劉霞 高喬 陳明康 周婧 王旭
摘 要:?? 為研究MS-222對俄羅斯鱘( Acipenser gueldenstaedtii )幼魚血液生化指標的影響,分別采用150、200 mg/L的MS-222對俄羅斯鱘幼魚進行麻醉,測定麻醉前、麻醉中和麻醉后(復蘇后)魚體血糖(GLU)、總膽固醇(TC)、總蛋白(TP)、甘油三酯(TG)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(AKP)、總膽紅素(T-BIL)、尿素氮(BUN)等血液生化指標和血清溶菌酶( LZM)的活性。結(jié)果顯示,使用MS-222麻醉對俄羅斯鱘幼魚的大部分血液生化指標均有顯著影響,且在高濃度下這種影響更加顯著。使用MS-222麻醉復蘇24 h后,低濃度條件下的俄羅斯鱘幼魚的大部分血液生化指標(除了堿性磷酸酶和尿素氮)恢復至麻醉前,但高濃度條件下的俄羅斯鱘幼魚的血糖、甘油三酯、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶尚未恢復至麻醉前水平。
關(guān)鍵詞: 俄羅斯鱘(Acipenser gueldenstaedtii);? MS-222;血液生化指標
?俄羅斯鱘( Acipenser gueldenstaedtii )又叫俄國鱘,是一種分布于里海、亞速海和黑海地區(qū),具有溯河產(chǎn)卵習性的鱘科鱘屬魚類。俄羅斯鱘食用價值很高,其可食部分占總體重的64%,其熏制魚肉,魚卵制成的魚子醬廣受人們喜愛。其精巢可制成燒傷療藥,干制鰾可用來生產(chǎn)強力膠。因其生長速度快、適應力強已成為中國重要的養(yǎng)殖鱘類之一 ?[1] 。MS-222學名3-氨基苯甲酸乙酯甲基磺酸鹽,它具有使用濃度低,入麻時間短,作用時間長,藥物代謝快,殘留少,毒副作用小等優(yōu)點 ?[2] ,是目前使用最廣泛的活魚運輸麻醉劑 ?[3] ,近年來,國內(nèi)外學者用麻醉劑MS-222對多種魚 ?[4-5] 進行了相關(guān)的麻醉研究。MS-222已通過美國食品和藥品管理局(FDA) 的認可 ?[6] 。
血液生化指標可以用來反映魚類的生理狀態(tài)及健康狀況。在魚類麻醉時,藥物主要經(jīng)過肝臟代謝、腎臟代謝發(fā)揮作用,因此麻醉可能會對魚類肝臟和腎臟功能造成影響 ?[7] 。本試驗主要通過MS-222麻醉劑對俄羅斯鱘幼魚麻醉前、麻醉中和復蘇后相關(guān)的血液生理指標的測定,評價這種麻醉劑對俄羅斯鱘肝臟和腎臟的影響,為MS-222麻醉俄羅斯鱘幼魚的麻醉機理與安全用藥提供理論依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗用魚
俄羅斯鱘幼魚,購自大連當?shù)匾火B(yǎng)殖場,體重70.91±8.93 g,體長26.83±5.42 cm,體質(zhì)健康,無病,暫養(yǎng)于120 L水槽中正常攝食后開始進行實驗,試驗前停食24 h。
1.2 試驗用水
大連當?shù)亟?jīng)24 h以上曝氣的自來水,水溫13 ℃,pH 7.6~7.8,DO>8 mg/L。
1.3 試驗器材
溶菌酶檢測試劑盒 (購自南京建成生物科技公司)、40 L的深色塑料箱、一次性1 mL無菌注射器、冰盤、分析天平、冷凍離心機、2 mL離心管、不同規(guī)格的微量移液槍、冰箱、試管架、0.5 cm及1 cm比色皿、722分光光度計。
1.4 試驗方法
1.4.1 MS-222溶液的配制 ?準確稱取所需質(zhì)量的藥品及相同質(zhì)量的碳酸氫鈉混勻,在燒杯中用玻璃棒攪拌加快溶解,待全部溶解后加入到有相應體積水的40 L麻醉容器中,混勻后靜置待用。
1.4.2 試驗分組 ?麻醉試驗分為3組進行:①對照組,無任何處理(不加入麻醉劑);②濃度為150? mg/L(含等質(zhì)量的碳酸氫鈉)-A組;③濃度為200 mg/L(含等質(zhì)量的碳酸氫鈉)-B組。每組放入試驗魚10尾。首先將對照組俄羅斯鱘幼魚撈出(麻醉前),進行采血。將隨機選取的試驗魚分別放入150、200 mg/L MS-222中,待魚體達到深度麻醉期 (判斷標準為試驗魚對外部的刺激失去條件反射能力,沉底不動,鰓蓋張合微弱) 后開始計時,維持麻醉狀態(tài)10 min后分別隨機撈出其中的5尾進行采血 (麻醉中)。將每組中剩余的5尾放入到清水中進行復蘇,24 h后進行采血 (麻醉后)。
