饑餓脅迫和再投喂對(duì)俄羅斯鱘形體和血液指標(biāo)的影響

鹿王成志 蒲紅宇 王曉雯 朱華

摘?要：為探討?zhàn)囸I脅迫對(duì)俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）形體和血液生化指標(biāo)的影響，以室內(nèi)養(yǎng)殖俄羅斯鱘為研究對(duì)象進(jìn)行饑餓脅迫和再投喂實(shí)驗(yàn)，分別在饑餓7、14、21、28 d和恢復(fù)投喂后20 d，分析形體和血液指標(biāo)變化情況。研究發(fā)現(xiàn)，饑餓脅迫和復(fù)投喂過(guò)程中，俄羅斯鱘體長(zhǎng)和體質(zhì)量變化不顯著，肝指數(shù)和肥滿(mǎn)度顯著下降（P<0.01），肝質(zhì)量在短期饑餓脅迫后相對(duì)穩(wěn)定，而隨著饑餓時(shí)間延長(zhǎng)顯著下降（P<0.01）。饑餓脅迫條件下，俄羅斯鱘血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶活性以及總蛋白和白蛋白含量保持穩(wěn)定。饑餓脅迫和再投喂過(guò)程中，血清肌酐和尿素顯著下降（P<0.01），長(zhǎng)期饑餓脅迫和復(fù)投喂后甘油三酯水平顯著下降（P<0.01）。結(jié)果表明，饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘肝臟的影響主要表現(xiàn)為肝質(zhì)量和肝指數(shù)下降，肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)未受損傷，肝臟合成貯存功能未受影響;饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘能量代謝的影響主要體現(xiàn)在嘌呤代謝、肌肉代謝和脂肪代謝過(guò)程。

關(guān)鍵詞：俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）饑餓脅迫;形體指標(biāo);血液生化指標(biāo)

俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedtii）屬鱘形目，鱘科，鱘屬，為營(yíng)底棲生活的冷水性魚(yú)類(lèi)[1]。鱘魚(yú)是目前世界上最古老的魚(yú)類(lèi)之一，距今已有兩億多年的歷史，素有“活化石”之稱(chēng)。鱘魚(yú)渾身上下都是寶，其卵做成的魚(yú)子醬有“黑色黃金”的美譽(yù)[2]。我國(guó)自20世紀(jì)90年代開(kāi)展鱘魚(yú)人工養(yǎng)殖研究，目前，隨著鱘魚(yú)養(yǎng)殖技術(shù)的推廣，我國(guó)鱘魚(yú)商品魚(yú)年產(chǎn)量占世界總養(yǎng)殖產(chǎn)量的80%左右，成為世界上最重要的鱘魚(yú)生產(chǎn)大國(guó)[3]。

人工養(yǎng)殖過(guò)程中，魚(yú)類(lèi)體型大小差異、養(yǎng)殖密度過(guò)大、投喂飼料成分不當(dāng)、投喂密度不均等因素都會(huì)造成魚(yú)類(lèi)饑餓現(xiàn)象[4]。目前，關(guān)于養(yǎng)殖過(guò)程中鱘魚(yú)受饑餓影響的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究以俄羅斯鱘為研究對(duì)象，探討?zhàn)囸I脅迫和復(fù)投喂對(duì)俄羅斯鱘形體指標(biāo)和血液生化指標(biāo)的影響，旨在豐富俄羅斯鱘生理學(xué)的基礎(chǔ)指標(biāo)，為俄羅斯鱘的健康養(yǎng)殖提供科學(xué)依據(jù)。

1?材料和方法

1.1?實(shí)驗(yàn)材料

俄羅斯鱘在北京市水產(chǎn)科學(xué)研究所鱘魚(yú)養(yǎng)殖室養(yǎng)殖。挑選體長(zhǎng)相近、體重均一的活潑健康個(gè)體用于實(shí)驗(yàn)。隨機(jī)挑選40條俄羅斯鱘，轉(zhuǎn)移到1.8 m×1 m×0.6 m養(yǎng)殖箱內(nèi)，馴化14 d后，進(jìn)行28 d饑餓脅迫處理，28 d后恢復(fù)投喂。養(yǎng)殖箱保持不間斷自動(dòng)水循環(huán)，水溫（4±2）℃，pH 值7.5±0.5。

