盐度对日本黄姑鱼生长及非特异性免疫的影响

2015-01-09 03:12王跃斌胡则辉朱云海柴学军
关键词:磷酸酶盐度活力

王跃斌,胡则辉,朱云海,柴学军

(浙江省海洋水产研究所,浙江省海水增养殖重点实验室,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江舟山 316021)

盐度对日本黄姑鱼生长及非特异性免疫的影响

王跃斌,胡则辉,朱云海,柴学军

(浙江省海洋水产研究所,浙江省海水增养殖重点实验室,农业部重点渔场渔业资源科学观测实验站,浙江舟山 316021)

以初始体重8.36±0.85 g的日本黄姑鱼为研究对象,进行为期30 d的养殖试验,研究不同盐度(分别为盐度0、6、12、18、24及30)对日本黄姑鱼生长、存活和非特异性免疫的影响。结果显示,盐度0组日本黄姑鱼从第7天开始停止摄食并出现死亡,至第10天时死亡率达100%,其余各盐度组日本黄姑鱼生长良好,均无死亡。试验结束后,盐度24组日本黄姑鱼的体重及特定生长率最高,显著高于盐度6、12和18组(P〈0.05),但与盐度30组无显著差异(P〉0.05);盐度6组日本黄姑鱼体重及特定生长率均最低但与盐度12、18组无显著差异(P〉0.05)。试验结束后,对各盐度组日本黄姑鱼的肾脏、肝脏、肌肉及鳃中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)进行检测,结果显示,盐度24组日本黄姑鱼的肾脏AKP活力显著低于盐度6及18组(P〈0.05),但与盐度12及30组差异不显著(P〉0.05);其它各组织中SOD、CAT、AKP和ACP活力在不同盐度下均未发现有显著差异(P〉0.05)。结果表明,日本黄姑鱼对低盐度的耐受力较强,在盐度6的条件下经过一段时间的适应后可以正常生长存活,其适宜的盐度范围为18~30。

日本黄姑鱼;盐度;生长;非特异性免疫

日本黄姑鱼Nibea japonica属鲈形目Perciformes、石首鱼科Sciaenidae、黄姑鱼属Nibea,俗称黑毛鲿,分布于我国东海、南海以及日本南部海域,为广盐、暖水性大型肉食性鱼类[1],是一种生长速度快、抗病能力强,适合近海网箱养殖和池塘养殖的优良品种。目前国内外对日本黄姑鱼的研究主要集中在苗种繁育、养殖试验、能量代谢和分子生物学等方面[2-5],在基础生物学方面的研究较少[6]。

盐度是影响鱼类生长的重要因素之一,与鱼类的渗透压密切相关,对鱼类呼吸代谢、生长、存活及免疫防御影响显著[7]。非特异性免疫对于维持鱼类的机体健康、抗病防御中具有重要作用,鱼体各组织器官中非特异性免疫酶活力的变化一定程度上可以作为反映鱼体对不同盐度胁迫适应能力的生理指标。国内外已报道了盐度对很多鱼类非特异性免疫的影响[8-10],但对日本黄姑鱼非特异性免疫的影响尚未见报道。本文研究了盐度对日本黄姑鱼生长及非特异性免疫酶活性的影响,旨在探讨日本黄姑鱼在不同盐度环境下养殖的可能性,为日本黄姑鱼的健康养殖提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年8-9月在浙江省海水增养殖重点实验室西闪基地进行。试验用鱼取自该基地自行培育的日本黄姑鱼。挑选体质健壮、规格整齐、体色正常的日本黄姑鱼作为试验用鱼(初始体长8.08±0.37 cm,初始体重8.36±0.85 g)。试验用养殖容器为有效容积200 L(直径70 cm,高70 cm)的圆形塑料缸。

1.2 试验方法

试验开始前试验用鱼先在塑料缸中暂养7 d。试验设盐度0(淡水组)、6、12、18、24、30(海水对照)共6个盐度梯度,每个盐度梯度设置3个平行组,每个平行随机放入日本黄姑鱼30ind,并测量初始体重。采用经充分曝气自来水和自然沙滤海水(盐度30)混合的方式降低盐度,各组鱼驯化方法为:盐度24、18、12组不经过驯化直接放入;盐度6组从盐度12开始驯化,以每天降盐度2的速度驯化至盐度6;淡水组从盐度6开始驯化,以每天降盐度2的速度驯化至盐度0。试验期间水温26~29℃,pH 7.8~8.1,自然光照,连续24 h充气,保持水中溶解氧含量大于5.0 mg/L。每天吸污1次,100%换水1次。日投饲量为鱼体质量的3%~5%,以实际摄食量为准,分2次投喂。养殖试验持续30 d。

