擬赤梢魚消化系統(tǒng)的形態(tài)學與組織學結構特征

金建麗，李偉航，2，劉泓瑋，陸 灝

(1.牡丹江師范學院 生命科學與技術學院，黑龍江 牡丹江 157011；2.牡丹江市衛(wèi)生學校，黑龍江 牡丹江 157011)

擬赤梢魚(Pseudaspiusleptocephalus)屬鯉科雅羅魚亞科擬赤梢魚屬，在黑龍江中游分布最廣，烏蘇里江和松花江次之。因其脂肪少，肉質細膩，味道鮮美而深受消費者喜愛，魚產品供不應求，且在黑龍江上游和下游漁獲物中占據顯著成分，是當地一種重要的經濟魚類[1]。目前，有關擬赤梢魚的相關研究報道主要在核型分析[2]，人工養(yǎng)殖[3]，肌肉的營養(yǎng)成分與品質[4]，種群資源、魚類群落結構及多樣性[5-7]，遺傳分化和系統(tǒng)發(fā)生[8-9]等方面。但對擬赤梢魚消化系統(tǒng)的形態(tài)學與組織學結構特征的研究未見報道，為此，筆者采用消化系統(tǒng)指數測定和H.E染色技術研究其消化系統(tǒng)的結構特征，并分析與食性的適應性，以期為擬赤梢魚野生資源保護和人工養(yǎng)殖提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 擬赤梢魚 共30條，均為健康成體，于2015年5月在牡丹江市鏡泊湖捕獲，樣本從湖中出水即用固定液對其進行固定處理后帶回實驗室進行后續(xù)研究。

1.1.2 儀器 移液槍(型號：Rainin Pipetlite Magnetic Assist Pipette SL-10、SL-100、SL-500，德國Eppendorf公司)，脫水機(型號：MICROM STP42 ES，Therom Scientific公司)，干燥箱(Thermo，美國)；自動封片機(型號：MICROM CTM6，美國Thermo公司)，全自動染色機(型號：Autostainer XL，德國Leica公司)，組織脫水機(型號：MICROM STP420ES，美國Thermo公司)，打號機(型號：PRINTMATE，美國Thermo公司)，病理包埋機(型號：EG1160，德國Leica公司)，烤片機(型號：SLIDE WARMER PS-53，SAKURA)，轉輪式切片機(型號：MICROM HM 340E，美國Thermo公司)，熒光正置顯微鏡(德國Leica公司)，一次性切片刀片(Feather，日本)。

1.1.3 藥品 無水乙醇、95%乙醇、75%乙醇、氨水、鹽酸、二甲苯(天津市富宇精細化工有限公司)，石蠟(上海龍圖蠟業(yè)有限公司)，蘇木精、伊紅，中性樹膠(上海如吉生物科技發(fā)展有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 消化系統(tǒng)指數測定 用直尺測定擬赤梢魚體長，電子天平稱重。解剖后將其消化系統(tǒng)中的食道、前腸、中腸、后腸和肝胰臟取出，剔除肝胰臟周圍的脂肪組織并將腸道中的糞便清除，使用生理鹽水清洗后用電子天平稱重。

1.2.2 石蠟切片及染色方法 消化系統(tǒng)的組織學特征觀察采用H.E染色技術[10]進行。

1.3 數據統(tǒng)計及分析

用軟件SPSS 16.0計算體重、體長、腸長、腸重和肝胰臟重的均值和標準差以及肝胰臟重比、腸重比、腸長比等消化系統(tǒng)指數，并進行方差分析及差異顯著性檢驗。數據用軟件Excel 2010整理，用軟件Sigmaplot 12.5繪圖。

2 結果與分析

2.1 消化系統(tǒng)形態(tài)學特征及消化系統(tǒng)指數

經測定，擬赤梢魚的平均體重為(217.81±53.50)g，體長為(24.88±1.49)cm，體重(y)隨體長(x)變化的回歸方程為y=0.004x3.417，R2=0.745(圖1)。經剖檢，擬赤梢魚無胃，其消化系統(tǒng)由消化道和消化腺兩部分組成，消化道分為食道、前腸、中腸、后腸，消化腺由肝胰臟組成。

