雌雄波纹巴非蛤不同组织中总类胡萝卜素含量比较分析

李庆昌, 邓素贞, 刘贤德, 曾志南

(1. 农业部东海海水健康养殖重点实验室, 集美大学水产学院, 福建 厦门 361021; 2. 福建省水产研究所, 福建省海洋生物增养殖与高值化利用重点实验室, 福建 厦门 361013)

波纹巴非蛤(Paphia undulata)属于软体动物门(Mollusca)、瓣鳃纲(Lamellibranchia)、帘蛤目(Veneroida)、帘蛤科(Veneridae)、巴非蛤属(Paphia), 营埋栖生活, 俗称“油蛤”, 主要分布于中国福建、广东、广西等沿海地区以及日本、澳大利亚、菲律宾等国家和地区, 生活在水深 0.5~3.5m的潮下带浅海软泥中[1-2]。波纹巴非蛤对环境适应能力强, 生长周期比较短, 其肉质细嫩、味道鲜美而且营养价值较高, 因而受到广大消费者的喜爱, 是中国东南沿海著名的海产经济贝类之一。近年来, 波纹巴非蛤的养殖面积不断扩大,至 2011年, 福建省漳州市东山湾和诏安湾自然海区增养殖面积已超过4500 hm2, 年产量超过10万t, 年创产值8.4 亿元, 是当地重要支柱产业[3-4]。

类胡萝卜素是一类天然脂溶性化合物的总称,自1928年Karrer等[5]首次阐明了β-胡萝卜素的结构以来, 到目前已经报道了800多种。类胡萝卜素在人体内的代谢物包括视黄醛、视黄醇等[6]。研究表明类胡萝卜素在增强人体的免疫功能等方面有很重要的作用, 如预防心血管疾病、老年性黄斑病变、癌症、骨质疏松症及眼疾等[7-9]。对水产动物而言, 类胡萝卜素主要起到改善卵质、减少胚胎发育死亡率、着色等功能[10-11]。已有研究表明, 类胡萝卜素广泛存在于多板纲、腹足纲、双壳纲、头足纲等海产贝类中, 特别是牡蛎、扇贝、贻贝等双壳纲中含量更高[12-14]。但由于贝类体内缺乏相应的酶系, 自身不能合成类胡萝卜素, 其体内丰富的类胡萝卜素来自于所摄食的含有类胡萝卜素的藻类或者微生物, 经代谢吸收,最后富集在体内[15]。在虾夷扇贝[16](Patinopecten yessoensis)、华贵栉孔扇贝[17](Chlamys nobilis)、三角帆蚌[18](Hyriopsis cumingii)以及马氏珠母贝[5](Pinctada martensii)中已有类胡萝卜素的相关报道, 本课题组前期分析了波纹巴非蛤斧足颜色与总类胡萝卜素含量的关系[19], 而有关雌雄不同组织总类胡萝卜素含量的研究至今未见报道。

基于此, 本研究对波纹巴非蛤斧足、外套膜、鳃、闭壳肌、性腺五个组织的总类胡萝卜素含量进行分析, 并对各组织的性别差异情况进行比较, 以期了解波纹巴非蛤体内总类胡萝卜素含量的分布规律,为波纹巴非蛤品质鉴定、营养成分分析、加工利用与遗传育种研究提供一定基础资料。

1　材料与方法

1.1　实验材料

本研究所用波纹巴非蛤取自福建省云霄县礁美海区, 该海区是波纹巴非蛤的主要养殖区, 以海洋牧场的形式进行养殖, 即每年从广西海区采集天然苗种, 然后放流到该海区进行养殖。本实验样品采集时间为2016年12月份, 平均规格为: 壳长(45.68±2.74)mm、壳宽(24.75±4.38)mm、壳高(15.96±1.10)mm、体质量(7.90±1.24)g。

1.2　方法

1.2.1波纹巴非蛤雌雄鉴别

采用镜检法鉴定波纹巴非蛤的雌雄。取少许波纹巴非蛤的性腺涂在事先滴有一滴纯水的载玻片上,直接放在显微镜(Olympus BX-53)下观察。

1.2.2取样

随机选取雌雄波纹巴非蛤样品各30个, 打开壳后用剪刀和手术刀剪取斧足、外套膜、鳃、闭壳肌和性腺组织。

1.2.3总类胡萝卜素的提取

总类胡萝卜素提取方法参阅杨叶欣等[20]的研究并略有改动, 具体方法步骤如下: (1)称取波纹巴非蛤各组织0.1 g左右, 加入等量的无水硫酸钠和适量的无水乙醇(分析纯)充分匀浆; (2)将匀浆液用无水乙醇润洗两次匀浆管, 一并转移到 10 mL离心管中, 加无水乙醇定容至 8 mL, 用锡箔纸避光密封, 在 4℃冰箱过夜; (3)用4500 r/min低温离心10 min (Centrifuge 5430R, Eppendorf 公司), 取上清液; (4)用紫外分光光度计(UV-1200, MAPADA)测定在480 nm处的吸光值, 代入公式算出总类胡萝卜素含量。总类胡萝卜素质量比(µg/g)=A480×K×V/E1%1cm×G, 其中: A480为 480 nm处吸光度值, K为常数(104), V为提取液体积(mL),E1%1cm为1 cm光程的比色杯中1 g/L质量浓度溶质的理论吸收值(2500), G为样品质量(g)。

1.3　数据处理

采用EXCEL 2013和SPSS 22.0软件进行数据统计分析。数据结果以平均值±标准误(Mean±SE)表示,P<0.05表示有显著性差异, P<0.01表示有极显著性差异, P>0.05表示无显著性差异。

