盧軍浩,李蘭蘭,權(quán)金強(qiáng),趙桂研,孫 軍,林橋榮,劉 哲
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
虹鱒(Oncorhynchusmykiss)屬鮭科大麻哈魚(yú)屬,適宜生長(zhǎng)水溫為12~18 ℃,是一種典型的冷水性魚(yú)類[1]。然而,全球變暖使我國(guó)虹鱒養(yǎng)殖業(yè)一直在遭受夏季高溫的威脅,很容易造成減產(chǎn)或大面積死亡[2]。有研究表明,網(wǎng)箱養(yǎng)殖模式下,22 ℃的水溫已經(jīng)對(duì)虹鱒產(chǎn)生了不利影響,24 ℃已經(jīng)達(dá)到了虹鱒耐受的臨界點(diǎn),水溫高于25 ℃虹鱒會(huì)開(kāi)始逐漸死亡[3]。因此,在高溫來(lái)臨前,提升虹鱒機(jī)體抗氧化和免疫能力具有重要生產(chǎn)實(shí)踐意義。熱應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)變性,錯(cuò)誤折疊率升高[4]?;钚匝?ROS)是細(xì)胞正常的代謝產(chǎn)物,當(dāng)機(jī)體受到持續(xù)熱應(yīng)激時(shí),ROS含量會(huì)大幅增加,ROS積累會(huì)產(chǎn)生大量的丙二醛(Malondialdehyde,MDA),破壞細(xì)胞器的正常結(jié)構(gòu),導(dǎo)致炎癥反應(yīng),釋放大量血清腫瘤壞死因子α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)等炎癥因子[5]。動(dòng)物機(jī)體具有一套完整的酶類抗氧化體系,其中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-Px)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、過(guò)氧化氫酶(Catalase,CAT)等抗氧化酶在清除ROS、緩解機(jī)體氧化受損方面發(fā)揮著重要作用[6],免疫球蛋白和補(bǔ)體系統(tǒng)也參與了機(jī)體的抗氧化防御,保障機(jī)體的免疫健康[7-8]。納米硒屬單質(zhì)硒,粒徑在80 nm內(nèi),具有高表面-體積比,有高活性、低毒性的特點(diǎn),在免疫和抗氧化防御方面發(fā)揮著重要作用[9-10]。Rotruck等[11]研究發(fā)現(xiàn),硒是GSH-Px的活性中心;史孟娟[12]發(fā)現(xiàn),相比于同濃度的亞硒酸鈉和硒代蛋氨酸,納米硒具有更低的毒性;Yu等[13]發(fā)現(xiàn),飼料中添加納米硒能顯著提高低氧脅迫下草魚(yú)(Ctenopharyngodonidella)GSH-Px活性,降低MDA含量;Dawood等[14]發(fā)現(xiàn),日糧中添加納米硒能顯著提高尼羅羅非魚(yú)(Oreochromisniloticus)抗氧化酶活性和肝臟、脾臟中TNF-α和IL-1β基因表達(dá)量;李彥紅等[15]發(fā)現(xiàn),添加納米硒能提高齊口裂腹魚(yú)(Schizothoraxprenanti)生長(zhǎng)性能、肌肉硒含量和血清抗氧化指標(biāo)。通過(guò)膳食補(bǔ)充納米硒緩解魚(yú)類氧化應(yīng)激已經(jīng)成為一種有效的方法,但關(guān)于納米硒在虹鱒抗熱應(yīng)激上的研究鮮有報(bào)道。
本研究以納米硒為飼料添加劑,測(cè)定虹鱒在攝入納米硒后血清抗氧化指標(biāo)和免疫指標(biāo)的變化,旨在探討納米硒在虹鱒抗熱應(yīng)激上的機(jī)制,為抗熱應(yīng)激飼料的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)。
1.1 試驗(yàn)材料
選取遺傳背景一致、體格健康、平均體質(zhì)量約80 g的8月齡虹鱒600尾。虹鱒飼料選用北京漢業(yè)科技有限公司市售虹鱒稚魚(yú)配合飼料(主要原料:魚(yú)粉、豆粕、小麥粉、磷酸二氫鈣、玉米蛋白粉、谷朊粉、啤酒酵母粉、魚(yú)油、復(fù)合維生素、復(fù)合微量元素等;飼料成分:粗蛋白質(zhì)≥48%,粗脂肪≥10%,粗纖維≤5%,粗灰分≤14%,水分≤12%,賴氨酸≥2.6%,總磷≥0.9%)。納米硒由廣州市博士奧生化技術(shù)研究有限公司提供,納米硒濃度為0.5%,粒徑80%集中在60~80 nm,由武漢百仟度生物科技有限公司測(cè)定。以羧甲基纖維素鈉(CMC)為增稠劑,每千克飼料中添加5 g,與水按1∶30的比例溶解納米硒,制備納米硒含量為5,10 mg/kg的虹鱒飼料,對(duì)照組飼料只加入增稠劑,不添加納米硒,自然條件下晾干,4 ℃冷藏保存,分別抽樣采用國(guó)標(biāo)法測(cè)定飼料中硒元素濃度,結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 飼料中硒元素含量測(cè)定Tab.1 Determination results of selenium content in feed mg/kg