1.4.3 血液采集 ?血液采集方法:將試驗魚撈出,放在干凈的紗布上,用1 mL注射器從尾部抽血,抽出的血液立刻轉(zhuǎn)移到2 mL離心管,室溫下靜置10 min后在離心機中12 000 r/ min,離心5 min,取上清液,分裝成3管進行平行測定。選取測定的血清生化指標包括血糖GLU、總膽固醇TC、甘油三酯TG、谷丙轉(zhuǎn)氨酶ALT、谷草轉(zhuǎn)氨酶AST、總蛋白TP、堿性磷酸酶AKP、總膽紅素T-BIL、尿素氮BUN、溶菌酶LZM。
1.4.4 血清生化指標測定 ?血清提取后放置在-20 ℃冰箱內(nèi)隔夜送往大連市體檢中心進行檢測。
1.4.5 血清溶菌酶(LZM)活性測定 ?由于俄羅斯鱘血清有顏色,故溶菌酶(LZM) 測定采用自身對照法,按照試劑盒說明書進行相關(guān)操作。
1.5 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)用SPSS19.0進行處理,在單因素方差分析的基礎(chǔ)上采用Duncan多重比較分析,結(jié)果用平均值±標準差表示,以 P <0.05為差異顯著。
2 結(jié)果與分析
2.1 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中血糖(GLU)的影響
如圖1所示,A、B組麻醉中和麻醉后的GLU濃度除A組麻醉后外均不同程度高于對照組。A組麻醉中血糖顯著高于對照組( P <0.05),A組麻醉后血糖含量稍低于對照組,差異不顯著( P >0.05);B組麻醉中血糖含量稍高于對照組,差異不顯著( P >0.05),B組麻醉后血糖含量顯著高于對照組,差異顯著( P <0.05)。
2.2 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中總膽固醇(TC)的影響
如圖2所示,A、B組麻醉中和麻醉后均不同程度與對照組存在差異。A組麻醉中總膽固醇含量略低于對照組,差異不顯著( P >0.05),A組麻醉后高于麻醉中和對照組,差異不顯著( P >0.05);B組麻醉中總膽固醇含量高于對照組,但不顯著( P >0.05)卻顯著( P <0.05)高于B組麻醉后,B組麻醉后總膽固醇含量低于對照組,差異不顯著( P >0.05)。
2.3 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中甘油三酯(TG)的影響
如圖3所示,A、B組麻醉中和麻醉后血清中的甘油三酯均低于對照組,除B組麻醉后其余差異都不顯著( P >0.05)。A組麻醉中甘油三酯含量略高于麻醉后,差異不顯著( P >0.05);B組麻醉中甘油三酯含量顯著( P <0.05)高于麻醉后的含量;B組麻醉后甘油三酯含量顯著低于對照組。
2.4 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)活力的影響
如圖4所示,A、B組麻醉中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力均高于對照組,且A組與對照組差異顯著( P <0.05);A、B組麻醉中和麻醉后各自差異均不顯著( P >0.05);A組麻醉中與麻醉后均低于B組谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力,差異不顯著( P >0.05)。
2.5 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活力的影響
如圖5所示,A、B組麻醉中與麻醉后血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶活力均高于對照組,且除B組麻醉后谷草轉(zhuǎn)氨酶活力顯著( P <0.05)高于對照組外,其他都不顯著( P >0.05);A組麻醉中和麻醉后谷草轉(zhuǎn)氨酶活力差異不顯著;B組麻醉中顯著低于麻醉后谷草轉(zhuǎn)氨酶活力。
