線婷,王荻,劉紅柏
(1.中國水產科學研究院黑龍江水產研究所,黑龍江 哈爾濱 150070;(2.南京農業大學無錫漁業學院,江蘇 無錫214081)
鱘是世界上最古老的原始大中型經濟魚類,生活在億萬年前的白堊紀時期,被稱為“活化石”。多數種類個體大,為亞冷水性魚類,喜棲息于寒帶和溫帶鹽度較低的水體中[1]。施氏鱘Acipenser schrenckii肉質白而嫩,味道鮮美[2],是我國黑龍江流域的大型經濟魚類。
鱘作為一種名優經濟魚類,養殖產業飛速發展,但運輸和高溫應激等對產業的發展有不利影響[3]。鱘的生存溫度最高為30℃,水溫高于28℃時生長與攝食減緩甚至停止[4]。而施氏鱘的最適水溫為15~27℃[5],高溫會抑制其非特異性免疫功能[6],進而大批死亡。長期使用抗熱應激藥物,會出現藥物殘留和對人體有害的副作用。目前,越來越多的研究致力于研發安全有效的抗熱應激藥物。
天然中草藥含有有機酸、鞣質、生物堿、黃酮、苷類、無機鹽等營養活性物質,能促使機體代謝和蛋白質的合成,改善肌肉品質,提高免疫力和抗應激能力[7,8]。中草藥還可促進水產動物攝食,提高增重率,集營養性與藥物性于一身,受到廣泛關注[9]。
據報道,攝食添加1%黃芪飼料的銀鯽Carassius auratus gibelio的增重率比對照組高7.36%[10],飼料中添加適量的黃芪能顯著促進銀鯽血清溶菌酶和超氧物歧化酶(SOD)的活性[11]。張洪玉等[12]的研究表明,甘草可有效促進鱘的增長。陳忻等[13]的研究表明,飼料中加入甘草提取物可有效提高魚體抗病能力。茯苓多糖具有調節動物的非特異性免疫功能和抗腫瘤等多種功效[14]。由茯苓、黨參等藥用植物配伍而成的中藥復方可增強施氏鱘的抗熱應激能力[3]。本試驗通過檢測黃芪、甘草和茯苓三種中草藥對施氏鱘的生長以及高溫熱刺激后血液生化指標的變化,以探索能有效地提高施氏鱘生長和抗熱應激能力的中草藥制劑。
試驗用中國水產科學研究院鱘魚繁育技術工程中心提供的健康非免疫1+齡施氏鱘,平均體質量為0.09~0.10 kg。試驗用中藥購自哈藥集團世一堂藥店,烘干粉碎后備用。
稱取黃芪、甘草和茯苓三種中藥各100g,放入砂鍋中加水浸泡30min,第1次熬45min,將藥汁倒出,加水后再熬30min,過濾,將2次藥汁合并濃縮成100mL。1mL藥液相當于1g方劑的水煎劑,經高壓滅菌后存放于4℃冰箱中備用。
在水溫22℃下,將施氏鱘在室內0.90m×0.50m×0.45m水族箱中預飼2周。每天按魚體質量的2.0%投喂全價基礎飼料。試驗期間,每天給施氏鱘口灌黃芪、甘草和茯苓單方藥液,劑量分別為0.3g/kg、0.24g/kg和0.3g/kg體質量,連續給藥21d。給藥結束后,取半數魚放入30℃控溫水族箱中熱刺激2 h,然后與在正常水溫22℃下飼養的施氏鱘一同尾靜脈采血,低溫靜置30min,4 000 r/min離心15min,收集上層血清,保存在-80℃冰箱中備用。
給藥第 7d、10d、14d、21d 時分別測定施氏鱘的體質量,計算其增重率。
采用Beckman公司生產的SYNCHRONCX4 PRO全自動生化分析儀檢測谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、乳酸脫氫酶、谷丙/谷草、堿性磷酸酶的活性和總膽紅素、甘油三脂、總膽固醇、尿素氮、肌酐、尿素氮/肌酐、尿酸的含量。
各項酶活性數據采用SPSS軟件最小顯著差數法(LSD)進行處理。生化指標采用SPSS統計軟件中的單因子方差分析進行統計,采用鄧肯氏法進行多重比較。