1.3 样品采集及测定

试验结束后停饲24 h,测量每个平行组的终末体重和存活鱼尾数。每个平行随机挑3 ind鱼测量体长并进行取样。取样前先用丁香酚对试验鱼进行麻醉处理,取其肾脏、肝脏、肌肉和鳃组织放入离心管中,再放入液氮中冷冻保存,以上操作均在冰盘中进行。所有样品带回实验室后分别测定各组织(肾脏、肝脏、肌肉和鳃)内超氧化物歧化酶(SOD)活力,过氧化氢酶(CAT)活力、碱性磷酸酶(AKP)活力及酸性磷酸酶(ACP)活力。组织样品用手术剪剪碎,准确称取0.2 g于玻璃匀浆管中,加入9倍的生理盐水后冰水浴条件下机械匀浆,再用离心机2 500 r/min离心10 min然后取上清分别稀释至所需浓度后进行酶活的测定。所有酶活力及蛋白含量(蛋白含量测定采用考马斯亮兰法)的测定所用试剂盒均购自南京建成生物工程有限公司,测定方法参照试剂盒说明书。SOD酶活力单位定义:每毫克组织蛋白在1 mL反应液中SOD抑制率达50%时所对应的SOD量为1个酶活力单位(U);CAT酶活力单位定义:每毫克组织蛋白每秒钟分解1μmol的H2O2的量为1个酶活力单位(U);AKP酶活力单位定义:每克组织蛋白在37℃下与基质作用15 min产生1 mg酚为1个酶活力单位(U);ACP酶活力单位定义:每克组织蛋白在37℃下与基质作用15 min产生1 mg酚为1个酶活力单位(U)。

1.4 计算方法

特定生长率(SGR/%)=(1nWt-1nW0)/t×100

成活率(SR/%)=Nt/N0×100

式中,W0为初始平均体重(g),Wt为终末平均体重(g),t为实验时间(d),N0为试验开始时鱼尾数,Nt为试验结束时鱼尾数。

1.5 数据分析

测定和分析的结果用平均值±标准差(Mean±SD)表示;实验数据用SPSS13.0统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 盐度对日本黄姑鱼生长及存活的影响

试验过程中除淡水组外其余各盐度组日本黄姑鱼生长良好,均无死亡,存活率100%。淡水组日本黄姑鱼从试验第6天开始摄食量明显降低,且体色发黑,游动变缓;第7天开始停止摄食并出现死亡,死亡率为16.67%;至第10天时死亡率达100%。日本黄姑鱼在不同盐度下的生长情况见表1。盐度24组日本黄姑鱼的体重及特定生长率最高,显著高于盐度6、12和18组(P<0.05),但与盐度30组无显著差异(P>0.05);盐度6组日本黄姑鱼体重及特定生长率均最低但与盐度12、18组无显著差异(P>0.05);盐度6组日本黄姑鱼体长与盐度12组无显著差异(P>0.05),但显著低于盐度18、24、30组(P<0.05)。

表1 不同盐度下日本黄姑鱼生长指标Tab.1 The growth index ofN.japonicareared at different salinities

2.2 盐度对日本黄姑鱼不同组织SOD活力的影响

不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中SOD活力变化见表2。日本黄姑鱼不同组织中SOD活力在不同盐度下无显著性差异(P>0.05)。其中肝脏中的SOD活力显著高于其它各组织的SOD活力(P<0.05);肾脏中的SOD活力跟肝脏、肌肉、鳃中的SOD活力也有显著差异(P<0.05);肌肉和鳃中的SOD活力显著低于肾脏和肝脏中的SOD活力(P<0.05),但两者之间无显著差异(P>0.05)。

表2 不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中SOD活力变化Tab.2 Changes of SOD activity in different tissues ofN.japonicaat different salinities U/mg prot

2.3 盐度对日本黄姑鱼不同组织CAT活力的影响

不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中CAT活力变化见表3。日本黄姑鱼不同组织中CAT活力在不同盐度下无显著性差异(P>0.05),其中肾脏及肌肉组中的CAT活力有随盐度的升高而略有升高的趋势。不同组织中的CAT活力大小顺序依次为肝脏>肾脏>鳃>肌肉,各组织中CAT活力存在显著差异(P<0.05);其中肌肉中CAT活性含量最低,显著低于其它各组织(P<0.05)。

表3 不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中CAT活力变化Tab.3 Changes of CAT activity in different tissues ofN.japonicaat different salinities U/mg prot

