間歇投喂及越冬對草魚幼魚肝臟抗氧化能力的影響

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

沐璟瑋

(安徽師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

李鵬程，姚峰，岳鼎鼎

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

陳路

(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部華南水產(chǎn)與畜禽飼料重點實驗室，廣東恒興飼料實業(yè)股份有限公司，廣東 湛江 524094)

楊嚴鷗

(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，安徽 合肥 230036)

在正常的生理代謝過程中，魚類的細胞內(nèi)會產(chǎn)生少量活性氧自由基(reactive oxygen species，ROS)，但當(dāng)遇到各種脅迫時，活性氧自由基則會過量產(chǎn)生[1,2]，這些自由基對生物機體產(chǎn)生一系列損傷，例如引起細胞膜發(fā)生脂質(zhì)過氧化、改變生物膜結(jié)構(gòu)和功能[1～3]等。為了抵抗這種損傷，生物體內(nèi)進化出了有效的抗氧化系統(tǒng)[4,5]，而營養(yǎng)不足會影響魚類的抗氧化指標。謝雨欣等[6]研究了饑餓和再投喂對黃顙魚幼魚抗氧化能力的影響；Dong等[7]研究了飼料蛋白質(zhì)不足對黃顙魚幼魚抗氧化能力的影響，溫度變化也會影響魚類的抗氧化指標；郭勤單等[4]研究了溫度應(yīng)激對褐牙鲆幼魚抗氧化能力的影響；彭婷等[5]研究了低溫脅迫對尼羅羅非魚免疫及抗氧化指標的影響；馮廣朋等[8]研究了溫度對中華鱘幼魚抗氧化酶活性的影響。但是魚類在生長過程中往往經(jīng)歷不止一種環(huán)境脅迫，例如一些魚類經(jīng)歷了一段時間的攝食不足后就進入越冬期，在這種情況下，其抗氧化指標如何變化還不太清楚，因此有必要進行研究，以更多地了解脅迫條件下魚類抗氧化能力的變化。為此，筆者以我國重要的經(jīng)濟養(yǎng)殖魚類草魚(Ctenopharynodonidellus)為試驗魚對這一問題進行了探討。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗飼養(yǎng)設(shè)備為循環(huán)水養(yǎng)魚系統(tǒng)。水源為曝氣自來水，中央凈水系統(tǒng)主要使用沸石、活性炭等凈化水質(zhì)。水族箱單個規(guī)格為60cm×60cm×60cm(長×寬×高)，盛水180L，單箱循環(huán)水量1.00L/min；羅茨鼓風(fēng)機接通風(fēng)管再接散氣石對水箱充氧，每隔5min充氣2min。試驗期間水體總氨氮質(zhì)量濃度低于(0.12±0.02)mg/L，溶氧量大于6.2mg/L，pH 7.2±0.1，電熱棒與空調(diào)控制水溫(25±1)℃，日光燈8：00～20：00照明。室內(nèi)配備2臺抽濕機抽出水氣，維持空氣干燥。

試驗魚購自安徽合肥市漁場，為當(dāng)年魚種，實驗室暫養(yǎng)7d以上。暫養(yǎng)期間所喂飼料與試驗飼料為同一種配合飼料，配方參見文獻[9]，配制時將原料磨成粉狀物，混勻后經(jīng)飼料機制成粒徑1.5mm顆粒，65℃烘干后于-20℃保存。

1.2 試驗方法

養(yǎng)殖試驗于10月至12月進行。試驗設(shè)4組，每組4個重復(fù)水族箱，共16個水族箱，先將魚饑餓24h再隨機取樣稱重分箱，每箱30尾魚。第1組每天投喂，第2、3、4組分別喂6、5、4d后再分別饑餓1、2、3d；4個組分別以S0(對照組)、S1/6、S2/5和S3/4表示。每天上、下午各投過量飼料1次，1.5h后回收殘餌。

養(yǎng)殖8周后，將魚饑餓24h，稱重每箱魚體重，取7尾魚置于冰盤取肝胰臟，等量混合后-80℃保存以測定抗氧化指標。水溫逐漸下降到室內(nèi)自然水溫，經(jīng)56d越冬(室內(nèi)自然水溫4～9℃)后用上述方法取肝胰臟，保存以測定抗氧化指標。超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)活性、維生素E(VE)含量和丙二醛(MDA)含量采用南京建成生物工程研究所的試劑盒進行測定，具體測定方法按照試劑盒的說明進行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

