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摘 要:為比較不同養殖鹽度下凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)抗氧化活力及非特異性免疫狀態,將平均體長為(10.6±1.7)cm的對蝦分為高鹽度組(20‰)和低鹽度組(5‰),飼養2周后,測定肝胰腺和血清中的抗氧化酶及免疫相關酶活力。結果顯示,凡納濱對蝦在低鹽度下肝胰腺中谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)活力及總抗氧化能力(T-AOC)均顯著低于高鹽度組,丙二醛(MDA)含量高于高鹽度組;在低鹽度下,血清中GPx活力、T-AOC顯著低于高鹽度組,MDA含量高于高鹽度組;低鹽度下,對蝦肝胰腺谷丙轉氨酶(GOT)和谷草轉氨酶(GPT)活力顯著下降,而血清GOT和GPT活力顯著升高;低鹽度下,血清和肝胰腺中的酸性磷酸酶(ACP)和堿性磷酸酶(AKP)活力均顯著低于高鹽度組。結果表明,低鹽度條件下凡納濱對蝦血清和肝胰腺的抗氧化活力和免疫酶活力均受到抑制,脂質過氧化程度升高,肝胰腺受到一定程度的損傷。
關鍵詞:凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei);鹽度;非特異性免疫;抗氧化酶

《漁業研究》(雙月刊)創刊于1972年,是福建省海洋與漁業廳主管、福建省水產學會和福建省水產研究所主辦的學術期刊。
凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)是世界上主要的經濟蝦類之一[1],占我國對蝦養殖總產量比重大[2]。其對鹽度有較好的適應性,能存活于1‰的微咸水和40‰的海水之間[3],最適生存鹽度為20‰左右[4-5]。鹽度作為水產養殖中的重要環境因子,對蝦類的生長、呼吸代謝、存活、滲透壓及免疫力和氧化功能均會造成不同程度的影響[6-8]。由于凡納濱對蝦對鹽度的廣適應性以及內陸地區海水運輸困難,海水淡化養殖已經成為內陸地區的主要養殖模式。
但近年來,低鹽度凡納濱對蝦養殖也出現了諸多問題。生長緩慢、成活率低、易爆發疾病等問題嚴重制約了對蝦養殖產業的發展,造成了巨大的經濟損失。已有研究報道,不同鹽度對凡納濱對蝦的生長、代謝、體組成等均造成不同程度的影響[9-14]。李雪鶴等[10]的研究結果顯示12‰鹽度組凡納濱對蝦的生長性能要優于30‰鹽度組,且鹽度變化可顯著影響糖類的代謝。沈敏等[11]研究發現,高鹽突變幅度越大,凡納濱對蝦存活率越低,生長越緩慢,但滲透調節能力增強。
Cheng等[12]和曹梅等[13]研究證明鹽度變化后,對蝦產生應激反應,免疫力下降,易感染疾病。李二超[14]報道了高、中、低(320、17.0和3.0‰)鹽度下凡納濱對蝦肌肉和肝胰腺超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)的變化,發現低鹽度下抗氧化酶活力被誘導升高。本研究以20‰適宜鹽度作為對照,探討低鹽度下對蝦肝胰腺和血清抗氧化活力和免疫相關酶活力的變化,以期進一步探討低鹽度對蝦類肝胰腺和血清生理生化狀態的影響及作用機制,為凡納濱對蝦在低鹽度環境下的健康養殖提供參考。
1 材料和方法
1.1 試驗動物
凡納濱對蝦購自廣東省廣州市番禺區某養殖場,平均體長為(10.6±1.7)cm。對蝦暫養在溫度為22~24 ℃、pH為7.9~8.0、鹽度為5 ‰的水體中,一周后選取附肢完整、健康狀況良好、處于蛻皮期的對蝦進行試驗。
1.2 試驗設計
試驗對蝦在實驗室養殖系統進行養殖,設計低鹽度(5‰)和高鹽度(20‰)兩組,每組三個平行,每個平行30尾蝦。養殖水體初始鹽度為5‰,20‰組水體用日曬海鹽進行調節,每天進行2‰的鹽度提升,使對蝦適應水體鹽度,直至達到20‰為止。在馴化對蝦至高鹽度后再養殖兩周以保證對蝦完全適應鹽度環境。試驗養殖過程中水體保持曝氣并進行循環過濾,每天按對蝦體重的3%投喂某品牌商業飼料。
