Ca2+、Mg2+及鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)代謝酶的影響

張立田, 戴習(xí)林, 臧維玲

( 1. 上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院, 上海201306; 2. 東海水產(chǎn)研究所, 上海200090)

凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)俗稱南美白對蝦, 為當(dāng)今世界養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的蝦類品種, 其自然分布區(qū)主要在東太平洋[1]。凡納濱對蝦鹽度適應(yīng)范圍廣, 在海水和淡水水域中均能生長, 但與海水養(yǎng)殖相比, 在淡水中生長速度較慢, 抗病能力較差, 這與海水和淡水中離子成分及含量有關(guān)[2-5]。海水中常量離子成分和含量都比較穩(wěn)定[6], 淡水離子種類及含量與海水有一定差異, 其中與對蝦蛻殼和生長有緊密聯(lián)系的必需離子 Ca2+、Mg2+在淡水中的含量甚低, 世界河水中 Ca2+、Mg2+含量的平均值僅分別為20.4 mg/L與3.4 mg/L[7], 遠(yuǎn)低于海水。因此, 低鹽、低鈣及低鎂水體中凡納濱對蝦的生長力和抗病力就成了學(xué)者和養(yǎng)殖業(yè)者關(guān)注的內(nèi)容。

凡納濱對蝦生長力受多方面的影響, 其中與食物消化吸收有關(guān)的消化酶及與蛻殼緊密相關(guān)的Na+-K+三磷酸腺苷酶(Na+-K+-ATP酶)、Ca2+三磷酸腺苷酶(Ca2+-ATP酶)、Mg2+三磷酸腺苷酶(Mg2+-ATP酶)對其生長力有很大影響[8-10]; 凡納濱對蝦抗病力與其體內(nèi)免疫機(jī)制有關(guān), 凡納濱對蝦體內(nèi)存在著可以誘導(dǎo)的非特異性免疫防御系統(tǒng), 超過氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)等是體液防御系統(tǒng)中的重要免疫因子[11]; 關(guān)于 Ca2+、Mg2+及鹽度對凡納濱對蝦生長力與免疫力方面的研究已有一些報(bào)道, 劉存歧、沈麗瓊等[3,5,10]對Ca2+, Mg2+或鹽度對凡納濱對蝦免疫類酶影響有過研究, 但這些研究均甚少涉及Ca2+、Mg2+、鹽度三因素在剔除兩因素效應(yīng)下對凡納濱對蝦體內(nèi)代謝酶的影響以及三者之間的交互作用。本試驗(yàn)主要根據(jù)中國內(nèi)陸不同養(yǎng)殖水體的水質(zhì)類型, 采用正交試驗(yàn)探討 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)代謝酶的相對獨(dú)立作用和相互影響, 進(jìn)而為提高凡納濱對蝦生長力和免疫力提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)用蝦及養(yǎng)殖試驗(yàn)池

試驗(yàn)用蝦購自廈門海水淡化苗(鹽度=2), 平均體長=(0.800±0.028)cm, 平均體質(zhì)量=(0.002±0.001)g,暫養(yǎng)于100 L塑料箱備用。試驗(yàn)池為上海市金山區(qū)申漕特種水產(chǎn)開發(fā)公司玻璃溫室內(nèi)的水泥育苗池(3.50 m×7.15 m)。

1.2 試驗(yàn)基礎(chǔ)用水與藥品

試驗(yàn)基礎(chǔ)用水為經(jīng)沉淀過濾、殺菌消毒的養(yǎng)殖場鄰近三洪河河水, 鹽度0.3, Ca2+為50 mg/L, Mg2+為20 mg/L。調(diào)配試驗(yàn)用水的化學(xué)藥品分別為工業(yè)純:NaCl(日曬鹽)、CaCl2·2H2O、MgCl2·6H2O、KCl、NaBr、H3BO3、Na2SO4。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

