不同光照對脊尾白蝦生長、消化和非特異性免疫相關(guān)酶活力的影響

柳 森, 江海儀, 秦 峰, 胡吉卉, 賴曉芳, 2, 3, 張慶起, 高 煥, 2, 3

不同光照對脊尾白蝦生長、消化和非特異性免疫相關(guān)酶活力的影響

柳 森1, 江海儀1, 秦 峰1, 胡吉卉1, 賴曉芳1, 2, 3, 張慶起4, 高 煥1, 2, 3

(1. 海洋科學(xué)與水產(chǎn)學(xué)院 江蘇省海洋生物資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 江蘇海洋大學(xué), 江蘇 連云港 222005; 2.江蘇省海洋生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心, 江蘇 連云港 222005; 3. 江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護(hù)與利用平臺(tái), 江蘇 南京 210014; 4. 連云港贛榆佳信水產(chǎn)開發(fā)有限公司, 江蘇 連云港 222100)

為了探討光色對水生生物生長和免疫的影響, 本實(shí)驗(yàn)研究了5種光照環(huán)境對脊尾白蝦()生長、消化和非特異性免疫相關(guān)酶活力的影響。結(jié)果顯示: (1) 全光譜組的增重率(WGR)(63.76% ± 0.34%)、特定生長率(SGR)(1.63% ± 0.03%)和存活率(SR)(61.11% ± 1.92%)均顯著高于其他4種光色(<0.05); (2) 綠光組的糜蛋白酶活力(4.02 U/mgprot ± 0.38 U/mgprot)最高; 全光譜組的α-淀粉酶(α-AMS)活力(213.95 U/mgprot ± 16.30 U/mgprot)最高, 與綠光組和黑暗組之間差異不顯著(>0.05); 黃光組的脂肪酶(LPS)活力(19.21 U/gprot ± 2.53 U/gprot)最高, 與黑暗組、綠光組和藍(lán)光組之間差異不顯著(>0.05); (3) 綠光組的總超氧化物歧化酶(T-SOD)活力(33.26 U/mgprot ± 7.08 U/mgprot)和總抗氧化能力(T-AOC)活力(2.31 單位/mgprot ± 0.23 單位/mgprot)均最高, 與全光譜組之間差異不顯著(>0.05); 全光譜組的過氧化氫酶(CAT)活力(17.27 U/mgprot ± 1.58 U/mgprot)、酸性磷酸酶(ACP)活力(27.10金氏單位/gprot ± 3.25金氏單位/gprot)和堿性磷酸酶(AKP)活力(74.26金氏單位/gprot ± 5.16金氏單位/gprot)均最高; 黃光組的溶菌酶(LZM)活力(485.48 U/mL ± 36.85 U/mL)最高。結(jié)果表明: 本試驗(yàn)規(guī)格的脊尾白蝦生長和非特異性免疫能力在全光譜下最好, 消化能力在綠光下較好。本研究可為脊尾白蝦生長與免疫機(jī)制的基礎(chǔ)理論研究提供參考依據(jù)。

脊尾白蝦(); 光色; 生長; 消化; 非特異性免疫

光是影響水生生物生長、攝食和存活的重要環(huán)境因素[1], 包括光色、光照強(qiáng)度和光照周期。水生生物的趨光性與其感光器官的構(gòu)成以及發(fā)育程度密切相關(guān), 不同物種及其不同發(fā)育階段, 趨光性也有所不同[2-4]。有研究表明, 絕大多數(shù)蝦蟹類幼體階段對光呈正反應(yīng), 成體階段對光呈負(fù)反應(yīng)[5], 且與光照強(qiáng)度也密切相關(guān)。目前已有研究證明光對蝦的生長、發(fā)育、攝食、存活等有著直接或間接的影響[6-7]。Wang等[7]研究表明不同的光照條件對中國對蝦()的生長和蛻皮有顯著性影響, 且在藍(lán)光條件下最顯著。Guo等[8-9]研究發(fā)現(xiàn)凡納濱對蝦()在從藍(lán)光到綠光周期性變化或規(guī)律變化的照明條件下, 展現(xiàn)出了最大的特定生長率(SGR)。Upadhyay等[10]研究發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦()的行動(dòng)能力, 在紅光、藍(lán)光和綠光組合下高于在黃光、白光或乳白光組合下。也有研究發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦幼體對顏色感知閾值在0.07 CD/m2和0.02 CD/m2之間, 更傾向于藍(lán)光和白光, 而不是紅光和黃光[11]?？梢? 不同的蝦對不同光色的感受能力是有差異的。

