水溫驟降和緩降脅迫對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理生化指標(biāo)的影響

寧軍號(hào),秦宇博,胡倫超,張偉杰,李磊,常亞青,宋堅(jiān)(.大連海洋大學(xué)農(nóng)業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連602;2.中國(guó)科學(xué)院海洋研究所實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島26607;.遼寧省海洋環(huán)境預(yù)報(bào)與防災(zāi)減災(zāi)中心,遼寧沈陽(yáng)000)

水溫驟降和緩降脅迫對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理生化指標(biāo)的影響

寧軍號(hào)1、2,秦宇博3,胡倫超1,張偉杰1,李磊1,常亞青1,宋堅(jiān)1
(1.大連海洋大學(xué)農(nóng)業(yè)部北方海水增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧大連116023;2.中國(guó)科學(xué)院海洋研究所實(shí)驗(yàn)海洋生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島266071;3.遼寧省海洋環(huán)境預(yù)報(bào)與防災(zāi)減災(zāi)中心,遼寧沈陽(yáng)110001)

為探討水溫驟降和緩降脅迫對(duì)褐籃子魚(yú)Siganus fuscescens血液生理生化指標(biāo)的影響,水溫驟降試驗(yàn)以24益為對(duì)照,將體質(zhì)量為(37.12依5.60)g的試驗(yàn)魚(yú)由24益直接浸入20益海水中,適應(yīng)1 h取樣,維持24 h后將剩余試驗(yàn)魚(yú)浸入16益海水中適應(yīng)1 h取樣,以此類(lèi)推直到水溫降至8益維持1 h取樣;水溫緩降試驗(yàn)水溫由24益按1益/3 h的降溫速度降至20益,維持3 d取樣,以此類(lèi)推直到水溫降至8益維持3 d取樣,并測(cè)定試驗(yàn)魚(yú)血液的各種生理生化指標(biāo)。結(jié)果表明:在水溫驟降試驗(yàn)中,試驗(yàn)魚(yú)血液中紅細(xì)胞(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(Hct)在8益時(shí)均顯著降低(P<0.05);谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和堿性磷酸酶(AKP)活力均呈先升后降的趨勢(shì),ALT活力除20益時(shí)外,其他控溫點(diǎn)均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),AKP活力在20益時(shí)顯著升高;谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力呈波動(dòng)變化,在各控溫點(diǎn)均顯著升高(P<0.05);血清葡萄糖(GLU)含量在8益時(shí)顯著升高,在其他控溫點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組(P<0.05);膽固醇(CHOL)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)含量除20益時(shí)外,其他控溫點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組(P< 0.05);甘油三酯(TG)含量在20益時(shí)顯著升高,在其他控溫點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組(P<0.05);肌酐(CREA)含量在20益時(shí)顯著升高(P<0.05)。在水溫緩降試驗(yàn)中,試驗(yàn)魚(yú)血液中RBC、HGB顯著降低(P<0.05),其余指標(biāo)均無(wú)顯著性差異(P>0.05);ALT活力在12益時(shí)顯著升高并達(dá)最大值,AST活力在20、12益時(shí)顯著升高,AKP活力除16益組外均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);GLU含量在8益時(shí)顯著升高, CHOL含量在16、12益時(shí)顯著低于對(duì)照組(P<0.05),TG、TP和CREA均呈先升高后降低的趨勢(shì),不同之處是TP含量不能恢復(fù)至初始水平;ALB含量除20益時(shí)外,其他控溫點(diǎn)均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。研究表明,在本試驗(yàn)條件下,褐籃子魚(yú)能夠存活的最低溫度為12益,8~9益是褐籃子魚(yú)的致死溫度下限。

褐籃子魚(yú);低溫脅迫;血清酶;生化指標(biāo)

水溫是影響?hù)~(yú)類(lèi)生存、分布的重要生態(tài)因子,水溫變化可引起魚(yú)類(lèi)生理機(jī)能、激素水平、抗氧化能力、免疫功能、血液學(xué)和血清生化指標(biāo)的改變。研究表明,溫度驟降(acute temperature)和冷馴化(cold acclimation)是研究水產(chǎn)動(dòng)物抗寒性能的有效手段[1-3],兩者均屬低溫脅迫。當(dāng)魚(yú)類(lèi)受到低溫脅迫時(shí),首先試圖通過(guò)自我調(diào)節(jié)適應(yīng)低溫環(huán)境;若低溫脅迫超出魚(yú)類(lèi)承受能力,魚(yú)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)將發(fā)生不可逆改變,最終導(dǎo)致死亡。魚(yú)類(lèi)血液參與機(jī)體的營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸、物質(zhì)代謝、免疫調(diào)控過(guò)程,在受到外在脅迫時(shí),機(jī)體神經(jīng)-體液調(diào)節(jié)和組細(xì)胞代謝將發(fā)生改變,并首先反映在血液學(xué)和血清生化指標(biāo)中[4-5]。因此,研究低溫脅迫對(duì)魚(yú)類(lèi)血液學(xué)和血清生化指標(biāo)的影響具有重要的意義。