依據(jù)中國內(nèi)陸不同地區(qū)地表水水質(zhì)類型[7]及預(yù)試驗(yàn)結(jié)果, 選擇 L49(78)正交表安排 Ca2+、Mg2+、鹽度3因素7水平試驗(yàn), 研究3者對凡納濱對蝦體內(nèi)代謝酶的相對獨(dú)立影響, 分析 3個(gè)因子對凡納濱對蝦代謝酶影響趨勢; 選擇 L8(27)正交表安排 Ca2+、Mg2+、鹽度3因素2水平試驗(yàn), 考察3者之間的交互作用, 各試驗(yàn)組均設(shè)1個(gè)平行組, 兩正交表中各因素水平分別列于表1和表2。

表1 L49(78)中Ca2+、Mg2+、鹽度水平Tab.1 Ca2+, Mg2+ and salinity levels in L49(78)

表2 L8(27)中Ca2+、Mg2+、鹽度水平Tab.2 Ca2+, Mg2+ and salinity levels in L8(27)

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 試驗(yàn)用水調(diào)配

除L49(78)中Ca2+、Mg2+水平為1試驗(yàn)組的基準(zhǔn)水為經(jīng)氫氧化鈉處理降低鈣鎂含量, 并調(diào)節(jié)pH后的河水, 其他試驗(yàn)組均以河水作為調(diào)配基準(zhǔn)水。按試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求先調(diào)節(jié)Ca2+、Mg2+水平, 再以鹽度為35自然海水作為參照, 依據(jù)臧維玲[12]羅氏沼蝦(Macrobrachium rosenbergii)育苗用水調(diào)配原則, 按照設(shè)定鹽度比例分別添加其他離子(K+、Br-、H3BO3、SO42-),最后以 NaCl(日曬鹽)調(diào)節(jié)各試驗(yàn)組鹽度水平, 水深50 cm, 經(jīng)充分曝氣一周后用于試驗(yàn)。

1.4.2 試驗(yàn)用蝦馴化與放養(yǎng)

各試驗(yàn)組受試蝦苗約1 000尾分別在100 L塑料箱中馴養(yǎng), 每日早晚分別用各自調(diào)配水換水[13]馴化, 同時(shí)每日早中晚各投蝦片1次, 并及時(shí)排出殘餌污物。10 d后馴化完畢, 將各組馴化苗完全隨機(jī)人工逐尾計(jì)數(shù)500尾置于試驗(yàn)池中, 平均體長 =(0.920±0.028)cm, 平均體質(zhì)量 =(0.003±0.001)g。

1.4.3 日常管理

試驗(yàn)期間每天定時(shí)投喂配合飼料, 早期每日 4次,后期每日 3次, 連續(xù)散氣石充氣增氧, 定期排污, 不換水, 每隔 15 d測量鹽度及 Ca2+、Mg2+含量, 及時(shí)補(bǔ)充因蒸發(fā)所失基礎(chǔ)水, 試驗(yàn)期間各水體中 TAN≤0.1 mg/L,NO-2-N≤0.005 mg/L, 水溫 30.6±1.4℃。60 d后準(zhǔn)確計(jì)數(shù)各池存活蝦數(shù), 并分別準(zhǔn)確測量體長與體質(zhì)量。

1.5 試驗(yàn)指標(biāo)的測定

水體中 Ca2+、Mg2+含量測定采用絡(luò)合滴定法進(jìn)行滴定[5], 鹽度采用德國 WTW 多參數(shù)水質(zhì)分析儀Multi 340i測量。

成活率=試驗(yàn)結(jié)束時(shí)對蝦尾數(shù)/試驗(yàn)開始時(shí)放養(yǎng)尾數(shù)

體長日均增長=(試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蝦體均長－試驗(yàn)開始時(shí)蝦體均長)/養(yǎng)殖天數(shù)

日均增質(zhì)量=(試驗(yàn)結(jié)束時(shí)蝦體均質(zhì)量－試驗(yàn)開始時(shí)蝦體均質(zhì)量)/養(yǎng)殖天數(shù)

1.6 蝦體組織酶活測定

蛋白酶活性采用福林-酚法測定[14], 淀粉酶采用3,5-二硝基水楊酸顯色法(DNS法)[15], 脂肪酶采用以聚乙烯醇橄欖油為底物的標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液滴定法[16], 酶活測定組織取自凡納濱對蝦肝胰腺。