脊尾白蝦()作為我國重要的經(jīng)濟(jì)蝦類之一, 在生長、生理、生態(tài)、免疫等方面也是較好的模式生物, 目前在溫度[12]、鹽度[13-14]、養(yǎng)殖密度[15]等方面的研究已有諸多報(bào)道, 但未見光照條件(光色、光照強(qiáng)度和光照周期)對脊尾白蝦的影響的研究。因此, 本研究以脊尾白蝦為研究對象, 研究了不同光色對其生長、消化和非特異性免疫相關(guān)酶活力的影響, 以期了解脊尾白蝦生長與免疫學(xué)特征并為揭示其機(jī)制提供理論基礎(chǔ), 對未來開展脊尾白蝦集約化(工廠化)養(yǎng)殖光照條件參數(shù)的選擇也具有重要參考意義。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

脊尾白蝦取自連云港市贛榆區(qū)養(yǎng)殖塘口, 在實(shí)驗(yàn)室暫養(yǎng)一周, 再進(jìn)行光照試驗(yàn)(2020年10月23日至11月22日)。挑選(體長4.34 cm±0.07 cm, 體質(zhì)量1.066 g±0.002 g)活潑、健康、無創(chuàng)傷的脊尾白蝦用于試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)了5組不同光照環(huán)境(黑暗; 全光譜, 波長390～780 nm; 綠光, 波長510～520 nm; 藍(lán)光, 波長450～480 nm和黃光, 波長585～595 nm; 水面光照強(qiáng)度800 lx±50 lx, 箱底光照強(qiáng)度250 lx±50 lx, 光照周期L︰D=12︰12), 黑暗組作為對照, 每組3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)在白色養(yǎng)殖箱(55 cm×45 cm×35 cm, 水體積: 62 L)中進(jìn)行, 每組30尾蝦, 按照體重2%投喂配合飼料(粗蛋白: 35%, 粗脂肪: 6%), 并搭配冰鮮鹵蟲配合投喂, 每天8: 00(占30%～40%)和18: 00(占60%～70%)各喂1次, 根據(jù)其攝食情況進(jìn)行適當(dāng)增減。2 h之內(nèi), 將剩余餌料和糞便清除。每隔2 d換水1次, 換水量為1/3。水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo): 溫度25 ℃±1 ℃(使用加熱棒增溫、控溫), 鹽度27±1, pH值8.0±0.2。定期檢測溶解氧、氨氮和亞硝酸鹽氮等濃度, 確保蝦的生存環(huán)境符合安全標(biāo)準(zhǔn)。養(yǎng)殖30 d后進(jìn)行生長、消化和非特異性免疫相關(guān)指標(biāo)的測定。

1.3 生長指標(biāo)的測定

試驗(yàn)開始時(shí), 每組隨機(jī)取10尾蝦, 測量體長和體重并記錄。試驗(yàn)結(jié)束時(shí), 各組隨機(jī)選取5尾蝦, 測量體長和體重并記錄, 用于增重率(WGR)、特定生長率(SGR)和存活率(SR)的計(jì)算。

計(jì)算公式如下:

WGR(%)=[(–0)/0]×100, (1)

SGR(%/d)=(ln– ln0)/×100, (2)

SR(%)=[(2–1)/1]×100, (3)

其中,0為脊尾白蝦試驗(yàn)初重,為脊尾白蝦試驗(yàn)?zāi)┲?為試驗(yàn)天數(shù);1和2分別為試驗(yàn)前和試驗(yàn)后蝦的尾數(shù)。

1.4 樣本收集和酶活測定

每組分別取適量的脊尾白蝦胃和肝胰腺組織于試管中, 加入9倍的預(yù)冷生理鹽水并加入破碎珠, 用封口膜包緊管口, 用組織樣品搗碎儀FastPrep-24粉碎, 4 ℃下2 000 r/min離心10～15 min, 上清液保存于–20 ℃冰箱中待測。胃部組織用于測定消化酶, 包括: 糜蛋白酶、α-淀粉酶(α-AMS)和脂肪酶(LPS); 肝胰腺組織用于測定非特異性免疫酶, 包括: 總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過氧化氫酶(CAT)、總抗氧化能力(T-AOC)、酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)和溶菌酶(LZM)。所有酶活力測定均嚴(yán)格按照由南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的試劑盒說明書進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(One- way ANOVA), 比較組間的差異性,<0.05表示差異顯著。所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示, 酶活指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)采用Origin 2017軟件制作圖表。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同光色對脊尾白蝦生長的影響

不同光色對脊尾白蝦生長和存活的影響存在顯著差異(<0.05)(表1)。最終表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>黑暗組>藍(lán)光組>黃光組, 全光譜組的(1.743 g±0.004 g)為最高, 顯著高于其他4種光色(< 0.05); 黃光組的(1.230 g±0.003 g)為最低。WGR、SGR和SR均表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>黑暗組>藍(lán)光組>黃光組, 全光譜組的WGR(63.76%±0.34%)、SGR(1.63%±0.03%)和SR(61.11%±1.92%)為最高, 均顯著高于其他4種光色(<0.05); 黃光組的WGR (14.97%±0.26%)、SGR(0.47%±0.01%)和SR(37.78%± 1.92%)為最低。

