光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢酶和抗氧化酶活性的影响.pdf

年 月第 卷第 期中 国 渔 业 质 量 与 标 准 ：光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢酶和抗氧化酶活性的影响魏艳超，王燕妮，王伟，王文杰，顾鑫，张正，化文原，战钰（大连海洋大学 水产与生命学院，辽宁省北方鱼类应用生物学与增养殖重点实验室，辽宁 大连 丹东市宽甸满族自治县农业综合行政执法队，辽宁 丹东 ）摘要：以人工繁育的大泷六线鱼（）幼鱼为研究对象，设置 、共 个光周期实验组，通过为期 周的养殖试验，探讨不同光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢和抗氧化酶活性的影响。结果表明，除 外，大泷六线鱼幼鱼在实验条件中存活良好，存活率均大于 。平均体质量增长率、平均体长增长率和饵料转化率在 光周期下达到最大值，与 处理组差异不显著（）。代谢酶除甘油三酯外，其余代谢酶在 和 光周期条件下活性较高，且差异不显著（）。随着光照时间的延长，超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛的活性呈先降低后升高的趋势，并在 光周期下达到最低值，且均与 处理组差异不显著（）。综上，大泷六线鱼幼鱼适宜生长的光周期为 和 。中国渔业质量与标准，（）：关键词：大泷六线鱼；光周期；生长；脂代谢酶；抗氧化酶中图分类号：文献标志码：文章编号：（）收稿日期：；接收日期：基金项目：辽宁省科技重大专项计划项目（）；年辽宁省海洋经济发展专项第一作者：魏艳超（），男，硕士研究生，研究方向为水产养殖，：通信作者：王伟，教授，研究方向为水产养殖，：光照时间在鱼类的生长、发育、繁殖过程中起着重要作用，其直接或间接作用于内分泌系统，从而对鱼类生长发育产生影响。研究表明，光周期对鱼类的摄食、行为、生长具有重要影响，如克氏双锯鱼（）仔鱼发育速率随光照时间的延长而加快，在光周期 时达到最大值 ，但光周期的变化并不会对庸鲽（）的生长产生显著影响 。因此，光周期对鱼类的影响具有种属特异性，不同鱼类对光周期的变化所表现的生长性状差异显著。合理的光周期会促进鱼类的生长发育，提高饵料转化率，加快鱼类代谢过程。目前，利用光周期的生物效应使鱼类生长速率提高已在生产上广泛应用 。因此，开展光周期对鱼类生长、脂代谢和抗氧化酶活性影响的研究，有助于了解鱼类对光周期的适应性，从而指导生产实践。大泷六线鱼（）又名欧氏六线鱼，俗称黄鱼，隶属于?形目（）、六线鱼科（）、六线鱼属（）。大泷六线鱼属冷温性近海底层鱼类，在中国黄、渤海以及日本、朝鲜和俄罗斯远东诸海都有分布，主要分布于中国山东和辽宁等地的近海多岩礁海区。该鱼耐低温，肉质细嫩，肉味鲜美，素有“北方石斑”之称，已被列为名贵海水养殖对象，经济价值较高。基于大泷六线鱼的营养价值及经济价值，如何高效、健康的养殖大泷六线鱼成为国内外养殖人员与研究人员共同关注的热点。目前国内关于大泷六线鱼的报道较多，主要集中于形态学研究 、生物学 、行为学 和遗传学 这几个方面，但对其光周期适应性的研究鲜见报道。本研究通过分析不同光周期条件下大泷六线鱼幼鱼生长、存活、代谢酶、抗氧化酶活性，探究不同光周期对大泷六线鱼幼鱼的影响，以期为大泷六线鱼的养殖、人工繁育及其生态学研究提供理论基础。材料和方法 实验材料实验用鱼为人工繁育的大泷六线鱼幼鱼，规格为体质量（）、体长（）的健康幼鱼。在幼鱼培育阶段至实验前，光周期条件为自第 期魏艳超，等：光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢酶和抗氧化酶活性的影响然光周期。实验前在 白色塑料箱中暂养一周，以保证其对新环境的适应，养殖期间采用海水鱼苗专用配合饲料进行投喂，每天 次，观察到幼鱼明显饱腹不进食且无残饵为止，记录投喂的饵料质量，日投喂量为鱼体质量的 。