Na+-K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、Mg2+-ATP酶采用南京建成生物研究所所配試劑盒進(jìn)行測定, 規(guī)定每小時(shí)每毫克組織蛋白的組織中ATP酶分解ATP產(chǎn)生1 μmol無機(jī)磷的量為一個(gè)ATP酶活力單位, 即微摩爾分子磷/毫克蛋白/小時(shí), 即: μmol/(mg·h), 酶活測定組織取自凡納濱對蝦鰓絲。

ACP、AKP、SOD采用南京建成生物研究所所配試劑盒進(jìn)行測定, ACP、AKP為每克組織蛋白在37℃與基質(zhì)作用30 min產(chǎn)生1 mg酚為一個(gè)活力單位(U),SOD為每毫克組織蛋白在1 mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對應(yīng)的SOD量為一個(gè)SOD活力單位(U),酶活測定組織取自凡納濱對蝦肝胰腺。

蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)法進(jìn)行測定。酶的比活力=酶活力/組織蛋白含量

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2003和SPSS 17. 0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析。方差分析處理正交試驗(yàn)數(shù)據(jù), Duncan法均值多重比較, 差異顯著性設(shè)置為P＜0.05。

2 結(jié)果

2.1 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦存活及生長的影響

Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦存活及生長的影響見表 3。由方差分析知 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦成活率均具有顯著影響(P＜0.05)。由表 3發(fā)現(xiàn), Ca2+在30～300 mg/L時(shí), 成活率呈拋物線趨勢, 100 mg/L時(shí)出現(xiàn)第一個(gè)峰值, 400 mg/L時(shí)為第二個(gè)峰值, 500 mg/L成活率降至71.0%; Mg2+除150 mg/L外, 成活率基本呈遞增之勢,1 200 mg/L時(shí)成活率最高, 達(dá)到79.6%(P＜0.05), 100 mg/L時(shí)成活率最低, 僅為53.3%; 鹽度由0.5上升到10時(shí)成活率逐漸升高, 此后隨鹽度增加逐漸降低。

表3 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦成活率、體長日均增長的影響Tab.3 Effect of Ca2+, Mg2+ and salinity on survival, growth and flavor amino acids of Litopenaeus vannamei

由方差分析知 Ca2+、Mg2+對凡納濱對蝦體長日均增長具有顯著影響(P＜0.05)。表 3表明, Ca2+為100mg/L時(shí)其體長日均增長最快, 30 mg/L時(shí), 體長日均增長值最小, 顯著低于其余 Ca2+水平組; Mg2+為150 mg/L時(shí)生長速度最快, 50 mg/L時(shí)生長速度最慢,Mg2+≥300mg/L時(shí)其生長速度差別不大, 而＜300 mg/L時(shí), 各水平組間對蝦生長速度變化較大; 對蝦生長與鹽度的關(guān)系呈拋物線狀趨勢, 生長速度在鹽度為10～20時(shí)較快。

2.2 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)消化酶的影響

Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)消化酶的影響見表4。表4表明, Ca2+對類胰蛋白酶影響顯著, 鹽度對胃蛋白酶、類胰蛋白酶具有顯著影響, Mg2+對4種消化酶均沒有顯著影響。

由表4看出, 對胃蛋白酶的影響Ca2+為200 mg/L時(shí)酶活較高, 500 mg/L時(shí)酶活又達(dá)到一較高值, Mg2+在300 mg/L時(shí)酶活最低, 750 mg/L時(shí)酶活最高, 鹽度低于 10時(shí), 酶活呈遞增之勢, 此后隨鹽度增加酶活又逐漸降低, 30時(shí)降到一較低水平, 而35時(shí)酶活又達(dá)到一較高水平; 對類胰蛋白酶的影響 Ca2+高于300 mg/L時(shí), 隨 Ca2+增加酶活逐漸升高, Ca2+低于300 mg/L時(shí)酶活變化較大, 其中在200 mg/L時(shí)酶活為最高值, 在 100 mg/L和 300 mg/L時(shí)酶活最低,Mg2+低于 150 mg/L時(shí), 隨 Mg2+增加酶活逐漸降低,150～750 mg/L時(shí), 隨Mg2+增加酶活逐漸升高, 1 200 mg/L時(shí)酶活降至最低, 鹽度低于20時(shí), 隨鹽度增加酶活逐漸升高, 此后隨鹽度增加酶活又稍有下降; 對淀粉酶的影響Ca2+為30 mg/L, Mg2+為 20、60 mg/L時(shí)酶活最低, Ca2+為 500 mg/L 、Mg2+為500 mg/L時(shí)酶活最高, 而鹽度對酶活影響呈拋物線狀, 20時(shí)酶活最高;對脂肪酶的影響Ca2+為50 mg/L , Mg2+為20 mg/L,鹽度為2時(shí)酶活最高, Ca2+為30 mg/L, Mg2+為500 mg/L,鹽度為30時(shí)酶活最低。

