jié)束的時(shí)候拉起網(wǎng)具。每次拉網(wǎng)的時(shí)候記錄親蟹總數(shù)、標(biāo)志蟹數(shù)量和水文(水溫、鹽度、pH等)等數(shù)據(jù)。對(duì)每次回捕到的標(biāo)志親蟹均詳細(xì)記錄形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)(體重、殼長(zhǎng)、殼寬等)并取樣,當(dāng)每次回捕親蟹的數(shù)量小于20只時(shí)全部取樣, 如多于20只則隨機(jī)取20只親蟹樣本。

將親蟹用冰麻醉15—20min后, 取出擦干體表水分, 快速測(cè)量其體質(zhì)量、殼長(zhǎng)和殼寬。然后用一次性注射器于蟹第三步足基部血竇處抽取血淋巴2 mL,在4℃、3000 r/min的條件下離心20min, 取上層血清存于Eppendorf離心管中, 存放于?20℃冰箱中,用于各項(xiàng)血液指標(biāo)的測(cè)定。然后在裝滿碎冰的冰盤(pán)上快速解剖親蟹, 取其肝胰腺存于Eppendorf離心管中, 保存于?80℃冰箱中備用。

為盡量減少長(zhǎng)江口復(fù)雜環(huán)境因素變化對(duì)放流親蟹生理生化等指標(biāo)的干擾, 實(shí)驗(yàn)選取回捕位置相對(duì)比較集中(31°12.776′N(xiāo)—31°10.570′N(xiāo), 121°49.200′E—121°50.800′E)、回捕數(shù)量較多的同一區(qū)域不同時(shí)間內(nèi)回捕到的標(biāo)志蟹的樣品進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定, 共77只(表1), 按回捕日期距放流時(shí)間(d)分組, 將放流前的中華絨螯蟹組記為0d。各組蟹的回捕位置、樣本量、規(guī)格及水文情況(表1)。

1.2 測(cè)定指標(biāo)及其測(cè)定方法

用深圳邁瑞MINDRAY BS-200全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、堿性磷酸酶(ALP)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天門(mén)冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、肌酐(CREA)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)的活性或含量。先將欲測(cè)的指標(biāo)定標(biāo)校準(zhǔn), 然后按照生化分析儀操作說(shuō)明和配套試劑盒測(cè)試流程進(jìn)行測(cè)定, 其中TP、ALB、TC、TG采用終點(diǎn)法, ALP、ALT、AST采用動(dòng)力學(xué)法, CREA采用固定時(shí)間法。

血清中血藍(lán)蛋白含量的測(cè)定參照Chen, et al.[14],通過(guò)UNICO UV-2802S紫外分光光度計(jì)測(cè)得, 血藍(lán)蛋白含量(mmol/L)=(A×R)/(ε×S×P), 式中: A為分光光度計(jì)測(cè)得的吸光度值; R為反應(yīng)液的總體積(μL); ε為消光系數(shù); S為待測(cè)樣品的體積(μL); P為分光光度計(jì)中光穿透長(zhǎng)度(cm)。

肝胰腺中超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)的活性采用采用南京建成生物工程研究所試劑盒測(cè)定, 嚴(yán)格按照對(duì)應(yīng)試劑盒中的操作流程進(jìn)行測(cè)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SE)表示,采用SPSS18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, 處理時(shí)對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn), 若具有方差齊性, 則按照單因素方差分析(ANOVA), LSD檢驗(yàn)法進(jìn)行組間數(shù)值多重比較; 若不具有方差齊性, 則按照單因素方差分析(ANOVA), Dunnett’s T3檢驗(yàn)法進(jìn)行組間均值多重比較。P<0.05表示差異顯著, P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果

2.1 抗氧化酶、磷酸酶和轉(zhuǎn)氨酶的變化

中華絨螯蟹親蟹肝胰腺中SOD和CAT的活性在放流后均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì), 且均在放流后9d活性最低, 其中, 肝胰腺中SOD的活性在放流后9d較放流前顯著降低(P<0.05)(表2)。放流后70d及79d肝胰腺SOD的活性較放流前顯著升高(P< 0.05), 而CAT活性放流前后變化不顯著(P>0.05)。

表1 實(shí)驗(yàn)用中華絨螯蟹親蟹Tab. 1 Chinese mitten crab for experiment

放流親蟹肝胰腺中ACP的活性在放流后出現(xiàn)升高的趨勢(shì), 到6d ACP活性較高, 但與放流前相比差異不顯著(P>0.05), 而后開(kāi)始降低(表2)。在放流后13d降到最低并顯著低于放流前(P<0.05), 而后又開(kāi)始升高, 在22d達(dá)到放流前水平。放流后70d到79d有下降趨勢(shì), 但均與放流前差異不顯著(P> 0.05)。

在親蟹血清中ALT、AST和ALP的活性在放流后的變化趨勢(shì)總體一致, 在放流后9d均達(dá)到最高值且顯著高于放流前(P<0.05), 而后開(kāi)始下降(表3)。放流后79d, 血清中三者活性基本恢復(fù)至放流前水平(P>0.05)。