描述性統(tǒng)計值用平均值±標準差表示，單因素方差分析(ANOVA)后進行組間差異的多重比較(Duncan’s procedure)。顯著性水平設(shè)置為α=0.05，統(tǒng)計軟件為SPSS 16.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同投喂模式對草魚終末濕重及干重的影響

試驗中無魚死亡。由表1可知,S1/6和S2/5的終末濕重和干重均與對照組無顯著差異(P>0.05)，S3/4則顯著低于對照組(P<0.05)。

表1 不同投喂模式對草魚終末濕重及干重的影響(平均值±標準差)*

注：同列數(shù)據(jù)上標字母不同表示有顯著差異(P<0.05)。

2.2 不同投喂模式對草魚肝臟抗氧化指標的影響

由表2可知，在越冬前與越冬后，不同饑餓處理對SOD活性都沒有顯著影響，但越冬前有先下降后再上升的趨勢(P>0.05)；CAT活性越冬前均顯著高于越冬后，隨著饑餓時間增加在不同時間段的變化趨勢也不同，越冬前饑餓時間越長則CAT活性越低(P<0.05)，越冬后則CAT活性則顯著上升(P<0.05)；MDA與VE含量變化趨勢一致，越冬前兩者的含量隨著饑餓時間延長顯著上升后再下降，越冬后則是顯著下降再上升(P<0.05);谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)活性在越冬前隨著饑餓時間增加均顯著上升后再下降，越冬后則是顯著上升(P<0.05)。

表2 不同投喂模式對草魚肝臟抗氧化指標的影響

注：同行數(shù)據(jù)上標小寫字母不同表示不同處理組之間有顯著差異(P<0.05)；大寫字母不同表示同一處理組越冬前后有顯著差異。

3 討論

VE是重要的抗氧化劑，草魚飼料中添加VE能促進生長，增強機體抗氧化能力[15]，機體內(nèi)VE蓄積量的增加可抑制不飽和脂肪酸過氧化，使過氧化產(chǎn)物丙二醛含量降低[16]。該研究中，越冬前S1/6和S2/5組的VE含量上升，這可能表明一定的饑餓脅迫能激發(fā)VE含量，在CAT酶活性降低時能起到一定的抗氧化作用。

MDA是不飽和脂肪酸過氧化終產(chǎn)物之一，能與蛋白質(zhì)的游離基作用，導(dǎo)致細胞損傷，其含量的高低能反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度，因此被當(dāng)作是一種細胞膜氧化損傷的指示物[17]。本研究中，間歇性饑餓處理導(dǎo)致越冬前3個試驗組的MDA含量均顯著高于對照組，這說明魚體處于一定的氧化脅迫狀態(tài)，對瓦氏黃顙魚[11]研究也表明，饑餓導(dǎo)致瓦氏黃顙魚肝臟的MDA含量顯著上升。越冬后，對照組、S1/6與S2/5組的MDA含量均顯著下降，這可能與魚體整體的代謝水平下降有關(guān)，但S3/4組的MDA顯著增加，原因可能是S3/4組的投喂方式對魚體抗氧化機能損傷過大，越冬導(dǎo)致這種后果表現(xiàn)出來，抗氧化系統(tǒng)不能更為有效地清除魚體產(chǎn)生的自由基，導(dǎo)致MDA含量上升。

GPX以谷胱甘肽為底物清除H2O2，是一類具有明確酶活性的硒蛋白，它通過催化谷胱甘肽(Glutathione，GSH)為氧化型谷胱甘肽(oxidized glutathione，GSSG)，使有毒的過氧化氫及脂質(zhì)過氧化物還原為無毒的羥基化合物，從而保護細胞膜結(jié)構(gòu)及功能不受過氧化物損傷及干擾[18,19]。該研究中3個試驗組的GPX活性在越冬前后基本都顯著高于對照組，應(yīng)該是環(huán)境脅迫的激發(fā)所致[19]。

該研究結(jié)果顯示，養(yǎng)殖投喂階段結(jié)束時，S1/6組和S2/5組的濕重與干重都與對照組無顯著差異，而饑餓時間最長S3/4組體重未能趕上對照組，這表明適當(dāng)?shù)拈g歇饑餓不會影響草魚的體重生長，但無論何種間歇饑餓都會導(dǎo)致草魚肝臟的抗氧化能力下降，經(jīng)歷越冬后，與連續(xù)投喂的對照組相比，3個間歇投喂組仍然保持抗氧化應(yīng)激狀態(tài)。