由表1可知,茯苓組施氏鱘的平均末體質量明顯高于其他各組。在7d、10d、14d、21d時,茯苓組施氏鱘的增重率最高,分別為(14.33±5.33)%、(18.33±5.28)%、(31.92±7.87)%和(38.67±9.16)%。而在7d、10d、14d時黃芪組施氏鱘的增重率最低。10d時黃芪組有所增長為(8.67±6.27)%,比其他組低。14d時黃芪組略低于甘草組,而21d時對照組、黃芪組與甘草組幾乎持平。在10d時茯苓組與對照組持平,其他時間均高于其他各組。各中藥單方組施氏鱘平均末體質量均高于對照組。
對照組及試驗組施氏鱘血清中堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性及谷丙谷草比值見表2。由表2可知,施氏鱘血清中谷丙轉氨酶活性甘草常溫組最高[(133.25±64.36)IU/L],對照高溫組最低[(68.25±29.33)IU/L],甘草常溫組和高溫組施氏鱘均顯著高于對照高溫組(P<0.05),茯苓常溫組也顯著高于對照高溫組(P<0.05)。谷草轉氨酶活性對照高溫組最大[(1 176.67±245.42)IU/L],黃芪常溫組最小[(697.50±81.39)IU/L],對照高溫組顯著高于對照常溫組(P<0.05),黃芪高溫組與常溫組均顯著低于對照高溫組(P<0.05)。施氏鱘血清中谷丙谷草比值對照常溫組最低[(6.91±3.04)IU/L],對照高溫組最高[(15.79±10.67)IU/L],對照高溫組顯著高于對照常溫組(P<0.05),黃芪常溫組與高溫組均顯著低于對照高溫組(P<0.05),茯苓常溫組顯著低于對照高溫組(P<0.05)。施氏鱘血清中堿性磷酸酶活性甘草高溫組最高[(234.25±51.47)IU/L],黃芪高溫組最低[(123.75±28.36)IU/L],甘草高溫組顯著高于對照常溫組和黃芪高溫、常溫組(P<0.05)、茯苓高溫組顯著高于對照常溫組(P<0.05)和黃芪高溫、常溫組。施氏鱘血清中乳酸脫氫酶活性甘草高溫組最高[(2 355.00±629.33)IU/L],黃芪常溫組最低[(1225.00±133.79)IU/L],其中黃芪常溫組、黃芪高溫組均顯著低于對照高溫組(P<0.05),甘草常溫組與高溫組均顯著高于黃芪常溫組、黃芪高溫組(P<0.05),茯苓高溫組顯著高于黃芪常溫組(P<0.05)。
對照組及試驗組施氏鱘血清中總膽紅素、甘油三脂、總膽固醇、尿素氮、肌酐尿酸含量及尿素氮與肌酐含量比值見表3。由表3可知,鱘血清中總膽紅素值黃芪常溫組最高,對照常溫組最低。甘油三酯含量對照常溫組最高,茯苓高溫組最低。總膽固醇黃芪高溫組最高,黃芪常溫組最低。施氏鱘血清中尿素氮含量茯苓高溫組最高,黃芪常溫組最低,茯苓高溫組顯著高于黃芪常溫組(P<0.05)。施氏鱘血清中肌酐含量茯苓高溫組最高,黃芪常溫組最低。施氏鱘血清中尿酸含量黃芪常溫組最高,對照常溫組最低,黃芪常溫組顯著高于其他各組(P<0.05)。施氏鱘血清中尿素氮與肌酐比值黃芪常溫組最大,對照常溫組最小。

表1 灌服中草藥后不同時間施氏鱘的增重Tab.1 Weight gain in Amur sturgeon administrated orally by the Chinese herb medicines at different time

表2 灌服中草藥21d對施氏鱘血清中堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶活性及谷丙谷草比值的影響Tab.2 The activities of alkaline phosphatase,lactate dehydrogenase,glutamic-pyruvic transaminase(GPT)and glutamicoxalacetic transaminase (GOT)and GPT/GOT ratio in the serum of Amur sturgeon administrated orally by Chinese herbal medicines for 21 days