表1 不同光色對脊尾白蝦生長的影響

注: 同一行上標(biāo)不同字母表示不同光照下該指標(biāo)差異顯著(<0.05), 相同字母表示差異不顯著(>0.05)。

2.2 不同光色對脊尾白蝦消化酶相關(guān)活力的影響

不同光色對脊尾白蝦消化相關(guān)酶活力的影響存在顯著差異(<0.05)(圖1～圖3)。糜蛋白酶活力表現(xiàn)為綠光組>黃光組>藍(lán)光組>黑暗組>全光譜組, 綠光組的糜蛋白酶活力(4.02 U/mgprot ± 0.38 U/mgprot)顯著高于其他4種光色; 全光譜組的糜蛋白酶活力(1.17 U/mgprot ± 0.17 U/mgprot)為最低。α-AMS活力表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>黑暗組>黃光組>藍(lán)光組, 全光譜組的α-AMS活力(213.95 U/mgprot±16.30 U/mgprot)為最高, 與黑暗組和綠光組之間差異不顯著(> 0.05)。LPS活力表現(xiàn)為黃光組>綠光組>黑暗組>藍(lán)光組>全光譜組, 黃光組的LPS活力(19.21 U/gprot ±2.53 U/gprot)為最高, 與黑暗組、綠光組和藍(lán)光組之間差異不顯著(>0.05)。全光譜組的LPS活力(13.36 U/gprot ± 2.57 U/gprot)為最低, 與黑暗組和藍(lán)光組之間差異也不顯著(>0.05)。

圖1 不同光色對脊尾白蝦糜蛋白酶活力的影響

注: 圖中柱上標(biāo)不同字母表示不同光照下酶活力差異顯著(< 0.05), 相同字母表示差異不顯著(>0.05), 下同。

圖2 不同光色對脊尾白蝦α-AMS活力的影響

圖3 不同光色對脊尾白蝦LPS活力的影響

2.3 不同光色對脊尾白蝦非特異性免疫指標(biāo)的影響

不同光色對脊尾白蝦肝胰腺組織中的抗氧化酶活力的影響存在顯著差異(<0.05)(圖4～圖6)。T-SOD活力表現(xiàn)為綠光組>全光譜組>黃光組>黑暗組>藍(lán)光組, 綠光組的T-SOD活力(33.26 U/mgprot ± 7.08 U/mgprot)為最高, 與黑暗組、全光譜組和黃光組之間差異不顯著(>0.05); 藍(lán)光組的T-SOD活力(20.56 U/mgprot ± 2.36 U/mgprot)為最低, 且其他4種光色組差異顯著(<0.05)。CAT活力表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>黑暗組>黃光組>藍(lán)光組, 全光譜組的CAT活力(17.27 U/mgprot ± 1.58 U/mgprot)為最高, 顯著高于其他4種光色(<0.05); 藍(lán)光組的CAT活力(5.43 U/mgprot ± 1.18 U/mgprot)為最低。T-AOC活力表現(xiàn)為綠光組>全光譜組>黑暗組>藍(lán)光組>黃光組, 綠光組的T-AOC活力(2.31單位/ mgprot ± 0.23單位/mgprot)為最高, 與全光譜組差異不顯著(>0.05); 黃光組的T-AOC活力(0.65單位/mgprot ± 0.13單位/mgprot)為最低。

圖4 不同光色對脊尾白蝦T-SOD活力的影響

圖5 不同光色對脊尾白蝦CAT活力的影響

圖6 不同光色對脊尾白蝦T-AOC活力的影響

不同光色對脊尾白蝦肝胰腺組織中的免疫防御(抗菌)酶活力的影響也存在顯著差異(<0.05)(圖7～圖9)。ACP活力表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>黑暗組>藍(lán)光組>黃光組, 全光譜組的ACP活力(27.10金氏單位/ gprot ± 3.25金氏單位/gprot)為最高, 顯著高于其他4種光色(<0.05); 黃光組的ACP活力(8.65金氏單位/ gprot ± 0.38金氏單位/gprot)為最低。AKP活力表現(xiàn)為全光譜組>綠光組>藍(lán)光組>黃光組>黑暗組, 全光譜組的AKP活力(74.26金氏單位/gprot ± 5.16金氏單位/ gprot)為最高, 顯著高于其他4種光色(<0.05); 黑暗組的AKP活力(20.65金氏單位/gprot ± 5.60金氏單位/gprot)為最低。LZM活力表現(xiàn)為黃光組>綠光組>全光譜組>黑暗組>藍(lán)光組(280.20 U/mL ± 24.00 U/mL), 黃光組的LZM活力(485.48 U/mL ± 36.85 U/mL)為最高, 顯著高于其他4種光色(<0.05); 藍(lán)光組的LZM活力(280.20 U/mL ± 24.00 U/mL)為最低。

