水產(chǎn)動物?；钸\輸中環(huán)境脅迫應(yīng)激及生理調(diào)控機制的研究進(jìn)展

謝 晶，王 琪

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，食品科學(xué)與工程國家級實驗教學(xué)示范中心，上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心，上海 201306）

隨著人們對鮮活水產(chǎn)動物的需求日益增大，其運輸量也越來越大。保活運輸是保證水產(chǎn)動物鮮活出售的重要方法，但在保活運輸過程中水產(chǎn)動物易受環(huán)境影響導(dǎo)致機體產(chǎn)生不適，因此，對于?；钸\輸最大的挑戰(zhàn)是減小外界環(huán)境脅迫因素所引起的水產(chǎn)動物應(yīng)激反應(yīng)。環(huán)境脅迫會影響水產(chǎn)動物正常的生理狀態(tài)，水產(chǎn)動物因機體耗能過多而處于疲勞狀態(tài)，會使其品質(zhì)和食用口感下降[1]，且持續(xù)的高強度環(huán)境脅迫可能會直接使水產(chǎn)動物死亡，從而導(dǎo)致經(jīng)濟損失。近年來，研究人員一直致力于研究水產(chǎn)動物?；钸\輸過程中的應(yīng)激反應(yīng)及產(chǎn)生機制，以及應(yīng)激反應(yīng)對其免疫系統(tǒng)的影響，進(jìn)而采取行之有效的應(yīng)激安撫方案[2-3]。因此，本文通過分析水產(chǎn)動物?；钸\輸過程中不同脅迫因素交互影響所引起的水產(chǎn)動物應(yīng)激程度及生理和健康情況的變化，為緩解?；钸\輸中水產(chǎn)動物脅迫應(yīng)激反應(yīng)、探究有效的應(yīng)激安撫方案、提高水產(chǎn)動物運輸存活率等相關(guān)研究提供參考。

1 環(huán)境脅迫因素

環(huán)境脅迫應(yīng)激是外部環(huán)境對水產(chǎn)動物所處生存狀態(tài)產(chǎn)生的壓力，它使水產(chǎn)動物機體內(nèi)的器官和組織產(chǎn)生應(yīng)答機制：響應(yīng)環(huán)境脅迫的變化并使水產(chǎn)動物正常的生理機能發(fā)生紊亂，從而產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)[4]。水產(chǎn)動物在保活運輸過程中易受到外界環(huán)境的影響而引發(fā)機體不同程度的損傷，隨著脅迫程度的加深會使水產(chǎn)動物機體耗能過多，從而導(dǎo)致其免疫系統(tǒng)受到抑制。由于個體之間存在差異性，部分水產(chǎn)動物可通過自身調(diào)節(jié)環(huán)境脅迫所引起的應(yīng)激反應(yīng)再次實現(xiàn)體內(nèi)新陳代謝平衡，而對于體質(zhì)較弱的群體，若脅迫強度超過水產(chǎn)動物機體本身可調(diào)控的閾值，則會導(dǎo)致水產(chǎn)動物新陳代謝失衡，生理狀態(tài)紊亂，最終機體發(fā)生死亡[5]。水產(chǎn)動物?；钸\輸中的環(huán)境脅迫因素大致可以分為以下幾個方面：組織缺氧脅迫、酸堿及氨氮脅迫、鹽濃度及溫度脅迫、密度脅迫、機械損傷脅迫。