表2 放流后不同時(shí)間中華絨螯蟹肝胰腺中抗氧化酶和磷酸酶的活性Tab. 2 The activities of antioxidant enzymes and phosphatase in hepatopancreas of E. sinensis at different times after releasing

表3 放流后不同時(shí)間中華絨螯蟹血清中磷酸酶和轉(zhuǎn)氨酶的活性Tab. 3 The activities of phosphatase and transferases in serum of E. sinensis at different times after releasing

2.2 蛋白質(zhì)、脂類(lèi)和肌酐的變化

在親蟹血清中TP的含量呈先升高后降低趨勢(shì),在6d達(dá)到最大值, 而后下降, 22d以后TP含量顯著低于放流前(P<0.05)(表4)。在血清中ALB的含量在放流后總體呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì), 放流后13d左右其含量最高, 且與放流前差異顯著(P<0.05), 而后下降, 放流后70d左右血清中ALB的含量較放流前顯著降低(P<0.05)。血藍(lán)蛋白的含量呈波動(dòng)性變化,放流后血藍(lán)蛋白出現(xiàn)明顯下降(P<0.05), 9d恢復(fù)至放流前水平, 13d后血清血藍(lán)蛋白含量趨于穩(wěn)定并顯著低于放流前含量(P<0.05)。

在放流中華絨螯蟹血清中TC的含量大體上也呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì), 放流后6d TC含量顯著升高(P<0.05), 9d開(kāi)始下降, 70d以后雄蟹血清中的TC含量較放流前顯著降低(P<0.05)(表4)。在血清中TG的含量在放流后開(kāi)始下降, 放流后9d左右TG含量最低且較0d差異顯著(P<0.05), 13d和22d基本恢復(fù)至0d的水平(P>0.05), 到70d左右最終趨于穩(wěn)定,但放流前顯著降低(P<0.05)。

在親蟹血清中CREA含量在放流后呈現(xiàn)波動(dòng)變化, 放流后13d其含量較放流前顯著升高(P<0.05),在70d和79d親蟹血清中CREA含量均較放流前差異不顯著(P>0.05)(表4)。

表4 放流后不同時(shí)間中華絨螯蟹血清中蛋白質(zhì)及代謝產(chǎn)物和肌酐的含量Tab. 4 The activities of protein and metabolic product in serum of E. sinensis at different times after releasing

3 討論

3.1 中華絨螯蟹親蟹放流后抗氧化能力變化

SOD和CAT是生物體內(nèi)的兩種抗氧化的主要酶類(lèi), 它們可以相互配合清除生物體內(nèi)的活性氧自由基。SOD可以阻止氧自由基對(duì)細(xì)胞的損害、修復(fù)受損細(xì)胞并能通過(guò)反應(yīng)將氧自由基轉(zhuǎn)化成過(guò)氧化氫,而CAT可以將同樣對(duì)機(jī)體有害的過(guò)氧化氫分解成對(duì)生物體無(wú)害的水和氧。因此SOD和CAT常被用作判斷生物體非特異性免疫的能力的指標(biāo)[15—17]。

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn), 在中華絨螯蟹親蟹肝胰腺中SOD和CAT活性在放流后的9d內(nèi)持續(xù)降低, 13d后出現(xiàn)升高趨勢(shì), 并在22d恢復(fù)至放流前水平, 這可能說(shuō)明中華絨螯蟹親蟹的非特異性免疫能力在放流后降低,在22d左右恢復(fù)至放流前水平。放流后70d和79d親蟹的SOD和CAT的活性表明放流親蟹的非特異性免疫能力較放流前恢復(fù)并加強(qiáng)。從捕獲放流親蟹位置的水文信息可以得出, 親蟹SOD和CAT的這種變化應(yīng)該跟環(huán)境, 脅迫有主要關(guān)系。

環(huán)境脅迫能夠促使生物體機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的線粒體、微粒體以及胞漿的酶系統(tǒng)與非酶系統(tǒng)反應(yīng), 產(chǎn)生活性氧和氧自由基, 從而打破生物機(jī)體內(nèi)的活性氧代謝平衡, 使生物體面臨活性氧傷害[18]。洪美玲等[19]研究發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹受溫度脅迫1d后血淋巴中SOD和CAT活力出現(xiàn)不同程度下降; 陳宇鋒等[20]研究發(fā)現(xiàn)青蟹肝胰腺中SOD活動(dòng)隨鹽度脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)出現(xiàn)先降后升趨勢(shì); 還有研究發(fā)現(xiàn)機(jī)體新陳代謝速度加快會(huì)使機(jī)體自身抗氧化系統(tǒng)受到影響,從而產(chǎn)生大量的活性氧[11]。在實(shí)驗(yàn)中中華絨螯蟹親蟹肝胰腺SOD和CAT活性在放流后出現(xiàn)降低趨勢(shì),應(yīng)該是親蟹在向咸淡水交匯處洄游過(guò)程中受到溫度[21,22]、鹽度等環(huán)境因子的脅迫和蟹體通過(guò)加快自身新陳代謝來(lái)減少應(yīng)激共同作用的結(jié)果。中華絨螯蟹親蟹在放流9d后肝胰腺中SOD活性最低, 這與陳宇鋒等[20]發(fā)現(xiàn)的青蟹經(jīng)鹽度應(yīng)激3d后肝胰腺中SOD活性最低的結(jié)果相似。