1.3 樣品的制備
1.3.1 血清的制備 在養殖試驗結束后進行取樣,用1.5 mL一次性注射器吸取200 μL預冷的抗凝劑(葡萄糖20.5 g/L,檸檬酸鈉8 g/L,氯化鈉4.2 g/L,pH 7.5),然后從對蝦的圍心腔抽取等量的血淋巴。置入離心管中并用離心機離心(3 000 r/min,4 ℃,10 min),取上清待測。
1.3.2 肝胰腺組織勻漿的制備 養殖試驗結束后取對蝦肝胰腺,液氮速凍后置于-80 ℃冰箱保存待測。檢測前,取肝胰腺稱重(0.2~1 g),用預冷的生理鹽水漂洗,去除血液,在濾紙上吸干水分并稱重。稱重后量取9倍組織重量的預冷生理鹽水,用剪刀剪碎組織塊,倒入玻璃勻漿器中,冰浴狀態下進行勻漿。待組織充分勻漿后離心(4 ℃、3 000 r/min、10 min),取上清液待測。
1.4 指標測定
本試驗測定的谷胱甘肽過氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)、過氧化氫酶(CAT)、堿性磷酸酶(AKP)、谷丙轉氨酶(GOT)和谷草轉氨酶(GPT)活力以及總抗氧化活力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量、蛋白質含量均使用南京建成生物工程研究所試劑盒,測定方法均按照試劑盒說明書步驟進行。
1.5 統計分析
用SPSS 19.0對試驗數據進行統計分析,結果用平均值±標準誤(Mean±SE)表示,P<0.05確認為差異性顯著,P<0.01確認為差異性極顯著。
2 結果
2.1 養殖鹽度對凡納濱對蝦抗氧化活力的影響
鹽度對凡納濱對蝦抗氧化系統酶活力的影響如表1所示。除CAT酶無顯著變化外(P>005),肝胰腺中GSH-Px、SOD酶活力和T-AOC在20‰鹽度組均顯著高于5‰鹽度組(P<0.01)。與5‰鹽度組相比,20‰鹽度組血清中GSH-Px酶活力和T-AOC均顯著上升(P<0.01),而SOD和CAT酶活力無顯著變化(P>0.05)。5‰鹽度組肝胰腺和血清中的MDA含量均顯著高于20‰鹽度組(P<0.05)。
2.2 養殖鹽度對凡納濱對蝦轉氨酶活力的影響
鹽度對凡納濱對蝦肝胰腺和血清轉氨酶活力的影響如表2所示。5‰鹽度組肝胰腺中的GOT和GPT酶活力均顯著低于20‰鹽度組(P<005),而血清中的GOT和GPT酶活力均顯著高于20‰鹽度組(P<0.05)。
2.3 養殖鹽度對凡納濱對蝦免疫相關酶活力的影響
鹽度對凡納濱對蝦肝胰腺和血清免疫相關酶活力的影響如表3所示。與5‰鹽度組相比,20‰鹽度組的ACP、AKP酶活力均顯著上升(P<0.01)。
3 討論
3.1 鹽度對蝦類抗氧化活力的影響
抗氧化系統對水產動物具有至關重要的作用。正常情況下生物體內的氧化自由基處于動態平衡狀態,若受到外界因素的干擾機體產生過多的自由基,會造成一系列的氧化損傷,導致機體的抗病能力下降[15]。當機體內自由基平衡破壞時,抗氧化系統就會起作用,來維持機體內的氧化平衡[16]。抗氧化系統是由一系列抗氧化酶組成,主要包括SOD、GSH-Px、CAT。這三種酶是重要的抗氧化酶,它們可以共同催化超氧陰離子自由基生成無毒化合物,從而降低其毒性[17-19]。T-AOC直接反映蝦體的抗氧化能力,SOD活性間接反映蝦體清除氧自由基的能力,MDA是脂質過氧化產物,其含量反映了機體脂肪組織受自由基氧化損傷的嚴重程度[19-20]。鹽度是對蝦生活環境中的重要因子,它的變動會影響蝦類的生長、代謝、體組成等。已有研究表明,鹽度的變化能影響多種魚蝦體內抗氧化酶活力的變化。當脊尾白蝦(Exopalaemon carinicauda)處于較高或較低的鹽度水平時,機體內的SOD活力均受到抑制,鹽度的變化會降低機體的免疫力,從而導致患病的幾率增加[7]。克氏原螯蝦(Procambarus clarkia)在較高的鹽度時,肝臟SOD和CAT活力會顯著升高,并且在達到一定的高度時逐漸降低并趨于穩定[8]。盡管凡納濱對蝦經過鹽度的馴化后,可以在較低的鹽度下存活,但是研究顯示其最適的生長鹽度是20‰[4-5]。