1.1 組織缺氧脅迫

在水產(chǎn)動物長距離保活運輸過程中需要提供充足的氧氣，否則供氧不足會引起組織缺氧脅迫應(yīng)激。該脅迫會影響水產(chǎn)動物很多重要的生理和生化過程，導(dǎo)致水產(chǎn)動物組織形態(tài)結(jié)構(gòu)、耗氧率、呼吸代謝、個體行為以及免疫應(yīng)答等多方面發(fā)生改變，影響機體各個系統(tǒng)發(fā)揮正常功能[6-7]。水產(chǎn)動物在?；钸\輸中若長期暴露于缺氧脅迫環(huán)境中會加速其肝臟的氧化應(yīng)激且嚴(yán)重?fù)p害其免疫系統(tǒng)，甚至可能會直接造成水產(chǎn)動物死亡[8-9]。王曉雯等[10]發(fā)現(xiàn)低氧脅迫影響了西伯利亞鱘幼魚肝臟、肌肉的抗氧化應(yīng)激及能量代謝相關(guān)酶的活力，抑制了其免疫機能和抗病能力，且死亡率隨著低氧脅迫強度的增大而升高。胡利雙[11]測定鰱魚經(jīng)不同時間自發(fā)呼吸低氧脅迫后生理生化指標(biāo)和組織氧化應(yīng)激指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)組織缺氧脅迫會引起鰱魚機體組織生理功能發(fā)生障礙，引發(fā)氧化應(yīng)激反應(yīng)，嚴(yán)重時會直接造成其組織器官的不可逆損傷甚至導(dǎo)致鰱魚死亡。Li Mengxiao等[12]在羅非魚對于組織缺氧脅迫的代謝適應(yīng)機制中，發(fā)現(xiàn)其體內(nèi)的碳水化合物可緩解短期組織缺氧脅迫所帶來的應(yīng)激反應(yīng)，而脂質(zhì)對于長期組織缺氧脅迫所引起的應(yīng)激有一定的緩解作用。因此，在水產(chǎn)動物?；钸\輸前，可適當(dāng)喂養(yǎng)碳水化合物和脂肪含量較高的魚餌，以減緩?fù)饨绛h(huán)境改變所引起的應(yīng)激反應(yīng)。

1.2 酸堿及氨氮脅迫

pH值、氨氮含量是衡量水質(zhì)好壞的重要指標(biāo)，在?；钸\輸過程中異常的pH值和氨氮含量會對水產(chǎn)動物的生理狀況及抗病能力有顯著影響[13]。氨對水產(chǎn)動物有毒，大部分水產(chǎn)動物雖然對氨有一定的耐受性[14]，但是隨著氨氮脅迫時間的延長和強度的增加，過高或過低pH值的水環(huán)境都會影響水產(chǎn)動物的能量代謝、免疫指標(biāo)、組織器官以及存活率等。

氨氮是水產(chǎn)動物?；钸\輸中最有毒性的主要污染物質(zhì)，水產(chǎn)動物自身的代謝物質(zhì)以及體表的黏液則是水體中氨氮的主要來源[15]。氨氮以非離子氨的形式進(jìn)入血液，使血液中紅細(xì)胞攜氧能力下降從而造成機體組織缺氧[16]，氨氮還通過侵襲鰓表皮黏膜細(xì)胞、腸黏膜細(xì)胞和神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)，破壞水產(chǎn)動物的肝腎功能并導(dǎo)致其內(nèi)臟充血，嚴(yán)重時可以造成水產(chǎn)動物死亡和昏迷[17]。封琦等[18]研究氨氮脅迫對中華鳑鲏的毒性效應(yīng)，結(jié)果表明中華鳑鲏在短時間內(nèi)對高濃度氨氮具有一定的耐受性，但是氨氮脅迫時間的延長會使其免疫系統(tǒng)逐漸受到抑制。唐首杰[19]、徐楊[20]等對‘新吉富’羅非魚也做了相關(guān)研究，結(jié)果表明其幼魚在氨氮脅迫前期也具有一定的耐受性，隨著氨氮濃度增加并超出機體組織所能耐受的閾值后，高濃度氨氮對其血液生理生化以及肝臟的酶活力有顯著影響，并且其抗應(yīng)激能力和免疫系統(tǒng)逐漸受到抑制。