3 討論

3.1 不同光色對脊尾白蝦生長的影響

在實(shí)際的養(yǎng)殖生產(chǎn)中, 特別是集約化(工廠化)養(yǎng)殖, 光的變化必然會(huì)影響水產(chǎn)動(dòng)物的生長[7]。Wang等[7]在中國對蝦、鄧慧芳[16]在克氏原鰲蝦()和游奎[17]在凡納濱對蝦的研究中以及本研究在脊尾白蝦中均發(fā)現(xiàn), 在全光譜下蝦的WGR和SGR最好。但是有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn), 日本囊對蝦()的SGR和蛻殼率(MF)在全黑暗條件下最好[18], 凡納濱對蝦的WGR和SGR在綠光水體(通過添加色素改變水色)中最好[19]。本研究還發(fā)現(xiàn), 脊尾白蝦在藍(lán)光下生長表現(xiàn)較差, Wang等[7]和管崇武等[19]在凡納濱對蝦的研究中也得到了相似的結(jié)果。由此可見, 不同蝦類的生長受不同光色的影響具有差異性, 并且也受不同生長發(fā)育階段、養(yǎng)殖環(huán)境等條件的影響。有研究指出, 養(yǎng)蝦池海水中的高浮游生物密度和高溶解有機(jī)水平導(dǎo)致透光率下降, 尤其是藍(lán)光, 并且有機(jī)貧乏池塘的底部可能比有機(jī)豐富池塘的水具有更高的藍(lán)光水平, 因此導(dǎo)致了蝦在有機(jī)豐富池塘水中更好的生長[7], 這也說明了本研究中在藍(lán)光下的蝦生長表現(xiàn)和存活率較低的原因。

圖7 不同光色對脊尾白蝦ACP活力的影響

圖8 不同光色對脊尾白蝦AKP活力的影響

圖9 不同光色對脊尾白蝦LZM活力的影響

3.2 不同光色對脊尾白蝦消化相關(guān)酶活力的影響

水生生物消化相關(guān)酶活力與其生活環(huán)境以及食性密切相關(guān)。有研究指出, 蝦蟹類的X器官-竇腺復(fù)合體和眼柄會(huì)受到外界環(huán)境的影響, 進(jìn)而調(diào)控消化酶的活力[20-21]。而不同的光照環(huán)境必然會(huì)對水生生物的生活習(xí)性產(chǎn)生影響, 影響其消化酶的活力。消化酶包括蛋白酶、AMS和LPS等, 蛋白酶可以水解蛋白質(zhì)產(chǎn)生氨基酸, 促進(jìn)水生生物吸收養(yǎng)分[22]; AMS主要催化水解淀粉和糖原[23]; LPS可以幫助水生生物催化水解脂肪, 轉(zhuǎn)化為生長所需的能量[24]。

本試驗(yàn)結(jié)果顯示, 脊尾白蝦在綠光下糜蛋白酶活力最高, 有學(xué)者在豹紋鰓棘鱸()幼魚[25]的研究中得到了相似的結(jié)果。有研究發(fā)現(xiàn), 中國對蝦稚蝦的AMS活力在不同光照下差異不顯著[26], 豹紋鰓棘鱸幼魚的AMS在白光(全光譜)組中最高[25], 這些研究結(jié)果的變化規(guī)律均與本研究相似。然而, 本試驗(yàn)結(jié)果中的脊尾白蝦的LPS活力在全光譜下最低, 有研究表明, 南美白對蝦()的LPS活性受組織pH的影響[27], 故推測在全光譜下, 蝦胃部pH發(fā)生了變化, 導(dǎo)致了LPS活性降低。同時(shí), 本研究中各試驗(yàn)組的脊尾白蝦消化相關(guān)酶活力大小差異規(guī)律, 與其生長結(jié)果并不完全一致, 其他學(xué)者在克氏原鰲蝦[28]、軍曹魚()仔魚[29]的研究也得到了相同的結(jié)論。結(jié)果表明不同酶的合成和分泌機(jī)制可能不同。

3.3 不同光色對脊尾白蝦非特異性免疫指標(biāo)的影響

脊尾白蝦因缺乏特異性免疫能力, 只能通過自身非特異性免疫系統(tǒng)識(shí)別和消除病原體[12]。非特異性免疫系統(tǒng)中抗氧化酶的活力水平是水生生物氧化應(yīng)激的潛在指標(biāo)[30]。已有研究表明, 甲殼類動(dòng)物機(jī)體的內(nèi)在生理機(jī)制極易受到外界因素的影響[31]。水生生物在規(guī)?；?、集約化等養(yǎng)殖過程中受到環(huán)境脅迫, 活性氧(ROS)水平就會(huì)增加, 機(jī)體會(huì)增加超氧化物歧化酶(SOD)、CAT等抗氧化酶以分解過多的ROS, 避免或減少其對機(jī)體的氧化損傷[32]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示, 綠光組的T-SOD和T-AOC活力最高, 全光譜組的CAT活力最高, 這與秦菲在凡納濱對蝦中的研究結(jié)果相似[33]。而黃光組T-SOD、CAT和T-AOC活力均較低, 可能是因?yàn)闄C(jī)體受損程度較大, 用于歧化過量產(chǎn)生的超氧根離子(O2–)的能量不足, 進(jìn)而導(dǎo)致了活力降低[34]。然而, 也有研究指出, 機(jī)體組織ROS的過量產(chǎn)生會(huì)導(dǎo)致非特異性免疫酶活性的增加[35], 具體的內(nèi)在機(jī)制需要進(jìn)一步研究和探討。