3.2 中華絨螯蟹親蟹放流后血清磷酸酶、氨基轉(zhuǎn)移

酶的變化

ALP和ACP是甲殼動(dòng)物體內(nèi)兩種重要的磷酸酶, 它們?cè)跈C(jī)體內(nèi)能夠直接參與磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝, 加速機(jī)體內(nèi)物質(zhì)的攝取和轉(zhuǎn)運(yùn), 并能形成水解酶體系, 破壞和消除入侵機(jī)體的異物, 因此對(duì)維持蝦、蟹類(lèi)的生存和生長(zhǎng)具有重要的意義[23—26]。研究發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹親蟹血清ALP和肝胰腺ACP活性在放流后出現(xiàn)升高, 13d后開(kāi)始下降, 其中ACP活性在22d基本恢復(fù)至放流前水平, 而ALP活性在79d恢復(fù)至放流前水平。這可能是由于蟹進(jìn)入新環(huán)境后, 必須通過(guò)加速物質(zhì)的攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)提高自身的代謝速度, 減緩環(huán)境對(duì)自身的應(yīng)激, 而隨著蟹對(duì)新環(huán)境的適應(yīng), 蟹血清中ALP和肝胰腺中ACP活性也慢慢下降。在放流后13d, 蟹肝胰腺中的ACP較放流前顯著降低, 推測(cè)這與ACP是巨噬細(xì)胞溶酶體的標(biāo)志酶有關(guān)[24], ACP活性較放流前降低反映此時(shí)親蟹免疫力有所下降, 這跟SOD和CAT活性變化反映出來(lái)的機(jī)體的抗氧化能力、免疫力下降的結(jié)果一致。研究表明中華絨螯蟹放流親蟹在放流后體內(nèi)磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝增強(qiáng), 破壞和清除入侵異物的能力升高, 而基本恢復(fù)至放流前水平可能需要22d左右, 其中親蟹血清ALP活性要比肝胰腺中ACP活性恢復(fù)得慢。

ALT和AST是兩種重要的氨基轉(zhuǎn)移酶, 主要存在于肝臟和心肌細(xì)胞中, 在血清中濃度較低。當(dāng)機(jī)體肝細(xì)胞或某些組織受損害時(shí), 血清中的這兩種酶的活性就會(huì)升高[27,28]。研究發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹親蟹在放流后血清中ALT和AST活性升高, 9d后兩者的活性最高, 放流22d后ALT活性恢復(fù)至放流前水平,而AST活性在79d恢復(fù)至放流前水平。初步推測(cè)這可能是親蟹由于受到環(huán)境應(yīng)激導(dǎo)致組織受損, 而隨著親蟹不斷對(duì)環(huán)境的適應(yīng), 自身受損的組織逐步恢復(fù)。本研究表明中華絨螯蟹親蟹在放流后蟹體肝細(xì)胞或其他組織受損, 在放流后9d可能受損最嚴(yán)重, 22d左右親蟹肝細(xì)胞或其他組織逐漸恢復(fù)健康狀況,蟹體血清中ALT的恢復(fù)速度比AST快。

3.3 中華絨螯蟹親蟹放流后血清蛋白的變化

血藍(lán)蛋白是生物體內(nèi)的一種多功能蛋白, 不僅具有輸氧、儲(chǔ)存能量、滲透壓調(diào)節(jié)、蛻皮過(guò)程調(diào)節(jié)、能量?jī)?chǔ)存、金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)等功能[29,30], 而且血藍(lán)蛋白還具有酚氧化酶活性, 具有抗菌功能[31,32]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹血清中血藍(lán)蛋白含量在放流后降低, 9d后有所升高, 13d降低并逐漸趨于穩(wěn)定。有研究表明, 在較高鹽度的環(huán)境中血藍(lán)蛋白可以裂解為自由氨基酸來(lái)維持血淋巴滲透壓平衡[30], 在實(shí)驗(yàn)中中華絨螯蟹親蟹在放流后血藍(lán)蛋白含量降低應(yīng)該是親蟹逐漸往咸淡水處洄游的結(jié)果。在10℃條件下, 中華絨螯蟹親蟹進(jìn)入咸水2—3d后便進(jìn)入發(fā)情階段[33],血藍(lán)蛋白含量的升高可以滿足蟹體活動(dòng)和交配時(shí)對(duì)耗氧量的需要[34], 親蟹在放流后9d血藍(lán)蛋白含量升高, 應(yīng)該跟親蟹發(fā)情有關(guān)。