不同種類的水產(chǎn)動物都有其適宜生長的最佳pH值，超過這個范圍會發(fā)生酸中毒或者堿中毒，甚至?xí)?dǎo)致水產(chǎn)動物死亡。pH值過低會使魚蟹鰓部受到腐蝕，導(dǎo)致機體呼吸代謝紊亂，且隨著血液酸性的增強會導(dǎo)致水產(chǎn)品發(fā)生酸中毒反應(yīng)。通常酸性水體的特點是水中的溶氧量正常，但魚的行為表現(xiàn)為缺氧引起的浮在水面。Goss等[21]發(fā)現(xiàn)魚類在酸性環(huán)境條件下電解質(zhì)遭到破壞，魚體血液中Na+濃度嚴(yán)重低于正常水平，同時會影響紅細(xì)胞的載氧能力以及免疫能力、吞噬細(xì)胞和肝組織超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活力。pH值升高也會對水產(chǎn)動物造成不同程度的損傷，同時由于機體呼吸代謝導(dǎo)致水體中氨氮不斷累積，pH值與氨氮脅迫交互影響，使氨氮毒性增強，此過程循環(huán)往復(fù)，致使水產(chǎn)動物腮腎組織與肝胰臟組織受損，呼吸困難，最終導(dǎo)致水產(chǎn)動物氨中毒，甚至出現(xiàn)死亡。因此，在水產(chǎn)動物保活運輸過程中應(yīng)實時監(jiān)測水中的氨氮比和pH值，實時優(yōu)化水質(zhì)是保證水產(chǎn)動物運輸存活率的關(guān)鍵。

1.3 鹽濃度及溫度脅迫

在水產(chǎn)動物?；钸\輸過程中，溫度和鹽濃度是誘發(fā)運輸應(yīng)激的主要應(yīng)激源。由于不同水產(chǎn)動物之間具有差異性，都有其各自最適宜的生存溫度和鹽濃度，過高或過低的溫度、鹽濃度會引發(fā)魚體應(yīng)激反應(yīng)和一系列的生理變化，影響水產(chǎn)動物代謝反應(yīng)速率、使體內(nèi)環(huán)境失衡、免疫功能和抗損傷能力下降甚至出現(xiàn)死亡。一般通過測定魚體血清中皮質(zhì)醇、血糖含量變化來評價魚體發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)的程度，進(jìn)而評價魚類生理的健康狀況[22]。

溫度脅迫分為高溫脅迫和低溫脅迫，當(dāng)水產(chǎn)動物處于溫度脅迫前期時，機體為抵御脅迫應(yīng)激而釋放激素，若溫度脅迫程度較低，此時機體對脅迫可能會表現(xiàn)出一定的適應(yīng)性，但脅迫溫度若與水產(chǎn)動物適宜的生存溫度相差較大，隨脅迫時間的延長水產(chǎn)動物呼吸代謝系統(tǒng)則會紊亂，其免疫系統(tǒng)受到抑制，嚴(yán)重時可導(dǎo)致死亡。李慶昌等[23]發(fā)現(xiàn)大黃魚在33 ℃高溫脅迫下有較強烈的應(yīng)激反應(yīng)，且其體內(nèi)皮質(zhì)醇、血糖和乳酸含量顯著升高，在高溫脅迫中機體逐漸出現(xiàn)死亡現(xiàn)象。管敏等[24]發(fā)現(xiàn)在低溫脅迫下史氏鱘幼魚的抗氧化指標(biāo)、免疫指標(biāo)和肝臟機能都受到不同程度的影響，表明低溫脅迫抑制其抗氧化防御系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常功能。

吳波等[22]研究了溫度和鹽相對含量兩個因素對石斑魚有水保活運輸應(yīng)激的影響，表明過低鹽相對含量（5‰）和過高鹽相對含量（40‰）均會誘發(fā)石斑魚產(chǎn)生劇烈的應(yīng)激反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)在溫度為15 ℃時，鹽相對含量為10‰～20‰條件下有水?；钸\輸石斑魚存活率最高。目前有研究發(fā)現(xiàn)鯉魚在質(zhì)量濃度9 g/L NaCl的有水?；钸\輸中存活率明顯升高[25]，但是Gomes等[26]研究發(fā)現(xiàn)增加巨舌滑魚幼魚在運輸時水體中的鹽濃度，不僅沒有緩解應(yīng)激反應(yīng)而且會引起其幼魚的滲透壓失衡，當(dāng)鹽濃度超過一定范圍時，魚類的耗氧量明顯增加。由于大多數(shù)水產(chǎn)動物生活的水環(huán)境與自身體液滲透壓不等，所以維持其體內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)非常重要，可以通過維持體內(nèi)的水分與鹽濃度平衡達(dá)到機體體液平衡的穩(wěn)態(tài)。水產(chǎn)動物內(nèi)的滲透調(diào)節(jié)失衡可引起機體功能的紊亂甚至死亡[27]。因此，淡水魚在有水?；钸\輸中可以根據(jù)實際運輸情況適當(dāng)增加水體的鹽濃度，且隨著運輸時間的延長水中的溶氧量會不斷減少，可適當(dāng)采取降溫、曝氣等措施[28]。目前，對于水產(chǎn)品有水?；钸\輸中溫度或鹽濃度的單因素實驗已有大量研究，但溫度和鹽濃度兩個因素對水產(chǎn)品交互影響的研究相對較少。