褐籃子魚(yú)Siganus fuscescens隸屬于鱸形目Per-ciformes、籃子魚(yú)科Siganidae、籃子魚(yú)屬Siganus,分布于熱帶、亞熱帶海域,系一種雜食、廣鹽、暖水性近海小型魚(yú)類(lèi)[6]?；@子魚(yú)喜偏植物食性餌料,可攝食滸苔Enteromorpha prolifra、石莼Ulva lactuca等大型藻類(lèi),對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),與名貴海珍品混養(yǎng),能有效控制網(wǎng)箱、池塘內(nèi)野雜藻增殖,既利于養(yǎng)殖環(huán)境的優(yōu)化,又可節(jié)約資源,增加點(diǎn)籃子魚(yú)的養(yǎng)殖規(guī)模,是一種健康的生態(tài)養(yǎng)殖模式[7-8]。近年來(lái),中國(guó)北方海藻泛濫對(duì)海區(qū)大型、小型生物群落均產(chǎn)生了不同程度的干擾,給近海養(yǎng)殖區(qū)帶來(lái)較大困擾[9-10]。鑒于此,由中國(guó)南方向北方沿海的籃子魚(yú)引種工作逐漸興起。研究表明,點(diǎn)籃子魚(yú)幼魚(yú)不能適應(yīng)14益的低溫,水溫在16益時(shí)其存活率高達(dá)97.5%,但仍表現(xiàn)出較強(qiáng)應(yīng)激反應(yīng)[11]。因此,籃子魚(yú)引種過(guò)程需克服南北養(yǎng)殖海區(qū)水溫差異,對(duì)其進(jìn)行水溫緩降和驟降馴化勢(shì)在必行。目前,有關(guān)低溫脅迫對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理生化指標(biāo)的相關(guān)研究報(bào)道較少,本研究中探討了溫度緩降和驟降兩種模式對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理生化指標(biāo)的影響,旨在為褐籃子魚(yú)增殖增產(chǎn)和引種工作提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用魚(yú)于2015年11月取自大連灣室內(nèi)養(yǎng)殖場(chǎng)越冬苗,在同一池塘內(nèi)挑選規(guī)格均勻、健康無(wú)傷的褐籃子魚(yú)160尾,體長(zhǎng)為(12.62依0.50)cm,體質(zhì)量為(37.12依5.60)g。充氣后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng),暫養(yǎng)密度為40尾/m3,水溫為(24.0依0.5)益,鹽度為32.20,pH為8.05,溶解氧大于6 mg/L。暫養(yǎng)期間每天8:00、20:00各投喂新鮮石莼、裙帶菜Undaria pinnatifida 1次,投喂1 h后吸出殘餌并換水,換水量為總水量的20%。

1.2 方法

1.2.1 低溫脅迫試驗(yàn)設(shè)計(jì)降溫模式是根據(jù)常玉梅等[2]和陳超等[3]的方法稍加修改。將試驗(yàn)魚(yú)放入水溫(24.0依0.5)益的控溫循環(huán)水槽(180 cm伊100 cm伊70 cm)中,暫養(yǎng)7 d后進(jìn)行低溫脅迫試驗(yàn)。降溫前,水溫緩、驟降試驗(yàn)組分別在24益控溫水槽中隨機(jī)撈取6尾魚(yú)采血作為對(duì)照組。

(1)水溫驟降試驗(yàn)。將暫養(yǎng)在水溫24益水槽中的50尾試驗(yàn)魚(yú)撈出直接放入20益控溫循環(huán)水槽中(事先調(diào)好水溫并充氣),適應(yīng)1 h后隨機(jī)抽取6尾魚(yú)采血,將剩余試驗(yàn)魚(yú)在20益控溫水槽中維持24 h后,直接將試驗(yàn)魚(yú)撈出放入水溫16益的控溫水槽中,適應(yīng)1 h后隨機(jī)取6尾魚(yú)采血,以此類(lèi)推,直至將剩余試驗(yàn)魚(yú)放入8益適應(yīng)1 h后隨機(jī)取6尾魚(yú)采血,每個(gè)溫度組分別取3個(gè)平行全血、血清血樣。取樣后仍存留的試驗(yàn)魚(yú)少量投喂,并在投喂2 h后吸出食物及殘?jiān)?/p>

