魚類低氧脅迫及營養(yǎng)調控和應對研究進展

阮 雯，紀煒煒，鄭 亮，岳冬冬，方 海

（中國水產(chǎn)科學研究院東海水產(chǎn)研究所，上海 200090）

魚類的生命活動會受到各種環(huán)境因子的影響，水體中的溶解氧（dissolved oxygen，DO）是其中最重要的環(huán)境因子之一。溶解氧是魚類維持生存的基本條件，也是魚類保持正常的生長和健康必不可少的條件。通常情況下，水體中溶解氧濃度低于2 mg· L-1時稱水體低氧或缺氧（hypoxia）。缺氧會使魚體的生理代謝出現(xiàn)紊亂現(xiàn)象，影響魚類的生長發(fā)育、繁殖及行為活動，引起其機體的應激反應，并體現(xiàn)在魚類的各種生理生化指標上［1］。大多數(shù)魚類具有適應溶解氧波動的能力，但如果溶解氧長期處于較低水平，則會對魚類產(chǎn)生損傷，甚至導致死亡。

研究表明，魚類受到低氧脅迫時呼吸和攝食活動都會降低，同時生理和代謝活動也會受到影響。比如，魚類在行為上會出現(xiàn)游泳速度降低、呼吸攝氧能力下降等，從而影響到魚類的洄游、覓食等活動，造成其存活率下降、生長減緩等。而對其生理過程的影響則表現(xiàn)為其體內活性氧自由基（ROS）增加，從而導致產(chǎn)生氧化應激。當過多的ROS無法被魚類自身及時有效地清除時，多余的ROS會攻擊生物膜、蛋白質和核酸，引發(fā)蛋白、核酸等生物大分子的加重氧化，生成可能直接破壞細胞結構功能完整性的過氧化物產(chǎn)物［2-3］，導致細胞膜受損、細胞氧化磷酸化、細胞凋亡、細胞增殖、遺傳復制錯誤等氧化損傷，引發(fā)生物體生理機能改變、組織損傷、代謝紊亂、核酸結構破壞等，進而誘發(fā)各種疾病。

在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，受到水溫、鹽度、pH、氣壓、餌料的投飼、晝夜節(jié)律、季節(jié)變化以及水生動植物的新陳代謝和光合作用等變化的影響，池塘、水庫、湖泊、河口及近海區(qū)域常處于季節(jié)性、周期性或者連續(xù)性低氧的水體環(huán)境中。例如，養(yǎng)殖水體富營養(yǎng)化會導致水體中浮游生物大量繁殖，其呼吸作用和分解作用會消耗大量溶解氧而使水體處于低氧狀態(tài)，導致魚類呼吸困難，甚至窒息死亡；氣候變化，尤其是夏季雷暴天氣或低壓天氣，會使水生植物光合作用減弱，導致溶解氧濃度降低；養(yǎng)殖水體污染嚴重、透明度低，也會影響水中植物光合作用而導致產(chǎn)氧量減少；夏季水溫升高，池底沉積的有機物、魚類排泄物和生物尸體等會急劇分解發(fā)酵，消耗養(yǎng)殖水體中的大量氧氣，造成水體溶氧量降低；冬季光照不足，浮游植物光合作用減弱，產(chǎn)氧量減少，也會造成水體溶氧量不足。此外，一些養(yǎng)殖企業(yè)為提高水體利用率和經(jīng)濟效益，采取集約式的高密度養(yǎng)殖，也會導致水流不暢、水體交換差，再加上殘餌、魚類代謝物在養(yǎng)殖池底的積累，也會導致水體低氧化；又比如，水庫的網(wǎng)箱養(yǎng)魚存在著長期在一個水域養(yǎng)殖，箱位多年不變，甚至十幾年不換箱位，魚類的糞便殘餌長期積累在底部而導致水體低氧。在近海海域中，由于人類活動的影響，不斷向海洋中排放生活廢水和工業(yè)污水，水體富營養(yǎng)化情況日益嚴重，導致水體缺氧現(xiàn)象也呈現(xiàn)不斷加重趨勢。同時，溫室效應不斷積累導致全球變暖和增加了水環(huán)境中溫躍層的形成，阻礙了上下水層溶解氧的交換，也會導致水體底層缺氧，水環(huán)境的低氧成為了阻礙水生生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定的主要因素。此外，在魚類長距離保活運輸過程中也需要充足的氧氣，在魚類運輸過程中由于缺氧常出現(xiàn)大批死亡的現(xiàn)象；苗種運輸作為魚類養(yǎng)殖過程重要的一部分，長途運輸也會面臨低氧脅迫，這些都會對漁業(yè)生產(chǎn)造成大量的經(jīng)濟損失［4］。水體低氧問題已成為影響?zhàn)B殖水產(chǎn)品生產(chǎn)性能、水產(chǎn)品品質和安全、制約水產(chǎn)養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一。因此，探究低氧脅迫下魚類生理生化指標及相關基因的表達變化規(guī)律、明確魚類對低氧的生理反應及耐受限度具有重要的現(xiàn)實意義，對魚類生理學研究及健康養(yǎng)殖等也具有重要意義。同時，許多營養(yǎng)物質具有抗缺氧、抗疲勞、提高抗氧化能力、改善缺氧的耐受能力、降低細胞代謝和氧的消耗量、減少腦細胞凋亡等多種作用和功效，開展低氧脅迫條件下的營養(yǎng)調控研究，利用營養(yǎng)元素來應對低氧脅迫，具有十分重要的理論價值和現(xiàn)實意義。本文概述了低氧脅迫對魚類的行為、生長、繁育、生理生化等方面的影響以及基因表達調控對低氧脅迫的響應（低氧響應的分子機理）的研究進展，并總結了目前對魚類低氧脅迫的營養(yǎng)調控和應對方案，以期為魚類低氧脅迫相關研究和探究有效的應激解決方法提供參考。