1.4 密度脅迫

適宜的運輸密度既可以保證運輸質(zhì)量又可以降低運輸成本，雖然高密度運輸可以提高水體的利用率，但會加快氧氣的消耗和二氧化碳的生成，且在保活運輸過程中由于個體擁擠碰撞會造成機體損傷，而引起的水產(chǎn)生物應(yīng)激反應(yīng)會影響其生理狀況和免疫防御功能，使其不能維持正常的生理狀態(tài)[29]。熊梅等[30]在水溫（17.0±0.5）℃下，研究密度脅迫對草魚的影響，檢測血清皮質(zhì)醇水平、肌肉質(zhì)構(gòu)特性以及NRF2、HSP70和UPS相關(guān)基因的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)密度脅迫使草魚產(chǎn)生明顯的應(yīng)激反應(yīng)，對草魚肌肉質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生了顯著影響，同時提高了其肌肉泛素-蛋白酶體系統(tǒng)的活性。殷述亭等[31]通過觀察大菱鲆在密度脅迫下免疫效果和應(yīng)激指標(biāo)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)5 kg/m3為最佳密度。張偉等[32]研究大黃魚運輸?shù)倪m宜條件是運輸密度不超過8 kg/m3、鹽相對含量為5‰。胡培培等[33]發(fā)現(xiàn)密度脅迫影響鲌翹嘴苗種生化和理化指標(biāo)，運輸時間為10 h時最適運輸密度為47～54 kg/m3。由于不同水產(chǎn)動物之間存在個體差異性，因此針對不同種類的水產(chǎn)動物研究其最適宜的運輸密度是很有必要的。目前關(guān)于密度脅迫的研究主要集中在對水產(chǎn)動物血液生理生化、生理代謝和免疫系統(tǒng)等方面的影響[34]。而對于密度脅迫中水產(chǎn)動物能量代謝的生理調(diào)控機制以及導(dǎo)致免疫力降低的具體原因還有待進(jìn)一步研究。

1.5 機械損傷脅迫

水產(chǎn)動物在保活運輸中的機械損傷脅迫應(yīng)激包括搬運、噪音、振動以及運輸過程中個體之間相互碰撞導(dǎo)致機體產(chǎn)生的一系列脅迫反應(yīng)。如在魚類保活運輸過程中由于鱗片和黏液的物理磨損可能會降低魚對環(huán)境脅迫的耐受力、免疫性能和抗疾病能力，從而降低水產(chǎn)動物的品質(zhì)和運輸存活率。一般通過機體內(nèi)血液生理生化指標(biāo)的變化來評定水產(chǎn)動物?；钸\輸中機械損傷脅迫所帶來的影響[15,35]。Zhang Yonggang等[36]發(fā)現(xiàn)捕撈脅迫會對紅鯽魚的新陳代謝和免疫等機能造成影響，脅迫時間越長、強度越大，對其機能抑制越大。王文博等[37]在虹鱒魚的搬運、振動以及噪音中，發(fā)現(xiàn)外力脅迫抑制了虹鱒魚體內(nèi)肝臟糖原和脂類的合成，而溶菌酶變化波動較小，這種現(xiàn)象可能與分泌或合成的機制不同有關(guān)。張宇雷等[38]探索了振動脅迫對斑石鯛的適應(yīng)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其皮質(zhì)醇和腎上腺素含量明顯上升，而機體內(nèi)肌糖原和肝糖原含量無顯著性變化，這表明短時振動脅迫所引起的機體應(yīng)激反應(yīng)較小，但是持續(xù)且高強度的振動脅迫則會引起斑石鯛神經(jīng)興奮并產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。因此，為減緩機械損傷脅迫所造成的應(yīng)激反應(yīng)，確定適宜的運輸密度、優(yōu)化保活運輸設(shè)備極其重要。