(2)水溫緩降試驗(yàn)。取80尾試驗(yàn)魚(yú)放入控溫水槽中進(jìn)行水溫緩降試驗(yàn)。水溫緩降模式如下:初始水溫為24益,按1益/3 h的降溫速度調(diào)節(jié)至設(shè)定溫度,每降4益(分別在20、16、12、8益)維持3 d,每個(gè)溫度下隨機(jī)抽取6尾試驗(yàn)魚(yú)采血,每個(gè)溫度組分別取3個(gè)平行全血、血清血樣。試驗(yàn)過(guò)程中記錄試驗(yàn)魚(yú)攝食、死亡情況。取樣前24 h停止投餌,試驗(yàn)魚(yú)取樣后按暫養(yǎng)期間方式投喂。

1.2.2 血液采集及指標(biāo)測(cè)定

(1)全血相關(guān)指標(biāo)。將試驗(yàn)魚(yú)吸干體表水分,用含有少量肝素鈉的一次性注射器(2.5 mL)從魚(yú)尾部靜脈抽取1.5mL血液,將其中0.5 mL注入含有少量10%乙二胺四乙酸二鉀的滅菌離心管中(1.5 mL),快速勻冷藏備用。采用全自動(dòng)血液分析儀(Sysmex XE-2100D,日本)測(cè)定血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞壓積(Hct)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白含量(MCH)、紅細(xì)胞平均血紅蛋白濃度(MCHC)等血液指標(biāo),并計(jì)數(shù)紅細(xì)胞(RBC)和白細(xì)胞(WBC)。

(2)血清生化指標(biāo)。將剩余的1.0 mL血液注入滅菌離心管中(1.5 mL),放在冰盤(pán)上靜置5~6 h后,以3000 r/min離心10 min,收集血清。采用全自動(dòng)生化分析儀(邁瑞B(yǎng)S-2000M,中國(guó)),測(cè)定葡萄糖(GLU)、膽固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、堿性磷酸酶(AKP)、尿素氮(BUN)和肌酐(CREA)等生化指標(biāo)。所有樣品均當(dāng)天測(cè)定完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007軟件初步處理后,采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,使用Duncan法進(jìn)行多重比較,數(shù)據(jù)均以平均值依標(biāo)準(zhǔn)誤(mean依S.E.)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 褐籃子魚(yú)對(duì)低溫脅迫的反應(yīng)

試驗(yàn)中,當(dāng)水溫從24益驟降或緩降至20益時(shí),試驗(yàn)魚(yú)均未出現(xiàn)任何不良反應(yīng),游動(dòng)自如,快速規(guī)避,攝食強(qiáng)度與對(duì)照組無(wú)明顯差別;當(dāng)水溫降至16益和12益時(shí),試驗(yàn)魚(yú)大多聚堆,躲在控溫水槽角落或遮蔽物(循環(huán)泵)處,驟降組試驗(yàn)魚(yú)幾乎停止攝食,緩降組試驗(yàn)魚(yú)攝食強(qiáng)度下降;當(dāng)水溫由12益驟降至8益時(shí),驟降組試驗(yàn)魚(yú)開(kāi)始異?；钴S,在水中快速游動(dòng)或跳出水面,表現(xiàn)出極度不適應(yīng),30min后,絕大多數(shù)試驗(yàn)魚(yú)橫躺水槽底部,刺激水槽可做沖刺式游動(dòng),3 h后出現(xiàn)死亡個(gè)體;當(dāng)水溫緩降至11益時(shí),緩降組試驗(yàn)魚(yú)仍可少量攝食,水溫緩降至10益,試驗(yàn)魚(yú)開(kāi)始成群游動(dòng),停止攝食,刺激仍能較快反應(yīng),水溫緩降至9益時(shí),緩降組試驗(yàn)魚(yú)的應(yīng)激反應(yīng)與驟降至8益時(shí)的試驗(yàn)魚(yú)表現(xiàn)相似,開(kāi)始出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。

2.2 溫度驟降對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理指標(biāo)的影響

從表1可見(jiàn):水溫驟降對(duì)試驗(yàn)魚(yú)血液中RBC、Hct、MCV、HGB和MCHC均有顯著影響(P< 0.05);水溫驟降至8益時(shí),RBC、HGB、Hct含量較對(duì)照組(24 h)均顯著下降(P<0.05),其他指標(biāo)則隨水溫驟降呈波動(dòng)變化,但在水溫降到8益時(shí),均恢復(fù)至初始水平(P>0.05)。

表1 溫度驟降脅迫下褐籃子魚(yú)血液指標(biāo)在3個(gè)溫控點(diǎn)的比較Tab.1Com parison of blood indices of dusk rabbit fish Siganus fuscescens exposed to sudden decrease in temperature at 3 control temperatures