主要试剂与设备 个 白色塑料箱、遮光布、日光灯（，奥维光照明有限公司）；数字照度计（，日本东京光电）；定时插座转换器（，杭州智咖电子有限公司）；海水鱼苗专用配合饲料（山东烟台升索饲料有限公司，配方见表 ）。甘油三酯、总胆固醇、丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛的活性均采用南京建成生物工程研究所的试剂盒进行测定。表 海水鱼苗专用配合饲料配方 粗蛋白 粗脂肪 粗灰分 粗纤维 钙 总磷 水分 赖氨酸 实验设计实验设置 组光周期，分别为 、和 。全黑实验组的光照强度为 ，、和全光照实验组采用 日光灯提供光照，调节灯与水面的高度，使光强稳定在 。塑料箱外围用遮光布包裹，防止自然光及其他实验组光照对其产生影响。实验开始时，将实验鱼随机均等分至各处理组中，每个处理组 个平行，每个平行放 尾鱼，实验周期周。不同光周期条件由定时插座转换器进行调控。养殖用水每天上午更换 次，每次换水量 ，换水前调整水温为试验水温，同时吸出槽底的残饵和粪便。试验用水为自然海水（盐度 ），水温为（），值为（），溶解氧保持在 。样品采集实验结束后，停食 ，统计各组实验鱼的数量，计算存活率。对实验鱼进行体长与体质量的测定，然后进行麻醉处理，采用肝素钠溶液润洗后的 无菌针管抽取血液，装于 离心管中，在、离心 ，取上清液保存于 冰箱中待测；然后移至冰盘上快速解剖，取出肝脏，用生理盐水冲洗干净，滤纸吸干，盛装于 离心管中，准确称量一定质量的组织样品，按照质量 体积（）的比例加入生理盐水（），研磨匀浆，、离心 ，取上清液保存于 冰箱中待测。测定方法根据下列公式进行平均体质量增长率、平均体长增长率、存活率、饵料转化率的计算。甘油三酯、总胆固醇、丙酮酸激酶、乳酸脱氢酶和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛的活性检测均采用试剂盒进行测定；组织总蛋白含量采用考马司亮蓝法进行检测。各项生长指标按下式计算：（）式（）（）式（）（）式（）（）式（）式（）中 为平均体质量增长率，；为平均终末体质量，；为平均初始体质量，。式（）中 为平均体长增长率，；为平均终末体长，；平均初始体长，。式（）中 为存活率，；为最终存活鱼尾数，尾；为初始鱼尾数，尾。式（）中 为饵料转化率，；为消耗的饵料总重，。数据统计分析所有统计数据均以平均值 标准差表示，实验数据采用 进行单因素 方差分析，并用 （）进行多重比较分析，为显著性差异，所有图表通过 绘制。结果与分析 光周期对大泷六线鱼幼鱼生长的影响不同光周期下大泷六线鱼幼鱼在实验前后生长情况如表 所示，由表中数据可知，各组幼鱼在实验前体长、体质量无明显差异（），处理组实验后体长、体质量显著高于其余各组（中 国 渔 业 质 量 与 标 准 年 ）。不同光周期下大泷六线鱼幼鱼的存活率、体质量特定生长率、体长特定生长率的变化对比如图 所示，由图可知，处理组存活率显著低于其余各组（），而 、和 、无显著差异。处理组的平均体质量增长率显著高于其余各组（），和 的平均体长增长率显著高于其他各组（），的平均体长增长率显著低于其他各组（）。不同光周期下大泷六线鱼幼鱼的饵料转化率如图 所示。由图可知，不同光周期下大泷六线鱼幼鱼的饵料转化率均超过 ，处理组的饵料转化率显著高于 、和 处理组（），与 处理组间差异不显著。表 不同光周期下培育的大泷六线鱼幼鱼生长情况 变量 光周期处理组 实验前体质量 实验前体长 实验后体质量 实验后体长 注：不同字母表示不同处理组间差异显著（）图 不同光周期下大泷六线鱼幼鱼的生长指标情况比较注：为存活率；为平均体质量增长率；为平均体长增长率。生长指标中不同字母表示不同处理组间差异显著（）。：；（）光周期对大泷六线鱼幼鱼脂代谢酶的影响不同光周期下大泷六线鱼幼鱼血清甘油三酯（）、总胆固醇（）及肝脏丙酮酸激酶（）、乳酸脱氢酶（）活性如表 所示。