磷酸酶(AKP和ACP)和LZM也是非特異性免疫因子中的重要成員, 是動(dòng)物體內(nèi)重要的解毒免疫酶, 在免疫防御中具有重要作用。磷酸酶通過改變侵入性病原體的表面分子結(jié)構(gòu), 加速吞噬細(xì)胞的吞噬作用, 最終殺死侵入性病原體[36]; 同時(shí)還具有消化作用[37], 與水生生物的生長表現(xiàn)密切相關(guān)[38]。而LZM則是在免疫過程中催化細(xì)菌細(xì)胞壁的水解和誘導(dǎo)其他免疫因子的合成和分泌[39]。本研究在脊尾白蝦和秦菲在凡納濱對蝦[34]的研究中均發(fā)現(xiàn)ACP和AKP活力在全光譜下最高, 而且WGR和SGR也最好, 說明磷酸酶活性的增加也促進(jìn)了蝦的生長。目前有最新研究指出, 海水對可見光光譜波段中的紅色、黃色和淡綠色光譜的吸收十分顯著[40], 這可以說明在黃光照射下的脊尾白蝦受到了較大的環(huán)境脅迫, 故導(dǎo)致黃光組的蝦LZM活力較高, 而磷酸酶活力較低, 這也可能是黃光組蝦生長表現(xiàn)和存活率較低的原因, 具體影響機(jī)制有待進(jìn)一步研究和探討。

4 結(jié)論

綜上所述, 不同光色對脊尾白蝦的生長、消化和非特異性免疫相關(guān)指標(biāo)均有顯著影響, 在全光譜條件下脊尾白蝦生長表現(xiàn)和非特異性免疫能力最好, 而消化能力綠光下較好。而綠光在養(yǎng)殖過程中是否可以作為補(bǔ)充光源以及如何補(bǔ)充, 并且不同的光色、光照強(qiáng)度和光照周期對其不同生長發(fā)育階段的生長、消化和非特異性免疫機(jī)制的影響如何, 后期需要做進(jìn)一步研究。

[1] GAO X L, LI X, ZHANG M, et al. Effects of LED light quality on the growth, survival and metamorphosis oflarvae[J]. Aquaculture Research, 2016, 47(12): 3705-3717.

[2] 王孟孟, 王慧欣, 郭林豪, 等. 甲殼動(dòng)物免疫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系模型[J]. 河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2017, 37(3): 281-286, 321.

WANG Mengmeng, WANG Huixin, GUO Linhao, et al. Network relationship model of crustacean immune system[J]. Journal of Hebei University (Natural Science Edition), 2017, 37(3): 281-286, 321.

[3] FANJUL-MOLES M L, MIRANDA-ANAYA M, FUENTES-PARDO B. Effect of monochromatic light upon the erg crcadian rhythm during ontogeny in crayfish ()[J]. Comparative Biochemi-stry & Physiology Part A Physiology, 1992, 102(1): 99- 106.

[4] 魏開建, 張桂蓉, 張海明. 鱖魚不同生長階段中趨光特性的研究[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001(2): 164-168.

WEI Kaijian, ZHANG Guirong, ZHANG Haiming. Pho-totaxis ofin different growth stages[J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2001, 2: 164-168.

[5] FUSS C M. Observations on Burrowing Behavior of the Pink Shrimp,Burkenroad[J]. Bulletin of Marine Science (Miami), 1964, 14(1): 62-73.

[6] COYLE S D, BRIGHT LA, WOOD D R, et al. Performance of Pacific white shrimp,, reared in zero-exchange tank systems exposed to different light sources and intensities[J]. Journal of The World Aquaculture Society, 2011, 42(5): 687-695.

[7] WANG F, DONG S L, HUANG G Q, et al. The effect of light color on the growth of Chinese shrimp[J]. Aquaculture, 2003, 228(1): 351- 360.

[8] GUO B, WANG F, DONG S L, et al. The effect of rhy-thmic light color fluctuation on the molting and growth of[J]. Aquaculture, 2011, 314(1): 210-214.

[9] GUO B, MU Y C, WANG F, et al. Effect of periodic light color change on the molting frequency and growth of[J]. Aquaculture, 2012, 362/363: 67-71.