圖1 溫度驟降脅迫下褐籃子魚(yú)血清的酶活力Fig.1Serum enzyme activities in dust rabbit fish Siga-nus fuscessens exposed to sharp decrease in wa-ter tem perature

2.3 溫度驟降對(duì)褐籃子魚(yú)血清生化指標(biāo)的影響

從圖1可見(jiàn):褐籃子魚(yú)血清ALT活力呈先升后降趨勢(shì),水溫驟降至16益以下時(shí),ALT活力均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),且在12益時(shí)達(dá)到最大值(P<0.05);AST活力則隨水溫驟降呈波動(dòng)變化且顯著高于對(duì)照組(P<0.05),AST活力亦在水溫降至12益時(shí)達(dá)到最大值;AKP活力呈先升后降趨勢(shì),在水溫降至20益時(shí)顯著上升并達(dá)到最大值(P<0.05),其他控溫組與對(duì)照組均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

從圖2可見(jiàn),除血清BUN水平外,水溫驟降對(duì)褐籃子魚(yú)血清生化指標(biāo)均有顯著性影響(P< 0.05)。其中,GLU含量在水溫降至20益時(shí)顯著低于對(duì)照組(P<0.05),隨后GLU含量維持不顯著水平至12益,水溫驟降至8益時(shí),GLU含量達(dá)到最大值,且顯著高于對(duì)照組(P<0.05);CHOL、TP、ALB含量在水溫降至20益時(shí)可維持初始水平,水溫降至16益時(shí)顯著低于對(duì)照組(P<0.05),并維持此低水平至試驗(yàn)結(jié)束;TG、CREA含量在水溫降至20益時(shí)顯著高于對(duì)照組(P<0.05),水溫降至16益時(shí)顯著降低(P<0.05),隨后維持最低水平至試驗(yàn)結(jié)束。

2.4 溫度緩降對(duì)褐籃子魚(yú)血液生理指標(biāo)的影響

從表2可見(jiàn),水溫緩降模式亦可引起褐籃子魚(yú)血液學(xué)指標(biāo)發(fā)生變化,但不如水溫驟降模式變化劇烈。其中,WBC、RBC、HGB 3個(gè)指標(biāo)在水溫降至16益和8益時(shí),均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),其余指標(biāo)均無(wú)顯著性變化(P>0.05),且除MCH略有上升趨勢(shì)外,其余指標(biāo)均呈波動(dòng)變化。

圖2 溫度驟降脅迫下褐籃子魚(yú)血清的生化指標(biāo)Fig.2Serum biochem ical indices in dust rabbit fish Si-ganus fuscescens exposed to sharp decrease in water tem perature

表2 溫度緩降脅迫下褐籃子魚(yú)血液指標(biāo)在3個(gè)溫控點(diǎn)的比較Tab.2Comparison of blood indices of dust rabbit fish Si-ganus fuscescens exposed to gradual derease in temperature at 3 control tem peratures

2.5 溫度緩降對(duì)褐籃子魚(yú)血清生化指標(biāo)的影響

從圖3可見(jiàn),水溫緩降模式對(duì)褐籃子魚(yú)血清代謝酶均有顯著影響(P<0.05)。其中,ALT活力呈先緩升再緩降趨勢(shì),在水溫降至12益時(shí),其活力顯著高于對(duì)照組(P<0.05),并達(dá)到最大值;AST活力在水溫緩降脅迫中呈波動(dòng)變化,其活力分別在水溫降至20益和12益時(shí)顯著高于對(duì)照組(P< 0.05);AKP活力呈波動(dòng)變化,其活力分別在水溫降至20、12、8益時(shí)顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

從圖4可見(jiàn),水溫緩降模式對(duì)褐籃子魚(yú)血清生化指標(biāo)均有顯著影響(P<0.05)。其中,GLU含量維持初始水平至12益(P>0.05),水溫緩降至8益時(shí)顯著高于對(duì)照組(P<0.05);CHOL含量呈先降后升趨勢(shì),其含量在水溫降至16益和12益時(shí)顯著低于對(duì)照組(P<0.05);TG、TP和CREA含量呈先升后降趨勢(shì),在水溫降至20益時(shí)顯著高于對(duì)照組(P<0.05),隨后降低并維持低水平至試驗(yàn)結(jié)束;ALB含量在水溫緩降至16益以下時(shí)顯著降低(P<0.05),并維持該水平至試驗(yàn)結(jié)束;BUN含量在水溫緩降脅迫中波動(dòng)變化,但與對(duì)照組無(wú)顯著性差異(P>0.05)。

