熱脅迫對(duì)松江鱸免疫功能的影響

劉佳奇 劉玉峰 何忠偉 李猛超 殷蕊 孫桂清 宮春光

摘 要：在水溫19～31 ℃，鹽度32‰條件下，探究熱脅迫對(duì)平均體質(zhì)量為（1.56±0.81）g，平均體長(zhǎng)為（5.53±0.81）cm的松江鱸（Trachidermus fasciatus）子二代幼魚免疫功能的影響。結(jié)果顯示：當(dāng)熱脅迫水溫達(dá)到28 ℃時(shí)，松江鱸幼魚體內(nèi)總抗氧化能力、總超氧化物歧化酶及還原型谷胱甘肽的水平出現(xiàn)顯著上升;但隨著熱脅迫水溫升高以及養(yǎng)殖時(shí)間增加，機(jī)體內(nèi)免疫活性酶無法有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基，松江鱸幼魚免疫酶活性和抗氧化功能會(huì)受到顯著的抑制，導(dǎo)致松江鱸幼魚免疫功能下降。同時(shí)，因體內(nèi)存在大量氧自由基，使得機(jī)體內(nèi)的脂質(zhì)過氧化物水平和炎癥因子基因表達(dá)量顯著性上升，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化損傷，對(duì)松江鱸幼魚存活造成威脅。

關(guān)鍵詞：松江鱸（Trachidermus fasciatus）;熱脅迫;免疫功能

松江鱸（Trachidermus fasciatus）隸屬脊索動(dòng)物門（Chordata），硬骨魚綱（Osteichthyes），鲉形目（Scorpaeniformes），杜父魚科（Cottidae），松江鱸魚屬（Trachidermus），為近海暖溫性底層洄游魚類[1]，主要分布于我國(guó)渤海、黃海和東海，在日本以及朝鮮周邊部分海域亦有分布[2]。因其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高[3]，肉質(zhì)鮮美，而廣受歡迎。

近年來，由于受到興建水利設(shè)施致使松江鱸洄游受阻、水體污染及過度捕撈的影響，松江鱸自然種群數(shù)量急劇下降，人們開始嘗試進(jìn)行松江鱸食性、人工繁殖等方面的研究[4-6]。我國(guó)松江鱸自然分布地域的夏季水溫往往會(huì)超過32 ℃，但熱脅迫對(duì)松江鱸影響的研究卻鮮有報(bào)道，基于此，本試驗(yàn)嘗試探究熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚相關(guān)免疫酶及炎癥因子的影響，以為完善松江鱸繁育及人工養(yǎng)殖技術(shù)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

試驗(yàn)用松江鱸幼魚來自中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院北戴河中心實(shí)驗(yàn)站100日齡松江鱸子二代，平均體質(zhì)量為（1.56±0.81）g，平均體長(zhǎng)為（5.53±0.81）cm。

1.2 試驗(yàn)試劑

0.9%NaCl生理鹽水，總抗氧化能力（T-AOC）檢測(cè)試劑盒、總超氧化物歧化酶（SOD）測(cè)定試劑盒、還原型谷胱甘肽（GSH）測(cè)定試劑盒、脂質(zhì)過氧化物（LPO）試劑盒、總蛋白（TP）測(cè)定試劑盒（以上活性酶測(cè)定試劑盒均購自南京建成生物工程有限公司），TRIZOL試劑（英濰捷基（上海）貿(mào)易有限公司），氯仿、異丙醇、DEPC 水、Loading buffer、DNA 分子標(biāo)準(zhǔn)量Marker（上海生工生物工程股份有限公司），無水乙醇（國(guó)藥生物試劑有限公司），Nanodrop（賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司），TB green、PrimerScript RT reagent KIT（TAKARA生物公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

選取大小均等、體質(zhì)健康的松江鱸幼魚，其平均體質(zhì)量為（1.56±0.81） g，平均體長(zhǎng)為（5.53±0.81）cm。在水溫為19 ℃、鹽度為32‰的沙濾海水中暫養(yǎng)14 d，不間斷充氧，正常投喂，每隔24 h使用等溫海水進(jìn)行換水，換水量為80%。暫養(yǎng)結(jié)束后選取健康幼魚進(jìn)行熱脅迫試驗(yàn)，每組50尾松江鱸幼魚，設(shè)置3個(gè)平行試驗(yàn)組，使用恒溫加熱棒進(jìn)行溫度控制，水溫每日上升（1.0±0.2）℃;設(shè)計(jì)試驗(yàn)水溫梯度為19、22、25、28 ℃和31 ℃;各試驗(yàn)組分別于試驗(yàn)開始的第0 d、第3 d、第6 d、第9 d以及第12 d進(jìn)行軀干樣品采集。樣品采集后放入2.0 mL凍存管內(nèi)于液氮中進(jìn)行保存，樣品全部采集完成后，進(jìn)行組織樣品的總抗氧化能力（T-AOC）、總超氧化物歧化酶（SOD）、還原型谷胱甘肽酶（GSH）、脂質(zhì)過氧化物（LPO）及炎癥因子（TFIL）基因表達(dá)量的檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值（Mean）表示，采用 SPSS 17.0 和 Excel 2010進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚總抗氧化能力的影響

如圖1所示，在熱脅迫過程中，19、22 ℃和25 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚的總抗氧化能力（T-AOC）水平變化均不存在顯著性差異（P>0.05）。28 ℃處理組在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí)，T-AOC水平出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d T-AOC水平出現(xiàn)了顯著上升（P<0.05），但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)與第0 d相比，在第9、12 d則出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05），松江鱸幼魚T-AOC水平隨著時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，并且在第12 d T-AOC水平達(dá)到整體最低水平。