ALB具有調(diào)節(jié)血漿膠體滲透壓以及運(yùn)輸?shù)裙δ?。?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹親蟹血清ALB含量在放流后出現(xiàn)升高, 13d含量最高而后開(kāi)始下降。初步認(rèn)為中華絨螯蟹親蟹血清ALB含量在放流后升高是親蟹通過(guò)自身調(diào)節(jié)來(lái)減少應(yīng)激反應(yīng)的結(jié)果, 一方面蟹體調(diào)節(jié)自身血漿膠體滲透壓, 另一方面蟹體通過(guò)加速物質(zhì)的攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)提高自身的代謝速度導(dǎo)致的。而放流70d后ALB含量顯著低于放流前水平,具體原因還有待進(jìn)一步探討。

血清TP不僅是一種重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì), 還具有運(yùn)輸、凝血、免疫以及調(diào)節(jié)血漿膠體滲透壓等作用[35],對(duì)蟹類(lèi)的健康、營(yíng)養(yǎng)、疾病的判斷具有重要意義。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹親蟹血清TP含量升高, 而后逐漸下降并在22d后顯著低于放流前水平。王順昌等[34]研究表明, 中華絨螯蟹血清中TP含量受鹽度刺激影響較大, 在蟹體剛?cè)胂趟畷r(shí)有上升趨勢(shì)。在本實(shí)驗(yàn)中親蟹在放流后TP含量升高, 推測(cè)可能是親蟹往咸淡水洄游過(guò)程中受鹽度刺激的結(jié)果。親蟹血清TP含量在放流后13d下降并顯著低于放流前水平, 可能是TP大量分解為自由氨基酸參與滲透壓調(diào)節(jié)的結(jié)果, 也可能是受到血清中血藍(lán)蛋白和ALB含量降低的影響所致。

3.4 中華絨螯蟹親蟹放流后血清肌酐與脂類(lèi)的變化

CREA是酸性肌酸的降解產(chǎn)物, 在機(jī)體生理狀態(tài)正常時(shí)一般含量相對(duì)恒定, 其含量的升高常被作為排泄器官受損和排泄功能受到破壞的判斷依據(jù)[36,37]。在甲殼動(dòng)物中, 主要的排泄器官為觸角腺和鰓[37]。本研究發(fā)現(xiàn)親蟹血清CREA含量在放流后6d升高, 22d降低, 到70d左右基本恢復(fù)至放流前水平, 表明中華絨螯蟹親蟹放流后觸角腺或鰓可能受損, 親蟹的排泄功能受阻, 22d后親蟹受損器官和排泄功能逐步恢復(fù)至正常。

血清中TC和TG含量能夠反映機(jī)體脂類(lèi)代謝的變化。脂類(lèi)是中華絨螯蟹標(biāo)準(zhǔn)狀況下最主要的能源物質(zhì)[38], 脂類(lèi)物質(zhì)含量的變化常被作為甲殼動(dòng)物受到脅迫時(shí)的一種效應(yīng)[39]。例如, 對(duì)蝦在受到脅迫時(shí)主要通過(guò)脂肪代謝來(lái)滿足自身的能量需求[40,41]。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)中華絨螯蟹親蟹血清TG含量在放流后呈現(xiàn)先降后升再降的波動(dòng)變化, TC含量則呈先升后降的變化。分析認(rèn)為親蟹血清中TG含量在放流后下降,可能是由于親蟹放流后通過(guò)脂肪分解獲取所需的能量來(lái)應(yīng)對(duì)環(huán)境脅迫(主要是鹽度和溫度)的結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn), 當(dāng)機(jī)體通過(guò)脂類(lèi)提供所需能量時(shí), 脂酶活性和機(jī)體內(nèi)游離脂肪酸含量升高, 血液中TC含量降低[42,43]。在本實(shí)驗(yàn)中親蟹在放流后通過(guò)分解脂肪獲取能量時(shí), 血清TC含量卻出現(xiàn)升高, 具體原因還有待進(jìn)一步研究。

由于長(zhǎng)江口環(huán)境的復(fù)雜性, 本實(shí)驗(yàn)選取回捕位置較集中的放流親蟹為實(shí)驗(yàn)對(duì)象, 而且受到回捕親蟹樣本量的限制, 所得結(jié)果僅能初步反映長(zhǎng)江口中華絨螯蟹放流親蟹對(duì)環(huán)境的生理適應(yīng)狀況, 而較大范圍全面的生理適應(yīng)性還需要進(jìn)行系統(tǒng)試驗(yàn)進(jìn)一步闡明。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn), 中華絨螯蟹親蟹在放流后向長(zhǎng)江口咸淡水處洄游, 蟹體出現(xiàn)非特異性免疫下降、代謝增強(qiáng)等反應(yīng), 在放流后9d親蟹免疫力最低、物質(zhì)代謝均受到影響, 放流后22d親蟹的各項(xiàng)機(jī)能逐步恢復(fù), 并均在70d接近或達(dá)到放流前水平, 表明此時(shí)放流親蟹基本適應(yīng)了長(zhǎng)江口的環(huán)境, 同時(shí)也表明放流親蟹對(duì)長(zhǎng)江口環(huán)境的生理適應(yīng)可能需要22d,這可為今后長(zhǎng)江口中華絨螯蟹親蟹放流與生理適應(yīng)評(píng)估提供理論參考。為提高增殖放流效果, 建議在放流前對(duì)親蟹進(jìn)行適宜的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化及環(huán)境適應(yīng)性馴化。

