不同養(yǎng)殖密度對翹嘴鱖生長、血液生化和抗氧化能力指標(biāo)的影響

陸 可 張焱鵬 梁旭方 湯樹林

(1. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院, 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)鱖魚研究中心, 武漢 430070; 2. 長江經(jīng)濟(jì)帶大宗水生生物產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心, 武漢 430070)

漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖在提供糧食、營養(yǎng)和就業(yè)方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。中國是世界上最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)國和出口國, 其水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)已成為糧食安全的主要參與者之一[1,2]。隨著中國經(jīng)濟(jì)水平的提高,為滿足日益增長的水產(chǎn)品需求, 水產(chǎn)養(yǎng)殖從粗放式向集約式轉(zhuǎn)變[3]。在集約化養(yǎng)殖中, 諸多因素影響著魚類的發(fā)育、健康和福利, 而養(yǎng)殖密度往往被認(rèn)為是影響單位面積養(yǎng)殖產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素[4—6]。

生長與組織的化學(xué)、生化和功能變化密切相關(guān), 是評價水產(chǎn)養(yǎng)殖效率的關(guān)鍵參數(shù)之一。Shao等[7]認(rèn)為, 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)下高飼養(yǎng)密度(HSD)養(yǎng)殖的石斑魚具有更好的聚集和攝食行為。在大西洋鮭(Salmo salarL.)和非洲鯰(Claras gariepinus)中也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果[8,9]。相比之下, 在高放養(yǎng)水平下飼養(yǎng)的尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)生長緩慢[10]。持續(xù)的HSD養(yǎng)殖可能會減緩魚的生長, 增加對疾病的敏感性, 并引起應(yīng)激反應(yīng)[11]。HSD飼養(yǎng)條件下的異育銀鯽(Carassius gibelio)生長受到明顯抑制, 而低養(yǎng)殖密度(LSD)組的生長速度最高[12]。然而, 由于空間利用率低, LSD可能導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加和盈利能力下降[7]。此外, 在魚類中不適當(dāng)?shù)姆硼B(yǎng)密度是導(dǎo)致應(yīng)激反應(yīng)的原因之一, 它可能會干擾一些物種的代謝途徑[13,14]。高飼養(yǎng)密度所引起的應(yīng)激會促使血漿生化參數(shù)的慢性升高, 限制魚類的生長,最終影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的盈利能力[15]。因此, 選擇最佳養(yǎng)殖密度對提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

翹嘴鱖(Sinperca chuatsi)是我國優(yōu)良的商業(yè)水產(chǎn)養(yǎng)殖品種, 口感鮮美, 經(jīng)濟(jì)價值高[16,17]。在魚苗開始進(jìn)食后, 拒絕吃死餌料或混合餌料, 只接受活餌料[16,18]。本研究初步探討了不同養(yǎng)殖密度對循環(huán)系統(tǒng)中翹嘴鱖生長、食欲及應(yīng)激的影響, 以期篩選出適宜的養(yǎng)殖密度, 為今后的養(yǎng)殖生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗魚和實驗設(shè)計

實驗魚(175.76±15.85) g來自鱖魚研究中心(武漢, 中國), 試驗在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院(武漢, 中國)進(jìn)行。根據(jù)我們之前的研究, 在養(yǎng)殖過程中實驗魚經(jīng)馴化后攝食人工飼料[19]。隨后將實驗魚轉(zhuǎn)入循環(huán)系統(tǒng)中[溫度: (22±0.5)℃, 溶解氧: (9±0.5) mg/L]適應(yīng)實驗條件2周。隨后根據(jù)5個養(yǎng)殖密度對每個養(yǎng)殖缸的魚數(shù)量進(jìn)行了調(diào)整: 超低密度組(ELD;3.34 kg/m3; 4條魚/缸)、低密度組(ELD; 9.51 kg/m3;10 條魚/缸)、中密度組(MD; 15.82 kg/m3; 16 條魚/缸)和高密度組(HD; 21.05 kg/m3); 超高密度組(EHD; 25.99 kg/m3; 28 條魚/缸), 每組3個重復(fù)。所有試驗魚均按5%體重的試驗飼料飼喂, 每日2次(09:00和17:00), 每次反復(fù)投喂3遍, 投喂至桶底出現(xiàn)殘餌且魚不再攝食為止, 投喂完畢后收集殘餌, 烘干稱重, 計算每天攝食飼料量(FI)。試驗周期為40d, 實驗前后統(tǒng)計每個養(yǎng)殖缸魚的數(shù)量。試驗飼料的主要原料購自武漢高龍飼料科技有限公司, 并在實驗室制粒機(jī)(CPM)中通過模具進(jìn)行精細(xì)研磨、充分混合和制粒。試驗飼料的主要營養(yǎng)成分如表 1所示。