1 低氧脅迫對魚類生長及生理行為等的影響

1.1 對魚類生長的影響

水體溶解氧是影響魚類生長的重要環(huán)境因子之一，低氧會擾亂魚類的正常呼吸、代謝活動，影響魚類胃腸道的消化、吸收和排空效率，直接導致魚類攝食量減少、食物轉化率降低、生長速度緩慢，甚至引起死亡。在水生動物中，魚類的抗低氧能力相對較弱，僅有少數(shù)種類如鯉（Cyprinus carpio）、鯽（Carassius carassius）等能耐受極低溶氧環(huán)境。楊凱等［5］研究顯示，低氧條件下（2.92 mg· L-1）黃 顙 魚（Pelteobagus fulvidraco）稚魚生長變緩，其特定生長率、飼料轉化效率比溶氧充足時顯著降低，生長受到明顯抑制。相關研究顯示，低氧條件還會導致斑點叉尾鮰［6］ （Ictalurus punctatus）、 大 口 黑 鱸［7］（Micropterus salmoides）、 尼 羅 羅 非 魚［8］（Oreochromis niloticus）、 美 洲 擬 鰈［9］（Pseudopleuronectes americanus）、銀大馬哈魚［10］（Oncorhynchus kisutch）等魚類的生長率、體增重率、飼料利用率下降。SECOR等［11］研究發(fā)現(xiàn)大西洋鱘（Acipenser oxyinchus）幼魚在低氧條件下的生長率比在6～7 mg·L-1時低3倍。當溶解氧濃度從80% 飽和度降至60% 時，歐洲鰈（Pleuronectes platessa）的生長率降低了約30%［12］。陳 德 舉 等［13］發(fā) 現(xiàn) 吉 富 羅 非 魚（Oreochromis niloticus，GIFT）在溶氧為（2.0±0.3）mg·L-1時生長緩慢，各項生長指標明顯低于高氧組，體內的主要臟器器官的發(fā)育也顯著落后。

