白藜蘆醇對(duì)饑餓條件下厚殼貽貝(Mytilus coruscus)抗氧化能力的影響*

陳傳悅 謝 兵 孫聞婧 廖 智 嚴(yán)小軍 張曉林①

白藜蘆醇對(duì)饑餓條件下厚殼貽貝()抗氧化能力的影響*

陳傳悅1, 2謝 兵1孫聞婧1廖 智1嚴(yán)小軍1, 2張曉林1①

(1. 浙江海洋大學(xué)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 浙江舟山 316022; 2. 寧波大學(xué)海洋學(xué)院 浙江寧波 315211)

饑餓脅迫引起的肥滿度下降及收割延遲是導(dǎo)致貽貝養(yǎng)殖產(chǎn)量下降的主要原因之一。探究白藜蘆醇(Resveratrol, RES)對(duì)饑餓條件下貽貝抗氧化能力的影響, 揭示貽貝對(duì)饑餓脅迫的響應(yīng)機(jī)制, 對(duì)指導(dǎo)貽貝健康養(yǎng)殖具有重要意義。在饑餓脅迫條件下, 分別采用10、20、50、100 μmol/L RES處理厚殼貽貝, 9 d后采集貽貝組織樣品并進(jìn)行氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測(cè)。結(jié)果表明, 饑餓脅迫顯著增加厚殼貽貝組織中丙二醛(MDA)含量, 同時(shí)顯著降低過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)、堿性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性和還原性谷胱甘肽(GSH)含量。RES處理后, 厚殼貽貝組織中MDA含量顯著降低, 但隨著RES濃度的增加顯著升高; 性腺和鰓中CAT、SOD、GSH-PX、AKP、ACP活性和GSH水平、后閉殼肌中CAT、AKP活性和GSH水平以及外套膜中CAT、SOD、GSH-PX、ACP活性和GSH水平均隨著RES處理濃度的增加先升高后降低。此外, 10或20 μmol/L RES處理能顯著減輕饑餓脅迫引起的貽貝性腺中濾泡降解、配子退化及鰓絲纖毛脫落及結(jié)構(gòu)受損; 且各組貽貝后閉殼肌和外套膜組織形態(tài)學(xué)無明顯變化。研究結(jié)果表明饑餓脅迫能顯著抑制厚殼貽貝的抗氧化能力, 但10或20 μmol/L RES處理可減輕饑餓脅迫誘導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化和組織氧化應(yīng)激損傷, 且厚殼貽貝對(duì)饑餓脅迫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激損傷表現(xiàn)出一定的組織差異性。

厚殼貽貝; 饑餓脅迫; 氧化應(yīng)激; 酶活性; 組織損傷

饑餓脅迫和食物限制會(huì)引起水生動(dòng)物生理機(jī)能的變化, 主要表現(xiàn)為增加動(dòng)物體內(nèi)活性氧(Reactive oxygen species, ROS)的釋放, 從而破壞生物膜中的多不飽和脂肪酸, 刺激有毒醛類代謝物如丙二醛(Malondialdehyde, MDA)的產(chǎn)生, 引起脂質(zhì)過氧化(Yang, 2019; Zengin, 2021)。正常情況下, 生物體內(nèi)ROS的產(chǎn)生會(huì)受到各種還原酶的控制, 例如超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)、過氧化氫酶(Catalase, CAT)和總抗氧化力(Total antioxidant capacity, T-AOC) (Tsikas, 2017), 從而維持了體內(nèi)的氧化-還原平衡。但生物體內(nèi)的還原體系無法控制ROS水平的升高時(shí), 將導(dǎo)致一系列氧化應(yīng)激反應(yīng), 引起細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)和核酸等損傷, 最終導(dǎo)致組織器官損傷(Filho, 2007; Lee, 2019)。白藜蘆醇(Resveratrol, RES)是一種天然多酚類化合物, 廣泛存在于虎杖、桑葚、花生、葡萄和漿果類等植物果實(shí)中, 具有抗炎、抗氧化、抗癌、抗病毒及免疫調(diào)節(jié)等多種生物學(xué)功能(Galiniak, 2019; Huang, 2021; Ren, 2021)。近年來, 利用RES通過調(diào)節(jié)新陳代謝和免疫應(yīng)答以及抑制炎癥反應(yīng), 以此改善水產(chǎn)動(dòng)物因攝食不足而產(chǎn)生的品質(zhì)下降已逐漸受到人們的重視, 相關(guān)研究也日益增多?，F(xiàn)有的研究結(jié)果表明, 在飼料中添加RES能夠提高魚類的生長(zhǎng)率, 增加血清和組織中抗氧化酶和免疫因子水平, 從而增加生物體抗氧化和免疫應(yīng)答能力(Jia, 2019a; Tian, 2021)。例如, RES可以顯著減輕豆粕替代魚粉引起的大菱鲆肝臟和腸道組織中的氧化應(yīng)激損傷(Tan, 2019)。此外, 在大西洋鮭和虹鱒等海水魚類細(xì)胞的體外研究中也證實(shí)RES具有免疫調(diào)節(jié)以及抗氧化應(yīng)激的作用(Terech-Majewska, 2018; Holen, 2019)。目前RES在水產(chǎn)動(dòng)物中的免疫、抗炎和抗氧化等作用相關(guān)研究主要集中在魚類, 而對(duì)同樣具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的貝類而言, 相關(guān)研究尚未見報(bào)道。