表1 不同水平碳水化合物水平飼料組成成分Tab. 1 Compositions of diets added with different levels of carbohydrate

攝食量(FI, g/d)=飼料攝入量/實驗天數(shù)。

1.2 樣品采集

如若土壤肥力充足，則不需要在苗期進(jìn)行追肥，將施肥期控制在拔節(jié)期到孕穗期。然而在拔節(jié)期追肥，可以促進(jìn)幼穗分化，提升高粱的產(chǎn)量。要想避免出現(xiàn)早衰的情況，則需要將追肥期控制在抽穗前。在高粱拔節(jié)到抽穗期間，種植人員要做好灌溉與追肥等，并且做好分蘗期深培土。

高校在培養(yǎng)高層次人才方面的有效措施不足，缺乏行之有效的考核和獎懲機(jī)制[5]。這個群體具有較高的知識水平，然而，相當(dāng)多的高校對他們采取重科研能力，輕人文精神，輕職業(yè)道德培養(yǎng)，特別是在各層次的考評和評審條件中，更重視一些具體指標(biāo)，例如，科研成果的獎勵，發(fā)表論文的數(shù)量等。個人的工作態(tài)度、思想政治和職業(yè)道德被視為可有可無，客觀上造成了價值的誤導(dǎo)。在日常管理中，由于高校管理體制機(jī)制的僵化，尚未建立公平公正的獎懲機(jī)制。這種情況挫傷了一些責(zé)任心強(qiáng)，工作進(jìn)步的高層次人才的積極性。

增重率(WGR, %)=100×(最終重量-初始重量)/初始重量;

日采食量(FI, g/d)=飼料攝入量/實驗天數(shù);

如表 3所示, 增重率隨放養(yǎng)密度的增加呈下降趨勢。ELD組的增重最高(P＜0.05), 飼料系數(shù)最低(P＜0.05), 與此同時, MD組的食物攝入量最高(P＜0.05)。

存活率(SR, %)=100×實驗開始魚尾數(shù)/實驗結(jié)束魚尾數(shù)。

養(yǎng)殖結(jié)束后, 實驗魚禁食24h取樣, 在取樣前用150 mg/L MS-222(Sigma, 美國)麻醉。每個魚缸的所有實驗魚都稱量它們的最終重量來計算增重率(WG)和餌料系數(shù)(FCR)。每個魚缸隨機(jī)抽取2尾魚進(jìn)行靜脈血采樣(每組6尾), 立即取血樣于4℃3000×g離心15min, 采集血漿進(jìn)行分析。下丘腦用液氮冷凍, -80℃保存, 用于定量檢測。

1.3 血液生化指標(biāo)的測定

所有數(shù)據(jù)均表示為均值標(biāo)準(zhǔn)差(Mean standard error of the mean, SD), 數(shù)據(jù)的正態(tài)分布首先通過Shapiro-Wilk檢驗, 組間均數(shù)比較采用單因素方差分析(ANOVA)和Tukey檢驗。顯著性水平設(shè)為P＜0.05。

1.4 定量分析

按照RNAiso從每個樣品中提取總RNA, 用HiScript II 1st Strand cDNA Synthesis Kit (Vazyme,中國)反轉(zhuǎn)錄合成第一鏈cDNA。每個反應(yīng)體系(20 μL)包含1 μL cDNA模板、10 μL SYBR(Vazyme, 中國)、引物各0.4和8.2 μL ddH2O。在本研究中使用的兩個食欲基因序列見表 2。反應(yīng)條件: 95℃10s,95℃5s, 58℃30s, 40個循環(huán), 溶解曲線(從65℃以0.5℃/s速率逐漸升到95℃, 每隔6s采集一次數(shù)據(jù)信號)。rpl13a基因作為內(nèi)參基因, 使用2-ΔΔCt值法測定基因的相對表達(dá)量[20]。

采用新辦法摸清農(nóng)村家底。創(chuàng)新運用“天地網(wǎng)”同查法，全面排查農(nóng)村“三資”，把“糊涂賬”弄清楚，把“家底子”搞明白。“天”指對國土等部門航拍圖和確權(quán)地塊定位圖進(jìn)行分析，初步計算出村集體資源總面積；“地”指對照村集體資源分類分布區(qū)域圖，到村組實地測繪、勘查核查；“網(wǎng)”指對新測繪數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總繪圖，實行一村一圖、一組一表、集中公示的“網(wǎng)格化”管理，做到賬實、賬款、賬證、賬賬、賬表“五相符”，各類自然資源信息面積、四至、現(xiàn)狀、管理人“四清晰”。通過“天地網(wǎng)”同查，全縣共核查出被占用和閑置的村級集體土地3萬畝，為集體增收創(chuàng)造了條件。

表2 用于定量實時PCR的引物序列Tab. 2 Primer sequences for the quantitative real-time PCR

1.5 應(yīng)激參數(shù)