1.2 對魚類繁育的影響

低氧水環(huán)境會直接影響魚類的繁育。首先低氧會抑制魚類的性腺發(fā)育、減少魚類的排卵量、降低精子活性、導致受精率降低或受精失敗。研究表明低氧抑制了雌性斑馬魚（Danio rerio）和鯉的促黃體激素，影響了卵母細胞的發(fā)育，導致其排卵量減少，從而降低了其生殖能力［14］。SEAN等［15］研究發(fā)現(xiàn)，低氧水環(huán)境下的石首魚內分泌系統(tǒng)會發(fā)生紊亂，進而會抑制精巢和卵巢的發(fā)育。其次，低氧會抑制魚類受精卵的發(fā)育、增高胚胎死亡率。鯉在DO 5.01 mg·L-1時，胚胎死亡率高達79.37%［16］。水中溶解氧飽和度低于20%時，小點貓鯊（Scyliorhinus canicula）胚胎的 致 死 率 為100%［17］。 軟 口 魚（Chondrostom anasus）胚胎在氧飽和度低于10%時，死亡率增加、孵化成功率降低［18］。魚類在胚胎期對水體溶氧變化比較敏感，且耐受性較差，低氧脅迫會導致胚胎提前破膜，因此會造成仔魚發(fā)育不完全、生理機能差、死亡率升高［19］。

1.3 對魚類行為的影響

在低氧水環(huán)境中，魚類的行為會發(fā)生改變，一般首先出現(xiàn)回避行為，如游離低氧區(qū)、跳躍進行水面呼吸，如果低氧條件持續(xù)，則會出現(xiàn)減慢呼吸、減少行動、降低攝食量等行為。KRAMER［20］和MCCLURE［21］對31種不同熱帶魚類的研究結果表明，低氧環(huán)境下水面呼吸是魚類共有的一種普遍適應方式，當溶氧低于2.5 mg·L-1時，許多魚類都能探測并主動回避低氧水域，如細須石首魚（Micropogonias undulatus）、大西洋油鯡（Brevoorita tyrannus）、底鳉（Fundulus heteroclitus）等都能主動回避低氧水域。溶解氧含量會影響魚類的游泳能力，在低氧環(huán)境下，魚類的有氧游泳能力一般會降低。在一定溶解氧條件下，鳊（Parabramis pekinensis）、中華倒刺鲃（Spinibarbus sinensis）、錦鯽幼魚的臨界游速隨著溶解氧含量的下降而呈下降趨勢［22］，紅鰭東方鲀［23］（Takifugu rubripes）幼魚的游泳速度在低氧條件下（2.14 mg·L-1）顯著低于正常充足溶氧時（7.36 mg· L-1）。在溶解氧濃度為0.5 mg·L-1條件下生存115 min后，斑馬魚的泳姿失去平衡且逐漸停止運動，靜止在水底［24］。黃顙魚［5］（Pseudobagrus vachelli）、尼羅羅非魚、大菱鲆［25］（Scophthalmus maximus）在溶氧條件為3.0 mg·L-1時，游泳緩慢，大部分時候處于靜止狀態(tài)。低氧同時還能限制魚類的攝食活動，降低其攝食量和攝食時間，甚至導致厭食行為。PICHAVAN等［26］研究發(fā)現(xiàn)，在溶解氧（3.5±0.3）mg·L-1條件下，大菱鲆幼魚的攝食量減半，溶氧低到一定閥值后，甚至完全停止攝食。在溶解氧濃度為1.0 mg·L-1時，海鱸（Dicentrarchus labrax）、南方鯰（Silurus meridionalis）、鯽幼魚的攝食量降低、運動量減少［27］。低氧同時還會影響魚類的捕食和反捕食行為，低氧條件下魚類緩慢的游泳速度和遲緩的反應能力會降低其捕食成功率，增加被捕食風險。LEFRANCOIS等［28］研究表明，金梭（Liza aurata）在溶氧飽和度降至10%時，逃避反應能力下降。