[10] UPADHYAY A S, KULKARNI B G, PANDEY A K. Migration in prawns with special reference to light and water current as inducers in[J]. Journal of Experimental Zoology India, 2014, 17(1): 33-48.

[11] DOWNS C A, FAUTH J E, WOODLEY C M. Assessing the health of grass shrimp () exposed to natural and anthropogenic stressors: A Mole-cular biomarker system[J]. Mar Biotechnol, 2001, 3(4): 380-397.

[12] 李志輝, 王玉, 李光光, 等. 溫度和鹽度對脊尾白蝦生長和非特異性免疫的影響[J]. 海洋湖沼通報(bào), 2019, 6: 78-82.

LI Zhihui, WANG Yu, LI Guangguang, et al. Effects of temperature and salinity on growth and nonspecific immunity of[J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2019, 6: 78-82.

[13] 李玉全, 李永生, 趙法箴. 鹽度漸變與驟變對脊尾白蝦滲透、代謝及免疫相關(guān)酶活力的影響[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2015, 35(21): 7229-7235.

LI Yuquan, LI Yongsheng, ZHAO Fazhen. Effects of sa-linity gradients and abrupt changes on osmotic, me-ta-bolic and immune related enzyme activities of[J]. Acta Ecologica Sinica, 2015, 35(21): 7229-7235.

[14] 王庚申, 謝建軍, 施慧, 等. 鹽度對脊尾白蝦生長及肝胰腺消化酶活力的影響[J]. 水產(chǎn)科學(xué), 2014, 33(7): 451-454.

WANG Gengshen, XIE Jianjun, SHI Hui, et al. Effects of salinity on growth and hepatopancreatic digestive en-zyme activities of[J]. Fishe-ries Science, 2014, 33(7): 451-454.

[15] 李志輝, 馬杭柯, 張培, 等. 不同養(yǎng)殖密度對脊尾白蝦生長和水體氨氮含量的影響[J]. 海洋漁業(yè), 2018, 40(5): 581-586.

LI Zhihui, MA Hangke, ZHANG Pei, et al. Effects of different culture densities on growth and ammonia nitro-gen content of[J]. Marine fishe-ries, 2018, 40(5): 581-586.

[16] 鄧慧芳. 不同光照和飼料對克氏原螯蝦生長、非特異性免疫酶及體成分的影響[D]. 荊州: 長江大學(xué), 2018.

DENG Huifang. Effects of different light and feed on growth, non-specific immune enzymes and body composition of[D]. Jingzhou: Changjiang University, 2018.

[17] 游奎, 楊紅生, 劉鷹, 等.不同光源及光照時(shí)間對凡納濱對蝦()游離蝦青素含量及生長的影響[J]. 海洋與湖沼, 2005, 36(4): 296-301.

YOU Kui, YANG Hongsheng, LIU Ying, et al. Effects of different light sources and illumination time on free astaxanthin content and growth of[J]. Oceanologia Et Limnologia Sinica, 2005, 36(4): 296-301.

[18] 王想, 任憲云, 繩秀珍, 等. 不同光照周期對日本囊對蝦生長、蛻皮和糖代謝的影響[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2020, 41(6): 66-73.

WANG Xiang, REN Xianyun, SHENG Xiuzhen, et al. Effects of different light cycles on growth, molting and sugar metabolism of[J]. Prog-ress in Fishery Sciences, 2020, 41(6): 66-73.

[19] 管崇武, 宋紅橋, 楊菁, 等. 水色和透明度對循環(huán)水養(yǎng)殖凡納濱對蝦生長及生理指標(biāo)的影響[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化, 2019, 46(5): 35-40.

GUAN Chongwu, SONG Hongqiao, YANG Jing, et al. Effects of water color and transparency on growth and physiological indexes of[J]. Fishery Modernization, 2019, 46(5): 35-40.

[20] HOANG T, LEE S Y, KEENAN C P, et al. Ovarian ma-turation of the banana prawn,de Man under different light intensities[J]. Aquaculture, 2002, 208(1/2): 159-168.

[21] HOANG T, LEE S Y, KEENAN C P, et al. Effects of light intensity onmaturation and spawning of ablated female[J]. Aquaculture, 2002, 209(1): 347- 358.

[22] 于書坤. 飼料蛋白酶的最新研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 飼料工業(yè), 2019, 40(10): 22-26.

YU Shukun. The latest research and application progress of feed protease[J]. Feed Industry, 2019, 40(10): 22-26.

[23] 羅春雷, 韋宇拓. 淀粉酶的分類及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 廣西科學(xué), 2018, 25(3): 248-252.

LUO Chunlei, WEI Yutuo. Research progress on clas-si-fication and application of amylase[J]. Guangxi Science, 2018, 25(3): 248-252.

[24] 王自社, 張繼, 馬君義, 等. 脂肪酶的研究及應(yīng)用進(jìn)展[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2011, 39(7): 3798-3800, 3855.