食道為短而粗的直管，食道與腸道膨大處為界，肉眼清晰可見。食道的肌層很厚，具有較好的彈性，這也使其在吞咽食物時表現出較好的膨大和收縮能力。腸道緊隨食道后，呈長管狀，腸長(27.73±2.82)cm，約為體長的1.11倍。腸道在腹腔內按“S”形走向，按回折度分為前腸、中腸和后腸，其前腸、中腸到后腸直徑逐漸變小，肌層厚度也呈遞減趨勢。腸重比為0.006±0.003，腸長比(腸道系數)為1.114±0.088。前腸長(7.990±1.180)cm，中腸長(8.074±1.356)cm，二者差異不顯著(P>0.05)；后腸最長，為(11.670±1.473)cm，極顯著長于前腸和后腸(P<0.01)。肝胰臟覆蓋在在消化道上面，分為左右兩葉，呈鮮紅色，肝臟無游離部分，對腸系膜表現出一定的依賴性，兩葉大小基本無差異，起始端寬大，延伸變細，肝胰臟重比為0.010±0.003。

圖1擬赤梢魚體重與體長的關系
Fig.1 Relationship between body weight and body length ofP.leptocephalus

2.2 消化系統(tǒng)的組織學特征

2.2.1 食道 擬赤梢魚的食道在消化道中管徑最粗、管壁最厚，管壁由內向外依次分為黏膜層、肌層和漿膜層(圖2)。黏膜層由上皮細胞組成，平均厚度為(57.67±27.04)μm；肌層由平滑肌組成，平均厚度為(2 073.67±79.61)μm，與黏膜層和漿膜層差異極顯著(P<0.01)；漿膜層由單層扁平上皮細胞組成，平均厚度為(14.33±2.08)μm，與黏膜層差異不顯著(P>0.05)。食道中幾乎沒有杯狀細胞。

注：左為H.E ×100，右為H.E ×400；M為黏膜，ML為肌層，S為漿膜層。
Note：H.E ×100(Left)，H.E ×400(Right)；M，mucos；ML，muscularis；S，serosa.

圖2擬赤梢魚食道的橫切結構
Fig.2 Trtansverse cutting ofP.leptocephalusesopagus

2.2.2 腸 擬赤梢魚的前腸緊隨食道后，管徑小于食道而大于中腸和后腸，管壁比食道薄、比中腸和后腸厚，管壁由內向外依次分為黏膜層、肌層和漿膜層；中腸管徑小于前腸而大于后腸，管壁比后腸稍厚，管壁由內向外依次分為黏膜層、肌層和漿膜層；后腸管壁由內向外依次分為黏膜層、肌層和漿膜層3層(圖3)。

前腸黏膜層由杯狀細胞、上皮細胞和淋巴細胞組成，杯狀細胞數量為(116.00±6.00)個/100μm，黏膜層為消化道所有組織中最厚，平均厚度為(849.33±195.06)μm，與肌層和漿膜層差異極顯著(P<0.01)；肌層由平滑肌細胞組成，平均厚度為(119.00±33.05)μm；漿膜層由單層扁平上皮細胞組成，平均厚度為(55.00±3.61)μm，與黏膜層差異不顯著(P>0.05)。

中腸黏膜層由杯狀細胞、上皮細胞和淋巴細胞組成，杯狀細胞數量為(102.00±3.00)個/100 μm，黏膜層平均厚度為(643.33±99.75)μm，與肌層和漿膜層差異極顯著(P<0.01)；肌層由成纖維細胞組成，平均厚度為(126.67±27.10)μm；漿膜層由單層扁平上皮細胞組成，平均厚度為(42.33±6.51)μm，與黏膜層差異不顯著(P>0.05)。

后腸黏膜層由杯狀細胞、上皮細胞和淋巴細胞組成，杯狀細胞數量為(498.00±12.00)個/100 μm，黏膜層平均厚度為(550.67±50.90)μm，與肌層和漿膜層差異極顯著(P<0.01)；肌層由平滑肌細胞組成，平均厚度為(89.67±7.23)μm；漿膜層由單層扁平上皮細胞組成，平均厚度為(51.33±3.06)μm，與黏膜層差異不顯著(P>0.05)。