2.6 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中總蛋白(TP)的影響
如圖6所示,A、B組麻醉中與麻醉后總蛋白含量均高于對照組;A組麻醉中高于麻醉后總蛋白的含量,且差異不顯著( P >0.05);B組麻醉中的總蛋白含量高于麻醉后但不顯著( P >0.05)。
2.7 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中堿性磷酸酶(AKP)活力的影響
如圖7所示,A組麻醉中與麻醉后以及B組麻醉中堿性磷酸酶活力與對照組存在顯著性差異( P <0.05);A組麻醉中堿性磷酸酶活力升高,高于對照組,A組麻醉后堿性磷酸酶活力降低,低于對照組;B組麻醉中堿性磷酸酶活力顯著降低,低于對照組,B組麻醉后堿性磷酸酶活力上升但仍低于對照組,差異不顯著( P >0.05)。
2.8 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中總膽紅素(T-BIL)的影響
如圖8所示,A、B組麻醉中和麻醉后血清中總膽紅素含量與對照組差異不顯著( P >0.05);A組麻醉中與麻醉后總膽紅素含量幾乎不變;B組麻醉中血清總膽紅素降低,低于對照組,B組麻醉后血清總膽紅素含量升高與麻醉中含量差異顯著。
2.9 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中尿素氮(BUN)的影響
如圖9所示,A、B組麻醉中和麻醉后血清中尿素氮含量均低于對照組;A、B組兩組麻醉中尿素氮含量均低于麻醉后的含量,且B組差異顯著( P <0.05)。
2.10 MS-222對俄羅斯鱘幼魚血清中溶菌酶(LZM)活力的影響
如圖10所示,A組麻醉中血清溶菌酶活力顯著( P <0.05)高于對照組,麻醉中和麻醉后差異不顯著;B組麻醉中和麻醉后溶菌酶活力與對照組差異不顯著( P >0.05)。
3 討論
魚體血液中激素含量的升高是魚類對環(huán)境脅迫的應激反應的一個敏感指標,脅迫還通過神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié)引起體內(nèi)血液成分的變化,從而影響機體的防御機能。魚類主要的排泄器官是鰓和腎臟,當血液流經(jīng)上述器官時通過不同的形式將代謝產(chǎn)物排出體外 ?[8] 。在麻醉類藥物的吸收和排泄的過程中可能會對腎臟的功能造成一定影響,所以可以通過測定代謝產(chǎn)物的來對腎臟進行監(jiān)測。通常通過血液中尿素氮 (BUN) 的測定 ?[9] 來判斷麻醉類藥物對腎功能的影響。尿素的排泄主要通過腎小球濾過和腎小管分泌兩條途徑,而魚類通過鰓上皮對水的滲透性增加使尿量增加,而試驗中B組血清尿素氮高于A組,可能由于大劑量的麻醉劑在麻醉初期加快了魚體新陳代謝,尿素含量增加;A、B兩組均顯著低于對照組,說明麻醉劑使其鰓動頻率下降,減少鰓對外界水體交換,減少氧氣交換導致血液因缺氧而使組織血液酸化 ?[10] ,而24 h后血清中尿素氮含量仍然低于對照組,說明該濃度下的麻醉劑對魚體腎臟功能有一定的影響。
肝臟是動物體內(nèi)最大且功能眾多的腺體器官,參與體內(nèi)代謝、解毒、消化吸收和免疫等過程 ?[8] 。肝臟為機體代謝的中心器官,麻醉類藥物的吸收和代謝會對肝臟產(chǎn)生一定影響,而通過測定一些相關(guān)指標和酶活性的改變來反映對肝臟功能的影響,本試驗通過測定GLU、TC、TP、TG、T-BIL含量的變化和ALT、AST、AKP活力的變化來判斷對肝臟的影響 ?[11] 。