2 環(huán)境脅迫誘導(dǎo)的生理調(diào)控機制

Piekering[39]把魚類對環(huán)境脅迫所引起應(yīng)激反應(yīng)的適應(yīng)性分為三級：一級反應(yīng)為魚體內(nèi)釋放激素之后機體作出不同程度的反應(yīng)，包括血清皮質(zhì)醇水平的變化（如皮質(zhì)醇和腎上腺素上升），屬神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)；二級反應(yīng)是由于神經(jīng)內(nèi)分泌反應(yīng)引起的蛋白質(zhì)表達(dá)變化，如熱休克蛋白（heat shock proteins，HSPs）、呼吸系統(tǒng)、能量代謝及水鹽平衡等血液生理生化參數(shù)和免疫調(diào)節(jié)的變化[40]；三級反應(yīng)是在二級反應(yīng)的基礎(chǔ)上機體逐漸適應(yīng)脅迫應(yīng)激，或發(fā)生輕度應(yīng)激反應(yīng)后即完成?；钸\輸，此時機體通過自身調(diào)節(jié)其各項生理指標(biāo)逐漸恢復(fù)正常，或隨著脅迫持續(xù)時間的延長魚類出現(xiàn)行為變化、代謝系統(tǒng)紊亂、抗病力和免疫能力降低等反應(yīng)[41]。水產(chǎn)動物?；钸\輸中的環(huán)境應(yīng)激反應(yīng)機制十分復(fù)雜，一般機體通過神經(jīng)-內(nèi)分泌途徑抵御環(huán)境脅迫導(dǎo)致的不利影響從而維持機體的穩(wěn)態(tài)；水產(chǎn)動物的應(yīng)激反應(yīng)主要涉及體內(nèi)神經(jīng)內(nèi)分泌、代謝和免疫等系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，量化評價應(yīng)激程度的指標(biāo)主要有神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與血液生理生化指標(biāo)、免疫系統(tǒng)與應(yīng)激蛋白、細(xì)胞凋亡與組織損傷。

2.1 神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與血液生理生化指標(biāo)

2.1.1 神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)

水產(chǎn)動物在環(huán)境脅迫應(yīng)激狀態(tài)下機體的穩(wěn)態(tài)需要內(nèi)分泌系統(tǒng)與神經(jīng)系統(tǒng)的協(xié)同調(diào)節(jié)實現(xiàn)，神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)在生物的代謝和生長等過程中起重要的調(diào)節(jié)作用[42]。當(dāng)受到外界刺激時不同器官中的巨噬細(xì)胞和粒細(xì)胞被激活，做出防御反應(yīng)[43]。神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)與環(huán)境脅迫強度存在緊密的聯(lián)系，水產(chǎn)動物在受到外界刺激后，嗜鉻細(xì)胞迅速分泌兒茶酚胺，通過下丘腦-垂體-腎間組織軸大量分泌皮質(zhì)醇，使血液中皮質(zhì)醇含量升高，在這些神經(jīng)激素的刺激下，心率、鰓呼吸速率都會加快[44]。但是長期處于高水平皮質(zhì)醇狀態(tài)下則會使水產(chǎn)動物的免疫系統(tǒng)無法發(fā)揮正常功能，抗病能力大大降低。Hoglund等[45]發(fā)現(xiàn)魚類在應(yīng)激脅迫條件下皮質(zhì)醇水平升高、生理系統(tǒng)紊亂、代謝系統(tǒng)失調(diào)、免疫系統(tǒng)受到抑制。Vargas-Chacoff等[40]通過分析鮭魚的肝臟和肌肉指標(biāo)，探究了脅迫應(yīng)激對鮭魚神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響，發(fā)現(xiàn)體內(nèi)糖皮質(zhì)激素水平在脅迫后迅速上調(diào)，機體免疫組織受損。而Pickering[46]認(rèn)為皮質(zhì)醇的分泌能夠發(fā)生一些生理效應(yīng)，如促進(jìn)糖原合成和脂肪降解，且在此生理效應(yīng)中伴有能量的生成，從而供給機體為抵御外界環(huán)境改變帶來脅迫應(yīng)激的能量消耗。研究水產(chǎn)動物神經(jīng)內(nèi)分泌的免疫調(diào)節(jié)機制有助于預(yù)防和治療水產(chǎn)動物在養(yǎng)殖和運輸中由于環(huán)境脅迫所引起的疾病。