2.2 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚總超氧化物歧化酶活性的影響

如圖2所示，在熱脅迫過程中，19、22 ℃和25 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚的總超氧化物歧化酶（SOD）活性變化均不存在顯著性差異（P>0.05）。在28 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí)，SOD活性出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d SOD活性出現(xiàn)了顯著上升（P<0.05），但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)在第6、9、12 d出現(xiàn)連續(xù)的顯著性下降（P<0.05），松江鱸幼魚SOD活性隨著時(shí)間的增加出現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，并且在第12 d SOD活性達(dá)到整體最低水平。

2.3 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚還原型谷胱甘肽酶活性的影響

如圖3所示，在熱脅迫過程中，19 ℃及22 ℃處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚的還原型谷胱甘肽酶（GSH）活性變化均不存在顯著性差異（P>0.05）。在25 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫進(jìn)行到第12 d時(shí)，GSH活性出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）。在28 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí)，GSH活性出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）。31 ℃處理組在熱脅迫第3 d GSH活性出現(xiàn)了顯著上升（P<0.05），但隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)在第6、9、12 d則出現(xiàn)連續(xù)的顯著性下降（P<0.05）。

2.4 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚脂質(zhì)過氧化物水平的影響

如圖4所示，在熱脅迫過程中，19、22 ℃和25 ℃三組處理組在第0、3、6、9、12 d五個(gè)試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)松江鱸幼魚的脂質(zhì)過氧化物（LPO）水平變化均不存在顯著性差異（P>0.05）。在28 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí)，LPO水平出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05），并在第9、12 d出現(xiàn)連續(xù)的顯著性上升（P<0.05）。在31 ℃處理組中，除第6 d外，在熱脅迫第3、9、12 d LPO水平均出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05）。

2.5 熱脅迫對(duì)松江鱸幼魚炎癥因子基因表達(dá)量的影響

如圖5所示，在熱脅迫過程中，除22 ℃處理組的第3 、6、9 d松江鱸幼魚的炎癥因子（TFIL）基因表達(dá)量變化不存在顯著性差異外（P>0.05），19 ℃及22 ℃處理組中其余各試驗(yàn)時(shí)間點(diǎn)之間均存在顯著性差異（P<0.05）。在25 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫進(jìn)行到第6 d時(shí)，TFIL基因表達(dá)量出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05），隨之在第12 d出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05）。在28 ℃處理組中，在熱脅迫分別進(jìn)行到第6、9、12 d時(shí)，TFIL基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05）。在31 ℃處理組中，與第0 d相比，在熱脅迫分別進(jìn)行到第6、9、12 d時(shí)，TFIL基因表達(dá)量均出現(xiàn)顯著性上升（P<0.05），但整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。

3 討論

在對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物進(jìn)行人工養(yǎng)殖的過程中，水體溫度是影響水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)的關(guān)鍵環(huán)境因素之一[7]。當(dāng)養(yǎng)殖水溫處于適宜范圍內(nèi)時(shí)，隨著養(yǎng)殖水溫的升高，水產(chǎn)動(dòng)物的餌料利用率和攝食率會(huì)相應(yīng)提高[8]。但養(yǎng)殖水溫過高，會(huì)刺激機(jī)體相關(guān)免疫活性酶水平上升，以應(yīng)對(duì)熱脅迫引發(fā)的應(yīng)激反應(yīng)[9]，且隨著熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)及水溫的升高，體內(nèi)過多的氧自由基無法被相關(guān)免疫活性酶有效清除，會(huì)導(dǎo)致機(jī)體免疫功能下降并受到氧化損傷[10]。

在已有的研究中松江鱸苗種的適宜生長(zhǎng)水溫為10～20 ℃[11]，張飛明等[12]認(rèn)為松江鱸的理論存活水溫為35 ℃以下;而在實(shí)際養(yǎng)殖過程中發(fā)現(xiàn)，松江鱸幼魚在水溫達(dá)到31 ℃時(shí)出現(xiàn)死亡，因此本試驗(yàn)設(shè)計(jì)了5個(gè)水溫梯度，分別為19、22、25、28 ℃及31 ℃。在本試驗(yàn)中，當(dāng)熱脅迫水溫達(dá)到28 ℃時(shí)，松江鱸幼魚體內(nèi)T-AOC、SOD及GSH的水平出現(xiàn)顯著上升;但隨著熱脅迫水溫升高以及熱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，松江鱸機(jī)體內(nèi)免疫活性酶無法有效清除體內(nèi)產(chǎn)生的氧自由基，松江鱸幼魚免疫酶活性和抗氧化功能會(huì)受到顯著的抑制，導(dǎo)致其免疫功能下降，這一結(jié)果與姜旭陽等[13]探究急性高溫脅迫對(duì)虹鱒和硬頭鱒幼魚抗氧化酶活性的影響研究結(jié)果相似。同時(shí)，因體內(nèi)存在大量氧自由基，使得機(jī)體內(nèi)的LPO水平和TFIL基因表達(dá)量顯著性上升，導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)氧化損傷，對(duì)松江鱸幼魚存活造成威脅。本試驗(yàn)結(jié)果表明，松江鱸幼魚的培育水溫控制在28 ℃以下是比較適宜的。

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（收稿日期：2021-12-26）

基金項(xiàng)目：國(guó)家海洋水產(chǎn)種質(zhì)資源庫;河北省特色水產(chǎn)現(xiàn)代種業(yè)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（21326307D）;河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系特色海產(chǎn)品創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（HBCT2018170206）。

作者簡(jiǎn)介：劉佳奇（1995-），男，碩士研究生，研究方向：漁業(yè)發(fā)展。E-mail：1094846521@qq.com。

通信作者：宮春光（1971-），男，副教授，研究方向：病害防控與健康養(yǎng)殖。E-mail：gongcg2005@163.com。