厚殼貽貝()作為典型的海洋雙殼類物種, 因其個(gè)體較大, 肉肥味美, 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高, 已成為中國(guó)東部海域最重要的海產(chǎn)貝類養(yǎng)殖品種之一(Li, 2020)。目前厚殼貽貝養(yǎng)殖主要集中在黃海和東海海域, 其中浙江省嵊泗列島是我國(guó)最大的厚殼貽貝養(yǎng)殖基地。貽貝是典型的濾食性生物, 主要以海洋環(huán)境中的有機(jī)顆粒和藻類為食, 因此, 其生長(zhǎng)繁殖極易受到現(xiàn)有養(yǎng)殖模式造成的餌料分布不均或由于氣候、季節(jié)變化引起的餌料不足的影響。已有研究證實(shí), 餌料限制引起的饑餓脅迫是引起高密度養(yǎng)殖區(qū)域貽貝肥滿度下降的主要原因(Orban, 2002)。但是目前針對(duì)貽貝養(yǎng)殖過程中其對(duì)饑餓脅迫響應(yīng)機(jī)制的研究較少, 對(duì)于高密度養(yǎng)殖條件下如何改善貽貝的生長(zhǎng)和產(chǎn)品質(zhì)量仍缺乏有效思路。因此, 探究饑餓脅迫下貽貝的生理生化變化以及RES對(duì)貽貝饑餓狀態(tài)下的生理改善, 對(duì)貽貝的健康養(yǎng)殖具有重要指導(dǎo)意義。

本研究以厚殼貽貝為研究對(duì)象, 通過饑餓脅迫以及不同濃度RES處理, 分析厚殼貽貝不同組織中氧化應(yīng)激指標(biāo)的變化。研究結(jié)果將為探討貽貝對(duì)饑餓脅迫的響應(yīng)以及RES在饑餓脅迫貽貝中的作用機(jī)制奠定基礎(chǔ), 為RES在貽貝養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供新的思路和科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

成年厚殼貽貝(殼長(zhǎng)60～70 mm)采集自浙江省嵊泗枸杞島貽貝養(yǎng)殖場(chǎng)。采集后的貽貝置于300 L玻璃缸中暫養(yǎng)7 d, 暫養(yǎng)期間水溫(20 ± 2) °C、鹽度28 ± 1。

1.2 饑餓脅迫與RES處理

將36只厚殼貽貝隨機(jī)分為6組, 每組6只: 正常飼養(yǎng)組(Con)、饑餓脅迫組(STA)和不同濃度RES處理組(RES10、RES20、RES50、RES100)。Con組每天正常投喂螺旋藻粉2次; STA組在實(shí)驗(yàn)期間進(jìn)行饑餓處理; 不同RES處理組貽貝在饑餓脅迫的同時(shí)分別使用10、20、50、100 μmol/L RES處理。每天更換含有對(duì)應(yīng)濃度RES的海水一次, 處理9 d后, 取貽貝的性腺、鰓、外套膜、后閉殼肌組織經(jīng)液氮速凍后–80 °C保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)