血清中 活性在 处理组中最高，但不显著；在 处理组活性显著高于 、和 处理组（），但与 处理组差异不显著。肝脏中 与 活性在 和 处理组中差异均不显著，其中 处理组中 活性 显 著 低 于 其 余 各 组（），、处理组中 活性显著高于 处理组（）。图 不同光周期下大泷六线鱼饵料转化率的比较注：饵料转化率中不同字母表示不同处理组间差异显著（）。：（）第 期魏艳超，等：光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢酶和抗氧化酶活性的影响表 不同光周期下血清、肝脏代谢酶活性的影响 光周期 血清代谢 肝脏代谢 （）（）（）（）注：不同光周期下血清、肝脏代谢酶活性中不同字母表示不同处理组间差异显著。光周期对大泷六线鱼幼鱼抗氧化酶的影响不同光周期下大泷六线鱼幼鱼血清及肝脏超氧化物歧化酶（）、过氧化氢酶（）和丙二醛（）的活性如表 所示。由表可知，血清中 处理组 、活性均显著高于其余各组（），、处理组中 活性显著低于其余各组，活性各组差异不显著。肝脏中 处理组 活性显著低于 、处理组（），处理组中 活性显著高于其余各组（），处理组中 活性显著低于其余各组（）。表 不同光周期下血清、肝脏抗氧化酶活性的影响 光周期 血清抗氧化酶 肝脏抗氧化酶 （）（）（）（）（）（）注：不同光周期下血清、肝脏抗氧化酶活性中不同字母表示不同处理组间差异显著。讨论 不同光周期对大泷六线鱼幼鱼生长及摄食的影响光周期可以刺激生物体内节律调节系统和外界环境保持一致 ，从而维持鱼类正常的生理过程及发育阶段；也有相关研究表明，光照对水生生物的影响是通过动物的视觉器官和中枢神经系统来刺激动物的分泌器官，特别是脑垂体的活动 ，如适当延长光照时间可促进鱼类生长激素分泌，进而促进鱼的生长 。目前，光周期对鱼类早期生长发育的影响已有许多报道，结果均表明适宜的光周期对鱼类早期生长发育有促进作用 ；如适当地延长光照时间对尖吻鲈（）的生长和摄食量均有显著的促进作用 。本研究结果表明，处理组存活率显著低于其余各组（），表明全黑暗条件下不适于大泷六线鱼幼鱼的存活与生长，由于幼鱼是视觉性摄食者，没有光照就不能产生视觉反应 ，所以全黑实验组中的大泷六线鱼幼鱼可能由于缺少光照而不能进行有效的捕食行为，最终影响其存活率。生长指标中，、处理组的平均体长增长率显著高于其余各组（），而 的平均体长增长率显著低于其他各组，原因可能是幼鱼体型较小，测量时操作失误造成，此外 处理组平均体长增长率也显著低于 和 ，表明适当延长光照时间对大泷六线鱼幼鱼的生长起促进作用，但过长的光照时间对大泷六线鱼幼鱼的生长中 国 渔 业 质 量 与 标 准 年有抑制作用，这与赵年桦等 发现塔里木裂腹鱼（）在光周期 条件下的体长增长率和特定生长率达到最大值，而 条件下各指标均下降的研究结果相同；处理组的平均体质量增长率显著高于其余各组，表明 为大泷六线鱼幼鱼生长的适宜光周期，即在生产中适当延长光照时间能促进大泷六线鱼幼鱼的生长，这与陈文银 研究的适当延长光照时间可促进黄金鲈（）的生长结果一致。但光周期对大泷六线鱼幼鱼生长的影响机制还需进一步探究。研究表明，光周期对水生动物的摄食有重要影响。有研究表明饵料转化效率与细胞代谢二者之间的相关性非常高，细胞代谢速率升高会导致饵料转化效率提升 。等 发现当周围环境最适时，幼鱼的代谢速率和饵料中营养物质的利用率也会大幅度提升。本研究中，处理组的饵料转化率显著高于其余各组（），与 处理组间差异不显著，且随着光照时间的延长和缩短，饵料转化率均呈下降趋势，这与罗非鱼（）、点 带 石 斑 鱼（）的研究结果存在差异，可能的原因是过长和过短的光照时间等不适宜的环境因子减慢了大泷六线鱼幼鱼的细胞代谢率 ，导致饵料转化效率以及营养物质的利用率降低。