硝酸铈对鲤鱼鳃及消化道黏液细胞的影响

张贵生 吴红松 楚德昌

摘要 [目的]为稀土元素在渔业养殖上的科学应用提供科学依据。[方法]在饲料中添加20、42、65 mg/kg的硝酸铈饲喂鲤鱼30 d，利用ABPAS染色方法研究铈对鲤鱼鳃及消化道各部位黏液细胞的影响。[结果]与对照组相比，各试验组鲤鱼鳃及口腔顶壁、前肠、中肠、后肠黏液细胞的密度提高。与对照组相比，各试验组鲤鱼鳃及消化道各部位Ⅱ型黏液细胞密度增加，Ⅳ型黏液细胞密度降低。此外，铈也能增加鳃丝、中肠Ⅲ型黏液细胞密度， 降低鳃、前肠、中肠Ⅰ型黏液细胞密度。[结论]饲料中添加一定剂量的硝酸铈能显著增加鲤鱼鳃及消化道不同部位黏液细胞的密度。

关键词 硝酸铈；鲤鱼； 鳃； 消化道； 黏液细胞

中图分类号 S965.116 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）34-217-02

鱼类黏液细胞是普遍存在于鱼类的皮肤、鳃、口腔、肠等不同组织器官上皮中的一种腺体细胞。研究表明，其分泌的黏液中含有Ig、补体、凝集素、溶菌酶、抗病毒蛋白、肽类等，具有非特异性和特异性免疫功能[1]。有学者提出，鱼类黏液是独立于鱼类血液免疫系统之外的另一类免疫系统[2-3]。因此，黏液性免疫在抵御病原体侵入和保护自身方面起着非常重要的作用。

稀土元素（Rare earth）由镧系元素和钪（Sc）、钇（Y）等17种元素组成，由于其具有特殊的理化特性，在冶金、化工、电子等领域被广泛应用。大量研究表明，稀土元素具有生理活性[4]，能促进植物幼苗生长[5]，提高草莓产量和质量[6]。此外，稀土元素也能促进鱼类生长[7]和提高抗病力[8]。但是，关于稀土元素对鲤鱼黏液细胞的影响研究尚少见报道。笔者以鲤鱼为受试动物，采用阿利新蓝-过碘酸雪夫氏（AB-PAS）染色方法研究长期饲喂铈对鲤鱼鳃及消化道黏液细胞种类和密度的影响，以期为稀土元素在渔业养殖上的科学应用以及探索稀土元素对鱼类免疫作用的机理提供科学依据，也为稀土元素的安全应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物 鲤鱼苗购自菏泽市牡丹区种鱼养殖场，体重（68.4±4.6） g，试验前在室内用已曝气2 d的自来水驯养10 d。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 仪器。

电热恒温箱、冷冻台、生物组织智能染色机、生物组织自动包埋机（湖北康泰医疗设备有限公司）、塑料箱（75 cm×55 cm×45 cm）。

1.2.2 试剂。硝酸铈（Ce（NO3）3），由Johnson Matiney公司提供，纯度99.9%；苦味酸，购自天津科密欧化学试剂有限公司，纯度99.8%；希夫试剂，由南京建成生物工程研究所提供；阿利新蓝、无水乙醇、二甲苯、冰醋酸等均为国产分析纯等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验动物的处理。

试验共设置4个处理组，对照组（CK组）以及试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组，每组设3个平行。其中，CK组饲喂基础饲料，试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别饲喂含20、42、65 mg/kg的Ce（NO3）3饲料，每天8：00和16：00各饲喂鲤鱼1次，饲喂量为投喂半小时稍有剩余为标准。每组鲤鱼30尾，水为曝气2 d的自来水，每天换水1/3，并将多余的饵料及代谢物用小型水泵清除。水质符合中国渔业水质标准（GB11607-89），每天24 h充氧机充氧，溶氧量含量不低于6 mg/L，水温18～23 ℃，饲喂30 d。

1.3.2 组织切片的制作及观察。

饲喂30 d，每组取鲤鱼6尾进行解剖，分别取口腔上皮、鳃、前肠、中肠和后肠，并用0.65%的生理盐水冲洗掉表面血渍及肠内容物，用Bouins液固定24 h，按照常规方法包埋、切片、并采用阿利新蓝-过碘酸雪夫氏（AB-PAS）染色方法进行染色。使用显微镜在Motic Digital Microscop系统下观察切片，分别记录每组每条鲤鱼相应部位观察到的面积、各类型黏液细胞的个数及总的黏液细胞个数。

1.3.3 数据统计与分析。

使用SPSS统计软件对试驗数据进行统计与分析。计算各部位各类型黏液细胞及总的黏液细胞密度，计算出平均值和标准差。各剂量组与对照组相应各部位总的黏液细胞密度之间进行单因素方差分析（ANOVA），两两比较采用最小显著差数法（LSD），P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 硝酸铈对鲤鱼黏液细胞密度的影响

从表1可以看出，鳃、口腔顶壁、前肠和后肠黏液细胞密度均随着硝酸铈添加剂量的的增多呈先升高后降低的变化趋势，但均高于对照组。试验Ⅰ组鳃、前肠黏液细胞密度与对照组无显著差异，但口腔顶壁黏液细胞密度显著高于对照（P<0.05），后肠黏液细胞密度极显著高于对照（P<0.01）。试验Ⅱ组鳃、口腔顶壁、前肠和后肠黏液细胞密度均极显著高于对照组（P<0.01）。试验Ⅲ组鳃、前肠黏液细胞密度均显著高于对照组（P<0.05），口腔顶壁、后肠黏液细胞密度极显著高于相应对照组（P<0.01）。从表1还可以看出，中肠黏液细胞密度随着硝酸铈添加剂量的增多而降低，但各处理组也均显著高于对照组，且试验Ⅰ、Ⅱ组极显著高于对照组（P<0.01）。这说明饲料中添加一定剂量的硝酸铈能显著诱导鳃及消化道黏液细胞的增多，但因为硝酸铈添加剂量不同、组织不同，诱导效应也不完全相同。其中，中肠和后肠对硝酸铈最为敏感。

表1 硝酸铈对鲤鱼黏液细胞密度的影响

组别细胞密度∥个/mm2鳃口腔顶壁前肠中肠后肠

对照组195.67±14.26309.83±18.23159.50±12.10200.33±14.17267.17±12.89

试验Ⅰ组212.50±23.39344.50±21.75*173.50±13.43251.50±13.05**309.67±16.28**

试验Ⅱ组228.83±16.50**389.17±25.81**182.17±18.19**240.33±23.22**335.51±13.41**

试验Ⅲ组223.00±16.80*376.83±19.27**177.33±12.14*227.50±19.48*312.17±19.17**