多子小瓜蟲(Ichthyophthiriusmultifiliis)隸屬于原生動(dòng)物門、纖毛蟲綱、膜口目、凹口科、小瓜蟲屬,是一種引起魚類“白點(diǎn)病”(又稱小瓜蟲?。┑募纳x?;肌鞍c(diǎn)病”的魚鰓部等多處組織發(fā)生充血現(xiàn)象,免疫力下降,繼而引發(fā)其他病菌感染,導(dǎo)致大規(guī)模死亡。由于該病具有暴發(fā)速度快、死亡率高的特征,目前尚無(wú)可靠的防治對(duì)策,因而給淡水養(yǎng)殖業(yè)帶來(lái)巨大的損失[1-5]。多子小瓜蟲的最適水溫為 15~20°C ,因此秋冬及春夏交替期間是小瓜蟲病的好發(fā)季節(jié),通常發(fā)生在水庫(kù)、溪流以及湖泊等水體中,而當(dāng)魚類養(yǎng)殖密度較高、魚體自身免疫力較差時(shí),該病的感染率也會(huì)增加[6-7]。
多子小瓜蟲通常寄生在魚類的鰓、皮膚等部位,此外,其他部位如鰭、口腔或者眼部也有感染現(xiàn)象發(fā)生[8]。多個(gè)形態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),多子小瓜蟲主要寄生在第1和第2片鰓的兩端角、背部或兩側(cè)的體表,寄生部位伴有細(xì)胞腫脹甚至壞死、毛細(xì)血管開(kāi)裂以及出血的病征[9];一旦多子小瓜蟲穿過(guò)了鰓腔膜,會(huì)對(duì)胸腺造成危害,例如,胸腺淋巴細(xì)胞以及上皮細(xì)胞受到侵蝕而出現(xiàn)增生現(xiàn)象,病魚體色發(fā)黑、黏液分泌增多并伴有鱗片脫落癥狀,嚴(yán)重影響魚類的健康[10];當(dāng)病情加劇后,白點(diǎn)會(huì)遍布魚體周身,導(dǎo)致表皮發(fā)生潰爛、脫落、甚至出現(xiàn)蛀鰭等現(xiàn)象,患病魚體呈現(xiàn)瘦削、反應(yīng)遲鈍及游動(dòng)異常等病征,極易和固體物磕碰,最終因呼吸困難而死亡。Haas等[11]分析指出,魚體的血清以及黏液等分泌物對(duì)小瓜蟲有進(jìn)一步的引誘作用,盡管多子小瓜蟲沒(méi)有發(fā)達(dá)的神經(jīng)系統(tǒng)和細(xì)胞化學(xué)感受器,但在接收到魚體分泌的不同種類的信號(hào)分子后仍會(huì)呈現(xiàn)多種行為模式,包括加快游動(dòng)速度靠近魚體實(shí)施侵襲。
國(guó)內(nèi)在小瓜蟲病防治方面的研究較多,如用食鹽、紫外線、提高水溫、綠水高溫曝曬、辣椒和生姜等方法,但這些方法均不適用于大水體環(huán)境[10,12]。本研究將感染小瓜蟲的草魚個(gè)體進(jìn)行解剖,并對(duì)易感染部位進(jìn)行采樣分析,根據(jù)試驗(yàn)魚的感染和抗病情況將其分為健康組、抗病組和易感組,研究不同組別個(gè)體鰓部組織形態(tài)變化、酶活性以及氨基酸組分的差異,進(jìn)一步揭示小瓜蟲感染后草魚鰓部形態(tài)變化,并對(duì)其致病和致死機(jī)制作出一定的推斷,明確相關(guān)免疫功能酶及氨基酸組分在抗病中的作用,以期為后續(xù)開(kāi)展草魚抗小瓜蟲良種選育工作提供參考。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)材料和飼養(yǎng)條件
試驗(yàn)用草魚來(lái)自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部草魚遺傳育種中心。選擇無(wú)多子小瓜蟲接觸史的健康個(gè)體進(jìn)行試驗(yàn),體長(zhǎng) (11.5±1.5)cm ,體質(zhì)量 (87.6±4.2)g 。將試驗(yàn)魚暫養(yǎng)在適宜的生長(zhǎng)環(huán)境中,水體溫度為(25.0±0.5)°C , pH 為 6.7±0.3 ,溶解氧為 (5.1± 0.1)mg/L? 。投喂飼料(四川通威股份有限公司),每日投喂2\~3次。
為了獲取多子小瓜蟲掠食體,使用小牛血清培養(yǎng)高感染草魚的多子小瓜蟲包囊。
試驗(yàn)草魚暫養(yǎng)1周后,挑選部分健康草魚用于小瓜蟲感染試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)魚的感染情況進(jìn)行分組:未被感染的草魚為健康組,感染多子小瓜蟲48h 內(nèi)死亡的草魚為易感組,感染多子小瓜蟲144h 后仍未死亡的草魚則標(biāo)記為抗病組,每組設(shè)3個(gè)平行。感染期間嚴(yán)格監(jiān)測(cè)水質(zhì),每日觀察試驗(yàn)魚的情況。
1. 2 組織切片試驗(yàn)
