鹽度變化對暗紋東方鲀Na+/K+－ATP酶活力的影響

嚴美姣

(福建農林大學動物科學學院 350002)

鹽度作為一種重要的生態因子，直接或間接地影響著魚類的多項生理功能，如存活、生長以及滲透壓的調節等［1］。對硬骨魚類而言，鰓上皮的泌氯細胞表面具有較高的Na+/K+－ATP酶活力，在滲透壓調節和魚體內一價離子排出活動中發揮著重要作用［2］。Na+/K+－ATP酶 (又稱Na－K泵) 是一種整合膜蛋白，由α和β兩個亞基組成，能多次跨膜運送細胞內外的Na+、K+，維持細胞外高鈉、細胞內高鉀的跨膜離子濃度梯度［3］，使細胞質膜具有離子通透性，從而保持細胞內各種離子濃度的相對穩定，同時維持細胞內外環境的滲透壓平衡［4］。

暗紋東方鲀俗稱河豚，具有溯河產卵洄游習性，在其生活史中至少有2次要面臨水體鹽度的改變，而鹽度變化對暗紋東方鲀滲透調節生理生化影響機理尚未明了。目前，暗紋東方鲀的人工繁殖技術和規模化養殖技術已比較成熟，關于其生物學特性及養殖等研究報道也較多，但鹽度變化對暗紋東方鲀的Na+/K+－ATP酶的影響研究卻很少見報道。本試驗在不同鹽度條件下馴養暗紋東方鲀，對其鰓、肝組織中的Na+/K+－ATP酶活力進行檢測和分析，旨在研究暗紋東方鲀在不同鹽度水體中滲透調節的情況，初步探究暗紋東方鲀鰓和肝臟在滲透調節機制中發揮的作用，為暗紋東方鲀人工養殖水環境調控提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

養殖試驗所用550尾暗紋東方鲀幼魚從漳浦縣購得，初始體重為 (3.20±0.47)g。淡水中暫養1周，使其適應試驗室環境，每天分別于8:00和16:00各投喂1次，殘餌、糞便及時虹吸出，所用飼料為鰻鱺配合飼料，24 h充氣。養殖試驗期間水溫控制在28～30℃之間，光照強度和周期隨自然節律。

1.2 試驗設計與方法

試驗設置5個處理，對照組為淡水 (CK)，處理組設鹽度為8、18、28和35等4個處理，共5個處理3次重復，每個處理重復30尾。將暗紋東方鲀幼魚分別放入15個相同的水族箱 (120 L)中，不同鹽度的水由經過充分曝氣的自來水與海水晶混合調配而成，飼養過程中每天換水30%，1周后取樣，在取樣前1 d停止投料。取樣過程中盡量避免因操作等原因引起魚發生應激反應，在不同鹽度的水族箱中隨機取3尾健康的正常幼魚，置于冰盤解剖，分離出鰓絲和肝臟組織，待測定酶活力。

酶液的制備:取其鰓絲和肝臟組織，用預冷過的蒸餾水 (0～4℃)洗凈，濾紙吸干后置于10 mL冰冷酶提取液中，用高速勻漿器在冰水浴中以20000 r/min轉速勻漿5 min，勻漿液在高速冷凍離心機中離心30 min，取上清液再離心10 min，將所得上清液冷藏 (0～2℃)保存，在8 h內測定Na+/K+－ATP酶活力。

利用考馬斯亮藍法測定酶蛋白含量。采用Na+/K+－ATPase試劑盒 (南京建成生物公司，編號A070－2)測定Na+/K+－ATP酶活力，試驗操作過程參照說明書。把含有1 mg組織蛋白的組織中ATP酶每小時參與分解ATP產生1 μmol無機磷的量定義為1個Na+/K+－ATP酶活力單位 ［μmol Pi/(mg prot·h)］。

所得數據均以平均值±標準差的形式表示，采用統計軟件SPSS13.0對各組數據進行方差分析(ANOVA)，采用Duncan氏檢驗法進多重比較，其中差異顯著以P＜0.05表示。

2 結果與分析

2.1 鹽度變化對暗紋東方鲀行為及成活率的影響

對照組和處理組暗紋東方鲀成活率均為100%。對照、鹽度8和鹽度18處理，魚的活動情況基本一致，進食均正常。鹽度28和鹽度35處理的幼魚吃食較慢，活力較低。說明鹽度28～35接近或超過暗紋東方鲀幼魚自身調節范圍，已影響魚的正常生理活動［5］。

2.2 鹽度對鰓組織Na+/K+－ATP酶活力的影響

從圖1可以看出，對照與鹽度8處理幼魚鰓的Na+/K+－ATP酶活力無顯著差異 (P＞0.05)，與鹽度28和鹽度35兩個處理有顯著差異 (P＜0.05)。鹽度8與鹽度18處理間的酶活力差異不顯著 (P＞0.05)。鹽度28和鹽度35處理的酶活力顯著高于其他處理 (P＜0.05)，但兩處理間酶活力無顯著差異 (P＞0.05)。