將各組組織樣品于液氮研磨后, 根據(jù)質(zhì)量體積比加入9倍預(yù)冷的PBS緩沖液, 旋渦振蕩器充分混勻, 制備組織勻漿液。冰上靜置5 min后, 3 000 r/min、4 °C離心10 min, 取上清液用于后續(xù)檢測(cè)。使用BCA試劑盒(TaKaRa, 貨號(hào): T9300A)測(cè)定上清液中的蛋白濃度。

使用南京建成生物研究所的試劑盒檢測(cè)各組貽貝性腺、鰓、后閉殼肌、外套膜組織中的氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo), 包括過氧化氫酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-px)、堿性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性, 以及丙二醛(MDA)和還原型谷胱甘肽(GSH)含量。

1.4 組織學(xué)檢測(cè)

取貽貝性腺、鰓、后閉殼肌、外套膜組織, 并用4%多聚甲醛固定。將組織從固定液中取出, 用乙醇進(jìn)行脫水, 二甲苯透明10 min, 石蠟包埋, 切片厚度6 μm, 二甲苯脫蠟, 蘇木精-伊紅染色, 二甲苯透明, 樹膠封片。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析, 并使用單因素方差分析(One-way ANOVA)中的Duncan’s進(jìn)行多重比較,<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同濃度RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝MDA水平的影響

饑餓脅迫及不同濃度RES處理對(duì)厚殼貽貝組織中MDA水平的影響見圖1。結(jié)果表明, 與Con組比較, 饑餓脅迫9 d后(STA組), 厚殼貽貝性腺、鰓、后閉殼肌組織中的MDA含量均顯著增加(<0.05), 但外套膜中MDA含量無顯著變化(>0.05)。與STA組比較, 厚殼貽貝的性腺和外套膜組織中MDA含量在RES10、RES20、RES50組中均顯著降低(<0.05); 鰓和后閉殼肌組織中MDA含量在RES10、RES20組中顯著降低(<0.05); 然而100 μmol/L RES處理顯著增加了性腺和鰓組織中MDA水平(<0.05)。

圖1 RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝MDA水平的影響

注: 不同字母表示組間顯著性差異(<0.05)。Con: 對(duì)照組; STV: 饑餓脅迫組; RES10: 10 μmol/L RES處理組; RES20: 20 μmol/L RES處理組; RES50: 50 μmol/L RES處理組; RES100: 100 μmol/L RES處理組。下同

2.2 不同濃度RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝CAT和SOD活性的影響

饑餓脅迫及不同濃度RES處理對(duì)厚殼貽貝組織中CAT和SOD活性影響見圖2。結(jié)果表明, 與Con組相比, 饑餓脅迫9 d后, 厚殼貽貝性腺、鰓、外套膜組織中CAT和SOD活性及外套膜中CAT活性均顯著降低(<0.05)。與STA組比較, 厚殼貽貝鰓、后閉殼肌、外套膜組織中CAT活性在RES10、RES20、RES50組均顯著升高(<0.05), 性腺組織中CAT活性在RES10和RES20組顯著升高(<0.05)。與STA組比較, 厚殼貽貝性腺中SOD活性在RES20組中顯著升高(<0.05), 其他RES處理組無顯著性變化(>0.05), 鰓組織中SOD活性在RES10、RES20、RES50組中均顯著升高(<0.05), 但RES100組中顯著降低(<0.05), 外套膜組織中SOD活性在RES20、RES50組中顯著升高(<0.05), 但RES100組顯著降低(<0.05); 在后閉殼肌組織中, RES100組SOD活性顯著低于Con組(<0.05), 其他組中SOD活性變化均無顯著性差異(>0.05)。且后閉殼肌和外套膜組織中SOD的活性均顯著高于性腺和鰓組織(<0.05)。