如果生產(chǎn)者認(rèn)可排除豬源原料是可行的，那么還應(yīng)該考慮到那些間接的豬源原料，像添加劑、基礎(chǔ)混合物和那些可能源于豬源的動物蛋白或脂肪等。如果生產(chǎn)者選擇使用豬源原料，那么生物安全和防止交叉污染的后處理將會是其風(fēng)險評估的關(guān)鍵因素。

1.6 數(shù)據(jù)分析

血漿中葡萄糖、總甘油三酯和總膽固醇的水平使用南京建城生物技術(shù)研究所生產(chǎn)葡萄糖測定試劑盒(Catalog No. F006-1-1)、總甘油三酯檢測試劑盒(Catalog No. A110-1-1)和總膽固醇測定試劑盒(Catalog No. A111-1-1), 并遵循生產(chǎn)商的操作指南。

一般來說企業(yè)的管理會計與財務(wù)會計之間存在著非常緊密的關(guān)系，工作人員在進(jìn)行財務(wù)會計工作的時候在很大程度上會涉及到管理會計所管理的內(nèi)容，管理會計在工作的過程當(dāng)中通常也會涉及到財務(wù)會計工作當(dāng)中的內(nèi)容。其實在實際工作當(dāng)中財務(wù)會計和管理會計二者之間都擁有相互考核相互監(jiān)督的功能，是緊密聯(lián)系的關(guān)系。財務(wù)會計和管理會計在企業(yè)的工作當(dāng)中一般都具有對生產(chǎn)經(jīng)營信息的管理作用，但是在生產(chǎn)經(jīng)營活動信息收集方面，管理會計能夠通過眾多渠道進(jìn)行信息的管理，而生產(chǎn)活動的信息通常也就是對企業(yè)財務(wù)信息的計算。所以，只有將財務(wù)會計和管理會計很好地融合在一起調(diào)整企業(yè)內(nèi)部信息架構(gòu)，從而提高對于信息的有效利用。

2 結(jié)果

2.1 生長性能

餌料系數(shù)(FCR)=飼料攝入量/魚體增重;

表3 翹嘴鱖的生長性能Tab. 3 Growth parameters of Chinese perch

2.2 血液生化指標(biāo)

如圖 2所示, HD組的刺鼠基因相關(guān)蛋白(agrp)mRNA表達(dá)顯著高于ELD、LD、MD和EHD組(P＜0.05; 圖 2A)。LD組下丘腦阿黑皮素原基因(pomc)表達(dá)顯著高于ELD和EHD組(P＜0.05; 圖 2B)。

本研究測量了超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(MDA)四個應(yīng)激參數(shù)。血漿中超氧化物歧化酶(SOD)活性測定試劑盒(Catalog No. A001-1)、過氧化氫酶(CAT)活性測定試劑盒(Catalog No. A007-1)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性測定試劑盒(Catalog No. A005-1)和丙二醛(MDA)含量測定試劑盒(Catalog No. A003-1)均購自南京建城生物技術(shù)研究所, 并遵循生產(chǎn)商指南。

圖1 不同飼養(yǎng)密度對血漿中葡萄糖(A)、甘油三酯(B)和總膽固醇(C)水平的影響Fig. 1 Effects of different stocking densities on glucose (A), triglycerides (B) and cholesterol (C) in the plasma

2.3 食欲相關(guān)基因表達(dá)

如圖 1所示, EHD組的血液葡萄糖水平最高(P＜0.05)(圖 1A), 最顯著的甘油三酯水平出現(xiàn)在LD組(P＜0.05; 圖 1B), 對于總膽固醇水平, LD、MD和EHD組的值較高(P＜0.05; 圖 1C)。

圖2 不同放養(yǎng)密度對下丘腦促食欲基因(agrp)(a)和厭食欲基因(pomc)(b)mRNA 水平的影響Fig. 2 Effects of different stocking densities on orexiggenic(agrp) (a) and anorexiggenic (pomc) (b) mRNA level in hypothalamus

2.4 應(yīng)激指標(biāo)

如圖 3所示, EHD組血漿SOD和CAT活性顯著低于其他各組(P＜0.05)。相反, 隨著密度的增加,GSH-Px活性呈下降趨勢(圖 3C)。MDA活性隨飼養(yǎng)密度的增加而顯著升高, HD組MDA活性最高(P＜0.05), EHD組MDA活性較低(圖 3D)。

圖3 不同飼養(yǎng)密度對血漿中抗氧化指數(shù)的影響Fig. 3 Effects of different stocking densities on antioxidant indices in the plasma