表4 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦消化酶、ATP酶比活力影響Tab.4 Effect of Ca2+, Mg2+ and salinity on digestive enzymes, ATP enzymes specific activity of L. vannamei

2.3 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦 ATP酶的影響

Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦ATP酶的影響見表4。表4表明, Ca2+對 Na+-K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶酶活都有顯著影響, Mg2+對Na+-K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶酶活具有顯著影響, 而鹽度僅對Na+-K+-ATP酶酶活影響顯著。

由表4看出Ca2+對Na+-K+-ATP酶影響呈波浪趨勢, 50、100、300 mg/L時(shí)酶活較高, 30、200、400、500 mg/L時(shí)酶活較低, 其中Ca2+為300 mg/L時(shí)酶活最高, 30mg/L時(shí)酶活最低, Mg2+對Na+-K+-ATP酶的影響在低于500 mg/L時(shí), 隨Mg2+增加酶活逐漸升高,高于 500mg/L時(shí)酶活又有較大幅度下降, 其中在750 mg/L時(shí)酶活最低, 鹽度對 Na+-K+-ATP酶的影響在低于 30時(shí), 基本隨鹽度增加而逐漸升高, 鹽度為 5除外, 鹽度為 5時(shí)酶活較高, 而在鹽度達(dá)到 35時(shí)酶活較鹽度為30時(shí)略有下降; Ca2+對Mg2+-ATP酶的影響趨勢呈拋物線趨勢, 30mg/L時(shí)酶活最低,200 mg/L時(shí)酶活最高, Mg2+對Mg2+-ATP酶影響也基本呈一拋物線趨勢, 其中 20 mg/L時(shí)酶活最低,500 mg/L時(shí)酶活最高, 鹽度對Mg2+-ATP酶影響除35外也呈一拋物線趨勢, 在0.5時(shí)酶活最低, 10時(shí)酶活最高, 而 35時(shí)酶活達(dá)到一較高水平; Ca2+對Ca2+-ATP酶影響呈拋物線趨勢, 30 mg/L時(shí)酶活最低, 200、300 mg/L時(shí)酶活最高, Mg2+對Mg2+-ATP酶影響也基本呈拋物線趨勢, 20 mg/L時(shí)酶活最低,150 mg/L時(shí)酶活最高, 而鹽度對Ca2+-ATP酶影響趨勢與鹽度對Mg2+-ATP酶酶活影響趨勢相同, 0.5時(shí)酶活最低, 5時(shí)酶活最高。

2.4 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)免疫酶的影響

Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦體內(nèi)免疫酶的影響見表5。表5表明, Ca2+對ACP、SOD酶活具有顯著影響, Mg2+對ACP、AKP酶活有顯著影響, 而鹽度對AKP、SOD酶活影響顯著。

由表5看出,對ACP影響, Ca2+為100 mg/L時(shí)酶活最高, 30 mg/L時(shí)酶活最低, Mg2+在150 mg/L時(shí)酶活最高, 1200 mg/L時(shí)酶活最低, 20、60 mg/L時(shí)酶活也較低, 而在高于 150 mg/L時(shí)隨Mg2+增加酶活基本呈逐漸下降之勢, 鹽度為5時(shí)酶活最低, 高于10時(shí)對酶活的影響差別不大, 而由 0.5增加到 5時(shí)酶活逐漸降低; 對AKP影響,Ca2+對AKP影響基本呈遞減之勢, Mg2+對AKP影響呈拋物線趨勢, 150 mg/L時(shí)酶活最高, 1 200 mg/L時(shí)酶活最低, 而鹽度對AKP影響呈遞增之勢; 對 SOD影響,Ca2+低于 100 mg/L時(shí)隨 Ca2+增加酶活逐漸升高, 100～300 mg/L時(shí)隨Ca2+增加酶活逐漸降低, 在 400、500 mg/L時(shí)酶活波動(dòng)較大, 但酶活仍然較高, Mg2+對 SOD 影響除1200 mg/L外酶活呈拋物線趨勢, 鹽度對SOD 影響呈遞增之勢。