2.3 不同濃度RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝GSH水平和GSH-PX活性的影響

厚殼貽貝組織中GSH水平和GSH-PX活性變化如圖3所示。與Con組相比, 饑餓脅迫9 d后厚殼貽貝性腺、鰓、外套膜組織中GSH水平均及性腺、鰓、后閉殼肌、外套膜組織中GSH-PX活性均顯著降低(<0.05), 后閉殼肌中的GSH水平無明顯變化(>0.05)。與STA組比較, 性腺中GSH水平和GSH-PX活性在RES10和RES20組顯著升高(<0.05), 鰓組織中GSH水平在RES10、RES20和RES50組均顯著升高(<0.05), 鰓和外套膜組織中GSH-PX活性在RES20組顯著升高(<0.05), 后閉殼肌和外套膜組織中GSH水平在所有RES組中均顯著升高(<0.05), 后閉殼肌中GSH-PX活性在所有RES組無明顯變化(>0.05)。外套膜組織中GSH水平顯著高于其他組織(<0.05)。

2.4 不同濃度RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝AKP及ACP活性的影響

厚殼貽貝組織中AKP和ACP活性變化如圖4所示。與Con組相比, 饑餓脅迫9 d后厚殼貽貝性腺和鰓組織中AKP活性及性腺、鰓、外套膜組織中ACP活性均顯著降低(<0.05)。性腺組織中AKP活性在RES20和RES50組顯著低于Con組, 但是顯著高于STA組(<0.05)。鰓組織中AKP活性在RES20、RES50和RES100組均顯著高于Con和STA組(<0.05)。后閉殼肌中AKP活性在RES10和RES20組顯著高于STA組, 在RES50和RES100組顯著低于Con組(>0.05)。外套膜中AKP活性在所有處理組中均無明顯變化(>0.05), 但顯著低于其他組織(<0.05)。與STA組比較, 性腺組織中ACP活性在RES20、RES50、RES100組顯著升高(<0.05), 鰓組織中ACP活性在RES10、RES20、RES50組顯著升高(<0.05), 外套膜中ACP活性在RES20組顯著升高。后閉殼肌中ACP活性在所有處理組中無明顯變化(>0.05)。

2.5 不同濃度RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝組織病理變化影響

HE染色觀察厚殼貽貝性腺、鰓、后閉殼肌、外套膜組織病理變化, 結(jié)果見圖5。Con組貽貝性腺開始發(fā)育, 結(jié)締組織大量減少, 可見橢圓形濾泡, 濾泡壁上出現(xiàn)卵原細(xì)胞和初級(jí)卵母細(xì)胞, 濾泡腔內(nèi)包含許多游離的卵母細(xì)胞; STA組、RES50和RES100組貽貝性腺組織濾泡膜降解, 濾泡腔內(nèi)的卵母細(xì)胞退化; 與STA組比較, RES10和RES20組貽貝性腺濾泡及配子退化程度顯著減輕。Con組貽貝鰓絲結(jié)構(gòu)完整, 纖毛清晰可見, 鰓絲之間由纖毛盤相互連結(jié); STA組、RES50和RES100組貽貝鰓絲纖毛柱狀細(xì)胞變形萎縮, 鰓絲形態(tài)結(jié)構(gòu)受損、結(jié)構(gòu)模糊, 纖毛脫落, 鰓絲細(xì)胞自溶; RES10和RES20組貽貝鰓絲損傷有所減輕。貽貝后閉殼肌肌細(xì)胞形態(tài)呈多邊形, 排列整齊緊密; 饑餓脅迫后貽貝后閉殼肌肌纖維束間的空隙增大, 其他無明顯變化。貽貝外套膜有內(nèi)、外兩側(cè)上皮層和結(jié)締組織及少量肌纖維組成; 上皮細(xì)胞間分布大量的黏液細(xì)胞, 具有分泌功能, 可以分泌大量的黏液物質(zhì); STA組和RES100組貽貝外套膜結(jié)締組織中空泡細(xì)胞增多, 且黏液分泌也顯著增多, 其他無明顯變化。

3 討論

水生動(dòng)物在自然生長(zhǎng)繁殖過程中, 時(shí)常因餌料短缺或環(huán)境變化等導(dǎo)致個(gè)體面臨饑餓脅迫(Yang, 2020)。在饑餓狀態(tài)下, 生物體主要依靠自身營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗以及改變各種酶的活性來調(diào)節(jié)代謝水平和能量分配, 以適應(yīng)食物短缺造成的威脅, 從而維持機(jī)體正常生理活動(dòng)。饑餓脅迫不僅會(huì)增加動(dòng)物組織中ROS的積累, 誘發(fā)氧化應(yīng)激損傷, 還會(huì)引起機(jī)體生理生化指標(biāo)的變化(W?odarczyk, 2019)。因此, 研究饑餓脅迫后氧化應(yīng)激相關(guān)指標(biāo)變化, 對(duì)解析水生動(dòng)物饑餓脅迫的生理響應(yīng)、指導(dǎo)養(yǎng)殖生產(chǎn)具有參考意義。