[1] Xu X C. The discussion on the problem of keeping the character of Eriocheir sinensis [J]. Fisheries Science & Technology Information, 1991, 18(1): 17—19 [徐興川. 關(guān)于中華絨螯蟹品質(zhì)保持問(wèn)題的探討. 水產(chǎn)科技情報(bào), 1991, 18(1): 17—19]

[2] Dai X Q. Thinking on the development of crab aquaculture in Shanghai [J]. Fisheries Science & Technology Information, 1998, 25(4): 147—149 [戴祥慶. 上海地區(qū)河蟹養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展與思考. 水產(chǎn)科技情報(bào), 1998, 25(4): 147—149]

[3] Cheng J Y, Jiang Y Z. Marine stock enhancement: Review and prospect [J]. Journal of Fishery Science of China, 2010, 17(3): 610—617 [程家驊, 姜亞洲. 海洋生物資源增殖放流回顧與展望. 中國(guó)水產(chǎn)科學(xué), 2010, 17(3): 610—617]

[4] Pan X W, Yang L L, Ji W W, et al. Development of research on reproduction and releasing [J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2010, (4): 236—240 [潘緒偉, 楊林林, 紀(jì)煒煒, 等.增殖放流技術(shù)研究進(jìn)展. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, (4): 236—240]

[5] Chen Y Q, Shi L Y, Quan W M. Yangtze River estuary ecosystem restoration, releasing and assessment [J]. Fishery Modernization, 2007, 34(2): 36—40 [陳亞瞿, 施利燕, 全為民. 長(zhǎng)江口生態(tài)修復(fù)工程底棲動(dòng)物群落的增殖放流及效果評(píng)估. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2007, 34(2): 36—40]

[6] Che B, Zhang X G. Economic analysis of Eriocheir sinensis reproduction and releasing [J]. Fisheries Economy Research, 2005, (2): 24—25 [車(chē)斌, 張相國(guó). 中華絨螯蟹增殖放流的漁業(yè)生物經(jīng)濟(jì)學(xué)分析. 漁業(yè)經(jīng)濟(jì)研究, 2005, (2): 24—25]

[7] Chen X H, Zhu Q S, Yan W H, et al. Chinese Mitten-handed crab’s resource current situation and countermeasure for protection in the Jiangsu section of the Yangtze River [J]. Journal of Aquaculture, 2007, 28(2): 8—10 [陳校輝, 朱清順, 嚴(yán)維輝, 等. 長(zhǎng)江江蘇段中華絨螯蟹資源現(xiàn)狀及保護(hù)對(duì)策初探. 水產(chǎn)養(yǎng)殖, 2007, 28(2): 8—10]

[8] Zhou J, Li Y Q, Zhang H P, et al. Follow-up survey and impact assessment of Chinese prawn reproduction and releasing [J]. Hebei Fisheries, 2006, (7): 27—30 [周軍, 李怡群, 張海鵬, 等. 中國(guó)對(duì)蝦增殖放流跟蹤調(diào)查與效果評(píng)估. 河北漁業(yè), 2006, (7): 27—30]

[9] Shen X Q, Zhou Y D. Fishery resources reproduction and releasing and impact assessment in Yangtze River estuary and Hangzhou Bay [J]. Fishery Modernization, 2007, 34(4): 54—57 [沈新強(qiáng), 周永東. 長(zhǎng)江口、杭州灣海域漁業(yè)資源增殖放流與效果評(píng)估. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2007, 34(4): 54—57]

[10] Jin G. The population number of Chinese mitten crab, Eriocheir sinensis, estimated from mark-recapture experiment [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 1999, 23(2): 194—196 [金剛. 用標(biāo)志重捕法估算湖泊二齡河蟹種群數(shù)量. 水生生物學(xué)報(bào), 1999, 23(2): 194—196]

[11] Xue H F, Lü G R, Sun D J. Experiments on tagging of Chinese prawn penaeus orientalis and its rate of recovery in Liaodong Bay [J]. Journal of Fisheries of China, 1988, 12(4): 333—337 [薛洪法, 呂桂榮, 孫迪杰. 遼東灣中國(guó)對(duì)蝦放流及其增殖效果的研究. 水產(chǎn)學(xué)報(bào), 1988, 12(4): 333—337]

[12] Liu Y C. Studies on migration and distribution of penaeus prawn in Bohai Sea [J]. Journal of Fisheries of China, 1986, 10(2): 125—135 [劉永昌. 渤海對(duì)蝦洄游和分布的研究.水產(chǎn)學(xué)報(bào), 1986, 10(2): 125—135]

