盐度对褐菖鲉幼鱼生长、体成分、消化和抗氧化酶活力的影响
2020-05-04袁新程严银龙施永海
袁新程,严银龙,施永海
(上海市水产研究所,上海市水产技术推广站,上海 200433)
盐度是影响水产动物正常生活的重要理化因子之一[1]。研究表明,盐度变化不仅对水产动物生长发育和肌肉营养成分有重要影响[2-3],而且对体内消化酶及抗氧化酶活力也具有重要影响[4-5]。当外界盐度改变时,水产动物机体代谢加速、耗氧率增大、对能量的需求量增加,正常生长受到影响,严重时会导致其代谢功能的紊乱,甚至死亡。同时,盐度的改变能刺激水产动物产生较多有害的活性氧自由基,这些活性氧在机体中累积,造成体内蛋白和脂质的氧化损伤,长期处于此条件下,会造成免疫防御能力和抗病力下降[6]。
褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus),又名石狗公、虎头鱼、石头鲈等,体色呈褐色或红褐色,属于鲉形目(Scorpaeniformes)鲉科(Scorpaenidae)菖鲉属(Sebastiscus)[7],主要分布于我国的东海南部和南海海域。褐菖鲉肉质细嫩,味道鲜美,营养丰富,是一种颇受欢迎的小型经济鱼类,也是海洋牧场业、垂钓休闲旅游业的最佳品种之一,具有较大的经济价值。近几年国内外围绕褐菖鲉的相关研究有很多,主要集中在生长特性和养殖技术[8-9]、代谢水平[10]以及生殖系统发育[11-12]等方面,但对其盐度适应性的研究鲜见报道。本试验通过分析不同盐度条件下褐菖鲉幼鱼生长、存活、体成分和消化酶、抗氧化酶活力变化情况,探究不同盐度对褐菖鲉幼鱼的影响,以期为褐菖鲉的养殖、育种及其生态学研究提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验用鱼为上海市水产研究所奉贤科研基地经人工繁育的褐菖鲉幼鱼,体质量为(3.65±0.82)g,体长为(4.76±0.34)cm,共计280尾。饲料为鳗鱼粉状配合饲料,购自江苏常熟市泉兴营养添加剂有限公司,将其加工成软颗粒状,现做现投。
试验初始用水为自然海水(盐度9—10),稳定3 d后按2.5d的速度进行盐度的调节,舟山海区的浓缩海水(波美度为 11—12 度)用来调高盐度,当地河水(盐度2.5)用来调低盐度,盐度测量采用30-10FT型盐度计(精确至0.1)。
1.2 试验设置
2017年9月21日,于水泥养殖池放置3个网箱(1 000 mm×600 mm×400 mm),每个网箱放养40尾幼鱼,设7.5、10(对照)、15、20、25、30共6个盐度梯度处理,每个处理3次重复。试验期间水温为20—28℃,每天9:00及15:00各投食1次,采用抛投方式,观察摄食情况,幼鱼摄食不踊跃则停止投喂。试验期间连续充气,每天吸污1次,每周换水1次,换水量为70%—80%,用于换水的海水预先配制,盐度差小于0.5,温差小于0.5℃,试验进行8周。
1.3 样品采集
试验结束时,停食1 d,统计幼鱼的存活数,并从每个网箱中随机取7尾幼鱼擦干体表水份,测定其体质量和体长。在冰盘上对7尾幼鱼进行解剖,取出内脏团并迅速置于冰浴中的离心管中(5ml),按照1∶3(WV)的比例加入4℃、0.86%的生理盐水,研磨匀浆, 4℃、10 000 rmin离心10 min,取上清液保存于-80℃冰箱中。幼鱼躯干存于-20℃冰箱中。
1.4 测定方法
利用冷冻干燥法(美国 SIM FD5-3型冷冻干燥机)测定水分含量,并将冷冻干燥好的样品用CS-700型粉碎机打碎后分装于密封袋中,保存于-20℃冰箱中待测;用KjeltecTM8400型凯氏定氮自动分析仪(瑞典 FOSS)检测其粗蛋白含量(GBT 6432—1994);用氯仿-甲醇实验法测定其粗脂肪含量;运用马弗炉550℃灼烧法测定其粗灰分含量(GBT 5009.4—2003);消化酶和抗氧化酶活性检测均采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒进行;组织总蛋白含量采用考马司亮兰法进行检测。
生长指标计算公式[13]为:体长特定增长率LGR=100%×(lnLT-lnL0)T