圖4 RES對(duì)饑餓脅迫厚殼貽貝AKP及ACP活性的影響

注: 標(biāo)尺: 50 μm。黑色箭頭: 配子退化; 黑色三角: 濾泡降解; 紅色箭頭: 纖毛脫落; 紅色三角: 纖毛盤溶解; 紅色橢圓: 鰓絲細(xì)胞溶解; 黑色星號(hào): 肌纖維束間距增大; GC: 杯狀細(xì)胞; MU: 黏液層; MC: 黏液細(xì)胞; VC: 空泡細(xì)胞

MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的分解終產(chǎn)物, 能夠引起核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的交聯(lián)聚合, 具有一定的細(xì)胞毒性, 其在組織中的含量可以反應(yīng)機(jī)體脂質(zhì)過氧化的嚴(yán)重程度以及氧化應(yīng)激的水平(Janero, 1990; Martínez, 2017)。SOD和CAT是動(dòng)物體內(nèi)重要的抗氧化酶, SOD可以加速自由基轉(zhuǎn)化為H2O2, CAT能夠?qū)2O2分解成水, 從而清除氧自由基, 減少機(jī)體氧化應(yīng)激損傷(Fakhereddin, 2021; Sharma, 2021)。本研究發(fā)現(xiàn)饑餓脅迫9 d后, 厚殼貽貝性腺和鰓組織中的MDA含量顯著升高, SOD和CAT活性顯著降低, 說明饑餓脅迫誘導(dǎo)了厚殼貽貝組織發(fā)生脂質(zhì)過氧化, 組織細(xì)胞受到自由基的破壞。該結(jié)果與此前在魚類以及甲殼類動(dòng)物中的研究結(jié)果類似。例如, Liu等(2018)研究發(fā)現(xiàn)饑餓脅迫能夠引起虹鱒肝臟、胃、腸道組織損傷, 組織中的MDA水平增加, 組織中SOD活力降低, 最終激活氧化應(yīng)激。趙旺等(2021)發(fā)現(xiàn), 饑餓脅迫下, 猛蝦蛄組織中SOD和CAT的活性呈先增高后降低的變化, 說明機(jī)體在饑餓脅迫早期會(huì)產(chǎn)生積極的免疫防御, 但長(zhǎng)時(shí)間饑餓脅迫使機(jī)體能量不斷消耗, 導(dǎo)致免疫防御能力下降。此外, 本研究還發(fā)現(xiàn), 低濃度RES處理能顯著降低厚殼貽貝組織中的MDA水平及增加SOD和CAT活性, 但高濃度RES反而增加了饑餓脅迫引起的MDA在厚殼貽貝組織中的積累, 說明低濃度RES可有效的減輕饑餓脅迫貽貝組織的脂質(zhì)過氧化, 但高濃度RES加劇了貽貝組織脂質(zhì)過氧化。已有研究證實(shí)酚類抗氧化劑能夠與金屬離子結(jié)合, 誘導(dǎo)活性氧的生成(王占洋等, 2015)。這可能也是本研究中高濃度RES加劇饑餓脅迫誘導(dǎo)貽貝組織損傷的主要原因, 說明抗氧化劑在一定條件下也會(huì)起到促氧化作用。Tian等(2021)的研究也證實(shí)飼料中添加一定劑量的RES可以通過增加組織中CAT和SOD的活性提高烏鱧的抗氧化能力。此外, 董婧等(2016)在對(duì)斑馬魚的研究中發(fā)現(xiàn), 飼喂RES強(qiáng)化鹵蟲可顯著降低斑馬魚腸道中MDA的含量,但是隨著RES強(qiáng)化劑量的增加, 斑馬魚腸道中的MDA含量呈先下降后升高的趨勢(shì), 這與本研究結(jié)果一致。