WANG Zishe, ZHANG Ji, MA Junyi, et al. Research and application progress of lipase[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2011, 39(7): 3798-3800, 3855.

[25] 陳婉情. 5種光色對豹紋鰓棘鱸幼魚生長特征及生理生化功能的影響[D]. 上海: 上海海洋大學(xué), 2016.

CHEN Wanqing. Effects of five light colors on growth characteristics and physiological and biochemical functions of juvenile[D]. Shanghai: Shanghai Ocean University, 2016.

[26] 王芳, 宋傳民, 丁森, 等. 光照對中國對蝦稚蝦3種消化酶活力的影響[J]. 中國水產(chǎn)科學(xué), 2006, 6: 1028- 1032.

WANG Fang, SONG Chuanmin, DING Sen, et al. Effe-cts of light on the activities of three digestive enzymes in juvenile[J]. Journal of Fishery Scien-ces of China, 2006, 6: 1028-1032.

[27] 黃燕華, 王國霞, 劉襄河, 等. 溫度和pH對南美白對蝦主要消化酶活性的影響[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 29(4): 87-90, 94.

HUANG Yanhua, WANG Guoxia, LIU Xianghe, et al. Effects of temperature and pH on digestive enzyme activity of[J]. Journal of South China Agricultural Univerdity, 2008, 29(4): 87-90, 94.

[28] 何吉祥. 不同能量蛋白比飼料對克氏螯蝦生長及消化酶活力的影響[D]. 合肥: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué), 2008.

HE Jixiang. Effects of diets with different energy pro-tein ratios on growth and digestive enzyme activities of[D]. Hefei: Anhui Agricultural Uni-versity, 2008.

[29] 湯保貴, 陳剛, 張健東, 等. 餌料系列對軍曹魚仔魚生長、消化酶活力和體成分的影響[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2007, 31(4): 479-484.

TANG Baogui, CHEN Gang, ZHANG Jiandong, et al. Effects of diets on growth, digestive enzyme activities and body composition oflarvae[J]. Acta hydrobiologica Sinica, 2007, 31(4): 479- 484.

[30] CAMPA-CORDOVA A I, NUNEZ-VAZQUEZ E J, LUNA-GONZALEZ A, et al. Superoxide dismutase ac-tivity in juvenileandexposed to the toxic dinoflagellate Prorocentrum lima[J]. Comparative biochemistry and physio-logy. Toxi-cology & pharmacology: CBP, 2009, 149(3): 317-322.

[31] LIMON-PACHECO J, GONSEBATT M. The role of an-tioxidants and antioxidant-related enzymes in protective responses to environmentally induced oxidative stress[J]. Mutation research, 2009, 674(1): 137-147.

[32] TASSANAKAJON A, SOMBOONWIWAT K, SUPUNGUL P, et al. Discovery of immune molecules and their crucial functions in shrimp immunity[J]. Fish & Shellfish Im-mu-nology, 2012, 34(4): 954-967.

[33] 秦菲. 凡納濱對蝦工廠化養(yǎng)殖光照環(huán)境優(yōu)化技術(shù)研究[D]. 青島: 青島理工大學(xué), 2018.

QIN Fei. Study on Optimization Technology of illumination environment for industrial culture of[D]. Qingdao: Qingdao University of technology, 2018.

[34] 張勝負(fù), 喬振國. 光照條件對養(yǎng)殖蝦蟹類幼體生長發(fā)育影響的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代漁業(yè)信息, 2009, 24(9): 25-27.

ZHANG Shengfu, QIAO Zhenguo. Research pro-gress on the effects of light conditions on the growth and develop-ment of cultured shrimp and crab larvae[J]. Fishery Information and Stratery, 2009, 24(9): 25-27.

[35] 李效宇, 劉永定, 宋立榮, 等. 鯉肝細(xì)胞抗氧化系統(tǒng)對微囊藻毒素毒性的反應(yīng)[J]. 水生生物學(xué)報(bào), 2003, 27(5): 472-475.

LI Xiaoyu, LIU Yongding, SONG Lirong, et al. Response of antioxidant system in carp hepatocytes to microcystin toxicity[J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2003, 27(5): 472-475.

[36] 鄧慧芳. 不同光照和飼料對克氏原螯蝦生長、非特異性免疫酶及體成分的影響[D]. 武漢: 長江大學(xué), 2018.

DENG Huifang. Effects of different light and feed on growth, non-specific immune enzymes and body com-position of[D]. Wuhan: Chang-jiang University, 2018.

[37] 周永燦. 海洋貝類病害及其研究進(jìn)展[J]. 海南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2000, 2: 207-212.

ZHOU Yongcan. Marine shellfish diseases and their research progress[J]. Journal of Hainan University (Natural Science Edition), 2000, 2: 207-212.

