急性低氧胁迫对黄条鰤抗氧化酶和磷酸酶活性的影响

摘要 [目的]探讨黄条鰤（Seriola aureovittata）在急性低氧胁迫下的应激响应机制。[方法]将体质量（621.13±63.29）g的黄条鰤置于养殖水槽中，通过药物调节水体中溶解氧含量，使其控制在（2.0±0.2）mg/L内，分别急性低氧胁迫0（对照组）、2、4和6 h，分析其肝脏和肌肉中氧化应激指标的变化。[结果]急性低氧胁迫后，黄条鰤肝脏中总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性降低，与胁迫前相比差异显著（P<0.05）;过氧化氢酶（CAT）活性与胁迫前相比显著升高（P<0.05）;总抗氧化能力（T-AOC）随着胁迫时间的变化呈现先下降后升高的趋势;酸性磷酸酶（ACP）和碱性磷酸酶（AKP）活性都呈现先升高后下降的趋势。急性低氧胁迫后，在黄条鰤肌肉中总抗氧化能力（T-AOC）显著降低（P<0.05），而总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性则显著升高（P<0.05）。[结论]急性低氧胁迫会影响鱼体肝脏和肌肉中的抗氧化酶及磷酸酶的活性，在低氧胁迫过程中黄条鰤会通过调节抗氧化酶的活性来激活体内抗氧化防御系统，从而保护机体免受缺氧导致的氧化损伤。

关键词 黄条鰤;低氧胁迫;抗氧化酶;磷酸酶;应激响应机制

中图分类号 S 965.335  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）03-0088-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.03.023

Effects of Acute Hypoxia Stress on the Activities of Antioxidant Enzymes and Phosphatase in Seriola aureovittata

CAO Xin-yu，GAO Ming-hong，YANG Xu et al

（Key Laboratory of Mariculture & Stock Enhancement in North China’s Sea， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Dalian Ocean University， Dalian， Liaoning 116023）

Abstract [Objective] To explore the stress response mechanism of Seriola aureovittata under acute hypoxic stress. [Method] S.aureovittata with the body mass of （621.13±63.29） g was placed in the aquaculture tank， the content of dissolved oxygen in the water was adjusted by drugs. The content of dissolved oxygen in the water was controlled within the range of （2.0±0.2） mg/L for acute hypoxic stress for 0 （control group）， 2， 4， and 6 hours， the changes of oxidative stress indices in the liver and muscle of S.aureovittata were analyzed. [Result] After acute hypoxia stress， total superoxide dismutase （T-SOD） activity in the liver of S.aureovittata reduced， which was significantly different from that before the stress （P<0.05）. Catalase （CAT） activity in S.aureovittata significantly  increased after acute hypoxic stress（P<0.05）. Total antioxidant capacity （T-AOC） showed a trend of first decline and then rise with the stress time. The activities of acid phosphatase （ACP） and alkaline phosphatase （AKP） showed an trend of first increase and then decrease. In the muscle of S.aureovittata， the total antioxidant capacity （T-AOC） significantly reduced after acute hypoxic stress （P<0.05）， while the total superoxide dismutase （T-SOD） activity significantly increased （P<0.05）. [Conclusion] Acute hypoxia stress would affect the antioxidant enzymes and phosphatase activities in the liver and muscle of S.aureovittata. During hypoxia stress process， S.aureovittata would activate the antioxidant defense in the body by regulating the activity of antioxidant enzymes， so as to protect the body from oxidative damage caused by hypoxia.

Key words Seriola aureovittata;Hypoxia stress;Antioxidant enzymes;Phosphatase;Stress response mechanism

基金项目 国家重点研发计划项目（2019YFD0901005）。

作者简介 曹新宇（1997—），男，辽宁大连人，硕士研究生，研究方向：水产养殖。通信作者，副教授，博士，从事水产养殖研究。

收稿日期 2021-06-22

溶解氧是鱼类生存环境中一个重要的环境因子，能够直接或间接影响鱼类的生存、生长发育和代谢[1-2]。近年来，受气候变化和人类活动等因素的影响，水体缺氧问题日益严重，对近岸地区海水养殖造成了巨大的经济损失[3]。研究发现，适宜的溶解氧含量可以促进鱼类的摄食、生长发育和繁殖，但低溶氧的水体会使鱼类正常的呼吸和生理代谢发生紊乱，机体产生大量的活性氧，诱导机体发生细胞凋亡、组织损伤和蛋白质降解等，最终造成氧化损伤[4-6]。为了降低活性氧对机体的损伤，生物体会启动氧化应激响应机制。在低氧环境下，鲫（Carassius auratus）肌肉与鳃组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、总抗氧化能力以及总蛋白质量浓度显著升高[7];军曹鱼（Rachycentron canadum）肝脏组织中碱性磷酸酶活性先下降后升高，酸性磷酸酶活性显著上升[8];西伯利亚鲟（Acipenser baerii）血清中丙二醛、总蛋白含量均呈先上升后下降的趋势[9];花鲈（Lateolabrax maculatus）鳃组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽-S-转移酶活性以及丙二醛含量均出现不同程度的升高[10]。