GSH-PX是動(dòng)物體內(nèi)廣泛存在的催化過氧化物分解的酶, 能夠特異性地催化GSH與H2O2的反應(yīng), 具有保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整性的作用(Anjum, 2012)。在魚類中, 已有研究證實(shí)GSH-PX活性和GSH含量可受饑餓脅迫的影響。例如, 吳曉雲(yún)等(2021)研究報(bào)道, 饑餓脅迫可顯著降低長(zhǎng)江鱘肝臟、肌肉和腸道組織中的GSH-PX活性和GSH含量, 從而抑制魚體抗氧化能力。Varju等(2018)研究表明饑餓脅迫引起梭鱸體內(nèi)缺乏氨基酸供應(yīng), 導(dǎo)致GSH合成收到干擾, 從而引起GSH-PX活性下降。本研究發(fā)現(xiàn), 饑餓脅迫顯著降低了厚殼貽貝組織中GSH-PX活性和GSH含量, 說明饑餓脅迫后, 貽貝同樣表現(xiàn)出承受氧化應(yīng)激的能力顯著減弱。但RES處理可顯著增加饑餓脅迫貽貝組織中GSH-PX活性和GSH含量, 說明RES增強(qiáng)了饑餓脅迫貽貝的抗氧化能力, 但隨著RES處理濃度的增加GSH-PX活性和GSH水平呈先升高后降低的趨勢(shì), 這與之前魚類中的相關(guān)研究結(jié)果具有一致性。例如, Jia等(2019b)對(duì)尼羅羅非魚的研究中發(fā)現(xiàn)RES能夠增加肝臟組織中SOD和CAT活性以及GSH水平, 從而減輕H2O2誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化損傷。上述研究表明, 貝類和魚類在饑餓脅迫下, 有著類似的生理響應(yīng)過程。

非特異性免疫系統(tǒng)在機(jī)體對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)過程中發(fā)揮重要作用。其中, AKP和ACP是非特異性免疫系統(tǒng)中重要的水解酶家族, 在動(dòng)物體內(nèi)參與磷酸基團(tuán)的轉(zhuǎn)移和代謝, 具有促進(jìn)血細(xì)胞吞噬、降解異物的作用(Poelstra, 1997; He, 2017; Xia, 2018)。此外, AKP與水生動(dòng)物的生長(zhǎng)密切相關(guān), 在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的攝取和利用, 甚至蛋白質(zhì)的制備中起著至關(guān)重要的作用。因此, 較高的ACP和AKP活性表明水生動(dòng)物對(duì)不利環(huán)境, 如重金屬污染、外源病原體和微生物入侵、饑餓脅迫等, 產(chǎn)生了抗性(De Mora, 2004; 杜啟艷等, 2008; Wu, 2021)。本研究中饑餓脅迫顯著降低了厚殼貽貝組織中AKP和ACP的活性, 說明饑餓脅迫可引起貽貝免疫力降低, 且AKP活性的降低也說明貽貝組織細(xì)胞的生理活動(dòng)維持在較低水平以適應(yīng)饑餓狀態(tài)(趙旺等, 2021)。RES處理后貽貝組織中AKP和ACP含量顯著升高, 但隨著RES濃度的增加, AKP和ACP含量表現(xiàn)為顯著下降, 說明RES處理在一定濃度范圍內(nèi)能夠提高饑餓脅迫貽貝的免疫功能。在魚類中, RES已被證明可提高其免疫能力。例如, 在飼料中添加不同濃度的RES可以提高烏克蘭鱗鯉AKP和ACP的活力(高妍等, 2015)。李開放等(2019)研究發(fā)現(xiàn)飼料中添加160 mg/kg RES能夠顯著提高松浦鏡鯉AKP和ACP活性, 但400 mg/kg RES添加組無此作用, 這與本研究結(jié)果相似。