表5 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦免疫類酶比活力影響Tab.5 Effect of Ca2+, Mg2+, salinity on immune enzymes specific activity of L. vannamei

2.5 Ca2+、Mg2+、鹽度對酶活影響極差分析

Ca2+、Mg2+、鹽度對酶活影響極差分析見表6。表6表明, Ca2+對Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶、SOD影響最大, Mg2+對類胰蛋白酶、淀粉酶、Na+-K+-ATP酶、ACP、AKP影響最大, 鹽度對胃蛋白酶、脂肪酶影響最大。

2.6 Ca2+、Mg2+、鹽度及其交互作用對凡納濱對代謝酶影響

Ca2+、Mg2+、鹽度及其交互作用對凡納濱對蝦消化酶影響見表7、表8。

表7表明, Ca2+與Mg2+、Ca2+與鹽度、Mg2+與鹽度之間的交互作用對凡納濱對蝦胃蛋白酶酶活都沒有顯著影響, 而對類胰蛋白酶酶活都有顯著影響, Ca2+與鹽度、Mg2+與鹽度之間的交互作用對淀粉酶酶活具有顯著影響, Ca2+與Mg2+間的交互作用對脂肪酶酶活具有顯著影響; Ca2+與Mg2+、Mg2+與鹽度之間的交互作用對凡納濱對蝦Na+-K+-ATP酶酶活具有顯著影響, Ca2+與鹽度間交互作用對 Mg2+-ATP酶酶活具有顯著影響, Ca2+與鹽度、Mg2+與鹽度間的交互作用對 Ca2+-ATP酶酶活具有顯著影響; 表8表明, Ca2+與Mg2+、Ca2+與鹽度、Mg2+與鹽度間的交互作用對 ACP酶活都有顯著影響, 而對AKP酶活及SOD酶活都沒有顯著影響。

表6 Ca2+、Mg2+、鹽度對酶活影響極差分析Tab.6 Range analysis of effect of Ca2+, Mg2+ and salinity to enzyme activity of L. vannamei

表7 Ca2+、Mg2+、鹽度間交互作用對凡納濱對蝦消化酶及ATP酶影響Tab.7 The interaction effect of Ca2+, Mg2+, salinity on digestive enzymes and ATP enzymes specific activity of L. vannamei

表8 Ca2+、Mg2+、鹽度間交互作用對凡納濱對蝦免疫類酶比活力影響Tab.8 The interaction effect of Ca2+, Mg2+ and salinity on immune enzymes specific activity of L. vannamei

3 討論

3.1 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦生長力的影響

蝦類的生長是通過蛻皮來實(shí)現(xiàn)階梯式增長的, Dall等[17]研究發(fā)現(xiàn)對蝦類體內(nèi)沒有鈣的儲(chǔ)存機(jī)制, 蛻皮后早期鈣化所需鈣必須從水中吸收獲得, 如果水體中Ca2+、Mg2+濃度較低, 蛻皮后表面鈣化困難, 生長緩慢, 且當(dāng)水體中Ca2+、Mg2+濃度達(dá)到凡納濱對蝦生長的合適范圍時(shí), 蝦體通過離子調(diào)節(jié)過程中耗能較少, 其生長速度便較快[18-19]。Panikkar[20]關(guān)于對蝦滲透壓研究得出鹽度影響凡納濱對蝦的滲透壓調(diào)節(jié),如果鹽度過高或過低會(huì)使得滲透壓調(diào)節(jié)的耗能增加,能量轉(zhuǎn)換效率降低, 從而導(dǎo)致其生長速度減慢。Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦的生長有著重要的作用, 對其體內(nèi)消化酶和 ATP酶的活性也有重要的影響, 酶活作為凡納濱對蝦生長的一個(gè)指標(biāo)其活性高低可以判斷凡納濱對蝦生長狀況。