1.2?實(shí)驗(yàn)方法

樣本采集：分別在饑餓脅迫第0、7、14、21、28 d，以及恢復(fù)喂食第20 d時(shí)，隨機(jī)取3尾俄羅斯鱘，立即用MS-222（Sigma，CAS 886-86-2）溶液麻醉，無(wú)菌注射器尾靜脈采血2 mL。血液樣本室溫下靜置1 h，4 ℃過(guò)夜，隨后3 000 r/min離心5 min，吸取上層血清，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

形體指標(biāo)檢測(cè)：采血前對(duì)用于采樣的俄羅斯鱘進(jìn)行稱(chēng)重，測(cè)量全長(zhǎng)，其中全長(zhǎng)是指從吻端至尾鰭未端的長(zhǎng)度。采血后進(jìn)行解剖，記錄內(nèi)臟器官總質(zhì)量和肝臟質(zhì)量，計(jì)算形體指標(biāo)。其中：

肥滿(mǎn)度=體質(zhì)量/全長(zhǎng)

臟體比=內(nèi)臟質(zhì)量/體質(zhì)量

肝體比=肝質(zhì)量/體質(zhì)量×100

能量含量（kJ/g）=脂肪（g）×39.5（kJ/g）+蛋白質(zhì)（g）×23.6（kJ/g）

水分含量用常壓干燥法（GB/T 5009.3-2003）測(cè)定，粗蛋白含量用微量凱氏定氮法（GB/T 5009.5-2003）測(cè)定，粗脂肪含量用全脂肪法（GB/T 5009.6-2003）測(cè)定，灰分含量用灼燒稱(chēng)重法（GB/T 5009.3-2003）測(cè)定。

血清葡萄糖、甘油三酯、膽固醇、尿素、尿酸、肌酐、總蛋白和白蛋白含量采用自動(dòng)生化分析儀（貝克曼，Cx-4）測(cè)定。谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶等酶活力的檢測(cè)，采用試劑盒法，試劑盒購(gòu)買(mǎi)自南京建成生物有限公司。

1.3?統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。單因素方差分析法進(jìn)行組間顯著性分析，Duncans方法進(jìn)行事后多重檢驗(yàn)，P<0.05 為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2?實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1?俄羅斯鱘形體指標(biāo)的變化分析

饑餓脅迫和恢復(fù)投喂期間，俄羅斯鱘全長(zhǎng)和體質(zhì)量變化不顯著。體重變化不顯著。肝質(zhì)量在饑餓脅迫21 d和28 d時(shí)顯著下降（P<0.05），恢復(fù)投喂20 d后有所回升。肝指數(shù)在饑餓脅迫7 d開(kāi)始顯著下降（P<0.05），28 d后極顯著低于對(duì)照組（P<0.01）;值得注意的是，恢復(fù)投喂20 d后肝指數(shù)依然顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。肥滿(mǎn)度在饑餓脅迫7 d后開(kāi)始顯著下降（P<0.05），隨后在饑餓脅迫期以及恢復(fù)投喂后20 d時(shí)依然極顯著低于對(duì)照組（P<0.01）。研究結(jié)果表明，饑餓脅迫顯著影響俄羅斯鱘肝指數(shù)和肥滿(mǎn)度。見(jiàn)表1。

2.2?俄羅斯鱘肝臟酶活性變化分析

在饑餓脅迫和恢復(fù)喂食階段，俄羅斯鱘血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）活性在恢復(fù)投喂后20 d后極顯著低于對(duì)照組水平（P<0.01）。堿性磷酸酶（ALP）活性在第14 d，21 d，28 d顯著高于對(duì)照組水平（P<0.01），在恢復(fù)投喂后極顯著低于對(duì)照組水平（P<0.01）。谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）在實(shí)驗(yàn)第7 d，第14 d相比實(shí)驗(yàn)開(kāi)始顯著高于對(duì)照組（P<0.05）。饑餓脅迫和恢復(fù)投喂后血清總蛋白和白蛋白含量維持穩(wěn)定，沒(méi)有明顯變化。結(jié)果表明，饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘AST、ALT和ALP酶活性有顯著影響，對(duì)血清總蛋白和白蛋白含量沒(méi)有顯著影響。見(jiàn)表2。