2.1.2 血液生理生化指標(biāo)

血液生理生化指標(biāo)可直接反映出水產(chǎn)動物的應(yīng)激程度。血液生化指標(biāo)主要包括血液激素水平、血清中酶含量和代謝產(chǎn)物[47]。水產(chǎn)動物在發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)時，機體內(nèi)的激素含量常被用作評價魚的生理指標(biāo)[48]，血液中的腎上腺糖皮質(zhì)激素和皮質(zhì)醇含量會升高，其中血液皮質(zhì)醇具有高穩(wěn)定性，是反映其應(yīng)激程度的靈敏指標(biāo)。本文主要綜述皮質(zhì)醇、腎上腺素和血糖對機體的影響。

Simia等[49]發(fā)現(xiàn)持續(xù)低溫脅迫會導(dǎo)致鱸魚機體內(nèi)激素含量升高，影響其生理性能和免疫系統(tǒng)，若長期處于這種環(huán)境脅迫條件下，會引起機體代謝紊亂、滲透調(diào)節(jié)失衡、免疫系統(tǒng)不能發(fā)揮正常功能。Hossein等[50]研究了高密度放養(yǎng)脅迫下對鯉魚生理狀況的影響，在急性應(yīng)激7 d后發(fā)現(xiàn)鯉魚皮質(zhì)醇水平較高，且血糖水平較低。但Fabio等[51]發(fā)現(xiàn)隨著環(huán)境脅迫應(yīng)激程度的增強，皮質(zhì)醇水平和血糖濃度會不斷升高，且與脅迫強度呈正相關(guān)。徐鋼春等[52]對長江刀鱭幼魚也做了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)隨脅迫程度的增強，血漿皮質(zhì)醇水平和血糖濃度都不斷升高，肝糖原的變化規(guī)律與血糖濃度相對應(yīng)。血糖作為評價水產(chǎn)動物應(yīng)激程度的一項輔助指標(biāo)，也可從側(cè)面反映其應(yīng)激程度。雖然短時間應(yīng)激所引起的體內(nèi)激素含量升高不會造成機體生理狀態(tài)紊亂，并且還可以適當(dāng)?shù)靥岣咚a(chǎn)動物對環(huán)境應(yīng)激的適應(yīng)性，但是隨著環(huán)境脅迫程度的加強和脅迫持續(xù)時間的延長，水產(chǎn)動物體內(nèi)血液的激素水平會一直處于高水平狀態(tài)，此時會引起水產(chǎn)動物免疫能力和抗病能力減弱等負(fù)面作用。

2.2 免疫系統(tǒng)與應(yīng)激蛋白

2.2.1 免疫系統(tǒng)