1.4 對魚類生理方面的影響

低氧會打破魚類與環(huán)境的平衡，引起魚體內正常生理狀態(tài)的紊亂，影響其正常的生理生化機制運作，誘發(fā)其產(chǎn)生應激反應，目前低氧脅迫對魚類的生理生化反應研究主要涉及呼吸代謝、細胞增殖凋亡［29］、免疫反應、內分泌系統(tǒng)、抗氧化能力、組織損傷［30-32］、滲透壓調節(jié)等方面。研究表明，鯉和暗紋東方鲀（T.obscurus）可以通過增加呼吸頻率來適應低氧環(huán)境。長期的低氧環(huán)境還會對魚類的呼吸器官結構產(chǎn)生影響，如鯉科魚類的鰓結構重塑［33］、鯊魚改變水流在腮中的灌注方式［34］、赤點石斑魚（Epinephelus akaara）增加腮小片數(shù)量［35］等。黑鯽［36］（Carassius carassius）、虹鱒［37］（Oncorhynchus mykiss）、 團 頭 魴［38］（Megalobrama amblvceohala）等通過增加紅細胞數(shù)量或加強血紅素和氧氣結合能力來適應低氧環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)西伯利亞鱘（Acipenser baerii）幼魚在低氧脅迫下，可較快增加血液紅細胞數(shù)量，并降低血紅蛋白質量濃度，以降低血氧親和力，來卸載更多氧氣供組織使用［39］。低氧脅迫嚴重時，魚類會由有氧代謝轉為暫時依賴無氧代謝，導致魚體內乳酸含量和乳酸脫氫酶活性升高，研究表明歐洲鰨［40］（Solea solea）在溶氧飽和度為6% ～12%時，血液、肌肉、肝臟組織中乳酸濃度均上升，其中血液乳酸濃度最高。在低氧條件下，大菱鲆的內分泌系統(tǒng)會受到明顯影響，血液中皮質醇、腎上腺素、去甲腎上腺素濃度明顯上升［41］。區(qū)又君等［32］和黃建盛等［31］發(fā)現(xiàn)，急性低氧脅迫會對軍曹魚（Rachycentron canadum）和卵形鯧鲹（Trachinotus ovatus）的肝臟、腎、心臟組織造成損傷，使機體功能紊亂，免疫力下降。魚類還能通過調節(jié)體內代謝相關酶的活性來適應低氧環(huán)境。缺氧環(huán)境中，大多數(shù)魚類的抗氧化相關酶（CAT、SOD、GPX、GP、GR、GST、G6PDH）活性會升高，以清除過多的活性氧自由基（ROS）。賈秀琪等［42］發(fā)現(xiàn)，在急性低氧脅迫下，河川沙塘鱧（Odontobutis potamophila）體內酶活性起初無明顯變化，但隨著缺氧時間延長，酶活性增強以抵抗脅迫環(huán)境。但也有些低氧情況會導致酶活力被抑制，如王曉雯等［39］發(fā)現(xiàn)低氧處理3 h的西伯利亞鱘肝臟和肌肉組織SOD、CAT、堿性磷酸酶活力均顯著低于正常溶氧組。