[38] 胡利華, 閆茂倉, 鄭金和, 等. 鹽度對日本鰻鱺生長及非特異性免疫酶活性的影響[J]. 臺(tái)灣海峽, 2011, 30(4): 528-532.

HU Lihua, YAN Maocang, ZHENG Jinhe, et al. Effects of salinity on growth and non-specific immune enzyme activity of Anguilla japonica[J]. Taiwan Strait, 2011, 30(4): 528-532.

[39] 鄭清梅, 吳銳全, 葉星. 水生動(dòng)物溶菌酶的研究進(jìn)展[J]. 上海水產(chǎn)大學(xué)學(xué)報(bào), 2006, 15(4): 483-487.

ZHENG Qingmei, WU Ruiquan, YE Xing. Research progress of lysozyme in aquatic animals[J]. Journal of Shang-hai Ocean University, 2006, 15(4): 483-487.

[40] 張延青, 秦菲, 費(fèi)凡, 等. LED光源在海水養(yǎng)殖水體中傳播特征解析[J]. 漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展, 2020, 41(1): 153-161.

ZHANG Yanqing, QIN Fei, FEI Fan, et al. Analysis on propagation characteristics of LED light source in ma-ri-culture water[J]. Progress in Fishery Sciences, 2020, 41(1): 153-161.

Effects of different illumination on the growth, digestion, and nonspecific immune-related enzyme activities of

LIU Sen1, JIANG Hai-yi1, QIN Feng1, HU Ji-hui1, LAI Xiao-fang1, 2, 3,ZHANG Qing-qi4, GAO Huan1, 2, 3

(1. College of Marine Science and Fisheries/Key Laboratory of Marine Biological Resources and Environment of Jiangsu Province, Jiangsu Ocean University, Lianyungang 222005, China; 2. Jiangsu Marine Bio-logical Industry Technology Collaborative Innovation Center, Lianyungang 222005, China; 3. Jiangsu Provincial Agricultural Germplasm Resources Protection and Utilization Platform, Nanjing 210014, China; 4. Lianyungang Ganyu Jiaxin Aquatic Products Development Co., Ltd., Lianyungang 222100, China)

To investigate the effects of light color on the growth and immunity of aquatic organisms, the effects of five light colors on the growth, digestion, and nonspecific immune related enzyme activities ofwere studied. The results showed that the (1) The weight gain rate (63.76% ± 0.34%), specific growth rate (1.63% ± 0.03%) and survival rate (61.11% ± 1.92%) of the full spectrum group were significantly higher than those of other groups exposed to other four light colors (<0.05). (2) The chymotrypsin activity (4.02 ± 0.38 U/mgprot) of the green light group was the highest. The α-amylase (α-AMS) activity ((213.95 ± 16.30) U/mgprot) of the full spectrum group was the highest and was not significantly different from that of the dark group (>0.05). The lipase activity (19.21 ± 2.53 U/gprot) of the yellow light group was the highest and had no significant difference with that of the dark group, green light group, and blue light group (>0.05). (3) The total superoxide dismutase activity (33.26 ± 7.08 U/mgprot) and total antioxidant capacity activity (2.31 ± 0.23 units/mgprot) of the green light group were the highest and had no significant difference with those of the full spectrum group (>0.05). The activities of catalase (17.27 ± 1.58 U/mgprot), acid phosphatase (27.10 ± 3.25 Kim’s units/gprot), and alkaline phosphatase (74.26 ± 5.16 Kim’s units/gprot) of the full spectrum group were the highest. The lysozyme activity (485.48 ± 36.85 U/mL) of the yellow light group was the highest. The results indicate that a full spectrum is the best for growth and nonspecific immunity, and the green light is the best for the digestion ability of. This study can be a reference for basic theoretical research on the growth and immune mechanism of.

; light color; growth; digestion; nonspecific immunity

Feb. 9, 2021

S968.22

A

1000-3096(2022)04-0114-09

10.11759/hykx20210209001

2021-02-09;

2021-04-08

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助(“藍(lán)色糧倉”) (2018YFD0901302); 江蘇省優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目; 江蘇海洋大學(xué)江蘇省海洋生物資源與環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題基金資助(SH20191203); 江蘇省研究生科研與實(shí)踐創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(SJCX20_1271)

[National Key R & D Program of China, No. 2018YFD0901302;A Project Funded by the Priority Academic Program Development of Jiang-su Higher Education Institutions No. PAPD; Open-end Funds of Jiangsu Key Laboratory of Marine Bioresources and Environment No. SH20191203; Postgraduate Research & Practice Innovation Program of Jiangsu Province No. SJCX20_1271]

柳森(1996--—), 男, 黑龍江哈爾濱人, 碩士研究生, 主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖研究, E-mail: liusen0220@163.com; 高煥(1976--—), 男,通信作者, 江蘇連云港人, 博士, 教授, 主要從事海洋甲殼類種質(zhì)資源研究, E-mail: huanmr@163.com

(本文編輯: 康亦兼)