急性溫度脅迫對花鰍抗氧化酶活性及丙二醛含量的影響

丁小　趙云龍　李艷嬌　喬淑芬　許夢瑤　苗婷婷

摘要：為探索花鰍對溫度的急性應激反應，采用8℃、12℃、16℃和20℃脅迫長期養殖于12±2℃的溫度條件下的花鰍12小時、24小時和48小時，觀察行為、成活率，超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和丙二醛指標。結果顯示，4個溫度梯度下，成活率均為100%，行為發生變化，溫度越高活動性越強，20℃開始出現在水體中上層頻繁游動現象。同一溫度處理，除12℃處理組，超氧化物歧化酶、過氧化氫酶活性和丙二醛含量均隨時間延長呈先上升后下降的趨勢，不同時間存在顯著差異;同一檢測時間，三者均隨溫度升高呈先下降后上升的趨勢，除48小時的不同溫度超氧化物歧化酶活性之間無顯著差異，其余不同溫度均存在顯著差異。水溫發生急劇變化，影響魚體行為，產生氧化應激反應。在實際養殖生產中，應密切關注養殖水溫的變化，減少溫度應激，增加花鰍免疫力，提高抗病能力。

關鍵詞：花鰍;溫度;超氧化物歧化酶;過氧化氫酶;丙二醛

中圖分類號：Q955? ? ? ? 文獻標識碼：A

花鰍（Cobitis taenia）屬鰍科動物，是多年生小型經濟冷水魚，也是一味中藥材，長白山區冷水域有分布，對水體環境要求極高，生活在清澈的砂石底溪水或河流中[1]，明顯不同于常見泥鰍。魚類在進化過程中對外界剌激形成了應激反應。如果刺激超出了魚類正常的調控范圍，則會對健康產生危害。受養殖環境約束，當魚無法逃避又不能克服這些有害刺激時，對魚的危害就更加突出。因為應激能力會使魚類重新分配體內能量，以應對眼前危機，進而將不可避免地削弱生長、繁殖和免疫等方面的機能，即為應激付出一定的生物學代價[2]。本文從溫度刺激方面入手，探究花鰍應激反應，并尋找緩解其應激的措施，以期為花鰍及其他長白山區冷水魚的人工馴養和繁殖等活動提供理論依據和實踐基礎，同時豐富魚類應激生物學。

1? 材料與方法

1.1? 試驗材料與飼養管理

試驗在通化師范學院長白山區冷水魚類分子進化與健康養殖試驗室進行，材料于2020年06月初取自通化育華農林科技發展有限責任公司。共計450條外觀無異常、健康、初始重量為8.71±0.50 g、體長為101.74±1.70 mm的花鰍作為研究對象，置于養殖水族箱（聚乙烯塑料，長寬高分別為1.5 m、1.0 m、0.8 m），飼養條件為水溫12±1℃，pH值7.0～7.5，溶解氧含量大于5.0 mg/L，氨氮含量小于0.01 mg/L，硫化物小于0.05 mg/L，穩定飼養2周后，開始試驗。試驗期間，每天準確稱取一定量的飼料，依據每日殘餌量調整次日投喂量，投喂后1小時，將殘餌用虹吸管吸出。投喂時間分別為每天早、晚6：00。養殖用水先經曝氣，每周換水1次。

1.2? 試驗方法與操作步驟

試驗設置4個溫度處理組（8℃、12℃、16℃和20℃），每個溫度設置3個重復組，采用自動控溫設備控制溫度。試驗開始隨機取30尾放入設定溫度的水族箱中，在0小時、12小時、24小時和48小時取樣，每個時間點每箱隨機取樣5尾魚，試驗期間不飼喂。

1.3? 樣品采集及測定

取5尾魚后解剖取肝胰臟，用吸水紙將肝胰臟擦干，精準稱取組織，冰浴條件下，按體積（mL）∶質量（g）=9∶1的比例加入生理鹽水，使用玻璃研磨器磨碎后裝進離心管，2500 r/min，4℃條件下，離心10 min取上清液檢測。超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）試劑盒，購自南京建成生物研究所，操作按照說明書執行。

1.4? 數據處理

試驗所得數據均用SPSS 25.0統計軟件進行單因素方差分析（One-way ANOVA），采用Duncan法進行多重比較。數據均以平均數±標準差進行表示。

2? 結果與分析

2.1? 急性溫度脅迫對花鰍生存和行為影響

如表1所示，所選擇的4個溫度3個時間點，花鰍成活率均為100%，無死亡，行為發生了變化，雖都會在底層聚集，但溫度越低活動性減弱，溫度越高活動性加強，20℃開始出現在中上層頻繁游動現象。

2.2? 急性溫度脅迫對花鰍肝胰臟SOD和CAT活性的影響

如圖1所示，同一溫度處理，SOD活性隨時間延長呈先上升后下降的趨勢，除12℃，不同時間SOD活性之間存在顯著差異（P<0.05）;同一檢測時間，除起始0小時，SOD活性隨溫度升高呈先下降后上升的趨勢，12小時和24小時的不同溫度SOD活性之間存在顯著差異（P<0.05），48小時的不同溫度SOD活性之間無顯著差異。