消化酶作為動(dòng)物消化吸收的輔助因子對動(dòng)物生長具有重要作用, 對凡納濱對蝦消化酶的研究, 多數(shù)集中于消化酶種類、性質(zhì)、幼體發(fā)育不同階段的酶活力變化以及餌料對消化酶活力的影響等方面[8,21-22],關(guān)于Ca2+、Mg2+及鹽度對消化酶影響報(bào)道較少。從本試驗(yàn)結(jié)果看 Ca2+、Mg2+、鹽度對與凡納濱對蝦消化吸收聯(lián)系最緊密的蛋白酶都有顯著影響。比較鹽度對 4種消化酶影響與鹽度對生長影響可以看出消化酶酶活的高低與生長速度緊密相連, 結(jié)果表明鹽度為10時(shí)凡納濱對蝦生長速度最快, 而恰好鹽度為10時(shí) 4種消化酶酶活都最高, 因此消化酶的活性可以很好地作為凡納濱對蝦生長指標(biāo), 據(jù)此也可以推測在凡納濱對蝦飼料中適當(dāng)添加一定的消化酶酶活制劑能有效促進(jìn)凡納濱對蝦生長; 極差分析表明 Mg2+對類胰蛋白酶影響最顯著, 在Mg2+高于150 mg/L時(shí)其對凡納濱對蝦生長的影響與對類胰蛋白酶酶活的影響規(guī)律基本相似, Mg2+為 750 mg/L時(shí)生長最快,而在Mg2+低于150 mg/L時(shí)對凡納濱對蝦生長的影響與對類胰蛋白酶酶活的影響規(guī)律差別較大, 此可能與水體中 Mg2+含量太低受其他離子影響所致, 而交互作用試驗(yàn)表明Ca2+與Mg2+交互作用對類胰蛋白酶具有顯著影響, 而在離子水平較低時(shí)此影響可能更大; Ca2+對類胰蛋白酶影響顯著, 但折線圖看出Ca2+對類胰蛋白酶影響沒有一定規(guī)律, 與 Ca2+對凡納濱對蝦生長的影響規(guī)律差別較大, 此可能與交互作用有關(guān), Ca2+與Mg2+, Ca2+與鹽度之間的交互作用對類胰蛋白酶酶活都有顯著影響。

三磷酸腺苷酶(ATP酶)是一族酶, 它是 Na+-K+泵、Ca2+泵、H+泵的構(gòu)成成分, 與機(jī)體滲透壓緊密相連, 在物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)中是一種非常重要的酶[23],本試驗(yàn)中Ca2+、Mg2+、鹽度對Na+-K+-ATP酶都有顯著影響。比較 Ca2+凡納濱對蝦生長影響可以看出除Ca2+為300 mg/L外Ca2+對Na+-K+-ATP酶酶活的影響與 Ca2+對生長影響規(guī)律基本一致, 此可能與Na+-K+-ATP酶對 Ca2+吸收與排放有關(guān); Mg2+是Na+-K+-ATP酶的激活劑, 試驗(yàn)中Mg2+為500 mg/L時(shí)酶活最高, 這與劉存歧等[10]研究結(jié)果相同。Mg2+太低和太高時(shí)酶活都很低, 且 Mg2+太低時(shí)其生長速度也較慢, 因此適當(dāng)增加淡水水體中 Mg2+對酶激活有顯著作用, 同時(shí)促進(jìn)了生長。鹽度對酶影響基本呈遞增之勢, 但鹽度過高卻限制了凡納濱對蝦生長, 這正好表明高鹽下Na+-K+-ATP酶耗能影響了對蝦生長,因此在淡水養(yǎng)殖條件下應(yīng)適當(dāng)增加鹽度。關(guān)于Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶的研究報(bào)道很少見, 此兩種酶主要是促進(jìn)Ca2+、Mg2+的吸收, 本試驗(yàn)中Ca2+、Mg2+、鹽度對 Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶影響基本都呈拋物線狀, 即Ca2+、Mg2+及鹽度過高和過低都會(huì)降低Mg2+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性, 進(jìn)而限制Ca2+、Mg2+吸收。