分別從試驗(yàn)魚的背部、腹部和尾部皮膚以及鰓絲中剪取 1cm×1cm 的組織樣本。將采集的皮膚和鰓絲組織浸泡在 4% 多聚甲醛通用型組織固定液中,確保固定液充分滲透組織,持續(xù)固定12h 以上。隨后,使用常規(guī)乙醇(體積分?jǐn)?shù)為75% )梯度脫水方法對(duì)固定組織進(jìn)行脫水,然后進(jìn)行浸蠟和包埋,使用石蠟取代透明劑。最后,對(duì)組織樣本進(jìn)行脫蠟、染色和觀察,包括阿爾辛藍(lán)染色、席夫試劑浸染、蘇木素染色等步驟。最終,貼標(biāo)簽,在顯微鏡下觀察并拍照記錄。
1.3 酶活性測(cè)定
在樣品處理階段,用棉拭子刮取抗病組、健康組和易感組草魚背部相同位置的皮膚黏液,將棉拭子及刮取的皮膚黏液放入含有緩沖液的EP管中浸泡1h,隨后在 4‰ 下離心 2min ,取上清液。試驗(yàn)方法:采用市售試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行酶活性測(cè)定,按照提供的說(shuō)明書,設(shè)置空白管、標(biāo)準(zhǔn)管(對(duì)照組,健康草魚)和測(cè)定管(感染組,包括抗病組和易感組),每組測(cè)定管包含3個(gè)平行。采集的黏液在 4°C 下冷藏。使用時(shí)預(yù)先在室溫條件下稀釋,根據(jù)試劑盒說(shuō)明書的方法,對(duì)酸性磷酸酶(ACP)、堿性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)過(guò)氧化氫酶(CAT)、溶菌酶(LSZ)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、蛋白酶(PROT)和過(guò)氧化物酶(PER)等多種酶的活性進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)丙二醛(MDA)含量進(jìn)行檢測(cè)
1.4 游離氨基酸及其衍生物測(cè)定方法
游離氨基酸及其衍生物的檢測(cè)采用高效液相色譜法(HPLC)結(jié)合WatersKairos氨基酸試劑盒進(jìn)行。首先取 0.5mL 的鰓部黏液樣品,并將其溶于 5mL 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3% 的磺基水楊酸溶液中?;旌暇鶆蚝螅瑯悠愤M(jìn)行低溫離心提取,以去除雜質(zhì)和固體顆粒。從上清液中提取樣品,并通過(guò)0.22μm 濾膜將其過(guò)濾到進(jìn)樣瓶中,用于進(jìn)行后續(xù)的分析。設(shè)置HPLC儀器的條件(反應(yīng)柱溫度37°C ,反應(yīng)器溫度 130°C ,流速 0.1mL/min ,反應(yīng)時(shí)間 65min 進(jìn)行檢測(cè)
1.5 數(shù)據(jù)處理
使用SPSS21軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-wayANOVA),用圖示法檢測(cè)數(shù)據(jù)正態(tài)性,采用Duncan’s檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較。所有數(shù)據(jù)以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示,設(shè)顯著水平為0.05,極顯著水平為0.01。采用Origin9軟件進(jìn)行繪圖。
2 結(jié)果和分析
2.1 不同組別草魚個(gè)體的組織學(xué)觀察
對(duì)3個(gè)試驗(yàn)組(健康組、抗病組和易感組)草魚的鰓組織進(jìn)行計(jì)數(shù)觀察(見(jiàn)圖1),結(jié)果顯示,與易感組草魚個(gè)體的鰓部特征相比,抗病組和健康組草魚個(gè)體的鰓絲結(jié)構(gòu)相對(duì)完整,毛細(xì)血管較豐富充盈,細(xì)胞排列有序;而易感組草魚的鰓絲網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)受損嚴(yán)重,毛細(xì)血管明顯減少,鰓絲細(xì)胞結(jié)構(gòu)紊亂,完整細(xì)胞較少,同時(shí)出現(xiàn)了明顯的畸形病變特征。觀察結(jié)果表明,多子小瓜蟲對(duì)草魚鰓部組織造成了不同程度的侵害。
2.2 不同組別草魚酶活性的比較