表3 灌服中草藥后施氏鱘血清中總膽紅素、甘油三脂、總膽固醇、尿素氮、肌酐含量及尿素氮與肌酐含量比值Tab.3 Contents of total bilirubin,triglyceride,total cholesterol,urea nitrogen and creatinine and ratio of urea nitrogen to creatinine content in serum of Amur sturgeon administrated orally by Chinese herbal medicines
中草藥制劑不僅能提高水產動物的抵抗力,防治疾病,還能促進魚類生長,兼具藥用和營養雙重作用[15]。茯苓對施氏鱘的增重效果很好,甘草略次之。黃芪促進施氏鱘增長的作用不及茯苓可能是適口性差,但在14d后增長也開始逐漸增加。黃芪、甘草、茯苓組施氏鱘的終末體質量與對照組相比均有提高,表明三種中藥單方均可促進施氏鱘生長。
血清中酶活性的變化可以反映機體代謝和物質轉化的狀態。當細胞遭受破壞或酶合成量增加時,細胞內的酶進入血液中,使血清中酶的活性顯著升高[16]。本試驗結果顯示,受到甘草催化的施氏鱘血清中谷丙轉氨酶活性顯著高于對照高溫組;黃芪作用下谷草轉氨酶顯著低于對照高溫組。魚類主要通過聯合脫氨基作用滿足機體需要,谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶為氨基酸代謝中的關鍵酶,其活力體現了氨基酸代謝程度[17],在蛋白質代謝中起重要作用。他們的活性變化也可以反映肝細胞受損傷的程度。正常情況下,血清中轉氨酶活性較小,當組織發生病變或者受到損傷,血清中谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶濃度顯著提高。
本實驗結果顯示,甘草常溫高溫組和茯苓常溫組施氏鱘谷丙轉氨酶的活性顯著高于對照高溫組。在高溫刺激后,高溫對照組施氏鱘血清中谷草轉氨酶顯著升高,而黃芪常溫組低于對照常溫組,高溫組顯著低于對照高溫組。甘草茯苓常溫組施氏鱘血清中谷草轉氨酶的活性高于對照常溫組,而經過熱刺激后,數值仍在升高。這表明黃芪對肝臟有一定保護作用。而甘草和茯苓給肝臟的代謝造成一定的負擔。堿性磷酸酶是一種直接參與生物體代謝過程的磷酸單酯水解酶。它調控生物體的鈣磷比例,參與骨化和蛋白質的合成和分泌途徑,在骨骼形成和脂類代謝中起到重要作用[18]。黃芪作用的堿性磷酸酶在經過熱刺激后有所降低,而甘草和茯苓組則顯著高于對照組,說明甘草和茯苓可以有效促進施氏鱘機體代謝,高溫熱刺激后無明顯變化[19]。乳酸脫氫酶是一種糖酵解酶,大量存在于腎臟中[20]。黃芪催化的血清中乳酸脫氫酶雖然受到熱刺激后有所升高,但顯著低于對照組,說明黃芪有保護腎臟的作用。
膽紅素主要由衰老的紅細胞在肝、脾和骨髓等網狀內皮系統內破壞降解生成,通過肝腸循環排出體外。血液中總膽紅素含量的變化可指示肝的受損情況[21]。血液中尿素、尿酸和肌酐含量均可用于指示腎臟功能的受損情況[22]。血清內尿酸濃度可在一定程度上反映藥物對動物心血管等的影響[20]。本試驗中,高溫刺激下,各組總膽紅素含量與對照組相比均有所下降但不顯著;尿素氮與肌酐比值呈下降趨勢,但不顯著;血清中總膽固醇和甘油三酯含量變化不明顯,說明甘草和茯苓對于肝臟和腎臟無明顯的保護效果。黃芪可有效保護魚體心血管,高溫刺激下無顯著變化。
三種中藥單方均可促進施氏鱘的生長。甘草和茯苓可促進施氏鱘機體代謝,高溫刺激下穩定性良好,但可能給肝臟代謝造成一定負擔,用藥劑量還有待研究。黃芪能促進魚體對熱應激迅速做出反應,保護肝腎免受損傷,有效保護魚體心血管,高溫刺激下無顯著變化。
[1] 李融.中國鱘魚養殖產業可持續發展研究[D].青島:中國海洋大學,2008.