血糖 (GLU) 提供魚類機體能量的主要來源,在魚體中GLU能夠保持一種動態(tài)平衡狀態(tài),能被分解成單糖也可被合成糖原貯存在肌肉和肝臟中,而在體內(nèi)分解葡萄糖的酶活性很低,很容易發(fā)生變化,其高低容易受到周圍環(huán)境等諸多因素的影響,一般來說,活動性強的魚類較反應遲緩或底棲性的魚類GLU值高,生活在靜水要比生活在流動的水體的魚類要低 ?[12] 。試驗結(jié)果顯示,麻醉中A組血糖含量顯著高于對照組,而B組卻不顯著,可能因為該濃度下麻醉劑對魚體刺激性較大,因脅迫應激使魚體消耗了大量的能量而使血糖維持在特定水平。B組麻醉后血清中血糖含量顯著高于麻醉中血清中血糖含量且顯著高于對照組,說明該濃度下麻醉對魚體肝功能糖原轉(zhuǎn)換方面產(chǎn)生了一定影響而在血清中富集;總膽固醇是指血液中的所有脂蛋白所含膽固醇脂總和,而肝臟是膽固醇脂合成和貯存的地方,據(jù)結(jié)果顯示,麻醉劑MS-222對魚體總膽固醇影響不顯著,B組麻醉后血清中總膽固醇含量顯著低于麻醉中但與麻醉前含量差異不顯著;甘油三酯可由肝臟和脂肪等組織合成,由結(jié)果顯示,麻醉劑在麻醉中血清中甘油三酯含量低于對照組,差異不顯著,A組麻醉后血清中甘油三酯含量能回到正常水平,而B組麻醉后24 h血清中甘油三酯含量顯著低于對照組,說明麻醉劑MS-222對甘油三酯有一定影響;血清中總蛋白含量的高低反應了肝功能代謝的強弱,根據(jù)測定結(jié)果顯示,A組差異結(jié)果不顯著,說明該濃度下對魚體沒影響,而B組麻醉中顯著高于對照組,而24 h后返回正常水平,可見MS-222麻醉劑對魚體影響不大;總膽紅素為直接膽紅素和間接膽紅素的總和,由肝內(nèi)葡萄糖醛酸化得來,血清中的膽紅素大部分由衰老紅細胞被破壞后產(chǎn)生出來的血紅蛋白衍化而成。由測定結(jié)果顯示MS-222麻醉劑麻醉中和麻醉后血清的總膽紅素含量與對照組差異不顯著,A組麻醉中的總膽紅素略高于對照組,說明麻醉可能會加快細胞衰老。綜上,麻醉過程中麻醉劑影響了肝功能。
一般認為,谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)以及堿性磷酸酶(AKP)在機體的非特異性免疫反應中發(fā)揮重要的作用,同時AST和ALT又是氨基酸代謝過程中兩個重要的轉(zhuǎn)氨酶,而血清中的堿性磷酸酶主要來源于肝和骨,是維持身體健康必須的酶 ?[13] 。ALT主要在催化α-酮戊二酸與天冬氨酸生成谷氨酸與草酰乙酸的反應過程中起氨基轉(zhuǎn)移作用,而AST主要在催化α-酮戊二酸與丙氨酸生成谷氨酸與丙酮酸的反應過程中起氨基轉(zhuǎn)移作用 ?[14] 。在魚類正常生理狀態(tài)下,血清中的AST和ALT活性很低,他們主要存在與細胞中。當某些組織病變時,因細胞通透性增加而使細胞中的ALT和AST大量釋放到血液中,從而使血清中的這兩種酶活力升高,因此通常根據(jù)血清中這兩種轉(zhuǎn)氨酶活性的變化判斷肝臟等組織器官的健康狀況,這也是目前評定肝臟健康好壞的最具特異性和最廣泛應用的兩個指標 ?[15] 。在本試驗結(jié)果顯示,ALT在低濃度的MS-222麻醉中顯著高于對照組,但于24 h后恢復至正常水平,且B組中ALT含量雖然高于對照組但差異不顯著,說明該濃度下麻醉劑在麻醉時對魚體中ALT影響不大;AST在A、B兩組中均高于對照組,但只有在高濃度的MS-222麻醉后AST顯著高于對照組及A組,說明高濃度MS-222對魚體中AST產(chǎn)生一定的影響;AKP在低濃度MS-222麻醉中顯著高于對照組,24 h后回歸正常水平,而高濃度組麻醉中顯著低于對照組,24 h恢復到正常水平,說明該濃度麻醉劑在麻醉時對魚體有一定影響但影響不大。
溶菌酶 (LZM) 是一類具有免疫保護作用的天然抗菌肽 ?[16] ,廣泛分布于動物各種組織、血液和分泌物中,能破壞革蘭氏陽性菌細胞壁,導致水分大量進入細菌體內(nèi),使菌體崩解 ?[17] 。相對哺乳動物而言,魚類溶菌酶更具廣譜抗菌活性,對大部分致病的革蘭氏陰性菌有強烈的殺菌作用,這在魚類的非特異性免疫過程中起著重要的作用。試驗結(jié)果顯示,低濃度的MS-222麻醉俄羅斯鱘幼魚時,麻醉中血清中LZM活性顯著高于對照組,麻醉后回歸正常水平,而高濃度的MS-222麻醉俄羅斯鱘幼魚時,低于對照組且差異不顯著。表明低濃度的MS-222對俄羅斯鱘幼魚的免疫力具有一定的刺激作用,使其產(chǎn)生代償性應激效應,在一定劑量范圍內(nèi)可達到刺激效應頂峰,可以提高免疫力;而高濃度的MS-222麻醉則將超出俄羅斯鱘幼魚的自身生理調(diào)節(jié)范圍,導致免疫力低于對照組,從而損害魚體產(chǎn)生免疫毒性。
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