2 低氧脅迫對魚類影響的分子機理

在機體和細胞應對低氧的過程中，形成了大量蛋白分子參與的、精巧而復雜的調節(jié)機制。在整個應答體系中，低氧誘導因子（hypoxiainducible factor，HIF）是低氧信號最主要的調控者，在維持動態(tài)氧平衡和調節(jié)低氧條件下氧濃度的變化等方面發(fā)揮著重要的作用。其中，低氧誘導因子HIF-1α是一個最關鍵的轉錄因子，HIF-1α是在低氧環(huán)境下廣泛表達的真核細胞轉錄因子，可通過與下游一系列靶基因的結合，調控一些基因的轉錄來控制細胞低氧應答，輔助缺氧細胞代謝和生存需要，這些基因涉及糖代謝、鐵代謝、細胞分化及凋亡、紅細胞生成、血管再生以及體內pH值調節(jié)等，在調節(jié)新陳代謝、發(fā)育、細胞存活和增殖等方面都發(fā)揮著重要作用，影響機體的生理狀態(tài)。麥穗魚（Pseudorasbora parva）能在極低氧環(huán)境下生存，研究其HIF-1α的基因調控具有重要意義。孫玲玲［43］通過Western blot技術分析了8℃條件下低氧處理不同時間HIF-1α蛋白的表達情況。結果顯示，HIF-1α蛋白在缺氧6 h表達量明顯升高，24 h表達量下降，但仍明顯高于對照組，48 h后表達量進一步下降且低于對照水平。吳蓉蓉［44］研究了青藏高原裂腹魚亞科13種魚類的低氧相關主要基因分子進化情況，結果表明13個物種的HIF-α皆經(jīng)歷了正向選擇作用。劉莎莎［45］研究了脂多糖（lipopoly saccharide，LPS）和低氧對HIF-1α基因表達的調節(jié)，認為LPS和低氧在調節(jié)斑馬魚HIF-1a轉錄活性上存在一種協(xié)同機制。這種協(xié)同機制與魚類的生存環(huán)境密切相關，因此更有益于魚類的生存。LI等［46］研究表明，團頭魴低氧脅迫120 d后，會使其不同組織中HIF-1α/2α基因mRNA表達增加。RIMOLDI等［47］研究發(fā)現(xiàn)，河鱸（Perca fluviatilis）低氧脅迫1 h后，腦和肝臟中的HIF-1α基因表達增加，低氧脅迫15 d后，肌肉中HIF-1α基因表達顯著增加，但腦和肝臟中的HIF-1α基因表達變化不顯著。MOHINDRA等［48］研究顯示，低氧脅迫1 h或6 h后，印度鯰（Clarias batrachus）腦、肝和頭腎中的HIF-1α和HIF-2α基因表達顯著增加；而在自然條件下的長期低氧脅迫下，脾臟HIF-1α基因表達顯著增加，肌肉HIF-2α基因表達顯著增加。 為探索草魚（Ctebopharyngodon idella）鰓應答低氧脅迫的適應性及分子機制，并尋找起關鍵作用的蛋白質信息，徐湛寧［49］對草魚鰓組織在低氧脅迫下差異蛋白質進行了鑒定和功能分析研究。結果顯示：低氧脅迫后，草魚鰓組織中的Toll樣受體4、環(huán)氧化物水解酶1、異檸檬酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、GTP結合核蛋白、甘油醛-3-磷酸脫氫酶蛋白表達顯著上調，而角蛋白Ⅱ型細胞骨架8、細胞角蛋白I型、肌動蛋白相關蛋白3同源物、甲狀腺激素受體TRαA、線粒體ATP合酶β亞基、檸檬酸合酶、原肌球蛋白2、原肌球蛋白3蛋白表達顯著下調。其中發(fā)現(xiàn)6個蛋白質在低氧誘導因子1信號通路中存在。結果表明草魚鰓組織在應答低氧脅迫時涉及到能量產(chǎn)生、代謝、細胞結構、抗氧化、免疫、信號轉導等過程。

MicroRNA（miRNA）作為一類非編碼微小RNA，在低氧條件下對于調控細胞生存具有重要作用。何燕［50］研究發(fā)現(xiàn)低氧可引起miR-125c的上調表達，并發(fā)現(xiàn)miR-125c與HIF-1α的表達趨勢一致，推測miR-125c受到HIF-1α的轉錄激活；同時還發(fā)現(xiàn)miR-125c過表達后細胞發(fā)生凋亡，miR-125c的過表達會導致斑馬魚胚胎頭部、眼部、尾部出現(xiàn)明顯的凋亡細胞。

血紅素加氧酶-1（HO-1）是血紅素降解的起始酶和限速酶，具有抗炎、抗氧化、抗凋亡等生理作用。王琳琳［51］研究結果表明，低氧可以誘導HO-1基因在腦、肝和鰓等多個組織中的表達量增加。低氧條件下敲降斑馬魚HO-1基因，發(fā)現(xiàn)敲降組較對照組發(fā)育延遲。用斑馬魚HO-1 mRNA可以在部分程度上恢復該發(fā)育異?，F(xiàn)象。這些結果表明斑馬魚HO-1基因是低氧應答基因，在斑馬魚低氧適應過程中發(fā)揮重要作用。同時還發(fā)現(xiàn)斑馬魚HO-1基因的表達受HIFs的調節(jié)。

轉化生長因子-β1（TGF-β1）是一種多功能細胞因子，參與調節(jié)多種細胞活動，具有重要的生物學功能，也是一種低氧應答基因。侯少豐［52］研究發(fā)現(xiàn)低氧處理后發(fā)育延遲的斑馬魚胚胎中TGF-β1mRNA表達水平較常氧組顯著降低。TGF-β1的mRNA水平在斑馬魚成魚眼、腦、腮、心臟、肝臟、精巢和卵巢等多個組織器官中被低氧顯著誘導。該結果表明TGF-β1基因可能在魚類低氧適應方面發(fā)揮一定的保護作用。