對(duì)健康組、易感組和抗病組中不同個(gè)體的體表黏液進(jìn)行相關(guān)免疫酶活性測(cè)定,以比較各試驗(yàn)組草魚的氧化脅迫程度,結(jié)果見(jiàn)圖2??共〗M草魚皮膚黏液中 ACP、AKP、CAT、LSZ、AST、PER、PROT和SOD的活性均顯著高于健康組草魚和易感組草魚( Plt;0. 05, ;抗病組草魚皮膚黏液中MDA含量極顯著低于易感組草魚( Plt;0.01? 。上述結(jié)果表明,與健康組和易感組相比,抗病性群體在遭受多子小瓜蟲感染后,免疫功能相關(guān)酶的活性發(fā)生了變化,酶的調(diào)節(jié)起到了抵御病原體的關(guān)鍵作用。
2.3 不同組別草魚氨基酸組分分析
為探尋功能性氨基酸對(duì)草魚個(gè)體提高免疫及存活率的意義,本研究對(duì)3組(健康組、抗病組和易感組)草魚個(gè)體分泌的黏液進(jìn)行了30種游離氨基酸及其衍生物質(zhì)量濃度的測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表1。結(jié)果顯示,抗病組與易感組之間有20種游離氨基酸及其衍生物存在顯著性差異( Plt;0.05) ,表明部分游離氨基酸及其衍生物在草魚抵抗多子小瓜蟲感染的過(guò)程中可能起到了重要作用;抗病組與健康組之間有22種游離氨基酸及其衍生物存在顯著性差異( Plt;0.05) ;而健康組與易感組之間有14種游離氨基酸存在顯著性差異( Plt;0.05) 。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),抗病組與健康組、易感組三者之間有4種存在顯著差異的共有游離氨基酸及其衍生物( Plt; 0.05),分別是磷乙醇胺(PE)、?;撬幔═au)、精氨酸(Arg)和賴氨酸(Lys)。試驗(yàn)結(jié)果表明,多數(shù)游離氨基酸及其衍生物在草魚抵抗多子小瓜蟲感染的過(guò)程中起到了重要作用,而磷乙醇胺、精氨酸等作為抗病組草魚個(gè)體的特異性組分,可能在抗病過(guò)程中參與多條抗病通路,在免疫系統(tǒng)中起到重要的作用。
3 討論
皮膚、鰓等魚類黏膜層中含有多種免疫分子,如免疫球蛋白、凝集素、半乳糖凝集素、干擾素、鈣調(diào)蛋白、組蛋白和核糖體蛋白等,是宿主抵御外界病原侵襲的首要屏障[13]。黏膜中含有廣泛的淋巴細(xì)胞,例如T細(xì)胞、B細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞等,可以分泌特異性IgT抗體,因此當(dāng)魚體受到病原感染時(shí),可啟動(dòng)特異性或者非特異性免疫應(yīng)答功能來(lái)清除病原體[14-15]。魚類體表的黏液含有多種抗菌酶和廣譜性的抗細(xì)菌、真菌成分,能激活魚類體表的黏膜免疫應(yīng)答機(jī)制,維護(hù)免疫穩(wěn)態(tài),阻止或抵擋多子小瓜蟲的入侵,從而減少其危害[16-17]。對(duì)抗多子小瓜蟲病草魚的黏液成分進(jìn)行組間比較,探究差異表達(dá)氨基酸組分或抗菌酶的種類,將有助于了解草魚對(duì)抗病原體入侵的機(jī)制,為培育強(qiáng)抗病性的草魚品系提供重要指導(dǎo)[18-19] O
單位:mg/dL
本研究結(jié)果顯示,在小瓜蟲侵襲草魚2\~3d后,易感組中草魚個(gè)體的體表和鰓部組織結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯的變化,魚體體表上可觀察到白色顆粒狀物質(zhì)和大量黏液,同時(shí)伴有魚鱗脫落、發(fā)黑現(xiàn)象,這可能是繼發(fā)性細(xì)菌感染引起的;相比易感組個(gè)體,具有抗病性狀草魚的鰓部組織結(jié)構(gòu)更為完整。鰓部是小瓜蟲感染的主要器官,其結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變程度能夠有效反映草魚對(duì)小瓜蟲的抵抗能力。在面對(duì)寄生蟲感染時(shí),具有抗病性狀的草魚能夠維持組織的完整性,避免細(xì)菌的二次感染,并能有效防止魚體狀況的進(jìn)一步惡化。這種針對(duì)小瓜蟲感染的抗病性狀可能涉及多種免疫和防御機(jī)制,只有具有良好的免疫力才能更好地適應(yīng)和生存。因此,深入了解這些抗病性狀的分子基礎(chǔ)將對(duì)探索草魚的免疫防御機(jī)制有所啟示,也為進(jìn)一步提高養(yǎng)殖抗病能力草魚品系的選育提供了更豐富的信息。