2.4 盐度对日本黄姑鱼不同组织AKP活力的影响

不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中AKP活力变化见表4。盐度24组中日本黄姑鱼肾脏AKP活力显著低于盐度6及18组(P<0.05),但与盐度12及30组差异不显著(P>0.05);肝脏、肌肉和鳃中AKP活力在不同盐度下无显著性差异著(P>0.05);不同组织中AKP活力以肾脏中活性最高,显著高于其余各组织(P<0.05),鳃次之,肌肉中含量最低。

表4 不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中AKP活力变化Tab.4 Changes of AKP activity in different tissues ofN.japonicaat different salinities U/mg prot

表5 不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中ACP活力变化Tab.5 Changes of ACP activity in different tissues ofN.japonicaat different salinities U/mg prot

2.5 盐度对日本黄姑鱼不同组织ACP活力的影响

不同盐度下日本黄姑鱼不同组织中ACP活力变化见表5。日本黄姑鱼不同组织中ACP活力在不同盐度下无显著性差异(P>0.05)。其中肾脏中的ACP活力显著高于其它各组织(P<0.05);肝脏和鳃中的ACP活力次之,且两者之间无显著差异(P>0.05);肌肉中的ACP活性最低,显著低于其它各组织(P<0.05)。

3 讨论

3.1 盐度对日本黄姑鱼生长及存活的影响

盐度是鱼类生活中重要的环境因子,盐度的变动对鱼类的新陈代谢具有明显的影响。盐度发生变化时,鱼类需要消耗大量的能量进行渗透压调节等一系列生理生化过程,加速体内新陈代谢,增大了鱼体的能量消耗,从而影响鱼类的生长情况[11]。如果鱼体长期处于低盐或者高盐状态,将会导致鱼体能量收支失衡,使其抵抗力下降,容易引起鱼体死亡[12]。庄平等[13]研究指出,广盐性鱼类在环境盐度变化过程中会出现浮头、游动减少和摄食活动降低等适应性行为,且随盐度胁迫的量度和强度不同,对鱼体造成的伤害也存在差异。本试验结果显示,除淡水组外,其余各盐度组的日本黄姑鱼均可长期生长存活。淡水组日本黄姑鱼从试验第6天开始摄食量明显降低,且体色发黑,游动变缓;第7天开始停止摄食并出现死亡,死亡率为16.67%;至第10天时死亡率达100%,这种适应性行为跟上述研究结果类似,但也有可能是试验过程中从盐度6驯化至淡水时用时过短,从而导致鱼体死亡,具体情况还有待进一步研究。本试验研究发现,日本黄姑鱼在不同盐度梯度下养殖30 d后,盐度24组日本黄姑鱼的体重及特定生长率最高,显著高于盐度6、12和18组(P<0.05),但与盐度30组无显著差异(P>0.05);盐度6组日本黄姑鱼体重及特定生长率均最低但与盐度12、18组无显著差异(P>0.05),说明日本黄姑鱼在盐度范围6~18之间生长状况无显著差别,均可正常生长;而其最适的盐度范围为18~30,在该盐度范围内,可能有利于日本黄姑鱼将更多的能量用于生长。

3.2 盐度对日本黄姑鱼非特异性免疫的影响

SOD和CAT是生物机体内重要的抗氧化酶。SOD普遍存在于需氧生物的组织细胞中,其功能是将机体内超氧阴离子自由基(O2-·)歧化成H2O2和O2,保护细胞免受氧化损伤。CAT可以将H2O2分解H2O为和O2,从而使细胞免于遭受过氧化氢的毒害,SOD和CAT二者的协同作用可以清除细胞内产生的过量的超氧阴离子自由基,对生物体具有重要保护功能[14]。VIARENGO[15]等研究发现,环境条件的变动如水温、盐度、溶解氧等均可引起鱼体抗氧化酶活性的变化。王晓杰等[16]对许氏平鲉Sebastes schlegelii的研究发现,许氏平鲉血液中SOD、CAT的活力随海水盐度降低呈逐渐上升趋势;房子恒等[17]对经长期低盐度胁迫的半滑舌鳎Cynoglossus semilaevis研究发现,不同盐度条件下半滑舌鳎幼鱼组织中SOD、CAT出现显著变化,肝脏中SOD、CAT含量显著高于其它组织;但王妤等[18]对点篮子鱼Siganus guttatus经40 d不同盐度驯养后发现,点篮子鱼肝脏、肾脏和肌肉中SOD、CAT酶活性在不同盐度下无显著性差异(P>0.05),且肝脏中SOD、CAT含量显著高于其它组织;这说明肝脏是进行氧化反应较多的组织,所以其中的抗氧化酶活力较高[19]。本试验研究发现,日本黄姑鱼在不同盐度条件下养殖30 d后,日本黄姑鱼中肾脏、肝脏、肌肉和鳃中SOD、CAT活力均无显著性差异(P>0.05),且肝脏中SOD、CAT含量显著高于其它组织,跟王妤等[18]对点篮子鱼的研究结果类似。