注：左為前腸(H.E ×400)，中為中腸(上為H.E ×100，下為H.E ×200)，右為后腸(H.E ×400)；M為黏膜，ML為肌層，S為漿膜層，GC為杯狀細胞，SSE為單層扁平上皮細胞，L為淋巴細胞，SMC為平滑肌細胞。
Note：Left,foregut(H.E ×400),middle,midgut(up H.E ×100，down H.E ×200)，right,hindgut(H.E ×400)；M,mucos;ML,muscularis;S,serosa;GC,goblet cell;SSE,simple squamous epithelium;L,lymphocyte;SMC,smooth muscle cell.

圖3擬赤梢魚前腸、中腸和后腸的橫切結構
Fig.3 Transeverse cutting of foregut,midgut and hindgut ofP.leptocephalus

2.2.3 肝胰臟 擬赤梢魚肝胰臟具有發(fā)達的中央膽管和小葉間動脈(圖4)，大量的肝細胞聚集成肝小葉，但是其間結締組織較少故肝小葉不明顯，中央靜脈位于每一肝小葉的中央。肝細胞索為多列肝細胞，以中央靜脈為中心向四周呈放射狀排列形成。肝細胞呈卵圓形或近似長方形，分界明顯，細胞核大，單個，位于細胞的中央，呈圓形或卵圓形。胰腺組織彌散分布于肝組織中，無明顯的胰島。胰腺細胞呈橢圓形或梭形，細胞間的分界不明顯，細胞核單個，呈梭形。

注：左為H.E ×40，右為H.E ×400；CBD為中央膽管，IV為小葉間靜脈，H為肝細胞，PC為胰腺細胞。
Note：Left,H.E ×40;right,H.E ×400;CBD,central bile duct;IV,interlobular veins;H,hepatocyte;PC,pancreatic cell.

圖4擬赤梢魚肝胰臟的橫切結構
Fig.4 Transverse cutting ofP.leptocephalushepatopancreas

3 結論與討論

3.1 擬赤梢魚消化系統(tǒng)的形態(tài)學和組織學結構

擬赤梢魚具有無胃魚的典型特征，消化系統(tǒng)由消化道和消化腺組成，消化道分為食道、前腸、中腸、后腸，腸道在腹腔內按“S”形走向；消化腺中肝臟和胰臟不分，合為肝胰臟，胰腺組織彌散分布于肝組織中。消化道有黏膜層、肌層和漿膜層組成，各層的厚度和杯狀細胞數均有較大差異。食道的黏膜層最薄，為(57.67±27.04)μm；前腸的最厚，為(849.33±195.06)μm，由前腸到后腸逐漸減??；前腸和中腸黏膜層厚度差異不顯著(P>0.05)，二者顯著厚于食道和后腸(P<0.05)。食道的肌層最厚，為(2073.67±79.61)μm，與腸道的差異顯著(P<0.05)，腸道各段的肌層厚度差異不顯著(P>0.05)。前腸的漿膜層最厚，為(55.00±3.61)μm；其次是后腸，為(51.33±3.06)μm；食道的最薄，為(14.33±2.08)μm。前腸的漿膜層顯著厚于食道和中腸(P<0.05)，與后腸差異不顯著(P>0.05)。后腸富含杯狀細胞，為(498.00±12.00)個/100μm，顯著多于其他部位(P<0.05)；其次是前腸，為(116.00±6.00)個/100μm，食道中幾乎沒有杯狀細胞。擬赤梢魚的肝臟和胰臟不分，胰腺組織彌散分布于肝組織中。