本研究對(duì)不同組別草魚體表黏液中抗菌酶的活性進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,在感染多子小瓜蟲后,抗病組草魚ACP和AKP的活性顯著高于健康組和易感組( Plt;0. 05) 。有研究表明,ACP和AKP能夠打開(kāi)磷酸酯鍵,釋放磷酸根離子,從而有效地殺滅和清除病原體[20-21]。其中 ACP 在動(dòng)物組織中廣泛分布,主要定位于溶酶體內(nèi),草魚皮膚黏液中高活性的 ACP表明其在抵御外界病原體方面發(fā)揮著重要作用[22];AKP則廣泛存在于動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞膜上,參與多種化學(xué)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn),以及吞噬細(xì)胞的過(guò)程。研究表明,AKP在魚體受損自我修復(fù)的初期階段發(fā)揮著關(guān)鍵作用??共〗M草魚皮膚黏液中AKP活性的顯著提高可能是因?yàn)榭共〗M酸性黏多糖含量較高,形成的酸性環(huán)境對(duì)AKP具有抑制作用。這表明在魚體面臨環(huán)境脅迫或寄生蟲感染時(shí),黏液細(xì)胞會(huì)合成更多的AKP以應(yīng)對(duì)外界病原體的侵襲。此外,引入MDA、CAT等多個(gè)反映細(xì)胞受損程度的酶活性或含量指標(biāo)用于間接檢測(cè)細(xì)胞的過(guò)氧化水平??共〗M草魚皮膚黏液中MDA含量的極顯著降低( Plt;0.01 )以及CAT、SOD活性的顯著升高( Plt;0.05) ),提示在寄生蟲等病原體侵染的過(guò)程中,魚體會(huì)產(chǎn)生過(guò)量的活性氧自由基,加劇細(xì)胞的衰老和凋亡。本研究中,抗病組草魚的抗氧化酶含量顯著升高,說(shuō)明抗病組草魚個(gè)體的免疫水平得到了顯著提升;而基于谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、蛋白酶(PROT)和過(guò)氧化物酶(PER)的比較結(jié)果可以看出,抗病組草魚表現(xiàn)出更高的AST、PROT和
PER活性,且與健康組和易感組草魚相比具有顯著性差異( Plt;0.05) 。這可能意味著抗病組草魚在感染后,其體內(nèi)天門冬氨酸代謝、蛋白質(zhì)降解和過(guò)氧化物清除能力增強(qiáng)了。抗病組草魚在免疫反應(yīng)能力和細(xì)胞代謝功能方面普遍增強(qiáng),這一結(jié)果為探究草魚對(duì)抗病原體的生理適應(yīng)機(jī)制提供了重要線索。
本研究中,對(duì)不同組別氨基酸組分的比較分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),抗病組與易感組草魚有20種游離氨基酸及其衍生物具有顯著性差異( Plt;0.05) 。這表明在對(duì)抗寄生蟲感染的過(guò)程中,草魚鰓部黏液中的氨基酸組成發(fā)生了顯著變化。其中,抗病組相對(duì)于易感組更有利于免疫應(yīng)答的氨基酸表達(dá)模式,表明其免疫反應(yīng)和抗病能力更強(qiáng)。分析發(fā)現(xiàn),抗病組與健康組草魚之間有22種游離氨基酸及其衍生物存在顯著性差異( Plt;0.05 ),表明抗病組草魚鰓部黏液有差異的氨基酸可能為其提供了更多的生理功能和免疫保護(hù)。抗病組與健康組以及易感組草魚之間有4種游離氨基酸及其衍生物(磷乙醇胺、牛磺酸、精氨酸和賴氨酸)存在顯著性差異( Plt;0.05) ,這些特定組分的差異可能反映了抗病組在應(yīng)對(duì)寄生蟲感染時(shí)具有獨(dú)特的代謝途徑或免疫調(diào)節(jié)機(jī)制[23]
目前在草魚抗多子小瓜蟲相關(guān)理論和培育方面的研究雖然已取得了一定的進(jìn)展,但鰓部組織作為寄生蟲攻擊的首要部位,有關(guān)其黏膜免疫應(yīng)答機(jī)制的研究仍需要更多分子、細(xì)胞以及組織學(xué)方面的數(shù)據(jù)。因此,本研究開(kāi)展對(duì)易感和抗病魚體中相關(guān)抗菌酶以及分子組分的探究,可為多子小瓜蟲的致病和致死機(jī)制提供更深層次的分子線索和理論基礎(chǔ),并為后續(xù)在草魚養(yǎng)殖領(lǐng)域中開(kāi)展抗小瓜蟲良種選育提供參考依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
[1]HINES R S,SPIRA D T. Ichthyophthiriasis in the mirror carp Cyprinuscarpio(L.)V.Acquired immunity[J].Journal ofFish Biology,1974,6(4) :373-378.
[2]VANNCD,PATRICKMJ.Elevated CO2 and water depth regulation of methane emissions:comparison of woody and non-woody wetland plant species[J].Biogeochemistry,2003,63(2): 117- 134.
