硝酸鈰對鯉魚鰓及消化道黏液細胞的影響

張貴生 吳紅松 楚德昌

摘要 [目的]為稀土元素在漁業(yè)養(yǎng)殖上的科學應用提供科學依據(jù)。[方法]在飼料中添加20、42、65 mg/kg的硝酸鈰飼喂鯉魚30 d，利用ABPAS染色方法研究鈰對鯉魚鰓及消化道各部位黏液細胞的影響。[結果]與對照組相比，各試驗組鯉魚鰓及口腔頂壁、前腸、中腸、后腸黏液細胞的密度提高。與對照組相比，各試驗組鯉魚鰓及消化道各部位Ⅱ型黏液細胞密度增加，Ⅳ型黏液細胞密度降低。此外，鈰也能增加鰓絲、中腸Ⅲ型黏液細胞密度， 降低鰓、前腸、中腸Ⅰ型黏液細胞密度。[結論]飼料中添加一定劑量的硝酸鈰能顯著增加鯉魚鰓及消化道不同部位黏液細胞的密度。

關鍵詞 硝酸鈰；鯉魚； 鰓； 消化道； 黏液細胞

中圖分類號 S965.116 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）34-217-02

魚類黏液細胞是普遍存在于魚類的皮膚、鰓、口腔、腸等不同組織器官上皮中的一種腺體細胞。研究表明，其分泌的黏液中含有Ig、補體、凝集素、溶菌酶、抗病毒蛋白、肽類等，具有非特異性和特異性免疫功能[1]。有學者提出，魚類黏液是獨立于魚類血液免疫系統(tǒng)之外的另一類免疫系統(tǒng)[2-3]。因此，黏液性免疫在抵御病原體侵入和保護自身方面起著非常重要的作用。

稀土元素（Rare earth）由鑭系元素和鈧（Sc）、釔（Y）等17種元素組成，由于其具有特殊的理化特性，在冶金、化工、電子等領域被廣泛應用。大量研究表明，稀土元素具有生理活性[4]，能促進植物幼苗生長[5]，提高草莓產(chǎn)量和質(zhì)量[6]。此外，稀土元素也能促進魚類生長[7]和提高抗病力[8]。但是，關于稀土元素對鯉魚黏液細胞的影響研究尚少見報道。筆者以鯉魚為受試動物，采用阿利新藍-過碘酸雪夫氏（AB-PAS）染色方法研究長期飼喂鈰對鯉魚鰓及消化道黏液細胞種類和密度的影響，以期為稀土元素在漁業(yè)養(yǎng)殖上的科學應用以及探索稀土元素對魚類免疫作用的機理提供科學依據(jù)，也為稀土元素的安全應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物 鯉魚苗購自菏澤市牡丹區(qū)種魚養(yǎng)殖場，體重（68.4±4.6） g，試驗前在室內(nèi)用已曝氣2 d的自來水馴養(yǎng)10 d。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器。

電熱恒溫箱、冷凍臺、生物組織智能染色機、生物組織自動包埋機（湖北康泰醫(yī)療設備有限公司）、塑料箱（75 cm×55 cm×45 cm）。

1.2.2 試劑。硝酸鈰（Ce（NO3）3），由Johnson Matiney公司提供，純度99.9%；苦味酸，購自天津科密歐化學試劑有限公司，純度99.8%；希夫試劑，由南京建成生物工程研究所提供；阿利新藍、無水乙醇、二甲苯、冰醋酸等均為國產(chǎn)分析純等。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗動物的處理。

試驗共設置4個處理組，對照組（CK組）以及試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，每組設3個平行。其中，CK組飼喂基礎飼料，試驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別飼喂含20、42、65 mg/kg的Ce（NO3）3飼料，每天8：00和16：00各飼喂鯉魚1次，飼喂量為投喂半小時稍有剩余為標準。每組鯉魚30尾，水為曝氣2 d的自來水，每天換水1/3，并將多余的餌料及代謝物用小型水泵清除。水質(zhì)符合中國漁業(yè)水質(zhì)標準（GB11607-89），每天24 h充氧機充氧，溶氧量含量不低于6 mg/L，水溫18～23 ℃，飼喂30 d。

1.3.2 組織切片的制作及觀察。

飼喂30 d，每組取鯉魚6尾進行解剖，分別取口腔上皮、鰓、前腸、中腸和后腸，并用0.65%的生理鹽水沖洗掉表面血漬及腸內(nèi)容物，用Bouins液固定24 h，按照常規(guī)方法包埋、切片、并采用阿利新藍-過碘酸雪夫氏（AB-PAS）染色方法進行染色。使用顯微鏡在Motic Digital Microscop系統(tǒng)下觀察切片，分別記錄每組每條鯉魚相應部位觀察到的面積、各類型黏液細胞的個數(shù)及總的黏液細胞個數(shù)。

1.3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

使用SPSS統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與分析。計算各部位各類型黏液細胞及總的黏液細胞密度，計算出平均值和標準差。各劑量組與對照組相應各部位總的黏液細胞密度之間進行單因素方差分析（ANOVA），兩兩比較采用最小顯著差數(shù)法（LSD），P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 硝酸鈰對鯉魚黏液細胞密度的影響

從表1可以看出，鰓、口腔頂壁、前腸和后腸黏液細胞密度均隨著硝酸鈰添加劑量的的增多呈先升高后降低的變化趨勢，但均高于對照組。試驗Ⅰ組鰓、前腸黏液細胞密度與對照組無顯著差異，但口腔頂壁黏液細胞密度顯著高于對照（P<0.05），后腸黏液細胞密度極顯著高于對照（P<0.01）。試驗Ⅱ組鰓、口腔頂壁、前腸和后腸黏液細胞密度均極顯著高于對照組（P<0.01）。試驗Ⅲ組鰓、前腸黏液細胞密度均顯著高于對照組（P<0.05），口腔頂壁、后腸黏液細胞密度極顯著高于相應對照組（P<0.01）。從表1還可以看出，中腸黏液細胞密度隨著硝酸鈰添加劑量的增多而降低，但各處理組也均顯著高于對照組，且試驗Ⅰ、Ⅱ組極顯著高于對照組（P<0.01）。這說明飼料中添加一定劑量的硝酸鈰能顯著誘導鰓及消化道黏液細胞的增多，但因為硝酸鈰添加劑量不同、組織不同，誘導效應也不完全相同。其中，中腸和后腸對硝酸鈰最為敏感。

表1 硝酸鈰對鯉魚黏液細胞密度的影響

組別細胞密度∥個/mm2鰓口腔頂壁前腸中腸后腸

對照組195.67±14.26309.83±18.23159.50±12.10200.33±14.17267.17±12.89

試驗Ⅰ組212.50±23.39344.50±21.75*173.50±13.43251.50±13.05**309.67±16.28**

試驗Ⅱ組228.83±16.50**389.17±25.81**182.17±18.19**240.33±23.22**335.51±13.41**

試驗Ⅲ組223.00±16.80*376.83±19.27**177.33±12.14*227.50±19.48*312.17±19.17**