饑餓脅迫對(duì)貽貝組織病理變化未見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究中, 組織學(xué)結(jié)果發(fā)現(xiàn)饑餓脅迫引起貽貝性腺中濾泡及配子降解, 破壞貽貝鰓絲結(jié)構(gòu)、誘導(dǎo)鰓絲纖毛脫落, 但貽貝后閉殼肌和外套膜組織形態(tài)學(xué)無明顯病理變化。這可能與貽貝不同組織中MDA水平及抗氧化酶活性變化有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)厚殼貽貝對(duì)饑餓脅迫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激及抗氧化酶活具有組織特異性。饑餓脅迫引起MDA在貽貝性腺和鰓組織中的增加水平高于后閉殼肌和外套膜組織。饑餓脅迫貽貝外套膜中的AKP活性均顯著低于其他組織, 但GSH含量顯著高于其他組織。性腺和鰓組織中的SOD含量均顯著低于后閉殼肌和外套膜組織。因此, 我們推測(cè)厚殼貽貝閉殼肌和外套膜組織在饑餓脅迫下的抗氧化能力高于性腺和鰓組織, 這與本研究中厚殼貽貝組織學(xué)變化結(jié)果是一致的。江天棋等(2020)在高溫脅迫厚殼貽貝中也發(fā)現(xiàn)其代謝酶和免疫酶活具有組織特異性, 這可能與不同組織器官在機(jī)體中的作用以及不同組織中存在不同的同工酶有關(guān)(陳坤等, 2021)。

4 結(jié)論

本文初步探討了RES在饑餓脅迫厚殼貽貝中的作用, 證實(shí)適宜濃度的RES處理能夠降低饑餓脅迫貽貝組織中的MDA水平以及提高抗氧化酶活性, 增強(qiáng)貽貝的抗氧化能力, 在一定程度上緩解饑餓脅迫誘導(dǎo)的組織氧化應(yīng)激損傷。本研究為探究厚殼貽貝對(duì)饑餓脅迫的響應(yīng)機(jī)制提供了新的理論依據(jù)。同時(shí)也為RES在改善厚殼貽貝養(yǎng)殖過程中的饑餓脅迫問題、促進(jìn)貽貝養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展提供理論基礎(chǔ)。

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EFFECTS OF RESVERATROL ON ANTIOXIDANT CAPACITY OFUNDER STARVATION STRESS

CHEN Chuan-Yue1, 2, XIE Bing1, SUN Wen-Jing1, LIAO Zhi1, YAN Xiao-Jun1, 2, ZHANG Xiao-Lin1

(1. Marine Science and Technology College, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China; 2. School of Marine Sciences, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

The starvation stress ofdecreases the fatness and delays the harvest time, which is a main reason for the decline ofaquaculture yield. To explore the effects of resveratrol (RES) on the antioxidant capacity ofunder starvation stress, and reveal the response mechanism of the mussels to starvation stress and the role of RES in starvation-stressed mussels for healthy mussel farming,were experimental studied in treatment groups at 10, 20, 50, and 100 μmol/L RES levels under starvation stress. The treated samples were collected after 9 days of treatment and oxidative stress indicators were detected. Results show that starvation stress significantly increased malondialdehyde (MDA) content, and significantly decreased catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GSH-PX), alkaline phosphatase (AKP) and acid phosphatase (ACP) activities, and glutathione (GSH) levels in mussel tissues. RES significantly decreased the MDA levels in mussel tissues. However, the MDA level increased significantly with the increase of RES treatment concentration. Furthermore, the activities of CAT, SOD GSH-PX, AKP, and ACP, and the GSH levels in gonad and gill, those of CAT and AKP, and the GSH level in adductor muscle and mantle, and those of SOD and GSH-PX in mantle were increased first and then decreased with the increase of RES concentration. In addition, 10 or 20 μmol/L RES treatment significantly slowed down the degradation of follicular and gamete in mussel gonad and the losing of gill filaments of mussels caused by starvation stress. There were no obvious pathological changes in the adductor muscle and mantle tissue of mussels in each group. These results indicate that starvation stress inhibited the antioxidant capacity of. 10 or 20 μmol/L RES might alleviate the lipid peroxidation and oxidative stress damage due to starvation. However, starvation stress-induced oxidative stress and antioxidant enzyme activities are tissue-specific in

; starvation stress; oxidative stress; enzymatic activity; tissue damage

P735

10.11693/hyhz20220500140

*舟山市科技局項(xiàng)目, 2019F71053號(hào); 國(guó)家自然科學(xué)基金委重點(diǎn)國(guó)際(地區(qū))合作與交流項(xiàng)目, 42020104009號(hào)。陳傳悅, 博士研究生, E-mail: chenchuanyue1991@sohu.com

張曉林, E-mail: zhangxiaolin@zjou.edu.cn

2022-05-25,

2022-06-29