[3]WAHLI T,MEIER W. Ichthyophthiriasis in trout: investigation of natural defence mechanisms.[J].Fish and Shellfish Pathology, 1985:347-352.
[4]HOUGHTON G,MATTHEWS R A. Immunosuppression in juvenile carp,Cyprinuscarpio L. :the effects of the corticosteroids triamcinolone acetonide and hydrocortisone 21-hemisuccinate(cortisol)on acquired immunity and the humoral antibody response to Ichthyophthi rius multifilis Fouquet[J]. Journal of Fish Diseases,1990,13(4) :269-280.
[5]沈玉幫,張俊彬,李家樂(lè).草魚種質(zhì)資源研究進(jìn)展[J].中國(guó)農(nóng) 學(xué)通報(bào),2011,27(7) :369-373.
[6] XU D H, KLESIUS P H,SHOEMAKER C A. Evaluation of a cohabitation challenge model in immunization trials for channel catfish Ictalurus punctatus against Ichthyophthirius multifilis[J]. Diseases of Aquatic Organisms,2007,74(1) :49-55.
[7]BLACKSELL SD,JARMAN RG,GIBBONS RV,et al. Comparison of seven commercial antigen and antibody enzyme-linked immunosorbent assays for detection of acute dengue infection[J]. Clinical and Vacine Immunology,2012,19(5):804-810.
[8]李家樂(lè),沈玉幫.草魚育種崗位分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展[J]. 科學(xué)養(yǎng)魚,2011(11):43.
[9]任麗花,羅土炎,劉洋,等.小瓜蟲在澳洲龍紋斑鰓器官上的分 布及其影響[J].生物安全學(xué)報(bào),2018,27(2):111-117.
[10]XU D H,ZHANG Q Z,ZHANG D. Two in vitro methods for screening potential parasiticides against Ichthyophthirius multiflis using Tetrahymena thermophila[J]. Journal of Fish Diseases,2016,39(3) :285-294.
[11] HAAS W,HABERL B,HOFMANN M,et al. Theronts of Ichthyophthirius multifilis find their fish hosts with complex behavior patternsand in response to diffrent chemical signals [J].Tokai Journal of Experimental and Clinical Medicine, 1998,23(6) :329-331.
[12]包培博.大黃魚刺激隱核蟲病防治中銅合金的作用效果研究 [D].上海:,2019.
[13] CHINNADURAI G,SUBRAMANIAN R,AHAMED M. Fish mucus mediated biosynthesis of copper oxide nanoparticles: spectral characterization,morphology and biological activity[J]. Materials Research Express,2020,7(12) :125012.
[14]LAZADO C C,CAIPANG C M A. Mucosal immunity and probiotics in fish[J].Fishamp; Shelfish Immunology,2014,39(1) : 78-89.