3.2 擬赤梢魚消化系統(tǒng)形態(tài)特征與食性的關系

擬赤梢魚消化道細長，沒有胃的分化，具鯉科魚類典型的無胃特征。消化道分段明顯，分為前腸、中腸和后腸。其前腸的容量不大，與其以食小型魚類的特點相適應。腸道系數作為重要的形態(tài)學指標，被國內外有關專家應用于魚類營養(yǎng)類型的劃分。普遍認為，植食性魚類的腸道系數最高，肉食性魚類的腸道系數最小，雜食性魚類的腸道系數居中。植食性和雜食性魚類的腸較長，一般可達體長的2～5倍，湘華鯪[11]的腸長比甚至達21.42。一般肉食性魚類的腸較短，為直管狀或有一彎曲，其腸長比值≤1[12]。擬赤梢魚的腸長比為1.11±0.09，長度相對較短，只盤旋2次，與一般肉食性魚類的腸長比相差較大，但與翹嘴紅鲌的腸長比(1.119±0.069)[13]極為接近，與鯉(1.00)[14]、蘭州鲇(0.912±0.035)[15]和黑斑原鮡(0.90±0.19)[16]的腸長比較接近，這些魚中除鯉外都屬肉食性魚類。擬赤梢魚腸道的長度具有較為典型肉食性魚類的特點，也說明肉食性魚類的腸長接近或小于體長。消化道管徑從食道到后腸逐漸變小，腸道從前腸到后腸逐漸變長。肌層較為發(fā)達，其厚度從食道到后腸逐漸減小，食道的肌層厚度是腸道的十幾倍。魚類的消化道指數，如腸長比、腸重比、肝胰臟重比等，與魚類消化能力具有密切的關聯(lián)性[15]。擬赤梢魚的腸重比為0.006±0.003，肝胰臟重比為0.010±0.003，與肉食性的大鰭鳠[17](腸重比為0.017±0.003，肝胰臟重比為0.0084±0.0029)、蘭州鲇[15](比腸重為0.016±0.001，比肝胰臟重為0.020±0.001)較為接近，而與雜食性的湘華鯪[11](肝胰臟重比為1.21±0.15)差距較大?？梢?，擬赤梢魚具有較為典型的肉食性魚類的消化系統(tǒng)形態(tài)特點。

3.3 擬赤梢魚消化系統(tǒng)組織學特征與食性的關系

擬赤梢魚的食道很短，黏膜層也是消化道中最薄的，但其具有較厚的肌層，而食道的黏膜層是消化道中最厚的，因此，食道具有儲存食物和將食物向前腸推進的重要作用，前腸具有重要的消化作用。擬赤梢魚的這些特點與其食性有關，擬赤梢魚為肉食性魚類，主要的食物為魚類，其次為甲殼動物，食物的體積較大，且擬赤梢魚無胃，決定了食道須有較大的空間以容納食物。食道的肌層相對消化道其余組織較厚，因此食道具有很好的伸縮性，可以在短時間內擴大以容納體積較大的食物。腸黏膜層形成寬大的縱行黏膜褶，黏膜褶上還有大量的二級和三級指狀突起，這些復雜的黏膜突起可以減少食物團對食道組織的損傷[18]。前腸的黏膜層明顯厚于消化道其余組織，其肌層厚度僅次于食道，且杯狀細胞數量較多，因此前腸在食物的消化中起主要作用。有研究表明，杯狀細胞分泌的黏液不僅能潤滑食物，便于其吞咽，還能緩沖硬質食物對上皮細胞的機械損傷[19]；杯狀細胞具有潤滑、吸收和轉運大分子、輔酶因子，抵御外來致病因子等作用[20]。由此推測，擬赤梢魚前腸杯狀細胞的主要作用是消化，其次具有將食物從前向后推進的作用。此外，后腸黏膜層雖然比前腸和后腸都薄，但其具杯狀細胞的數量顯著多于消化道中其余組織，因此，后腸可通過杯狀細胞分泌黏液來增加對黏膜的保護，同時增強對食物殘渣團的通過和排出的潤滑作用，經腸的蠕動，把已消化的食物吸收入分布于腸壁上的血管和淋巴管中，未消化的食物殘渣經肛門排出體外[21]。擬赤梢魚的食道直徑最大，與前腸相接處膨大，類似真胃魚的胃，證明食道是儲存食物的主要場所，前腸是重要的消化場所。肝胰臟作為最大的消化腺，在機體代謝過程中具有重要的作用。擬赤梢魚胰臟彌散性分布在肝臟中，與波紋唇魚[18]、湘華鯪[11]和烏鱧[22]肝胰臟的組織結構相似。擬赤梢魚消化系統(tǒng)的組織學特征與其消化功能相適應，與食性密切相關。