磷酸酶是一种催化各种含磷化合物水解的酶类,根据它们催化作用的最适pH特性,可分为碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)。磷酸酶具有非常重要的生理功能,是生物体内重要的解毒体系,它们能通过调节蛋白的去磷酸化,在一些营养物质的消化、吸收、转运过程中起着重要作用[20]。磷酸酶与水产动物机体的生长密切相关,詹付凤等[21]用重金属镉对鲫鱼Carassias auratus进行致毒试验时发现,在重金属镉高浓度长时间胁迫下,对鲫鱼肠、肝胰脏和鳃中AKP和ACP酶活性有明显的抑制作用;杜启艳等[22]对泥鳅Misgurnus anguillicaudatus进行饥饿和再投喂试验发现泥鳅肝脏、肌肉和消化道中的AKP和ACP酶活性发生明显变化。房子恒[17]等对半滑舌鳎幼鱼研究中发现,在不同盐度条件下半滑舌鳎幼鱼组织中除肌肉ACP活力无显著差异外(P>0.05),鳃、肝脏和肾脏中的AKP和ACP活力均出现明显变化。本试验研究发现,除生活在盐度24中日本黄姑鱼中肾脏AKP活力显著低于盐度6及18组外,肝脏、肌肉、鳃中AKP和ACP及肾脏ACP活力均无显著差异(P>0.05),跟房子恒等[17]对半滑舌鳎的研究结果并不一致,这可能跟不同鱼种对盐度的适应能力不一样或者实验方法不同有一定的关系,具体情况还需进一步研究。

通过本试验的研究可以发现,盐度6组日本黄姑鱼体重及特定生长率较海水对照组有所下降但与盐度12、18组无显著差异(P>0.05);盐度6组日本黄姑鱼各组织中的SOD、CAT、AKP和ACP活力与海水对照组均无显著差异(P>0.05)。由此可知,日本黄姑鱼对低盐度的耐受力较强,在盐度6的条件下经过一段时间的适应后可以正常生长存活,但在淡水中能否生长存活还有待进一步研究确定。

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Effects of Salinity on Growth and Non-specific Immunity of Nibea japonica

WANG Yue-bin,HU Ze-hui,ZHU Yun-hai,et al
(Zhe jiang Marine Fisheries Research Institute,Zhe jiang Key Lab of Mariculture&Enhancement, Scientific Observation and Experiment Station of Fishery Resources in Key Fishing Grounds,Ministry of Agriculture,Zhoushan 316021,China)

A 30-day experiment was conducted to investigate the effect of salinity on the survival,growth and non-specific immunity for giant croaker(Nibea japonica)(8.36±0.85 g)under different salinities(salinity 0,6,12, 18,24 and 30).In the group of salinity 0,N.japonicastopped feeding from 7 th day and died completely from 10th day.In the rest of groups,N.japonicashowed well growth and no death.At the end of the experiment,weight gain rate (WGR)and specific growth rate(SGR)in the group of salinity 24 was the highest,which were significantly higher than that of salinity 6,12 and 18(P<0.05),but no significant difference compared with the group of salinity 30(P>0.05).In the group of salinity 6,N.japonicapresented the lowest WGR an SGR,whereas no significant differences compared with the group of salinity 12 and 18(P>0.05).Based on the determination of superoxide dismutase (SOD),catalase(CAT),alkaline phosphatase(AKP)and acid phosphatase(ACP),the results showed that AKP in the kidney for the group of salinity 24 was significantly lower than that of salinity 6 and 18(P<0.05),but no significant difference(P>0.05)with the group of salinity 12 and 30.There were no significant differences for SOD,CAT, AKP and ACP in the other tissues at different salinities (P>0.05).The results suggested thatN.japonicahas stronger tolerance to low salinity,which could grow and survive normally after a period of adaption under the salinity 6.It’s proved that the suitable salinity range forN.japonicais from 18 to 30.

Nibea japonica;salinity;growth;non-specific immunity

S917

A

1008-830X(2015)01-0026-06

2014-09-25

浙江省科技厅公益技术研究农业项目(2014C32069);浙江省科技厅创新团队建设与人才培养项目(2013F20001);国家高技术研究发展计划(863计划)(2012AA10A413);2014年农业产业技术创新与推广(浙财农[2014]306号)

王跃斌(1983-),男,浙江宁海人,工程师,研究方向:海水增养殖.E-mail:wybin@126.com

柴学军,高级工程师.E-mail:chaixj6530@sohu.com

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