[15]GOMEZ D,SUNYER JO,SALINAS 1. The mucosal immune systemof fish:theevolution of tolerating commensals while fighting pathogens[J]. Fish amp; Shelfish Immunology,2013,35(6): 1729-1739.
[16] VON GERSDORFF J0RGENSEN L. The fish parasite Ichthyophthirius multflis-Host immunology,vaccines and novel treatments [J].Fish amp; Shellfish Immunology,2017,67:586-595.
[17]YIN L,ZHAO Y,ZHOU X Q,et al. Effect of dietary isoleucine on skin mucus barrier and epithelial physical barrier functions of hybridbagridcatfish Pelteobagrus vachelli × Leiocassis longirostris?J?. FishPhysiologyand Biochemistry,2020,46(5):1759- 1774.
[18]SHENYB,WANGL,F(xiàn)UJJ,etal.Population structure,demographic historyand local adaptation of the grasscarp[J].BMC Genomics,2019,20(1) :467.
[19]MENG X Z,SHEN YB,WANG S T,et al. Complement component 3(C3) :an important role in grass carp(Ctenopharyngodon idella)experimentallyexposed to Aeromonas hydrophila[J]. Fish amp; Shelfish Immunology,2019,88:189-197.
[20]HUSSAIN A,SACHAN SG.Fish epidermal mucus as a source of diverse therapeutical compounds[J].International Journalof PeptideResearchand Therapeutics,2023,29(3):36.
[21]SRIDHAR A,KRISHNASAMY SEKARR,MANIKANDAN D B,etal.Activityprofile ofinnateimmune-related enzymesand bactericidal of freshwater fish epidermal mucus extractat different pH[J]. Environmental Science and Pollution Research,2021,28(26):33914-33926.
[22]DIAZ-PUERTASR,ADAMEK M,MALLAVIA R,et al.Fish skinmucus extracts:an underexplored source of antimicrobial agents[J].MarineDrugs,2023,21(6) :350.
[23]TAGAMI M,KUWAHARA J.Evaluationof antioxidant activity and amino acidsin the mucus of mackerel for cosmetic applications[J].Journal of Oleo Science,2020,69(9) :1133-1138.
Study on the differences in the activities of immune function enzymes and amino acid composition related to resistance against Ichthyophthirius multifiliis in
Ctenopharyngodon idella
CHEN Feng1,2,RAO Changhao1,2,REN Yun1,2,ZHANG Xianbo 1,2 , HUANG Menglu34, SHEN Yubang 3,4
(1. Guizhou Fisheries Research Institute, Guizhou Academy of Agricultural Sciences , Guiyang 55O025, China; 2. Engineering Center of Special Fisheries of Guizhou Province, Guiyang 550025,China; 3. Key Laboratory of Freshwater Aquatic Genetic Resources, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Shanghai Ocean University, Shanghai 2O13O6, China; 4. Shanghai Engineering Research Center of Aquaculture, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)
Abstract: To address the issue of weakened resistance of grass carp to Ichthyophthirius multifilis(Ich),and further understand the pathogenic and lethal mechanisms of Ich on grass carp,fish were divided into three groups based on their susceptibility to the disease:healthy group,disease-resistant group,and susceptible group. The histological properties of gill tissues,theactivitiesof enzyme related to disease resistance and amino acid composition were analyzedand compared.The results showed that the individuals in the healthy group and disease-resistant group had intact gillfilament structures,richand full capillaries,and orderlycellarrangement. However,the susceptible group showed typical malformed pathological characteristics,including a pronounced reduction in capillaries and a disorganized arrangement of gillfilaments.The activities ofacid phosphatase(ACP), alkaline phosphatase(AKP),catalase(CAT),lysozyme(LSZ),aspartate aminotransferase(AST), peroxidase (PER),protease(PROT),and superoxide dismutase(SOD) in grass carp of the disease-resistant group were significantly higher than those of the healthy group and the susceptible group( Plt;0.05 ),while the malondialdehyde (MDA) content was extremely significantly lower than that of the susceptible group( Plt;0.01 ). There were significant differences in 2O amino acids and their derivatives between the disease-resistant group and the susceptible group( Plt;0.05 ),and significant diferences in 22 amino acids and their derivatives between the disease-resistant group and the healthy group( Plt;0.05 ).Among them,phosphoethanolamine,taurine,arginine,and lysine were the common differential components.
Key words:Ctenopharyngodon idella;Ichthyophthirius multifilis;enzyme activity;amino acid composition; anti-infection