圖3 溫度緩降脅迫下褐籃子魚(yú)血清的酶活力Fig.3Serum enzyme activities in dust rabbit fish Siga-nus fuscescens exposed to gradual derease in wa-ter temperature

圖4 溫度緩降脅迫下褐籃子魚(yú)血清的生化指標(biāo)Fig.4Serum biochem ical indices in dust rabbit fish Si-ganus fuscescens exposed to gradual derease in water tem perature

3 討論

3.1 降溫模式對(duì)褐籃子魚(yú)行為的影響

魚(yú)類(lèi)在自然水域環(huán)境中經(jīng)常面臨水溫變化,而水溫變化快慢和脅迫時(shí)間長(zhǎng)短都將影響?hù)~(yú)類(lèi)的正常代謝和存活。本研究中的兩種降溫模式中,水溫由24益降至16益和12益時(shí),試驗(yàn)魚(yú)均出現(xiàn)低溫脅迫反應(yīng),但未出現(xiàn)死亡,表明試驗(yàn)魚(yú)可能通過(guò)自身調(diào)節(jié)進(jìn)入內(nèi)穩(wěn)態(tài)恢復(fù)階段[2]。當(dāng)水溫驟降至8益或緩降至9益時(shí),試驗(yàn)魚(yú)表現(xiàn)出強(qiáng)烈應(yīng)激反應(yīng),同時(shí)在短時(shí)間(3 h內(nèi))出現(xiàn)死亡;血液中RBC和HGB指標(biāo)均發(fā)生顯著降低,以降低血液中氧氣和二氧化碳的運(yùn)輸效率[2]。而血紅蛋白氧和能力下降可能導(dǎo)致試驗(yàn)魚(yú)供氧不足;CO2排泄率降低導(dǎo)致血液pH下降[11],也可能是引起試驗(yàn)魚(yú)死亡的重要原因。本研究結(jié)果表明,水溫8~9益是褐籃子魚(yú)致死溫度下限,而宋志明等[12]研究發(fā)現(xiàn),在水溫14益控溫組,點(diǎn)籃子魚(yú)幼魚(yú)3 h時(shí)的存活率為15%,96 h存活率為2.5%,認(rèn)為14益為點(diǎn)籃子魚(yú)幼魚(yú)的低溫耐受極限,比本研究結(jié)果溫度高5~ 6益,這主要與試驗(yàn)魚(yú)種類(lèi)不同有關(guān)。在水溫緩降馴化過(guò)程中,水溫降至12益時(shí)褐籃子魚(yú)仍可少量攝食,且所測(cè)血清生化指標(biāo)如ALT、AST、GLU、CHOL等的極值多出現(xiàn)在12益這一控溫點(diǎn),推測(cè)12益是褐籃子魚(yú)可存活的低溫閾值。溫度馴化是一個(gè)魚(yú)類(lèi)等生物有機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)自身生理反應(yīng)或表現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度變化產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)的過(guò)程,可作為在魚(yú)類(lèi)引種過(guò)程中鍛煉其表型可塑性的重要手段[13]。

3.2 降溫模式對(duì)褐籃子魚(yú)血清代謝酶活力的影響

魚(yú)類(lèi)血清酶活力高低與相應(yīng)組織器官代謝水平和功能狀態(tài)有關(guān),其變化可間接反映組織器官的功能狀態(tài)變化[3,14]。血清ALT和AST常作為肝臟代謝過(guò)程中受損傷程度的兩種重要酶[15-16]。正常情況下,ALT在血清中含量較少,其在肝細(xì)胞中含量較高;AST在維持心肌正常生理功能方面有重要作用,臨床上常用于檢測(cè)心肌功能指標(biāo)[3]。本研究中,水溫驟降模式中除ALT在20益外,血清ALT和AST含量均發(fā)生顯著升高,表明褐籃子魚(yú)在溫度驟降過(guò)程中肝臟正常代謝發(fā)生異常,肝細(xì)胞中ALT釋放到血液中引起血清ALT活力升高。這與低溫脅迫對(duì)七帶石斑魚(yú)Epinephelus septemfasciatus[3]和吉富羅非魚(yú)GIFT Oreochromis niloticus[14]血清生化指標(biāo)的研究結(jié)果一致。血清AST活力升高可能是心肌細(xì)胞正常生理功能受損或通透性增加的結(jié)果[4]。水溫緩降模式中,褐籃子魚(yú)血清ALT和AST活力在降溫過(guò)程中均有顯著升高,在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)均恢復(fù)至初始水平,表明低溫馴化已對(duì)試驗(yàn)魚(yú)肝臟、心肌正常生理功能造成一定損傷,魚(yú)體通過(guò)自身調(diào)節(jié)或強(qiáng)烈應(yīng)激產(chǎn)生應(yīng)答,這對(duì)褐籃子魚(yú)的引種工作具有重要意義。