3.2 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦免疫力的影響

Dall等[17]提出水體中 Ca2+、Mg2+、鹽度對凡納濱對蝦存活具有重要影響, 對蝦類的表皮薄而柔軟,在淡化養(yǎng)殖水體中, Ca2+、Mg2+等離子含量較低, 對蝦難以吸收足夠的Ca2+、Mg2+維持正常的生理功能,從而影響對蝦的存活, 本次試驗(yàn)結(jié)果與之一致,Ca2+、Mg2+、鹽度均顯著影響凡納濱對蝦的存活, 而成活率的高低可以由對蝦體內(nèi)免疫指標(biāo)進(jìn)行衡量,ACP、AKP和SOD等作為對蝦體液防御系統(tǒng)中的重要免疫因子, 其活性高低反映了蝦體免疫力強(qiáng)弱。劉存歧, 劉麗靜[7]等在試驗(yàn)中證實(shí) Ca2+、Mg2+對凡納濱對蝦體內(nèi) SOD和 AKP的活性有重要的影響。鹽度作為一種外源刺激和環(huán)境脅迫因子可以引起無脊椎動(dòng)物相關(guān)免疫指標(biāo)及機(jī)體抵抗力變化[11]。

AKP和ACP均為磷酸單酯酶, 對鈣質(zhì)吸取、骨骼形成、磷酸鈣化、甲殼素的分泌形成等都具有重要作用[24]。ACP廣泛分布于動(dòng)物組織中, 在酸性環(huán)境下起到吞噬異物作用[4], 本試驗(yàn)中Ca2+、Mg2+、鹽度對ACP都有顯著影響, Ca2+、Mg2+對ACP影響基本呈拋物線狀, Ca2+為100 mg/L, Mg2+為150 mg/L時(shí)酶活最高, 這與Ca2+對凡納濱對蝦成活率影響一致, 但與Mg2+對凡納濱對蝦成活率相反, 這可能與交互作用有關(guān), 試驗(yàn)中得出Mg2+與Ca2+間、Mg2+與鹽度之間的交互作用對ACP都有顯著影響, 而鹽度對ACP酶活的影響在鹽度高于 10時(shí)酶活基本穩(wěn)定在同一值, 變化不大, 這與鹽度對存活的影響稍有差別, 而在鹽度低于10時(shí)酶活變化較大這與鹽度對存活影響類似, 此可能鹽度較低受交互作用影響較大; AKP是一種含鋅的對底物專一性較低的磷酸單酯水解酶[25], Muhammad[26]根據(jù)試驗(yàn)證實(shí)蛻皮后的羅氏沼蝦堿性磷酸酶活性顯著高于蛻皮間期以增加鈣鎂的吸收, 本試驗(yàn)中Mg2+對AKP酶活具有顯著影響, 比較 Mg2+對 AKP酶活影響與Mg2+對成活率的影響可以看出兩者變化規(guī)律相差較大, Mg2+過高限制了 AKP酶活, 而此時(shí)成活率較高, 這可能是其他免疫因子起到了關(guān)鍵作用, 其具體原因還有待進(jìn)一步研究。SOD是一種與機(jī)體免疫相關(guān)的酶, 可以消除體內(nèi)產(chǎn)生的自由基[27], 本試驗(yàn)中Ca2+和鹽度對SOD具有顯著影響, Ca2+對酶活影響規(guī)律與對凡納濱對蝦成活率影響規(guī)律類似, 而鹽度對酶活影響與對成活率影響差別較大, 鹽度高時(shí)酶活較高而此時(shí)成活率較低, 此可能主要與凡納濱對蝦滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)。

綜上, 本研究所用消化酶類、三磷酸腺苷酶類及免疫類酶均與水體中 Ca2+、Mg2+及鹽度有著緊密聯(lián)系, 因此它們活性的高低可做為檢測水中離子濃度是否適合凡納濱對蝦存活與生長發(fā)育的重要指標(biāo),以判斷對蝦的機(jī)能狀態(tài)。

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