2.3?俄羅斯鱘能量代謝指標(biāo)的變化分析

饑餓脅迫處理中和恢復(fù)投喂后20 d時(shí)，俄羅斯鱘血糖含量維持穩(wěn)定，表明饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘血糖含量沒(méi)有顯著影響。饑餓脅迫14 d后尿素含量顯著下降，在恢復(fù)投喂20 d后依然顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。饑餓脅迫處理過(guò)程中血清中肌酐含量極顯著低于對(duì)照組（P<0.01），恢復(fù)投喂20 d后依然顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。饑餓脅迫前期，甘油三酯含量變化不顯著，饑餓28 d和恢復(fù)投喂20 d時(shí)甘油三酯含量顯著低于對(duì)照組（P<0.05）。饑餓脅迫和恢復(fù)投喂后，乳酸脫氫酶第14 d顯著高于對(duì)照組（P<0.05），活性在恢復(fù)投喂20 d后極顯著低于對(duì)照組水平（P<0.01）。尿酸除了第14 d之外，都低于對(duì)照組水平，饑餓脅迫28 d與恢復(fù)投喂后含量顯著低于對(duì)照組（P<0.01）。見(jiàn)表3。

3?討論

3.1?饑餓脅迫和再投喂影響俄羅斯鱘形體指標(biāo)

魚(yú)類(lèi)的肥滿(mǎn)度在很大程度上決定了魚(yú)類(lèi)的品質(zhì)好壞，從而影響其商品價(jià)值。闡明饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘肥滿(mǎn)度等形體指標(biāo)的影響，對(duì)俄羅斯鱘的人工養(yǎng)殖有重要的指導(dǎo)意義。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著饑餓時(shí)間的延長(zhǎng)，俄羅斯鱘的肥滿(mǎn)度逐漸下降，饑餓14 d后肥滿(mǎn)度下降31.25%。饑餓28 d并恢復(fù)投喂后相比初始值依然下降了34.37%。研究報(bào)道，西洋鮭魚(yú)（Salmo salar）經(jīng)饑餓83 d后體重降低11.3%[5]。刀鱭（Coilia nasus）饑餓20 d體重降低3.8%，肥滿(mǎn)度下降23.33%[6]。鳙（Aristichthys nobilis）饑餓25 d后肥滿(mǎn)度下降34.45%[7]。結(jié)果表明，俄羅斯鱘的饑餓耐受能力明顯低于大西洋鮭、刀鱭和鳙等。

肝臟是魚(yú)類(lèi)重要的代謝器官，也是主要的營(yíng)養(yǎng)儲(chǔ)藏器官，在營(yíng)養(yǎng)不良時(shí)，肝質(zhì)量將發(fā)生顯著變化。本研究發(fā)現(xiàn)，饑餓28 d后俄羅斯鱘肝質(zhì)量下降65.24%，肝指數(shù)下降60.75%，表明長(zhǎng)期饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘肝質(zhì)量具有顯著影響，這可能與肝臟是俄羅斯鱘儲(chǔ)能器官有關(guān)。

3.2?饑餓脅迫和再投喂下俄羅斯鱘肝臟功能變化

血清生化指標(biāo)的變化是魚(yú)類(lèi)生理狀態(tài)最重要的指示因子，血清酶活性影響?hù)~(yú)類(lèi)多種生化反應(yīng)過(guò)程，因此血清酶活性可以用于評(píng)估魚(yú)類(lèi)生理狀態(tài)。其中，AST、ALT和ALP酶活性變化是細(xì)胞膜損傷的敏感性分子標(biāo)志物[8]。AST、ALT分別參與氨基酸和碳水化合物的三羧酸循環(huán)，ALP在水生動(dòng)物骨骼組織礦物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中發(fā)揮重要作用，其活性的變化表征肝功能的變化[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，在饑餓脅迫階段，俄羅斯鱘血清ALT活性幾乎不變，AST與ALP活性有較大提升，但是在恢復(fù)投喂之后都下降，其中ALT與ALP顯著下降。表明饑餓脅迫后再投喂的俄羅斯鱘肝臟功能可以恢復(fù)正常，這可能是由于28 d饑餓脅迫尚不造成俄羅斯鱘肝臟細(xì)胞結(jié)構(gòu)水平的損傷。