AKP在動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在,是動(dòng)物溶酶體酶系重要組成部分,在魚(yú)類(lèi)免疫防御中發(fā)揮重要作用[17-19]。本研究中,AKP活力在水溫驟降模式中呈先升后降趨勢(shì),表明試驗(yàn)魚(yú)遭受水溫驟降時(shí)首先通過(guò)調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝酶活力積極適應(yīng)環(huán)境變化,隨脅迫時(shí)間延長(zhǎng),魚(yú)體內(nèi)AKP活力因消耗或受抑制而逐漸降低。李強(qiáng)等[20]在研究溫度對(duì)凡納濱對(duì)蝦Litopenaeusvannamei血淋巴免疫系統(tǒng)中AKP指標(biāo)影響時(shí)得出了相似結(jié)論。在水溫緩降模式中,AKP活力呈先升后降再升的波動(dòng)變化,且AKP活力與對(duì)照組相比有明顯升高趨勢(shì)。七帶石斑魚(yú)血清AKP活力在低溫脅迫過(guò)程中亦呈相似波動(dòng)變化[3],血清AKP活力波動(dòng)變化是否對(duì)褐籃子魚(yú)免疫力有積極作用有待進(jìn)一步研究。表明褐籃子魚(yú)在低溫馴化過(guò)程中會(huì)通過(guò)血清酶活力調(diào)節(jié)積極響應(yīng)外界水溫變化,有利于褐籃子魚(yú)引種過(guò)程中低溫馴化工作的順利進(jìn)行。

3.3 降溫模式對(duì)褐籃子魚(yú)血清葡萄糖、總蛋白、甘油三酯等生化指標(biāo)的影響

血清GLU、TP、TG、CREA等生化指標(biāo)是血液學(xué)的重要指標(biāo),是反映動(dòng)物有機(jī)體在脅迫環(huán)境中體內(nèi)正常代謝和組織器官功能狀態(tài)的重要特征[3],被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)魚(yú)類(lèi)健康狀況,可作為魚(yú)類(lèi)重要的生理、病理指標(biāo)[14]。魚(yú)類(lèi)在低溫脅迫時(shí)的應(yīng)激反應(yīng)是一個(gè)耗能過(guò)程。一般認(rèn)為,魚(yú)類(lèi)在降溫初期的適應(yīng)階段,以GLU代謝增加為主,通過(guò)GLU分解代謝產(chǎn)生熱量增強(qiáng)機(jī)體御寒能力[21];隨低溫脅迫加強(qiáng)或脅迫時(shí)間延長(zhǎng),機(jī)體因大量消耗GLU御寒、應(yīng)激致使血清GLU水平下降[14]。本研究水溫驟降模式中,GLU含量在水溫驟降至8益前呈下降趨勢(shì),這可能是溫度驟降短時(shí)間內(nèi)大量消耗試驗(yàn)魚(yú)體內(nèi)的GLU;水溫驟降至8益時(shí),GLU水平顯著升高可能是褐籃子魚(yú)體內(nèi)劇烈應(yīng)激反應(yīng)的表現(xiàn)。常玉梅等[22]研究低溫對(duì)鯉Cyprinus carpio的脅迫效應(yīng)時(shí),初期并未發(fā)現(xiàn)GLU水平升高,在脅迫后期出現(xiàn)血清糖原含量增加現(xiàn)象,這與本研究結(jié)果相一致。本研究水溫緩降模式中,GLU濃度在水溫降至8益前呈先升后降趨勢(shì),基本維持在初始水平,表明褐籃子魚(yú)在馴化溫度低至12益時(shí),仍能維持體內(nèi)較為正常的GLU水平,GLU含量在8益時(shí)顯著升高,推測(cè)褐籃子魚(yú)試圖增加血清GLU水平以適應(yīng)8益低溫。