1.2 試驗(yàn)方法
挑選體格大小一致的虹鱒600尾隨機(jī)分為3組,每組200尾,飼養(yǎng)在3個(gè)室內(nèi)循環(huán)流水養(yǎng)殖槽(6 000 L)中,微流水養(yǎng)殖。(18.0±0.2)℃暫養(yǎng)7 d后進(jìn)入試驗(yàn)期,對(duì)照組繼續(xù)飼喂基礎(chǔ)日糧,處理組飼喂納米硒含量分別為5,10 mg/kg的日糧,繼續(xù)在(18.0±0.2)℃飼喂9 d。第9天結(jié)束后,使用冷暖水機(jī)和加熱棒使水溫在30 min升至(24.0±0.2)℃并維持,熱應(yīng)激處理48 h。分別在熱應(yīng)激前(18 ℃)0,3,6,9 d和熱應(yīng)激后(24 ℃)4,8,12,24,48 h 每個(gè)時(shí)間點(diǎn)每組隨機(jī)取10尾魚(yú),快速轉(zhuǎn)入MS-222(50 mg/L)深度麻醉后用一次性醫(yī)用注射器(2 mL)尾靜脈采血,將血液置于4 ℃冰箱靜置2 h,于4 ℃、3 500 r/min離心10 min制備血清,收集血清并置于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩吼B(yǎng)期和試驗(yàn)期內(nèi)每天投喂試驗(yàn)飼料3次,時(shí)間為8:00,12:00,18:00,日投喂量為魚(yú)體質(zhì)量的3%,投喂完成30 min后觀察并記錄攝食情況,然后用虹吸管吸取殘餌和糞便,并在8:30,12:30,18:30測(cè)量溶氧量、氨氮濃度,試驗(yàn)期間保持光照12 h/黑暗12 h。試驗(yàn)期間保持溶氧量(9.0±0.5)mg/L,氨氮濃度(0.10±0.05)mg/L,pH值7.5±0.2,亞硝酸鹽濃度(0.01±0.001)mg/L。水溫利用深圳市安晟電子有限公司生產(chǎn)的數(shù)顯溫度計(jì)(CX-WDJ200LCD)測(cè)定,溶氧、pH值、亞硝酸鹽和氨氮濃度利用杭州陸恒生物有限公司檢測(cè)試劑盒測(cè)定。
1.3 指標(biāo)測(cè)定
按照白蛋白(Albumin,ALB)試劑盒、總蛋白(Total protein,TP)試劑盒操作說(shuō)明書測(cè)定血清中ALB和TP含量,球蛋白(GLO)含量=TP含量-ALB含量。按照谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)試劑盒、過(guò)氧化氫酶(CAT)試劑盒、丙二醛(MDA)試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)試劑盒操作說(shuō)明測(cè)定GSH-Px、SOD、CAT、MDA指標(biāo)。按照魚(yú)類免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)Elisa試劑盒、魚(yú)補(bǔ)體蛋白3(C3)ELISA試劑盒、魚(yú)白介素-1β(IL-1β)ELISA試劑盒、魚(yú)腫瘤壞死因子-α(TNF-α)ELISA試劑盒操作說(shuō)明,采用酶聯(lián)免疫法(ELISA)測(cè)定IgM、C3、IL-1β、TNF-α指標(biāo)。測(cè)定所用試劑盒均購(gòu)自南京建成生物工程研究所,其中吸光度值用酶標(biāo)儀(AWARENESS Stat Fax 2100,美國(guó))測(cè)定。
1.4 數(shù)據(jù)處理
2.1 納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清蛋白的影響
納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清蛋白含量的影響見(jiàn)圖1,熱應(yīng)激前,飼喂9 d,處理組TP含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。熱應(yīng)激降低了TP的含量,熱應(yīng)激后3個(gè)試驗(yàn)組的TP含量均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì),對(duì)照組和5 mg/kg納米硒組在24 h達(dá)到最高,10 mg/kg納米硒組在12 h達(dá)到最高,且5 mg/kg納米硒組TP含量顯著高于其他組(P<0.05)(圖1-A)。
不同小寫字母表示同一時(shí)間點(diǎn)下不同處理組間酶活性差異顯著(P<0.05)。圖2,3同。Different lowercase letters indicate significant difference of enzyme activity between different treatment groups at the same time(P<0.05).The same as Fig.2,3.