[13] Liu X W. Possibility of rebuild Acipenser sinensis population: benthic halobios survey and releasing experiment [D]. Thesis for Doctor of Science. Huazhong Agricultural University. Hubei. 2009 [劉向偉. 重建長(zhǎng)江上游中華鱘種群的可行性:底棲動(dòng)物調(diào)查及放流實(shí)驗(yàn). 華中農(nóng)業(yè)大學(xué). 湖北. 2009]

[14] Chen J C, Cheng S Y. Hemolymph oxygen content, oxyhemocyanin, protein levels and ammonia excretion in the shrimp penaeus monodon exposed to ambient nitrite [J]. Journal of Comparative Physiology, 1995, 164(7): 530—535

[15] Kong X H, Wang G Z, Ai C X, et al. Comparative study on total antioxidative capability and SOD activity in different organs and tissues of mud crab scylla serrate [J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait, 2003, 22(4): 469—474 [孔祥會(huì), 王桂忠, 艾春香, 等. 鋸緣青蟹不同器官組織中總抗氧化能力和SOD活性的比較研究. 臺(tái)灣海峽, 2003, 22(4): 469—474]

[16] Song L S, Ji Y B, Cai Z H, et al. The immunochemical variation of mitten hand crab Eriocheir sinensis after the increment of temperature [J]. Oceanologia et Limnologia Sinica, 2004, 35(1): 74—77 [宋林生, 季延賓, 蔡中華, 等. 溫度驟升對(duì)中華絨螯蟹集中免疫化學(xué)指標(biāo)的影響. 海洋與湖沼, 2004, 35(1): 74—77]

[17] Chen X R, Zhang W B, Mai K S, et al. Effect of dietary glycyrrhizin on growth, immunity of sea cucumber and its resistance against vibrio splendidus [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2010, 34(4): 732—738 [陳效儒, 張文兵, 麥康森,等. 飼料中添加甘草酸對(duì)刺參生長(zhǎng)、免疫及抗病力的影響.水生生物學(xué)報(bào), 2010, 34(4): 732—738]

[18] Winston G W. Oxidants and antioxidants in aquatic animals [J]. Compatative Biochemistry and Physiology C, 1991, 100(1—2): 173—176

[19] Hong M L, Chen L Q, Gu S Z, et al. Effect of temperature change on immunochemical indexes of Eriocheir sinensis [J]. Chinese Journal of Applied & Environmental Biology, 2007, 13(6): 818—822 [洪美玲, 陳立僑, 顧順樟, 等. 不同溫度脅迫方式對(duì)中華絨螯蟹免疫化學(xué)指標(biāo)的影響. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào), 2007, 13(6): 818—822]

[20] Chen Y F, Ai C X, Lin Q W, et al. Effect of salinity stress on the activities of phenoloxidase and superoxide dismutase of the serum, tissue and organ of mud crab, Scylla serrate [J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait, 2007, 26(4): 569—575 [陳宇鋒, 艾春香, 林瓊武, 等. 鹽度脅迫對(duì)鋸緣青蟹血清及組織、器官中PO和SOD活性的影響. 臺(tái)灣海峽, 2007, 26(4): 569—575]

[21] Wu D H, Zheng P P, Zhang Y Y, et al. Effect of temperature stress on serum non-specific immune factors in swimming crab Portunus trituberculatus [J]. Journal of Dalian Ocean University, 2010, 25(4): 370—375 [吳丹華, 鄭萍萍, 張玉玉, 等. 溫度脅迫對(duì)三疣梭子蟹血清中非特異性免疫因子的影響. 大連海洋大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 25(4): 370—375]

[22] Sun J H, Xu X, Ji Y B, et al. Effects of sudden drop in temperature on activities of antioxidant enzymes of Litnpenaeus vannamei [J]. Journal of Tianjin Agricultural University, 2008, 15(3): 7—10 [孫金輝, 徐霞, 季延濱, 等. 溫度驟降對(duì)南美白對(duì)蝦仔蝦抗氧化機(jī)能的影響. 天津農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào), 2008, 15(3): 7—10]

[23] Chen Q X, Chen S L, Shi Y, et al. Characterization of alkaline phosphatase from Penaeus penicillatus [J]. Journal of Xiamen University (Natural Science), 1996, 35(2): 257—261[陳清西, 陳素麗, 石艷, 等. 長(zhǎng)毛對(duì)蝦堿性磷酸酶性質(zhì).廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 1996, 35(2): 257—261]

[24] Ai C X, Chen L Q, Gao L J, et al. Effect of vitamin C on SOD, ALP and ACP activities of Chinese mitten-handed crab, Eriocheir sinensis [J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait, 2002, 21(4): 431—438 [艾春香, 陳立橋, 高露嬌,等. Vc對(duì)河蟹血清中超氧化物歧化酶及磷酸酶活性的影響. 臺(tái)灣海峽, 2002, 21(4): 431—438]

[25] Sung H H, Chang H J, Her C H, et al. Phenoloxidase activity of hemocytes derived from penaeus monodon and Macrobrachium rosenbergii [J]. Journal of Invertebrate Pathology, 1998, 71(1): 26—33