魚(yú)類(lèi)能自身合成膽固醇,血液中70%~80%的CHOL來(lái)自肝臟,血清CHOL含量急劇升高說(shuō)明肝細(xì)胞功能發(fā)生障礙[23]。本研究水溫驟降模式中,試驗(yàn)魚(yú)血清CHOL含量除在20益控溫點(diǎn)外,其他控溫點(diǎn)均顯著降低,與上述研究有所不同。但常玉梅等[22]研究認(rèn)為,血清CHOL含量顯著降低也可能是肝臟代謝功能障礙引起的,低溫脅迫引起肝臟損傷使CHOL不能正常通過(guò)腸肝循環(huán)被肝臟重新吸收,導(dǎo)致血清CHOL含量下降。本研究水溫緩降模式中,血清CHOL含量呈先降后升趨勢(shì),試驗(yàn)結(jié)束時(shí)恢復(fù)至初始水平,表明水溫緩降脅迫對(duì)試驗(yàn)魚(yú)肝臟正常代謝造成一定影響,但試驗(yàn)魚(yú)通過(guò)應(yīng)激反應(yīng)或主動(dòng)適應(yīng)等方式能夠維持血清CHOL水平。劉波等[14]研究發(fā)現(xiàn),溫度驟降應(yīng)激致使暖水性的吉富羅非魚(yú)血清CHOL含量顯著上升,與本研究結(jié)果有所不同,這可能與試驗(yàn)魚(yú)品種、應(yīng)激強(qiáng)度和脅迫時(shí)間有關(guān)。

甘油三酯是細(xì)胞膜的重要組分,也是動(dòng)物細(xì)胞貯存脂肪的主要形式。本研究中,兩種降溫模式中試驗(yàn)魚(yú)血清TG含量均呈先升后降趨勢(shì),不同之處為水溫緩降模式中血清TG在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)能恢復(fù)到初始水平。血清TG水平升高可能是皮質(zhì)醇在低溫脅迫時(shí)升高加速脂肪代謝的結(jié)果[14],TG含量增加亦有利于魚(yú)類(lèi)應(yīng)激御寒。關(guān)于血清TG水平降低,常玉梅等[22]研究認(rèn)為,低溫引起肝細(xì)胞功能障礙,阻礙了TG通過(guò)腸肝循環(huán)進(jìn)入肝臟的重吸收作用,而使血清中TG水平下降。本研究水溫緩降模式中血清TG可恢復(fù)至初始水平,陳超等[3]解釋為受低溫脅迫后魚(yú)類(lèi)的一種應(yīng)激反應(yīng),試驗(yàn)魚(yú)開(kāi)始動(dòng)用體內(nèi)貯存脂肪來(lái)維持生存代謝。

血清蛋白參與魚(yú)類(lèi)各種生理活動(dòng),在魚(yú)類(lèi)低溫應(yīng)激過(guò)程中起重要調(diào)節(jié)作用[4]。本研究中,血清TP和ALB含量在水溫驟降模式中均呈先維持后顯著降低的趨勢(shì),試驗(yàn)結(jié)束時(shí)達(dá)最低值,表明溫度驟降對(duì)褐籃子魚(yú)造成極大傷害,肝臟功能障礙降低或失去了合成蛋白能力。與此同時(shí),水溫驟降模式下褐籃子魚(yú)停止攝食也可能是造成血清蛋白下降的原因之一。陳超等[3]研究低溫對(duì)七帶石斑魚(yú)幼魚(yú)血清生化指標(biāo)的影響中得出了相似結(jié)論。本研究水溫緩降模式中,試驗(yàn)魚(yú)血清TP水平呈先升后降的變化,表明褐籃子魚(yú)對(duì)水溫緩降馴化存在積極的應(yīng)激反應(yīng),通過(guò)提高血清TP含量以適應(yīng)外界低溫環(huán)境。Ning等[1]研究溫度緩降和驟降對(duì)刺參Apos-tichopus japonicus的脅迫效應(yīng)時(shí)認(rèn)為,溫度緩降過(guò)程中刺參體內(nèi)可溶性蛋白含量先升后降的變化是在積極響應(yīng)水溫緩降脅迫,與本研究結(jié)果相一致。

血清尿素氮是蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物之一,可作為一種衡量魚(yú)類(lèi)腎功能代謝的指標(biāo),較低的血清BUN水平表明機(jī)體蛋白合成效率高[23]。本研究中,與初始水平相比,水溫緩、驟降并沒(méi)有引起褐籃子魚(yú)血清BUN含量的顯著變化,表明褐籃子魚(yú)體內(nèi)BUN代謝較為正常。

血清肌酐是肌酸的代謝產(chǎn)物,CREA經(jīng)過(guò)腎小球?yàn)V過(guò)再排出體外,是用來(lái)檢測(cè)魚(yú)類(lèi)腎臟、鰓功能的重要指標(biāo)之一[24]。本研究中,血清CREA含量在兩種降溫模式中均呈先升后降的變化。試驗(yàn)魚(yú)血清CREA水平升高,可能是低溫脅迫對(duì)試驗(yàn)魚(yú)腎臟和鰓造成傷害,從而弱化了CREA的排泄功能[24]。然而,隨低溫脅迫時(shí)間延長(zhǎng),試驗(yàn)魚(yú)血清CREA恢復(fù)到初始水平。而七帶石斑魚(yú)血清CREA水平隨低溫脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而下降[3],表明魚(yú)類(lèi)血清CREA在低溫脅迫過(guò)程中會(huì)因種類(lèi)不同而存在差異。