添加納米硒提高了虹鱒血清ALB的含量,飼喂6,9 d,10 mg/kg納米硒組ALB含量顯著高于5 mg/kg納米硒組和對(duì)照組(P<0.05)。熱應(yīng)激降低了ALB的含量,熱應(yīng)激后添加納米硒組ALB含量逐漸上升,對(duì)照組ALB含量則是先上升后趨于穩(wěn)定。熱應(yīng)激24 h,5 mg/kg納米硒組ALB含量顯著高于其他組(P<0.05),10 mg/kg納米硒組與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05),熱應(yīng)激48 h,5 mg/kg和10 mg/kg納米硒組ALB含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)(圖1-B)。
熱應(yīng)激前,飼喂9 d添加5 mg/kg納米硒組球蛋白(Globulin,GLB)含量顯著高于其他組,10 mg/kg納米硒組GLB含量低于對(duì)照組,差異顯著(P<0.05)。熱應(yīng)激降低了GLB的含量,熱應(yīng)激后3個(gè)試驗(yàn)組均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì),5 mg/kg納米硒組在8 h達(dá)到最大值,10 mg/kg納米硒組在12 h達(dá)到最大值,對(duì)照組則在24 h達(dá)到最大值。熱應(yīng)激后,除48 h外,其他時(shí)間點(diǎn)添加納米硒組GLB含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)(圖1-C)。
2.2 納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清抗氧化酶的影響
納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清抗氧化酶的影響見(jiàn)圖2,熱應(yīng)激前,3個(gè)試驗(yàn)組的GSH-Px含量均呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì),飼喂9 d,添加納米硒組GSH-Px含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。熱應(yīng)激降低了GSH-Px的含量,熱應(yīng)激后,對(duì)照組GSH-Px活性呈現(xiàn)先上升后保持穩(wěn)定趨勢(shì);5 mg/kg納米硒組GSH-Px活性呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),在4,48 h顯著高于其他組(P<0.05);10 mg/kg納米硒組GSH-Px活性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),在24 h達(dá)到最大值,在8,12,24 h顯著高于其他組(P<0.05)(圖2-A)。
圖2 納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清抗氧化酶的影響(n=10)Fig.2 Effects of nano-selenium on antioxidant enzymes in serum of rainbow trout under heat stress(n=10)
熱應(yīng)激前,在飼喂第9天,10 mg/kg納米硒組SOD含量顯著高于其他組(P<0.05)。熱應(yīng)激降低了SOD的含量,熱應(yīng)激后5 mg/kg納米硒組SOD活性呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),在4,24,48 h顯著高于其他組(P<0.05);10 mg/kg納米硒組SOD含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),且在12 h達(dá)到最大值,顯著高于其他組(P<0.05);對(duì)照組SOD含量也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),在12 h達(dá)到最大值(圖2-B)。
熱應(yīng)激前,飼喂6,9 d,添加納米硒顯著提高了血清CAT的含量(P<0.05)。熱應(yīng)激提高了血清CAT的含量,熱應(yīng)激后,對(duì)照組CAT的含量呈現(xiàn)先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢(shì),添加納米硒組CAT含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),且均在12 h達(dá)到最大值,顯著高于對(duì)照組(P<0.05)(圖2-C)。