如圖2所示，同一溫度處理，CAT活性隨時間延長呈先上升后下降的趨勢，除12℃，不同時間CAT活性之間存在顯著差異（P<0.05）;同一檢測時間，除起始0小時，CAT活性隨溫度升高呈先下降后上升的趨勢，不同溫度CAT活性之間存在顯著差異（P<0.05）。

2.3? 急性溫度脅迫對花鰍肝胰臟MDA含量的影響

如圖3所示，同一溫度處理，除12℃，MDA含量均隨時間延長呈現先上升后下降的趨勢，不同時間MDA含量之間存在顯著差異（P<0.05）;同一檢測時間，除起始0小時，MDA含量均隨溫度升高呈現先下降后上升的趨勢，不同溫度MDA含量之間存在顯著差異（P<0.05）。

3? 討論

溫度是影響動物生長發育最重要的因素之一。急性溫度變化是魚類在養殖生產、商品運輸甚至自然生活過程中可能遭遇到的最常見脅迫，可造成機體代謝紊亂，使體內自由基大量積累，進而損害細胞和組織正常的生理機能和免疫防御能力[3]。魚類會通過調節代謝、離子平衡以應對溫度變化，保持相對穩定的平衡狀態，減少自身受到傷害。魚類具有認知或感知能力[4]，行為變化是遭受刺激后最直接、快速的反應[5]。與生理指標的檢測方法相比，具有簡易、便捷、實用等優勢。由試驗可知，在急性溫度脅迫下，成活率雖均為100%（表1），但20℃開始出現中上層頻繁游動現象。由此可見，相對高溫急性脅迫，花鰍對于低溫脅迫適應能力要更強一些，這也進一步證實了花鰍屬于典型的冷水魚。

水溫急劇變化，魚類會通過連續的生化反應和內分泌系統調節自身的代謝水平來適應。細胞水平上最常見是氧化應激反應，以酶抗氧化系統[6]（如SOD、CAT等）和過氧化脂質及其產物MDA[7，8]等作為量化指標。溫度脅迫花鰍時，氧化還原產生活性氧自由基，導致體內活性氧代謝失衡，不及時清理，就會造成機體活性氧傷害[9]。SOD和CAT是生物體內2種相互關聯的抗氧化酶，可聯合清除活性氧自由基，免受氧化傷害，體內SOD和CAT的酶活力下降，標志著機體清除自由基的能力下降。檢測SOD和CAT的動態變化，可以準確地反映機體內自由基的代謝及組織的氧化損傷情況，對判斷健康狀況及免疫防御能力具有重要的參考價值[10]。本研究中，花鰍遇到溫度脅迫后，SOD酶活性迅速升高，用于清除體內的活性氧自由基等。雖然CAT活性變化的幅度與SOD相差不大，但CAT活性的變化有明顯的滯后性，直至24小時時才達到最大值，而此時SOD已呈下降趨勢，說明花鰍的SOD酶活性較CAT更易受環境因子的影響。

MDA是細胞膜脂過氧化作用的產物，產生會加劇膜的損傷。在機體衰老生理和抗性生理研究中，MDA含量是一個常用指標[11]。MDA產生量的多少能夠代表膜脂過氧化的程度，也可間接反映組織的抗氧化能力的強弱。一般來說，MDA含量越高，生物體所受的壓力越大。半滑舌鰨在低溫脅迫6小時后，MDA就會明顯的升高[12]。本研究中，MDA含量從脅迫12小時開始就有升高的現象，至24小時達到最高值，48小時后即出現了下降的趨勢。這一變化規律與溫度脅迫凡納濱對蝦[13]和福壽螺[14]的MDA含量變化結果類似。表明溫度刺激后，魚體代謝加快，脂質過氧化程度增強，通過一段時間調節體內抗氧化酶活性，可以使體內脂質過氧化程度降低，適應溫度變化。

取樣期正好是花鰍的繁殖季節，水溫可能發生急劇變化，影響機體細胞和組織正常的生理機能和免疫能力。由于機體各層次的代謝水平和生理狀況都發生了相應變化，不同因子間是相互貫通、相互依存、不可分割，共同維護機體內環境的相對穩定，進而會對處于繁殖期的親魚產生影響，影響種群的補充。在實際養殖生產中，對于進入生殖期的雌魚，更應密切關注養殖水溫的變化，減少溫度應激，增加魚體免疫力，提高抗病能力。

參考文獻

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基金項目：吉林省科技發展計劃項目（20190301050NY）;通化師范學院校級項目（CS2020092）。

作者簡介：丁小（2001-），女，山東莒縣人，本科，生物科學專業。

通信作者：趙云龍（1983-），男，北京人，博士研究生，研究方向：動物資源研究與利用。E-mail：252268020@qq.com