[26] Liu J G, Ai C X, Zeng Y Y, et al. Response to pH stress of the activities of ATPase and phosphatase in Scylla paramamosain [J]. Journal of Xiamen University (Natural Science), 2008, 47(5): 743—747 [劉建國(guó), 艾春香, 曾媛媛, 等. pH脅迫下擬穴青蟹體內(nèi)腺苷三磷酸酶和磷酸酶活性的響應(yīng).廈門(mén)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008, 47(5): 743—747]

[27] Feng G P, Zhuang P, Zhang L Z, et al. Effects of water temperature on metabolic enzyme and antioxidase activities in juvenile Chinese sturgeon (Acipenser sinensis) [J]. Acta Hydrobiologica sinica, 2012, 36(1): 137—142 [馮廣朋, 莊平,章龍珍, 等. 溫度對(duì)中華鱘幼魚(yú)代謝酶和抗氧化酶活性的影響. 水生生物學(xué)報(bào), 2012, 36(1): 137—142]

[28] Chen C, Huang F, Shu Q Y, et al. Effects of dietary conjugated linoleic acids on growth performance, muscle composition, AST and ALT activities in serum in juveniles Grass carp (Ctenopharyngodon idellus) [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2010, 34(3): 647—651 [陳晨, 黃峰, 舒秋艷, 等.共軛亞油酸對(duì)草魚(yú)生長(zhǎng)、肌肉成分、谷草轉(zhuǎn)氨酶及谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性的影響. 水生生物學(xué)報(bào), 2010, 34(3): 647—651]

[29] Jaenicke E, F?ill R, Decker H. Spider hemocyanin binds ecdysone and 20-OH-ecdysone [J]. The Journal of Biological Chemistry, 1999, 274(26): 34267—34271

[30] Paul R J, Pirow R. The physiological significance of respiratory proteins in invertebrates [J]. Zoology, 1998, 100(4): 298—306

[31] Decker H, Jaenicke E. Recent findings on phenoloxidase activity and antimicrobial activity of hemocyanins [J]. Developmental & Comparative Immunology, 2004, 28(7—8): 673—687

[32] Adachi K, Hirata T, Nishioka T, et al. Hemocyte components in crustaceans convert hemocyanin into a phenoloxidase-like enzyme [J]. Comparative Biochemistry Physiology, 2003, 134(1): 135—141

[33] Zhao N G, Du N S, Bao X S. Artificial Propagation and Cultivation of Eriocheir sinensis [M]. Hefei: Anhui Technology Press. 1988, 1—30 [趙乃剛, 堵南山, 包祥生. 中華絨螯蟹的人工繁殖與增養(yǎng)殖. 合肥: 安徽科技出版社. 1988, 1—30]

[34] Wang S C, Xu L. Changes of the total protein and hemocyanin content in serum of Eriocheir sinensis in different salinity [J]. Journal of Huainan Teachers College, 2003, 5(19): 24—26 [王順昌, 許立. 不同鹽度下中華絨螯蟹血清總蛋白和血藍(lán)蛋白含量的變化. 淮南師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2003, 5(19): 24—26]

[35] Feng G P, Zhuang P, Zhang L Z, et al. Effects of electronarcosis on haematological biochemistry of juvenile Acipenser baerii [J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2011, 30(2): 229—234 [馮廣朋, 莊平, 章龍珍, 等. 電麻醉對(duì)西伯利亞鱘幼魚(yú)血液生化指標(biāo)的影響. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2011, 30(2): 229—234]

[36] Ji D W, Li M Y, Wang T Z. Effects of low temperature stress periods on serum biochemical indexes in Large Yellow Croaker Pseudosciaena crocea [J]. Fisheries Science, 2009, 28(1): 1—4 [冀德偉, 李明云, 王天柱. 不同低溫脅迫時(shí)間對(duì)大黃魚(yú)血清生化指標(biāo)的影響. 水產(chǎn)科學(xué), 2009, 28(1): 1—4]

[37] Ding X F, Wang G L. Haemolymph pathological analysis on yellow hemolymph disease of Scylla serrate [J]. Marine Sciences, 2011, 35(3): 64—66 [丁小豐, 王國(guó)良. 鋸緣青蟹Scylla serrata黃水病血液病理學(xué)分析. 海洋科學(xué), 2011, 35(3): 64—66]

[38] Wen X B, Chen L Q. Ai C X. Studies on standard metabolism of the parent crab Eriocheir sinensis [J]. Journal of East China Normal University (Natural Science), 2002, (3): 105—109 [溫小波, 陳立僑, 艾春香. 中華絨螯蟹親蟹的標(biāo)準(zhǔn)代謝研究. 華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2002, (3): 105—109]

[39] Schrif V R, Turner P, Selby L, et al. Nutritional status and energy metabolism of crayfish (Procambarus clarkia Girard) muscle and hepatopancreas [J]. Comparative Biochemistry Physiology, 1987, 88(3): 383—386

[40] Racotta I.S. & Palacios E. Hemolymph metabolic variables in response to experimental manipulation stress and serotonin injection in Penaeus vannamei [J]. Journal of the World Aquaculture Society, 1998, 29(3): 351—356