熱應(yīng)激前,3個(gè)試驗(yàn)組血清MDA含量均無(wú)顯著變化。熱應(yīng)激使MDA含量升高。熱應(yīng)激后,對(duì)照組MDA含量呈現(xiàn)先上升后下降再上升的趨勢(shì),而納米硒添加組在熱應(yīng)激后均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。5 mg/kg納米硒組MDA含量在熱應(yīng)激4,8,24,48 h顯著低于其他組(P<0.05),12 h相對(duì)對(duì)照組顯著升高(P<0.05);10 mg/kg納米硒組MDA含量在熱應(yīng)激4,8,12,48 h顯著低于對(duì)照組(P<0.05),在24 h與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)(圖2-D)。
2.3 納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清免疫酶的影響
納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清相關(guān)免疫酶的影響見(jiàn)圖3,熱應(yīng)激前,添加納米硒對(duì)血清TNF-α含量無(wú)顯著影響。熱應(yīng)激后5 mg/kg納米硒組TNF-α含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),10 mg/kg納米硒組和對(duì)照組均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。熱應(yīng)激4 h,5 mg/kg納米硒組TNF-α含量相比對(duì)照組升高,10 mg/kg納米硒組相比對(duì)照組降低,且差異顯著(P<0.05);熱應(yīng)激12 h,5 mg/kg納米硒組TNF-α含量相比對(duì)照組無(wú)顯著差異,10 mg/kg納米硒組相比對(duì)照組升高,且差異顯著(P<0.05)(圖3-A)。
熱應(yīng)激前,添加納米硒對(duì)血清IL-1β含量無(wú)顯著影響。熱應(yīng)激后5 mg/kg納米硒組IL-1β含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),10 mg/kg納米硒組呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),對(duì)照組則呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。5 mg/kg納米硒組和10 mg/kg納米硒組IL-1β含量在熱應(yīng)激4 h相比對(duì)照組顯著升高 (P<0.05);熱應(yīng)激12 h,比對(duì)照組顯著降低(P<0.05)(圖3-B)。
熱應(yīng)激前,添加納米硒對(duì)血清IgM含量無(wú)顯著影響。熱應(yīng)激后3個(gè)試驗(yàn)組IgM含量呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。熱應(yīng)激4 h,5 mg/kg納米硒組IgM含量顯著高于其他2組(P<0.05);熱應(yīng)激12 h,10 mg/kg納米硒組IgM含量顯著高于其他2組 (P<0.05)(圖3-C)。
熱應(yīng)激前,飼喂第9 天,添加納米硒提高了血清C3含量,差異顯著(P<0.05)。熱應(yīng)激后3個(gè)試驗(yàn)組C3含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì),添加納米硒顯著提高了血清C3含量。熱應(yīng)激4,12 h,5 mg/kg納米硒組IgM含量顯著高于其他2組,差異顯著(P<0.05)(圖3-D)。
圖3 納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒血清免疫相關(guān)酶的影響(n=10)Fig.3 Effects of nano-selenium on immune related enzymes in rainbow trout serum under heat stress(n=10)