在多種環(huán)境脅迫因子交互作用下的脅迫初期，水產(chǎn)動物自身體內(nèi)某些組織和器官的功能會發(fā)生相應(yīng)的調(diào)整，使機體在脅迫中維持平衡狀態(tài)，但隨脅迫強度的增大會抑制其免疫功能[53]。免疫應(yīng)答機制是一個復(fù)雜又有規(guī)律的生理過程，水產(chǎn)動物由于環(huán)境脅迫所引起的應(yīng)激反應(yīng)而發(fā)生的機體免疫一般為非特異性免疫，這種應(yīng)激可能會導(dǎo)致水產(chǎn)動物免疫應(yīng)答功能下降[54]。已有研究表明，將皮質(zhì)醇注射到魚體內(nèi)會導(dǎo)致其體內(nèi)組織和器官或者血液中的T、B淋巴細(xì)胞數(shù)量顯著降低，但T、B淋巴細(xì)胞對皮質(zhì)醇的敏感度存在一定的差異[55]。血液中一些酶類的變化也可以從某種程度上反映生理功能及免疫系統(tǒng)的變化，從而可作為判斷應(yīng)激程度的指標(biāo)。溶菌酶也是生物體中重要的免疫因子，可以水解細(xì)菌細(xì)胞壁從而使細(xì)菌死亡，還可以增強或協(xié)同其他免疫因子共同抵御外來病菌[56]；水產(chǎn)動物在環(huán)境脅迫中導(dǎo)致血液激素水平升高[57]，而溶菌酶活力可能會增強或減弱。Hossein等[50]發(fā)現(xiàn)鯉魚在高密度環(huán)境下脅迫7 d后其溶菌酶活力大大降低。還有研究表明，白細(xì)胞數(shù)目在一定程度上也決定了生物能否防御由細(xì)菌產(chǎn)生的疾病[58]。水產(chǎn)動物在脅迫應(yīng)激下其免疫能力和抗病能力逐漸衰退，因此，免疫學(xué)指標(biāo)的研究對于脅迫后水產(chǎn)動物生理狀態(tài)的自身恢復(fù)和安撫發(fā)揮重要的作用。

2.2.2 應(yīng)激蛋白

應(yīng)激蛋白即HSPs，是當(dāng)發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)時水產(chǎn)動物機體誘導(dǎo)產(chǎn)生的具有保護細(xì)胞免受機體組織和器官受損的一類蛋白質(zhì)，可作為分子生態(tài)毒理研究中的生物標(biāo)志物，目前研究最為深入的是HSP70。應(yīng)激蛋白具有高度的保守性，主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，在蛋白代謝過程中起到重要的調(diào)節(jié)作用。HSPs合成量在應(yīng)激狀態(tài)下明顯升高，此時正常蛋白質(zhì)的合成則會受到抑制[59]。HSP70參與保護和修復(fù)從而減少應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致的蛋白質(zhì)變性，維持機體細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)態(tài)，而且HSP70還可以誘導(dǎo)SOD和過氧化氫酶（catalase，CAT）活力增加，減少對細(xì)胞的損害[60]。Chadwick等[61]發(fā)現(xiàn)溪鱒在脅迫中腮中的HSP70含量隨溫度的升高而升高，HSP70含量在22 ℃和24 ℃時分別比16 ℃時提高11 倍和56 倍，同時誘導(dǎo)細(xì)胞和內(nèi)分泌的應(yīng)激反應(yīng)。Tedeschi等[62]研究了溫度脅迫對龜HSP70和HSP90表達(dá)情況的影響，發(fā)現(xiàn)在應(yīng)激響應(yīng)下其體內(nèi)心臟組織和腦組織中的HSP70和HSP90基因表達(dá)量顯著增加。也有研究表明，饑餓和缺氧條件下也會使HSP70基因表達(dá)量增加[63]。HSP90作為細(xì)胞骨架和激素受體的構(gòu)成成分，可以與凋亡蛋白相互作用，參與細(xì)胞周期和信號傳遞等重要過程。HSPs不僅可以作為水產(chǎn)動物應(yīng)激反應(yīng)的檢測指標(biāo)，而且在細(xì)胞凋亡信號中發(fā)揮重要的作用。