3 討論

在本研究中, 養(yǎng)殖密度顯著影響鱖魚的生長速度、食欲基因表達(dá)水平和抗氧化能力, 并改變了葡萄糖、甘油三酯和總膽固醇水平。影響魚類生長性能的主要因素是攝食和營養(yǎng)吸收[21]。事實上, 更高的密度也許更能提高魚類的生長性能, 因為魚群的凝聚力、行為和攝食反應(yīng)更好[7,22]。有報道稱在低養(yǎng)殖密度分別為1.47、4.80和12.18 kg/m3的異育銀鯽(Carassius gibelio)、中華鱘(Acipenser sinensis)和斑點叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的生長得到了促進(jìn)[12,23,24]。然而, 在本研究中, 翹嘴鱖在ELD組(3.34 kg/m3)和LD組(9.51 kg/m3)顯示較高的增重率(WG)和更好的飼料轉(zhuǎn)化率(FCR; 表 3)。隨著養(yǎng)殖密度的增加, 翹嘴鱖的WG和FCR逐漸降低, 且高密度組、中密度組和低密度組間差異顯著, 說明高密度養(yǎng)殖對鱖魚的發(fā)育有不利影響。這可能是由于空間的增加和低密度養(yǎng)殖魚對飼料的競爭減少, 同時高密度養(yǎng)殖也會引起應(yīng)激反應(yīng)進(jìn)而影響鱖魚的食欲。

血漿葡萄糖水平可作為魚類的應(yīng)激指標(biāo)[25]。在本研究中, EHD養(yǎng)殖的魚獲得了較高的血液葡萄糖值水平, 這可能與擁擠的應(yīng)激有關(guān)。EHD組葡萄糖和總膽固醇水平升高可能與糖原分解途徑的糖異生和能量代謝有關(guān)[15]。大菱鲆(Scophthalmus maximus)、金頭鯛(Sparus auratus)、牙鲆(Paralichthys olivaceus)、麥瑞加拉鯪(Cirrhinus mrigala)和塞內(nèi)加爾鰨(Solea senegalensis)血漿中的葡萄糖水平升高, 表明在高飼養(yǎng)密度緊張的條件下, 有效能量增加[26—30]。此外, 甘油三酯是一種能量來源,以適應(yīng)不適當(dāng)?shù)姆硼B(yǎng)密度。在本研究中, 養(yǎng)殖密度高組的甘油三酯水平均高于ELD組[31,32]。

在硬骨魚中, 相關(guān)研究表明, 在其中心和外圍存在脂肪酸和葡萄糖傳感器系統(tǒng), 可通過食欲和促食欲神經(jīng)肽調(diào)節(jié)食物攝入[33,34]。刺鼠基因相關(guān)蛋白(AgRP)是一種可調(diào)節(jié)食物攝入的食欲生成肽[35],而促厭食性的阿片促黑色素皮質(zhì)激素原(POMC)是下丘腦食欲控制的關(guān)鍵因素[36]。在本研究中, HD組顯著提高了agrp的表達(dá)水平。此外, 我們還分析了pomc的mRNA表達(dá)隨著密度水平的增加呈先顯著上調(diào)后下調(diào)的趨勢, 表明不同的養(yǎng)殖密度可能會影響鱖魚的食欲。

王愛國：2014年農(nóng)村水利工作將深入貫徹黨的十八屆三中全會以及中央經(jīng)濟(jì)工作會議和農(nóng)村工作會議精神，明確目標(biāo)，突出重點，開拓奮進(jìn)，克難攻堅，推動農(nóng)村水利改革發(fā)展再上新臺階。

當(dāng)抗氧化防御系統(tǒng)無法中和活性氧時, 過量的活性氧會引起氧化應(yīng)激[37]。生物體通過酶促抗氧化防御保護(hù)系統(tǒng)(如SOD、CAT、GSH-Px和MDA)來避免或修復(fù)組織損傷, 這些系統(tǒng)被用作氧化應(yīng)激的指標(biāo)[38]。與ELD組比較, EHD組SOD、CAT和GSH-Px降低。虹鱒和銀鯽體內(nèi)SOD、CAT和GSH-Px的含量也隨著養(yǎng)殖密度的增加而降低[39]。此外, 脂質(zhì)氧化的終產(chǎn)物(MDA)隨著密度的增加而增加, 表明在3.34 kg/m3的ELD環(huán)境下, 翹嘴鱖能完全消除外源自由基。

綜上, 本研究揭示了養(yǎng)殖密度對翹嘴鱖生長、血液生化特征、食欲和應(yīng)激的影響。高密度組導(dǎo)致魚類應(yīng)激并抑制了其生長。在高放養(yǎng)密度養(yǎng)殖下, 升高的葡萄糖和總膽固醇水平可能會抑制翹嘴鱖的生長。同時不同養(yǎng)殖密度對食物攝入的作用可能與agrp和pomc有關(guān)。因此, 推薦在水循環(huán)系統(tǒng)中翹嘴鱖的適宜放養(yǎng)密度在3.34—9.51 kg/m3。