体质量特定增长率WGR=100%×(lnWT-lnW0)T
肥满度CF =100%×WT(LT)3
存活率SR =100%×(NTN0)
式中:W0和L0为生长试验开始时褐菖鲉幼鱼体质量(g)和体长(cm),WT和LT为生长试验结束时的褐菖鲉幼鱼体质量(g)和体长(cm);T为养殖时间(d);N0为生长试验初始时褐菖鲉幼鱼尾数,NT为生长试验结束时褐菖鲉幼鱼存活尾数。
1.5 数据处理
应用Excel 2007软件进行数据处理,SPSS 17.0软件进行单因素One-way ANOVA方差分析及Duncan氏法均值的多重比较,所得结果以均值±标准差(mean±SD)来表示,P<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1 盐度对褐菖鲉幼鱼生长特性和存活率的影响
由表1可知,幼鱼的体质量特定增长率在盐度20时最大,与盐度15、25、30时无显著差异,均显著大于7.5和10盐度组(P<0.05)。幼鱼的肥满度范围为3.15%—3.42%,盐度25时最大,其他各组间均无显著差异(P>0.05)。幼鱼内脏团重和体长特定增长率除盐度7.5组显著小于其他各盐度组外,其他各盐度组间均无显著差异(P>0.05)(表1)。幼鱼在盐度10、15、20时存活率较大,均在90%以上,均显著大于7.5和30盐度组(P<0.05),与25盐度组无显著差异(P>0.05)。
表1 盐度对褐菖鲉幼鱼生长和存活的影响
注:同列中标有不同小写字母者表示组间有显著性差异(P<0.05),下同
2.2 盐度对褐菖鲉幼鱼体成分的影响
在盐度7.5—30范围内,褐菖鲉幼鱼体中水分含量为67.20%—70.58%,25盐度组显著低于7.5、15、20和30盐度组(P<0.05)(表2)。15盐度组的幼鱼体中灰分含量最低,其次为20盐度组,均显著低于25盐度组(P<0.05),而与其他组无显著差异(表2)。各组幼鱼的粗蛋白含量与盐度呈二次函数关系,随盐度增大总体呈先升高后降低的变化趋势,在盐度23.05时达到理论最大值(图2);7.5盐度组粗蛋白含量均显著低于15—30组(P<0.05),而与10盐度组无显著差异(P>0.05)(表2)。粗脂肪含量与盐度呈二次函数关系,达到最大值时的理论盐度为19.07(图2),15、20盐度组均显著大于7.5和30盐度组(P<0.05),而与10和25盐度组无显著差异(P>0.05)(表2)。
表2 盐度对褐菖鲉幼鱼体成分的影响
2.3盐度对褐菖鲉幼鱼消化酶和抗氧化酶的影响
幼鱼淀粉酶和脂肪酶活力随盐度升高均呈先升后降再升的变化趋势,且均在盐度为30时达到最大,其中15盐度组的淀粉酶活力最小(0.6 Umgprot),显著小于30盐度组(P<0.05),但与其他各组均无显著差异(P>0.05);而25盐度组脂肪酶活力最小,为4.98 Umgprot,并与其他各组均无显著差异(P>0.05)(表3)。胃蛋白酶和胰蛋白酶呈先降后升的变化趋势, 25盐度组最小,分别为1.93 Umgprot 和1.51×103Umgprot,在盐度7.5时达到最大值,分别为3.26 Umgprot 和3.26×103Umgprot;25盐度组的胃蛋白酶活力显著小于7.5组(P<0.05),与其他各组均无显著差异(P>0.05),而胰蛋白酶活性显著小于7.5、10和15盐度组,与其他组无显著差异(P>0.05)。
表3 盐度对褐菖鲉幼鱼体内消化酶的影响
7.5、10、15盐度组总超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力较20、25、30组大,盐度为15时显著大于盐度25时(P<0.05),与其他各组无显著差异(P>0.05),谷胱甘肽过氧化物酶活力在各组间均无显著差异(P>0.05),15盐度组的活力较高。
表4 盐度对褐菖鲉幼鱼体内抗氧化酶的影响
3 讨论
3.1 盐度对褐菖鲉幼鱼生长性能和存活率的影响