2　结果与分析

2.1　波纹巴非蛤雌雄鉴定结果

将波纹巴非蛤性腺组织处理后在显微镜下观察,雌性的个体在 10倍镜下可以看到大大的圆形或者椭圆形的卵细胞, 雄性个体在 10倍镜下只能看到沙粒般点状物质, 看不到具体的细胞状物质(如图 1所示)。

图1　波纹巴非蛤雌雄鉴定Fig. 1 The gender identification of P.undulata

2.2　波纹巴非蛤不同组织总类胡萝卜素含量的比较分析

对 60个波纹巴非蛤的斧足(Fo)、外套膜(Ma)、鳃(Gi)、闭壳肌(Ad)及性腺(Go)5个组织总类胡萝卜素含量进行测量, 然后按照总的(不分雌雄)、雌性、雄性进行各组织类胡萝卜素含量比较, 结果如表 1所示。总的来讲, 各组织总类胡萝卜素的含量从大到小依次为: 斧足>性腺>外套膜>鳃>闭壳肌, 除了外套膜与鳃之间没有显著性差异外(P>0.05), 其他各组织之间均存在极显著差异(P<0.01), 其中斧足中的含量最高, 为(15.91±0.62)μg/g, 闭壳肌中含量最低, 为(3.05±0.32)μg/g。雌、雄各组织中总类胡萝卜素含量的分布基本一致, 但在雄性鳃中的含量要大于外套膜中的含量, 雌性个体正好相反。

2.3　波纹巴非蛤各组织总类胡萝卜素含量雌、雄比较结果

波纹巴非蛤的斧足(Fo)、外套膜(Ma)、鳃(Gi)、闭壳肌(Ad)及性腺(Go)5种组织的雌雄检测结果如表1所示。雌雄在各组织的差异比较如图2所示, 结果显示, 除了性腺之外, 各组织之间总类胡萝卜素含量没有显著性差异(P>0.05), 精巢中类胡萝卜素含量要显著高于卵巢。

表1　波纹巴非蛤不同组织总类胡萝卜素含量差异比较结果Tab. 1 Comparing results of the total carotenoid content in different tissues of P.undulata (μg/g, Mean±SE)

图2　波纹巴非蛤各组织总类胡萝卜素含量雌、雄比较结果Fig. 2 Comparing the total carotenoid content in different tissues in male and female P.undulata

3　讨论

已有研究表明, 不同贝类体内的类胡萝卜素含量存在很大的差异, 波动范围大致为 10~140 μg/g,同种贝类不同组织之间总类胡萝卜素含量也有较大的差异[21-22]。总类胡萝卜素在华贵栉孔扇贝性腺中的含量最高(59.90±1.32)µg/g, 在马氏珠母贝肝胰腺的含量最高(91.39±13.09)µg/g, 在三角帆蚌的肝脏中含量更是高达(134.8±61.7)µg/g[5,17-18], 本研究发现波纹巴非蛤斧足中的含量最高(15.91±4.80)μg/g, 说明总类胡萝卜素的组织分布存在种的特异性。此外,本研究实验结果显示同一组织不同个体之间的总类胡萝卜素含量有较大的差异, 例如斧足中总类胡萝卜素含量为(9.10~29.47)μg/g, 而本实验中采集的波纹巴非蛤样品均来自于同一自然海区, 生长环境基本一致, 由此作者推测导致此现象的原因可能是由遗传差异引起的, 这为下一步选育类胡萝卜素含量高的波纹巴非蛤新品种提供一定的理论依据。

本研究结果表明, 波纹巴非蛤各组织的总类胡萝卜素含量除性腺之外, 并没有性别差异, 但精巢中总类胡萝卜素含量显著高于卵巢(P<0.05), 这一结果与郑怀平等[17]在华贵栉孔扇贝上的研究结果相反,在华贵栉孔扇贝卵巢中的总类胡萝卜素含量显著高于精巢。作者推测造成这种差异的原因可能有两个:第一种可能是物种特异性, 第二种可能与作者采样时间有关。一般来说, 分布于闽南海区的波纹巴非蛤繁殖期在5月中旬至10月下旬, 其繁殖高峰有两次,分别在5月下旬和10 月上旬, 进入11月份后, 生殖活动已基本结束, 此时多数个体性腺萎缩退化[23-24],而本研究样品采集于12月份, 此时波纹巴非蛤的性腺已经退化, 郑怀平等[23]的采样时间是 4月份, 此时华贵栉孔扇贝已进入繁殖季节, 而类胡萝卜素具有改善卵质的作用, 作者推测卵巢中的类胡萝卜素含量较精巢增长的多。有关生理状态及繁殖季节对波纹巴非蛤体内类胡萝卜素含量是否有影响及有什么样的影响还需要进一步深入研究。

4　结论

本研究利用镜检法对波纹巴非蛤性别进行了鉴定, 利用分光光度法对雌雄波纹巴非蛤 5个组织的总类胡萝卜素含量进行检测分析, 结果发现波纹巴非蛤的总类胡萝卜素含量存在组织、性别与个体差异: 不同组织中总类胡萝卜素含量不同, 精巢中总类胡萝卜素含量大于卵巢, 同种性别相同组织不同个体之间也有较大的变异, 推测可能与波纹巴非蛤不同个体积累类胡萝卜素的能力不同有关。本研究初步揭示了波纹巴非蛤体内总类胡萝卜素含量的分布情况, 为深入研究类胡萝卜素在波纹巴非蛤体内的代谢富集以及类胡萝卜素未知功能的探索提供一定的基础数据, 也为下一步波纹巴非蛤优良品种的选育提供了参考依据。

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