血清中的TP由ALB和GLB組成[16]。ALB是血漿滲透調(diào)節(jié)的載體,在改善細(xì)胞膜方面具有關(guān)鍵作用,GLB能修復(fù)機(jī)體組織,緊急情況下能作為能源物質(zhì)給機(jī)體功能[17]。ALB和GLB的水平通常用于評(píng)估魚(yú)類的免疫水平,低水平的ALB和GLB會(huì)干擾正常蛋白質(zhì)的合成[18]。本研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激4 h,虹鱒血清TP含量顯著下降,可能是急性熱應(yīng)激下,大量ALB和GLB產(chǎn)生了糖異生,分解為游離氨基酸作為能源物質(zhì)給機(jī)體供能[19];也可能是急性熱應(yīng)激下ALB用來(lái)修復(fù)細(xì)胞膜的損傷。夏斌鵬等[2]研究發(fā)現(xiàn),慢性熱應(yīng)激下虹鱒血清TP、ALB和GLB含量升高,但差異不顯著,這可能與熱應(yīng)激的方式有關(guān)。隨著熱應(yīng)激的持續(xù),血清中ALB含量呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì),TP和GLB的含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),說(shuō)明持續(xù)熱應(yīng)激激活了血清蛋白分泌的信號(hào)通路。Harsij等[20]研究發(fā)現(xiàn),飼料中添加納米硒能提高氨脅迫下虹鱒血清中ALB和GLB的含量,這與本研究結(jié)果一致,可能是由于納米硒在通過(guò)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制主動(dòng)吸收后,轉(zhuǎn)化為硒半胱氨酸,繼而合成硒蛋白,提高機(jī)體免疫力[21]。
GSH-Px是重要的抗氧化酶之一,其主要組成成分之一是硒代半胱氨酸[22]。本研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激前期虹鱒血清GSH-Px活性降低,這與Shokraneh等[19]在肉雞胚胎發(fā)育中的研究結(jié)果相似,隨著熱應(yīng)激的持續(xù),GSH-Px活性逐漸上升,推測(cè)熱應(yīng)激短時(shí)間內(nèi)使機(jī)體產(chǎn)生了大量ROS,急劇增加了GSH-Px的消耗,其機(jī)制是GSH-Px通過(guò)將氫過(guò)氧化物還原為相應(yīng)的醇,阻止活性氧自由基產(chǎn)生,從而起到保護(hù)機(jī)體生物大分子和生物膜抗氧化作用[23]。在本研究中,熱應(yīng)激下添加納米硒顯著提高了虹鱒血清中GSH-Px的活性,這與在羅非魚(yú)、草魚(yú)[13-14]上的研究相同,其機(jī)制可能是GSH-Px的表達(dá)依賴于硒的攝取,納米硒促進(jìn)了硒代半胱氨酸的合成,而硒代半胱氨酸正是GSH-Px的重要組成成分之一[9]。
MDA是細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化的敏感標(biāo)志物,是ROS短時(shí)間內(nèi)積累過(guò)多,脂質(zhì)發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)而產(chǎn)生的有毒物質(zhì)[5]。MDA引起蛋白質(zhì)和核酸等大分子交聯(lián)聚合,也是細(xì)胞受損程度的指標(biāo)[22]。研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加納米硒降低了羅非魚(yú)[14]、齊口裂腹魚(yú)[15]、草魚(yú)[13]血清中MDA活性。Harsij等[20]發(fā)現(xiàn),添加納米硒能降低氨脅迫下虹鱒血清MDA含量,這與本研究結(jié)果一致,證明納米硒通過(guò)提高機(jī)體抗氧化酶活性,清除過(guò)量ROS,減少M(fèi)DA的產(chǎn)生。此外,5 mg/kg納米硒組MDA含量在熱應(yīng)激12 h突然升高,可以解釋為此階段細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化速率大于抗氧化酶的分解速率,導(dǎo)致ROS一定程度的短暫積累,引起MDA的短暫升高,與之相對(duì)應(yīng)的是,在熱應(yīng)激48 h,添加納米硒組MDA出現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì),這可能是熱應(yīng)激后期抗氧化酶大量分泌,抗氧化酶的分解速率大于ROS的產(chǎn)生速率。此外,5 mg/kg納米硒組MDA的活性普遍低于10 mg/kg納米硒組,再一次說(shuō)明過(guò)量的納米硒對(duì)機(jī)體的促氧化作用。