盐度是影响鱼类生长和存活的重要外部因子,当鱼类处在适宜盐度条件时,其生长速度和成活率均能够达到最好状态[14]。本研究中,褐菖鲉幼鱼在15—30盐度范围内生长速度较快,10—20盐度范围内成活率均达到90%以上,而盐度为5的处理组褐菖鲉幼鱼第3天时全部死亡;7.5盐度组的幼鱼生长缓慢,体质量特定增长率和体长特定增长率均显著低于其他盐度组,且成活率仅为19.17%。因此,褐菖鲉幼鱼较耐高盐度而不耐低盐度,生长和存活的最适盐度为15—20,这与吴常文[15]研究得到的褐菖鲉幼鱼生存的最适盐度范围为16—22结论相似。
3.2 盐度对褐菖鲉幼鱼体成分的影响
盐度对鱼体一般营养成分有重要的影响[2],张国政等[16]发现水环境中随盐度增大褐牙鲆幼鱼体成分中粗脂肪含量呈降低趋势。吴庆元等[17]研究发现鲻鱼幼鱼肌肉中粗蛋白和粗脂肪均随盐度增大而增大。本研究发现,随盐度升高,褐菖鲉幼鱼体成分中水分含量呈降低趋势,灰分含量呈升高趋势。这与税春等[18]研究结果一致。另外,褐菖鲉幼鱼的粗蛋白、粗脂肪含量受盐度影响显著,随盐度升高呈先增大后减小的变化趋势,并均与盐度存在二次函数关系,其中粗脂肪在盐度19.07时达到理论最大值,这与前面所述的褐菖鲉幼鱼生长和存活试验所得出的适宜盐度接近,而粗蛋白的盐度理论最大值为23.05,较粗脂肪、相对生长率和存活率的最适盐度范围大,这可能是因为盐度23.05时,褐菖鲉幼鱼处于消耗糖类和脂肪的状态,且机体中水份也因处于高盐中而减少,因此粗蛋白在体成分中的占比含量就会升高,这也是盐度可以影响鱼类肌肉品质的原因之一。相似的研究结果也出现在林建斌等[19]研究的盐度对点带石斑鱼生长、肌肉成分和消化率的影响中。
3.3 盐度对褐菖鲉幼鱼消化酶和抗氧化酶的影响
盐度可通过影响鱼体内外渗透压平衡影响消化酶活力大小,从而影响机体对食物消化和吸收的能力[20-22]。本研究发现,褐菖鲉幼鱼内脏的消化酶(淀粉酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶和脂肪酶)活力均随盐度增大呈先降低后升高的变化趋势,均在高盐度30和低盐度7.5、10时较大,而在15—25盐度范围内趋于正常。主要原因是高盐或低盐条件下,褐菖鲉幼鱼机体需要更高的消化酶活力来消化食物。这与杨静雯等[23]研究发现的虹鳟和硬头鳟幼鱼分别在盐度5和10时消化酶活性较大的结果相一致。另外幼鱼机体内消化酶活力在高盐时升高,可能与一定范围内高盐对其体内消化酶活力有一定激活作用有关[24]。
SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)和GSH-PX(谷胱甘肽过氧化物酶)是抗氧化防御系统的关键性酶,在生物体的自我保护系统中起着重要作用[25]。SOD能与机体中超氧阴离子自由基(O2-)发生歧化反应,生成H2O2和O2;而CAT和GSH-PX两种酶可将机体细胞中H2O2转变为水,从而保护其免受活性氧自由基的伤害[26]。本研究中,3种抗氧化酶活力受盐度影响程度不同,在7.5—25盐度范围内,SOD随盐度增大呈先升高后降低的变化,并在7.5、10和15时活力较高,20、25和30盐度组较低,15盐度组显著高于25盐度组,说明在低盐度时幼鱼体内产生了大量的活性氧自由基,需要产生更多SOD保护幼鱼机体细胞免受损伤。各盐度组间GSH-PX活性均无明显差异,说明在7.5—30盐度范围内,褐菖鲉幼鱼体内GSH-PX活性受盐度影响不显著。CAT活力受盐度影响较明显,7.5、10和15组的活力显著高于25,而25组与20和30组的均无明显差异,并在7.5—25盐度范围内,随盐度增大呈先升高后降低的变化,与点篮子鱼[27]变化趋势相同。盐度30时,3种抗氧化酶活力均升高,表明褐菖鲉幼鱼在遇到不利因素胁迫时,其体内抗氧化酶活力可能会增加[28]。
4 结论
褐菖鲉幼鱼表现出较强的盐度耐受力,在盐度10—20范围内,其存活率较高,均达到90%以上;15—30范围内,生长速度较快。幼鱼的粗脂肪和粗蛋白均随盐度增加呈先升高后降低的趋势,并在盐度为23.05和19.07时达到理论最大值,而随盐度增加,水分呈下降、灰分呈上升趋势。在15—25盐度范围内消化酶活力较小,幼鱼不需要消耗过多的能量来调节渗透压。盐度对GSH-PX的活性无明显影响,而对SOD和CAT活性有显著影响,在20—25盐度范围内SOD和CAT活性较低。综上,褐菖鲉幼鱼的最适宜盐度为20左右。