[2] 馬玲巧,彭曉珍,李大鵬.復方中草藥添加劑對施氏鱘肌肉營養成分及品質的影響[J].華中農業大學學報,2015(3):111-116.
[3] 王荻,劉紅柏.施氏鱘抗熱應激中草藥免疫制劑的篩選[J].大連海洋大學學報,2016,31(6):635-639.
[4] 劉煥亮.黃樟翰.中國水產養殖學[M].北京:科學出版社,2008:321.
[5] 麥麗開,劉曉勇,潘鵬,等.水溫對施氏鱘、小體鱘和西伯利亞鱘幼魚生長的影響[J].水產學雜志,2014,26(4):15-22.
[6] 王靜波,曹歡,王小亮,等.高水溫對雜交鱘主要免疫指標的影響[J].大連海洋大學學報,2015,30(5):484-488.
[7] 文國樑,林黑著,李卓佳,等.飼料中添加復方中草藥對凡納濱對蝦生長、消化酶和免疫相關酶活性的影響[J].南方水產科學,2012(2):58-63.
[8] 張意敏,劉志剛,盧邁新,等.復方中草藥對尼羅羅非魚非特異性免疫功能的影響[J].淡水漁業,2015(1):67-72.
[9] 戈賢平,繆凌鴻,劉波.中草藥增強水生動物免疫和抗病能力的研究進展[J].中國漁業質量與標準,2015(6):1-7.
[10] 張小梅.黃芪多糖的免疫調節作用及抗腫瘤作用研究進展[J].大連大學學報,2003,6(24):101-104.
[11] 蔡春芳,宋學宏,潘興法,等.幾種抗病促生長劑對銀鯽生長和免疫力的影響[J].水利漁業,2002,22(2):20-22.
[12] 張洪玉,夏磊,彭翔,等.甘草和丹參對鱘生長及脂肪肝修復的研究[J].中國漁業質量與標準,2014,4(3):46-53.
[13] 陳忻,黃耀威,賴興華,等.魚類飼料甘草添加劑的研究[J].佛山科學技術學院學報:自然科學版,1999(3):38-40.
[14] 游貴君.土茯苓臨床應用研究概況[J].福建中醫藥,2002,33(5):50-51.
[15] 王蕓,李健,劉淇,等.5種中草藥對凡納濱對蝦生長及非特異性免疫功能的影響[J].安徽農業科學,2007(26):8236-8239.
[16] 王忠民,李治勛,王先科.鯉魚健康魚與暴發性疫病病魚血清分析[J].科學養魚,2010(11):43.
[17] 王香麗,麥康森,徐瑋,等.蛋氨酸對瓦氏黃顙魚幼魚肝臟及血漿中谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶活力的影響[J].中國海洋大學學報:自然科學版,2015(9):49-53.
[18] 馬金虎,薛福來,王一帆,等.草魚肝胰臟堿性磷酸酶的分離純化及性質的研究[J].水產科學,2014,33(8):498-502.
[19] 王荻,李紹戊,盧彤巖,等.中藥方劑對施氏鱘生長及血液生化指標的影響[J].江蘇農業科學,2012(6):212-214.
[20] 王荻,劉紅柏.中藥復方A對施氏鱘生長及血液生化指標的影響[J].江蘇農業科學,2013(9):205-207.
[21] Hsieh S L,Chen Y N and Kuo C M.Physiological responses,desaturase activity and fatty acid composition in milkfish (Chanos chanos)under cold acclimation[J].Aquaculture,2003,220(1-4):903-918.
[22] 徐奇友,許治沖,王常安,等.不同溫度下飼料脂肪水平對松浦鏡鯉幼魚肝臟游離脂肪酸、血清生化及肝臟組織結構的影響[J].東北農業大學學報,2012,43(9):118-126.