TNF-α與IL-1β為細(xì)胞炎癥因子。TNF-α主要由淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞分泌,能夠激活巨噬細(xì)胞與中性粒細(xì)胞,促進(jìn)抗原活化和T、B淋巴細(xì)胞增殖分化;IL-1β形成于免疫反應(yīng)早期,在機(jī)體的免疫應(yīng)激中發(fā)揮著重要作用[28]。但也有些研究認(rèn)為,TNF-α與IL-1β細(xì)胞因子的增加是機(jī)體產(chǎn)生有害影響的原因[5]。IL-1β與TNF-α等細(xì)胞因子的表達(dá)和分泌受核轉(zhuǎn)錄因子kappa B(NF-kB)信號(hào)通路的調(diào)控,熱應(yīng)激可以誘導(dǎo)機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激,細(xì)胞中過(guò)量生成的ROS能夠作為信號(hào)分子激活NF-kB通路,這是機(jī)體前期細(xì)胞因子大量分泌的原因[29]。王紅權(quán)等[28]發(fā)現(xiàn),在草魚(yú)日糧中添加0.2%的牛膝多糖能提高血清中TNF-α含量,提高機(jī)體的特異性免疫。但是隨著其分泌量的增加,表示機(jī)體炎癥反應(yīng)加劇,Sheiha等[5]發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激提高了兔血清中IL-1β含量,添加納米硒則能有效降低炎癥細(xì)胞因子,這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。納米硒則可能通過(guò)調(diào)控?zé)嵝菘说鞍?、促進(jìn)抗氧化酶合成等途徑間接調(diào)控NF-kB信號(hào)通路,促進(jìn)和抑制下游IL-1β與TNF-α細(xì)胞因子的釋放[30]。
免疫球蛋白IgM是由2條輕鏈和2條相同的重鏈構(gòu)成的多肽鏈結(jié)構(gòu),分為恒定區(qū)和可變區(qū),其中重鏈恒定區(qū)在免疫過(guò)程中起著多種效應(yīng)作用[31]。Choi等[32]研究發(fā)現(xiàn),硒能提高鯽魚(yú)(Carassiusauratus)IgM的產(chǎn)生和表達(dá),提高機(jī)體的免疫力。本研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激4 h,3個(gè)組的IgM含量均下降,推測(cè)由于IgM具有抗感染作用,參與了細(xì)胞的炎癥反應(yīng),修復(fù)受損細(xì)胞[33]。熱應(yīng)激12 h,3個(gè)組的IgM含量均上升,表明此時(shí)機(jī)體相關(guān)免疫信號(hào)通路激活,調(diào)控分泌IgM,且添加納米硒組的IgM活性顯著高于對(duì)照組,推測(cè)硒也可能是IgM合成的重要元素,或硒蛋白與IgM分泌相關(guān)的信號(hào)通路存在關(guān)聯(lián),通過(guò)促進(jìn)IgM分泌而提高機(jī)體免疫能力。
C3是補(bǔ)體系統(tǒng)的主要成員之一,是具有酶原活性的球蛋白,其水平是衡量體液免疫的重要指標(biāo)[34]。劉波[35]研究發(fā)現(xiàn),熱應(yīng)激1 h團(tuán)頭魴(Megalobramaamblycephala)血清中C3濃度顯著降低。陳星燦等[36]發(fā)現(xiàn),添加硒化多糖和亞硒酸鈉能顯著提高黑鯛幼魚(yú)體內(nèi)C3的含量。本研究中,熱應(yīng)激使虹鱒血清中C3的含量呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),日糧中添加納米硒顯著提高了C3的含量。C3是補(bǔ)體系統(tǒng)中的最關(guān)鍵成分,處于補(bǔ)體經(jīng)典、凝集素和旁路3條激活途徑的匯聚點(diǎn)上,參與了溶血、融菌與炎癥反應(yīng)等調(diào)控過(guò)程,C3含量的下降說(shuō)明機(jī)體正在發(fā)生抗氧化反應(yīng),而納米硒促進(jìn)了C3的合成,這種促進(jìn)可能是納米硒直接參與了補(bǔ)體蛋白的合成,或者是納米硒合成半胱氨酸,硒蛋白對(duì)C3的合成具有調(diào)控作用,誘導(dǎo)合成的C3進(jìn)一步激活補(bǔ)體系統(tǒng),通過(guò)免疫復(fù)合物和調(diào)理吞噬細(xì)胞等機(jī)制對(duì)機(jī)體發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)等功能,提高虹鱒的免疫能力[8,34]。
飼糧中添加納米硒能提高急性熱應(yīng)激下虹鱒血清TP、ALB和GLB等血清蛋白含量,提高GSH-Px、SOD、CAT等抗氧化酶活性,降低MDA含量,提高TNF-α、IL-1β、IgM和C3等免疫酶的活性。納米硒通過(guò)合成硒蛋白、促進(jìn)抗氧化酶的分泌,提高細(xì)胞因子水平、促進(jìn)免疫球蛋白分泌和增強(qiáng)補(bǔ)體系統(tǒng)綜合調(diào)控虹鱒機(jī)體抗氧化和免疫系統(tǒng),進(jìn)而提高虹鱒抗氧化能力和免疫能力,且添加5 mg/kg納米硒對(duì)機(jī)體的保護(hù)能力更強(qiáng),其最適添加量有待進(jìn)一步研究。本研究結(jié)果為揭示納米硒對(duì)熱應(yīng)激下虹鱒抗氧化機(jī)制的影響提供了理論基礎(chǔ),為虹鱒抗熱應(yīng)激飼料的研發(fā)提供了參考。