血清總蛋白和白蛋白主要由肝臟合成[10]，其含量變化反映了肝臟的合成和貯備功能。一般認(rèn)為，饑餓會(huì)導(dǎo)致血清總蛋白和白蛋白含量下降[11-12]。然而近來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，饑餓條件下魚(yú)類(lèi)血清總蛋白和白蛋白含量變化具有物種特異性。錢(qián)云霞等[13]研究發(fā)現(xiàn)，養(yǎng)殖鱸魚(yú)血清總蛋白和白蛋白隨著饑餓時(shí)間的延長(zhǎng)，表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)。本研究發(fā)現(xiàn)，饑餓脅迫期間俄羅斯鱘血清總蛋白和白蛋白含量沒(méi)有顯著變化，表明長(zhǎng)期饑餓脅迫（28 d）對(duì)俄羅斯鱘肝臟合成貯備功能沒(méi)有顯著影響。

3.3?饑餓脅迫和再投喂影響俄羅斯鱘魚(yú)能量代謝

尿素是魚(yú)類(lèi)嘌呤代謝的最終代謝產(chǎn)物[14-15]。嘌呤代謝生成尿酸，在尿酸氧化酶的作用下被氧化生成尿囊素，然后經(jīng)尿囊素酶作用生成尿囊酸。對(duì)大多數(shù)魚(yú)類(lèi)，尿囊酸還需經(jīng)尿囊酸酶的作用水解生成尿素而排出體外[16]。因此血清尿素和尿酸含量可以反映俄羅斯鱘嘌呤代謝情況。饑餓脅迫下俄羅斯鱘尿素含量顯著下降，表明饑餓脅迫可能導(dǎo)致俄羅斯鱘嘌呤代謝能力下降。

肌酐是肌酸和磷酸肌酸代謝最終產(chǎn)物，肌酸主要通過(guò)不可逆的非酶脫水反應(yīng)緩緩地生成肌酐，再釋放到到血液中，血清肌酐含量反映肌肉代謝情況，表明體內(nèi)含氮性代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生[17]。饑餓脅迫下俄羅斯鱘血清肌酐含量顯著下降，表明饑餓脅迫導(dǎo)致俄羅斯鱘肌肉代謝能力下降，該結(jié)果可能進(jìn)一步導(dǎo)致肌肉活動(dòng)減少。

甘油三酯是長(zhǎng)鏈脂肪酸和甘油形成的脂肪分子。脂肪組織中的甘油三酯在一系列脂肪酶的作用下，分解生成甘油和脂肪酸，并釋放入血液供其它組織利用。本研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期饑餓脅迫（28 d）下，俄羅斯鱘血清甘油三酯水平顯著下降。該結(jié)果表明，饑餓脅迫下俄羅斯鱘可能持續(xù)利用體內(nèi)存儲(chǔ)的脂肪為機(jī)體提供能量，饑餓持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，存儲(chǔ)脂肪含量下降，可利用的甘油三酯含量降低，俄羅斯鱘難以通過(guò)脂肪代謝為機(jī)體提供充足能量。復(fù)投喂20 d后甘油三酯水平保持繼續(xù)下降趨勢(shì)，表明俄羅斯鱘體內(nèi)脂肪的合成和存儲(chǔ)是一個(gè)緩慢的過(guò)程，長(zhǎng)期饑餓后難以通過(guò)短暫投喂恢復(fù)正常水平。血清甘油三酯含量變化進(jìn)一步解釋了饑餓期間俄羅斯鱘肥滿(mǎn)度持續(xù)下降的原因。

4?結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)中研究了饑餓脅迫對(duì)俄羅斯鱘形體指標(biāo)和血液指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期饑餓脅迫俄羅斯鱘體長(zhǎng)和體質(zhì)量的影響較小，但是導(dǎo)致肝質(zhì)量和肝指數(shù)下降，肝臟在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上和合成貯存功能上沒(méi)有顯著變化。饑餓脅迫顯著影響俄羅斯鱘能量代謝，長(zhǎng)期饑餓脅迫后嘌呤代謝和肌肉代謝能力下降。饑餓脅迫過(guò)程中俄羅斯鱘大量消耗脂肪，導(dǎo)致甘油三酯含量大幅下降。

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（收稿日期：2020-10-13）