本試驗結果顯示5‰鹽度下,凡納濱對蝦肝胰腺和血清的抗氧化活力均較低,MDA含量則顯著升高,表明低鹽度下凡納濱對蝦機體抗氧化活力受到一定的抑制,機體受到一定程度的氧化損傷,這與鹽度突變下的脅迫作用相似[7,11]。筆者之前的研究發現低鹽度養殖條件下,凡納濱對蝦血細胞中的活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)均顯著升高,而血細胞免疫力指標下降[21],與本研究結論一致,表明凡納濱對蝦雖然經過馴化后能夠在低鹽度條件下進行養殖,但是遭受了一定程度的慢性低鹽度脅迫,機體的抗氧化活力受到一定程度的抑制,機體受到一定程度的氧化損傷。
3.2 鹽度對蝦類轉氨酶活力的影響
GOT和GPT是參與機體內氨基酸氨基轉運的一類酶,主要存在于動物肝組織細胞中,其活性的高低可以反映機體內氨基的轉移活力[22],也常用于反映機體肝組織的健康狀態。潘魯青等[23]研究報道,當凡納濱對蝦受到重金屬離子脅迫時,其肝胰腺組織中的GOT和GPT活力顯著下降,而血液中GOT和GPT活力顯著上升,表明對蝦在重金屬脅迫下肝胰腺受到損傷。在正常生理狀態下,對蝦細胞內的轉氨酶僅有少量釋放入血淋巴中,因此血清中GOT和GPT活力較低,當肝組織發生炎癥、病變或中毒等而受損時,肝細胞內的轉氨酶便被大量釋放到血淋巴中[24-25]。本研究結果顯示,與20‰鹽度相比,5‰低鹽度養殖條件下,凡納濱對蝦肝胰腺中GOT和GPT活力降低,而血清GOT和GPT活力顯著升高,表明對蝦在低鹽度養殖條件下,肝胰腺受到一定程度的損傷,與抗氧化活力結果一致。
3.3 鹽度對蝦類免疫相關酶活力的影響
ACP和AKP是甲殼動物體內的兩種非特異性免疫因子,是吞噬細胞溶酶體的重要組成成分,直接參與機體內的物質代謝和細胞的吞噬作用[26],在對蝦體內具有防御和消化代謝雙重作用[27-28],也對磷酸鈣化、骨骼形成、甲殼素分泌等具有重要作用[9]。研究顯示,對蝦在受到高鹽脅迫和硝態氮脅迫時,磷酸酶均會被誘導[9,29]。李娜等[9]報道,ACP和AKP主要在肝胰腺和血淋巴中發揮作用,隨著高鹽脅迫加重,對蝦ACP和AKP酶活力呈現先升高后下降的趨勢,鹽度升高后,對蝦可能需要通過消耗更多的ATP去調節滲透壓來適應外界環境的變化,而ACP和AKP催化磷酸酯類水解可合成ATP,從而導致了ACP和AKP活力的升高,但鹽度高達一定的程度時,兩種磷酸酶活力又受到抑制。本研究結果顯示,相比20‰的適宜鹽度,在5‰的低鹽度養殖條件下,凡納濱對蝦的ACP和AKP活力均顯著降低,推測凡納濱對蝦可能因長期受到低鹽度脅迫,機體受到氧化損傷,生理平衡受到一定的破壞,致使磷酸酶活力受到抑制。
4 結論
本研究結果顯示,凡納濱對蝦在兩個不同的養殖鹽度(5‰和20‰)下,其肝胰腺和血清的抗氧化和免疫相關指標均存在顯著的差異。結果表明,養殖鹽度會顯著影響凡納濱對蝦肝胰腺和血清的生理生化狀態,在20‰鹽度組,對蝦的抗氧化活力和免疫力均較好,在5‰低鹽度下,對蝦可能受到慢性低鹽度脅迫,抗氧化活力和免疫力均受到一定程度的抑制,脂質過程氧化程度升高,肝胰腺受損。因此,在低鹽度養殖條件下,為降低低鹽脅迫的不利影響,建議在對蝦飼料中可定期補充維生素C等抗氧化添加劑以及保肝護肝添加劑。
參考文獻:
[1] 楊奇慧,譚北平,董曉慧,等.鉻對凡納濱對蝦生長性能、血清生化指標及非特異性免疫酶活性的影響[J].動物營養學報,2013,25(04):795-804.
[2] 欒生,羅坤,阮曉紅,等.凡納濱對蝦(Litopenaeus vannamei)體重、存活性狀的遺傳參數和基因型與環境互作效應[J].海洋與湖沼,2013,44(02):445-452.
[3] MENZ A,BLAKE B F.Experiments on the growth of Penaeus vannamei Boone[J].Journal of Experimental Marine Biology and Ecology,1980,48(2):99-111.