黄条鰤隶属鲈形目（Perciformes）鲹科（Carangidae）鰤属（Seriola），全球分布范围很广，在我国主要分布于渤海、黄海和东海，在东亚朝鲜半岛、日本、非洲南部、印度、南非海域、印度洋、澳大利亚和美国等均有分布[11]。黄条鰤具有生长速度快、个体大、肉味鲜美、营养丰富等特点，适合网箱养殖[12-13]，在国际商品鱼类消费市场上深受消费者的喜爱。近年来，只有部分地区开展了人工养殖，有关养殖黄条鰤生理生化方面的研究较少，国内尚未见到有关黄条鰤受低氧胁迫后抗氧化酶以及磷酸酶活性变化的研究报道。笔者以黄条鰤为试验材料，分析低氧胁迫下的鱼体肝脏和肌肉中的总超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性以及总抗氧化能力等指标的变化，旨在为进一步研究黄条鰤氧化应激和适应机制提供基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用鱼来自大连富谷食品有限公司同一批次繁育的鱼苗，选取外形完整无损伤、活力正常、体长（33.06±1.98）cm 、体质量（621.13±63.29）g 的试验用鱼。

1.2 试验设计

将27尾鱼随机平均分配，暂养在3个200 L（养殖水体约150 L）的水槽中，每日投喂饲料1次，每天早上换水，换水量为养殖水体的1/2。暂养期间水体中溶解氧含量为（7.36±0.25）mg/L，水温为（18.04±0.27）℃。为确定水体中的溶解氧含量，进行了预试验。通过向水体中添加亚硫酸钠来降低水体中的溶解氧含量，使溶解氧含量分别为1.0、2.0和2.5 mg/L。当溶解氧含量为1.0 mg/L时，30 min后黄条鰤就出现侧翻现象，而当溶解氧含量为2.0 mg/L时6 h后试验鱼仍未出现侧翻现象，最终将水体中溶解氧含量定为2.0 mg/L。正式试验前一天停止投喂。试验开始前，完成对照组的取样（每个水槽取3尾鱼），此时水体中的溶解氧含量为（7.06±0.38）mg/L。随后向水体中加入亚硫酸钠，待水体中的溶解氧含量降至2.0 mg/L左右时，调节空气的注入流量来控制水体中的溶解氧含量;分别在2、4和6 h进行鱼体样本取样，每个水槽取2尾，低氧胁迫期间水体中的溶解氧含量为（2.04±0.18）mg/L，水温为（18.16±0.14）℃。整个试验期间，每10 min使用多功能溶氧仪监测1次水体中的溶解氧含量。

1.3 样品采集与保存

将各个时间点的试验鱼体放入MS-222 的水溶液（200 mg/L）中快速麻醉，用滤纸擦净鱼体表面水分后，置于冰板上进行解剖。取鱼体肝脏和肌肉组织放入1.5 mL离心管中，经过液氮预冷后放置在-80 ℃ 冰箱中保存。

1.4 相关指标测定

测定黄条鰤肝脏和肌肉中总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）、酸性磷酸酶（ACP）、碱性磷酸酶（AKP）活性以及总抗氧化能力（T-AOC），所用试剂盒均购自南京建成生物工程有限公司，参照说明书进行检测。吸光度使用多功能酶标仪（SpectraMax i3x，USA）进行测定。

1.5 数据处理

利用 SPSS 18.0 统计软件对试验数据进行

单因素方差分析（One-way ANOVA），运用Duncan多重比较

进行差异显著性检验，P<0.05表示差异显著。试验数据均以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 过氧化氢酶（CAT）活性的变化

从图1可以看出，低氧胁迫后，黄条鰤肝脏中CAT活性在前2 h没有明显变化（P>0.05）;胁迫4 h CAT活性较0 h时显著升高（P<0.05）;胁迫6 hCAT活性达到最大值，与0 h时相比显著升高（P<0.05）。

2.2 总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性的变化

从图2可以看出，黄条鰤肝脏中T-SOD活性随着胁迫时间的增加而减低，胁迫4～6 h与0 h时相比显著降低（P<0.05）;在肌肉中，低氧胁迫2 h后T-SOD活性与0 h时相比显著升高（P<0.05），低氧胁迫6 h T-SOD活性达到最大值。