綜上所述,兩種降溫模式均對(duì)褐籃子魚(yú)血液和血清生化指標(biāo)有顯著影響,水溫驟降比緩降對(duì)褐籃子魚(yú)造成的傷害更大,甚至有些傷害是不可逆的,如溫度驟降模式中TG、TP、CREA、ALB等指標(biāo)發(fā)生不可逆降低。因此,褐籃子魚(yú)低溫馴化過(guò)程中應(yīng)盡量避免水溫驟降帶來(lái)的危害。本研究中,褐籃子魚(yú)能夠存活的最低溫度為12益,8~9益是褐籃子魚(yú)致死的低溫極限,褐籃子魚(yú)引種過(guò)程中應(yīng)注意上述關(guān)鍵控溫點(diǎn)并優(yōu)選大規(guī)格魚(yú)馴化引種。考慮到溫度驟降影響褐籃子魚(yú)的攝食活動(dòng),建議對(duì)褐籃子魚(yú)進(jìn)行低溫馴化時(shí)降溫幅度不應(yīng)超過(guò)4益,且降溫速率不宜過(guò)快。

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Effects of abrupt and gradual decreases in water tem perature on blood physiological and biochem ical parameters in dusty rabbit fish Siganus fuscescens

NING Jun-hao1,2,QIN Yu-bo3,HU Lun-chao1,ZHANGWei-jie1,LILie1,CHANG Ya-qing1,SONG Jian1
(1.Key Laboratory of Mariculture&Stock Enhancement in North China蒺s Sea,Ministry of Agriculture,Dalian Ocean University,Dalian 116023,China; 2.Key Laboratory of Experimental Marine Biology,Institute of Oceanology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao266071,China;3.Liaoning Prov-ince Marine Environmental Forecasting Center,Shenyang 110001,China)

In this study,hematology and serum biochemical parameterswere investigated in dusty rabbit fish Siga-nus fuscescens with body weight of(37.12依5.60)g exposed to abrupt(24益in control group--20益--16益--8益,sampled in 1 h acclimatization)and gradual(24益in control group--20益--8益at a rate of1益/3 h, sampled in 1 h acclimatization)decreases in water temperature.The results showed that the number of red blood count(RBC),hemoglobin(HGB),and hematocrit(Hct)in hematology were significantly decreased at8益,in the abrupt decrease temperature groups,with first increase-then decrease in activities of glutamyl-transpeptidase (ALT)and alkaline phosphatase(AKP).Therewas significantly higher ALT activity than that in control group ex-cept in group 20益,with significantly higher AKP activity at 20益(P<0.05).Glutamate-oxaloacetate(AST) activity was shown to be a fluctuation tendency,significant increase from the initial level(P<0.05).Glucose (GLU)concentration in serum was significantly increased at 8益,while significantly lower in the other tempera-ture treatments than the initial level(P<0.05).There was significantly lower concentrations of cholesterol (CHOL),total protein(TP)and albumin(ALB)in the other temperature except for 20益than those in the con-trol group.The triglyceride(TG)and creatinine(CREA)concentrationswere significantly increased at20益,sig-nificantly lower TG at the other temperature than the initial level(P<0.05).In gradual decrease in water tempera-ture,however,RBC and HGB were decreased significantly(P<0.05),without significant differences in the other hematology parameters(P>0.05).There were significantly higher ALT activities at12益than those in the control group,and significantly higher AST activities at 20益and 12益than those in control group.It was found that AKP activitieswere significantly increased in all groups except for at16益(P<0.05).GLU concentration was sig-nificantly increased at8益,and CHOL concentration significantly decreased at16益and 12益(P<0.05).The concentration of TG,TP and CREA showed a increase-decrease trend,the TP concentration being not recovered to the initial level.ALB concentration was significantly decreased compared to the initial level except for at20益(P< 0.05).The findings suggest that dusty rabbit fish have lower limit temperature for survival at12益,and lethal low temperature of 8-9益.

Siganus fuscescens;low-temperature stress;serum enzyme;biochemical parameter

S968.1

A

10.16535/j.cnki.dlhyxb.2017.03.007

2095-1388(2017)03-0294-08

2016-07-27

遼寧省科技攻關(guān)重大項(xiàng)目(2015203003)

寧軍號(hào)(1988—),男,博士研究生。E-mail:ningjunhaook@126.com

宋堅(jiān)(1971—),男,研究員。E-mail:dlmel@163.com