2.3 細(xì)胞凋亡與組織損傷

細(xì)胞凋亡又稱程序性死亡，是當(dāng)生物處于不利環(huán)境時，機體本身通過細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)達(dá)到維持自身穩(wěn)態(tài)的一種生物現(xiàn)象[64]。適當(dāng)應(yīng)激引起的部分細(xì)胞凋亡有助于水產(chǎn)動物細(xì)胞再生，增強機體抵抗力，但持續(xù)且多種脅迫交互影響所引起的應(yīng)激反應(yīng)會導(dǎo)致細(xì)胞凋亡程度加劇，使水產(chǎn)動物機體組織引發(fā)不同程度的損傷，且這種損傷短時間內(nèi)不可修復(fù)。目前有研究發(fā)現(xiàn)在25 ℃時，水產(chǎn)動物血細(xì)胞中的活細(xì)胞數(shù)量顯著降低，并且出現(xiàn)肝臟組織受損，細(xì)胞變性、壞死和凋亡的現(xiàn)象[65]。Sun Junlong等[66]研究了高溫和缺氧脅迫交互作用對大嘴鱸魚肝臟的影響，發(fā)現(xiàn)肝臟中SOD、CAT和谷胱甘肽過氧化物酶活力增加、丙二醛含量增加，表明在交互影響下氧化應(yīng)激加劇，免疫系統(tǒng)無法發(fā)揮正常功能，同時肝細(xì)胞出現(xiàn)凋亡現(xiàn)象，肝臟組織受損。谷丙轉(zhuǎn)氨酶（alanine aminotransferase，ALT）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（aspartate transaminase，AST）是兩種重要的轉(zhuǎn)氨酶，它們主要存在于肝臟中。當(dāng)肝細(xì)胞受損時，ALT和AST會被釋放到血液中，因此血清中ALT和AST的活力增強是肝功能損傷最具特異性和廣泛使用的指標(biāo)[67]。張玉晗等[68]在低溫休眠預(yù)處理對鱸魚?；钚Ч难芯恐邪l(fā)現(xiàn)，丙二醛含量、ALT和AST活力顯著升高，表明不同降溫速率均會對花鱸魚肝臟組織造成不同程度的損傷，且這種損傷在短時間內(nèi)無法恢復(fù)。王琨[69]研究了氨氮脅迫對鯉幼魚機體組織和血液生理生化的影響，發(fā)現(xiàn)血清中ALT和堿性磷酸酶活力出現(xiàn)不同程度的升高，暴露第14天時SOD的活力顯著升高，之后酶活力逐漸受到抑制；暴露在不同濃度下的鯉魚肝腎組織、鰓組織以及內(nèi)臟器官都受到了不同程度的損傷，腸黏膜上皮細(xì)胞出現(xiàn)變性和壞死，機體抗損傷能力和免疫機能下降。區(qū)又君等[70]以卵形鯧鲹為實驗對象也做了相關(guān)研究，結(jié)果表明低溫脅迫造成了卵形鯧鲹腮、腎、心臟和肝臟的損傷和免疫力下降。張玉晗等[71]通過使用保護液（質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.09%溶菌酶+0.3%山梨糖醇+0.08%姜液）在花鱸魚的無水?；钸\輸中可將運輸存活率提升1%～5%，同時發(fā)現(xiàn)浸過保護液后再進(jìn)行無水?；钸\輸可有效降低鱸魚腮腎組織損傷，且明顯提高其新陳代謝速率和機體免疫力。

3 結(jié) 語

導(dǎo)致水產(chǎn)動物產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)的環(huán)境脅迫因素有多種，不同種類、不同程度、不同持續(xù)時間的脅迫可能會給水產(chǎn)動物帶來不同時程度的應(yīng)激反應(yīng)和機體損傷，但目前基于多種環(huán)境脅迫因子交互作用下的代謝特性變化規(guī)律以及水產(chǎn)品脅迫后的生理調(diào)控機制和安撫的研究相對較少。同時，在水產(chǎn)動物?；钸\輸中，也需要注重改善運輸環(huán)境；此外，還應(yīng)該開發(fā)針對不同種類水產(chǎn)品的皮質(zhì)醇受體阻斷劑以及抗應(yīng)激免疫增強劑，在確保水產(chǎn)動物減少應(yīng)激危害、增強機體免疫性能和降低發(fā)病率的同時，更要注重添加物在水產(chǎn)動物體內(nèi)的無殘留研究，保證其從池塘到餐桌過程中的品質(zhì)與安全。