2.3 鹽度對肝臟組織Na+/K+－ATP酶活力的影響

從圖2可以看出，對照與鹽度8、18、28的3個處理差異顯著(P＜0.05)，但與鹽度35處理差異不顯著(P＞0.05)。鹽度8、18、28的3個處理間酶活力差異不顯著(P＞0.05)。鹽度35與鹽度8、28的2個處理相比，酶活力顯著下降(P＜0.05);與鹽度18處理相比差異不顯著(P＞0.05)。

3 結論與討論

分析目前的研究報道，研究者暫時無法直接定量分析Na+/K+－ATP酶活性對魚類生長的影響，但機體在調節身體內外滲透壓平衡時需要額外耗能，故通常認為若Na+/K+－ATP酶活性較低，則魚體往往呈現出較高的生長率［6］。魚類生活的水體環境中的滲透壓與魚體滲透壓接近或稍高，魚體生長最佳，而Na+/K+－ATP酶活性則處于最低水平［7］。在本試驗的對照與鹽度8和18處理中，幼魚鰓組織Na+/K+－ATP酶活性維持在較低水平;在鹽度28和35處理中，Na+/K+－ATP酶活性急劇上升，此時暗紋東方鲀幼魚表現出吃食少、行動變慢等活力下降現象，表明暗紋東方鲀對鹽度18以下有較強的適應性。

魚體處在不同的水體鹽度條件下，其鰓Na+/K+－ATP酶活力作為一個有效指標，已經被廣泛應用在衡量魚類離子轉運能力方面［4，10］。同一物種的不同組織或是不同物種之間，鹽度對Na+/K+－ATP酶活力的影響程度存在差異。通常淡水魚類鹽度馴化總是伴隨著鰓Na+/K+－ATP酶活力的上升。在海水魚的鹽度適應方面，水體鹽度變化時，褐牙鲆鰓絲Na+/K+－ATP酶活力受到顯著影響，且當外界環境屬高滲時，褐牙鲆鰓絲Na+/K+－ATP酶活力隨外界鹽度的升高而增大［8］，但短吻鱘同樣在高滲環境中，其鰓絲Na+/K+－ATP酶的活性無明顯變化［9］，西伯利亞鱘在高滲環境中，鰓絲Na+/K+－ATP酶卻顯著升高［10］。本試驗中，暗紋東方鲀鰓的Na+/K+－ATP酶活力隨著鹽度的升高而升高，符合硬骨魚類滲透調節特征。

本研究結果顯示，在不同鹽度刺激下，暗紋東方鲀的Na+/K+－ATP酶活力在鰓和肝臟兩種組織中的變化有明顯差異。表明魚體處在鹽度應激條件下，不同組織應答刺激的方式和程度有差異。孫鵬等［17］研究發現，條石鯛幼魚在受鹽度刺激時，其鰓、腎臟和肝臟中Na+/K+－ATP酶活力受影響程度不一樣。魚類鰓組織是最主要的Na+/K+－ATP酶活力器官［11］。當所處水環境鹽度變化時，魚類通過鰓絲Na+/K+－ATP酶活力的變化，調節體內外滲透壓平衡而適應環境，此為魚類自主適應環境的一種生理表現［11］。魚類分兩個階段對鹽度進行適應。一是鹽度變化的初期，受到刺激后魚類通過改變機體滲透調節生理機制而適應;二是逐漸恢復到滲透壓變化前狀態，維持魚類自身內環境穩定［12］。在自然環境中，魚類正常生理狀態的內環境滲透壓一般穩定在一個很窄的范圍內，故魚類需進行滲透壓的調節。通常淡水魚類鹽度馴化總是伴隨著鰓 Na+/K+－ATP酶活力的上升［13－14］。暗紋東方鲀屬于洄游性魚類［15］，在整個生長階段其所處的環境鹽度會發生較大的變化。本研究結果表明，無論鰓還是肝臟組織，都具有較高的滲透調節能力，這與其他同樣具有洄游習性的鱘鰉魚類相似［15］。

肝臟內含有大量的線粒體，是機體進行能量代謝的重要器官。Na+/K+－ATP酶作為跨膜離子傳遞體系的一部分，分解ATP產生能量，形成細胞內外離子的濃度梯度，從而得以保持細胞、組織膜內外電勢差和滲透壓平衡，進而維持細胞、組織內外鈉平衡［16］。本研究中，肝臟Na+/K+－ATP酶活力在鹽度8、18、28的3個處理均比對照顯著提高，可能系機體為應對外界環境鹽度變化，產生大量Na+/K+－ATP酶應對高滲環境，表現為Na+/K+－ATP酶活力增強，這一結果與在條石鯛幼魚上的試驗結果一致［17］。鹽度35處理比鹽度28處理的酶活力顯著下降，是否與較高鹽度對肝臟的Na+/K+－ATP酶升高起到抑制作用有關或者是其他原因，這需進一步進行研究。

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