[41] Racotta I S, Hernández-Herrera R. Metabolic responses of the white shrimp, Penaeus vannamei, to ambient ammonia [J]. Comparative Biochemistry Physiology, 2000, 125(4): 437—443

[42] Gluth G, Hanke W. A comparison of physiological changes in carp, Cyprinus carpio, induced by several pollutants at sublethal concentrations [J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 1985, 9(2): 179—188

[43] Hussein S Y, El-Nasser M A, Ahmed S M. Comparative studies on the effects of herbicide atrazine on freshwater fish Oreochromis niloticus and Chrysichthys auratus at Assiut, Egypt [J]. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 1996, 57(3): 503—510

THE PHYSIOLOGY ADAPTION OF THE MATURE ERIOCHEIR SINENSIS TO THE ENVIRONMENT OF THE YANGTZE ESTUARY AFTER STOCKING

CAO Zhen1,2, FENG Guang-Peng1, ZHUANG Ping1,2, WANG Hui1, WANG Rui-Fang1,3, and ZHANG Long-Zhen1
(1. Key Laboratory of East China Sea and Oceanic Fishery Resources Exploitation, Ministry of Agriculture, East China Sea Fisheries Research Institute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Shanghai 200090, China; 2. College of Fisheries and Life, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China; 3. College of Life Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China)

This study investigated the physiology adaption of the mature Eriocheir sinensis to the environment of the Yangtze estuary after stocking by tagging method. Thirty thousand mature crabs were released in the Yangtze estuary on December 23, 2010, and five thousand of which were tagged both by the label tag and the ringlike tag. The fishing tools of the recapture were 1.5-meter-high fishing nets, whose mesh size was 10 cm2. The daily fishing time depended on the ebb tide time of the Yangtze estuary, and the fishing mesh was pulled up at the end of the ebb in the daytime. Simultaneously, the data was recorded, which included the number of the crabs and the temperature, the salinity pH and the dissolved oxygen of the water and so on. We tested and recorded some physiological and biochemical indices of the hepatopancreas and the serum of the crabs before and after stocking, which were recaptured in different days. If the crabs’ number of the same day and place more than 20, we selected 20 crabs randomly as the samples to test the indices. However, if the number is less than 20, all the crabs were selected. To reduce the impact to the indices, which was made by the complex environments of Yangtze estuary, the samples of the crabs that were captured in the similar area was selected out and divided into 6 groups according the captured day. And set the samples of the carbs before stocking as the control group. There were 7 groups in the experiment, which were 0d, 6d, 9d, 13d, 22d, 70d, and 79d group. Then compared and analyzed the data with SPSS statistic software. The result showed that the indices had some changes after the crabs being released. After having been released for 6 days, the activities of superoxide dismutase (SOD) and the catalase (CAT) in the hepatopancreas and the concentration of the triglyceride (TG) and the hemocyanin in the serum of the mature crabs were reduced on the 6th day after. And then three days later, the SOD, CAT activities and TG concentration of the mature crabs all declined to a very low level. And at this time, the SOD activity and TG concentration of the mature crabs were significantly different with those before stocking (P<0.05). After stocking, the activity of acid phosphatase (ACP) in the hepatopancreas and the activities (or concentrations) of alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (ALP), hemocyanin, total protein (TP), albumin (ALB), total cholesterol (TC), creatinine (CREA) in the serum of the mature crabs all increased first and then declined broadly. On the 79th day after stocking, the SOD, CAT, ACP activities in the hepatopancreas and the ALP, ALT, AST activities in the serum of the mature crabs all resumed to a similar level with those before being released (P>0.05). However, the TP, hemocyanin, ALB, TC, TG, CREA activities in the serum were significantly lower than those before stocking (P<0.05). Through the research, we found that the mature Eriocheir sinensis had series of reaction after stocking, such as the immunity declined and the metabolism enhanced. The metabolism and the function of the organs and tissues of the mature crabs were resumed step by step after having been released for 22 days. And they all reached the similar level with those of the crabs before stocking on the 70th day. The result showed that it may take the mature crabs 22 days to adapt the environment of the Yangtze estuary. In order to strengthen the environmental adaptability and the stock enhancement effect of the Eriocheir sinensis, good nutrition diets and related environmental acclimation should be provided.

Eriocheir sinensis; Stocking; Hepatopancreas; Serum; Metabolism

Q142

A

1000-3207(2013)01-0034-08

10.7541/2013.34

2011-12-12;

2012-11-01

中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)(東海水產(chǎn)研究所2011M08); 國(guó)家公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專(zhuān)項(xiàng)(200903048-07);上海市長(zhǎng)江口青草沙水庫(kù)鄰近水域生態(tài)修復(fù)專(zhuān)項(xiàng)資助

曹偵(1986—), 男, 山東泰安人; 碩士研究生; 主要從事河口生態(tài)學(xué)研究。E-mail: evercz@126.com

莊平, E-mail: pzhuang@online.sh.cn