胰島素樣生長因子結合蛋白（insulin-like growth factors binding protein-1，IGFBP-1）也是一種 低 氧 調 控 基 因， 丁 為 群［53］對 鰱（Hypophthalmichthys molitrix）的IGFBP-1進行了研究，發(fā)現(xiàn)IGFBP-1受胰島素和低氧誘導因子的調控。鰱IGFBP-1mRNA在肌肉、心臟、腦、腎臟、肝臟、腮和脾組織中均有表達，但是具有組織特異性。其中肝臟和心臟中表達量最高，肌肉次之，腦中的表達量最低。對成魚進行低氧脅迫實驗發(fā)現(xiàn)，低氧強烈誘導IGFBP-1mRNA的表達，可使肝臟中IGFBP-1的轉錄水平明顯上升。

WANG等［54］研究了半滑舌鰨（Cynoglossus semilaevis）血紅蛋白α1基因在短期低氧脅迫下的表達，發(fā)現(xiàn)在短期（5～120 min）以及36 h低氧脅迫后，血紅蛋白α1基因在心、肝臟、脾臟、腎臟、血液和腮腺中的表達量明顯升高，表明血紅蛋白α1基因的上調是半滑舌鰨應對低氧脅迫的一個重要分子組成。

3 低氧脅迫的營養(yǎng)調控與應對

β-葡聚糖作為一種免疫增強劑能提高魚類機體免疫力，增強對各種脅迫的耐受性。王永紅等［55］研究了β-葡聚糖對低氧脅迫下大黃魚（Larimichthys crocea）幼魚的保護作用及其機理，其研究表明，注射5 mg· kg-1（體質量）的β-葡聚糖可以緩解低氧脅迫對大黃魚幼魚的氧化損傷。其機理可能是β-葡聚糖可以通過提高抗氧化酶活性和基因表達水平來降低低氧脅迫造成的氧化損傷水平。β-葡聚糖可以降低低氧脅迫狀態(tài)下大黃魚的MDA含量，從而緩解其氧化損傷；同時，β-葡聚糖可以提高大黃魚的GSH水平，表明其可以增強大黃魚抗氧化能力。

已有資料表明，?；撬峋哂芯S持細胞功能穩(wěn)定的重要作用，可以增強細胞對缺氧的耐受能力，防止某些致病因素導致的細胞鈣超載和脂質過氧化損傷，改善因缺氧引起的組織能量代謝紊亂，改善細胞膜結構，延長其存活時間。魏智清等［56］研究發(fā)現(xiàn)，在14.5℃～17.5℃水溫下，5‰和10‰?；撬崛芤簩溗媵~耐缺氧能力有顯著增強作用。魏智清等［57］還研究發(fā)現(xiàn)，5‰牛磺酸溶液能顯著增強泥鰍抗缺氧能力。呂廣祺等［58］研究表明，?；撬岷途S生素C聯(lián)合作用，對麥穗魚的抗缺氧作用比單獨使用?；撬峄蚓S生素C的效果更好。

啤酒酵母提取物是一類富含蛋白質、核苷酸、多糖和抗氧化活性物質的營養(yǎng)素。彭凱等［59］研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加0.1% ～0.3%的啤酒酵母提取物可以提高花鱸（Lateolabrax japonicus）幼魚的抗低氧脅迫能力。其抗低氧脅迫的作用機理可能是通過啤酒酵母提取物中核苷酸和谷胱甘肽等活性物質激活機體抗氧化酶系統(tǒng)，減少自由基生成和脂質過氧化，起到抗氧化作用的效果。

γ-氨基丁酸（GABA）是動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內一種重要的抑制性氨基酸遞質，具有改善腦血液循環(huán)和保護腦缺氧等藥理作用。徐賀［60］研究表明，在建鯉（Cyprinus carpio var.Jian）配合飼料中添加適量丙氨酰-谷氨酰胺（Ala-Gln）和γ-氨基丁酸（GABA）能改善建鯉抗低氧脅迫能力。魏智清等［61］研 究 表 明，適 當 劑 量 的 γ-氨 基 丁 酸（GABA）、?；撬峒拌坭阶铀耗茱@著提高青鳉（Orgzias ladipes）的耐缺氧能力。GABA抗缺氧的機理可能是其具有突觸后抑制作用，可通過突觸后膜超極化減少離子內流，降低細胞代謝及氧消耗量，對缺氧損傷起到保護作用。

甘氨酸是魚類的一種非必須氨基酸，也是中樞神經(jīng)系統(tǒng)內一種重要的抑制性神經(jīng)遞質，具有細胞保護作用。精氨酸是魚類的一種必須氨基酸，對心血管系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有廣泛影響。李倩［62］研究了甘氨酸和精氨酸對草金魚、圓尾斗魚（Macropodus ocellatus）和中華鳑鲏（Rhodeus sinensis）抗缺氧能力的影響，結果表明：甘氨酸使用濃度為5.33～7.96μg·mL-1時可以顯著增強圓尾斗魚的抗缺氧能力，使用濃度為0.54～0.986μg·mL-1時可以顯著增強中華鳑鲏的抗缺氧能力；精氨酸使用濃度為14.13～14.89μg·mL-1時可以顯著增強草金魚的抗缺氧能力，使用濃度為8.93～10.65μg·mL-1時可以顯著增強中華鳑鲏的抗缺氧能力。甘氨酸對缺氧的保護作用的機理可能是減輕心肌細胞膜去極化，起到保護心肌細胞的作用。精氨酸對缺氧的保護作用的機理可能是可增加體內NO的合成量，可使因急性缺氧導致的NO下降重新升高。

陳君等［63］研究發(fā)現(xiàn)，10μmol·L-1的p38絲裂原激活蛋白激酶（MAPK）抑制劑可明顯改善斑馬魚幼魚缺氧后復氧腦損傷行為學改變，減少腦細胞凋亡，有較好的缺氧后復氧的腦保護作用。MAPK對缺氧的腦保護作用的機理可能是通過上調Bcl-2、下調Bax及Caspase-3的表達來減少腦細胞凋亡。

夏彬彬等［64］基于斑馬魚急性模型實驗，對五環(huán)三萜類化合物的抗缺氧活性進行了篩選評價，結果表明，三萜類苷元（AA、MA、UA和GA）具有抗缺氧作用，且烏蘇烷型三萜（AA、MA和UA）的抗缺氧作用更明顯。但其中具體的抗缺氧機制還需要進一步研究。

葛根素是中藥葛根中提取的一種異黃酮，具有擴張冠狀動脈、清除自由基等作用；姜黃素主要存在于姜科等植物的根莖中，是常用中藥姜黃等的主要有效化學成分，研究表明其具有抗氧化和線粒體保護作用。任倩妍［65］研究了通過腹腔注射葛根素和姜黃素對大彈涂魚（Boleophthalmus pectinirostris）低氧生理應激的緩釋作用，結果表明葛根素和姜黃素能夠緩解低氧脅迫對大彈涂魚生理造成的負面影響。紅景天是一種傳統(tǒng)的中藥，具有抗缺氧、抗疲勞的功效。范能全等［66］研究了紅景天對斑馬魚耐低氧能力的影響，結果表明，經(jīng)低濃度的紅景天處理后的斑馬魚耐低氧能力增強，顯示紅景天對魚類有一定的抗缺氧的效果。

當前，隨著分子生物學技術的快速發(fā)展，魚類低氧應激相關研究也在不斷深入，并已經(jīng)從對低氧脅迫下魚類行為和生理變化規(guī)律的探索深入到分子機制研究層次。目前，越來越多的低氧脅迫相關基因和調節(jié)通路被發(fā)現(xiàn)，這為魚類抗低氧脅迫能力研究提供了重要的理論依據(jù)。同時，營養(yǎng)調控和應對策略研究也在豐富和發(fā)展，下一步應更加關注營養(yǎng)調控的機理研究、區(qū)分營養(yǎng)調控物質的魚種特異性和普適性，以及多種營養(yǎng)調控物質的聯(lián)合調控效果和作用機制等方面。