不同光周期对大泷六线鱼幼鱼脂代谢酶活性的影响血脂指标能反映机体脂肪代谢的状况，血清 和 水平受到机体中的蛋白源物质和脂类物质的共同影响 ，在机体内对于供应和储存能量有十分重要的作用 ，相关研究表明，延长光照时间能够增强对虾机体的有氧代谢活动 ，适当的延长光照时间对鱼类新陈代谢也有一定的促进作用。本研究中，血清中 、活性均呈先升高后降低的趋势，活性在各组间差异不显著（），活性在 和 处理组中较高，且差异不显著（），分析其原因可能是在非适宜光周期条件下，糖代谢途径不能满足机体对能量的需求，鱼体内蛋白物质与脂类物质消耗加快，和 被用于机体供能以满足对能量的需求。主要存在心肌细胞中，在医学上将 和 并称为“心肌酶”，其活性大小是检测机体内无氧代谢的指标之一，而作为重要的糖酵解调控酶，稳定的 活性对于维持能量流动至关重要，有利于鱼类能够适应不同的外界环境 。本实验中，肝脏中 与 活性在 和 处理组中达到最大值，且无显著性差异（），而 处理组中活性较低，表明适当延长光照时间，能在一定程度上促进大泷六线鱼幼鱼的代谢过程，较高的 活性也一定程度上保证了机体对能量的需求，这与费凡 的研究蓝光光周期对凡纳滨对虾（）肝胰腺中代谢关键酶活性的影响相符合。处理组 活性显著低于其余各组，处理组 活性也显著低于其余各组（），结果表明持续的光照和黑暗等不利环境降低了细胞代谢速率，相关代谢酶活性显著降低，这与 等 的研究发现 和 条件下代谢酶活性显著低于对照组的结果一致。不同光周期对大泷六线鱼幼鱼抗氧化酶活性的影响环境和生理胁迫可能促使生物机体产生应激反应，进而导致机体的免疫防御能力和抗病力下降 。、是机体内重要的抗氧化酶，对清除氧化胁迫 过 程 中 产 生 的 活 性 氧 自 由 基 起 着 决 定 性 作用 。含量是反映机体抗氧化潜在能力的重要参数，可以反映机体脂质过氧化速率和强度，也能间接反映组织过氧化损伤程度 。例如，中国水螅（）随着光照时间的增加，中国水螅体内的 和 活性整体都呈明显下降趋势 ；红罗非鱼（）和 含量在长时间光照（）下也显著高于对照组 。本实验中，血清抗氧化酶中 、活性随光照时间的延长呈先下降后上升的趋势，活性呈上升趋势，但除 处理组外，其余各组差异不显著，结果与 结果一致，但与陈磊磊等 对中国水螅的研究结果相比有差异。这表明鱼类作为水生脊椎动物，其生理代谢机制更为复杂，与其他水生生物相比，在长时间光照条件下其体内抗氧化酶活性的调节存在一定差异。脊椎动物的肝脏是新陈代谢和氧气消耗的主要场所，其中的抗氧化酶含量较高 ，肝脏中 的变化最能代表机体抗氧化防御的变化特征 。本研究中，处理组中肝脏 、活性显著低于其余各组，且随着光照时间的延长酶活性先降低后升高，活性在 处理组中达到最大值，且显著高于其余各组，这与血清抗氧化酶活结果一致。第 期魏艳超，等：光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢酶和抗氧化酶活性的影响 活性在各组间差异不显著。研究表明，鱼体在受到环境胁迫时，加速了机体的新陈代谢，产生了较多的活性氧自由基，为避免和减少细胞损伤，鱼体会增加抗氧化酶的活性以有效消除活性氧 。本研究结果中，随着光照时间的延长和缩短，大泷六线鱼幼鱼肝脏中 、和 活性均增强，这说明过长或过短的光照时间都会对鱼体产生相应的影响，具体机制还有待研究。结论综上所述，本研究中 种光周期对大泷六线鱼幼鱼生长、脂代谢和抗氧化酶活性均产生了不同程度的影响。在 和 光周期条件下，大泷六线鱼幼鱼的生长、脂代谢和抗氧化酶活性达到较适宜水平。因此，建议在实际生产中适当将光照时间延长至 ，延长其摄食时间，加快体内脂代谢进程，促进大泷六线鱼的生长，在大泷六线鱼产业的可持续发展和实际生产中具有重要意义。参考文献：叶乐，胡静，王雨，等 光周期和光照强度对克氏双锯鱼仔鱼存活、生长和发育的影响 琼州学院学报，（）：，（），（?）：陈文银 光周期对黄金鲈鱼生长的影响 上海水产大学学报，（）：高凤祥，潘雷，胡发文，等 大泷六线鱼的外形特征与消化系统结构 渔业科学进展，（）：胡发文，郭文，潘雷，等 大泷六线鱼仔稚幼鱼形态发育与生长特性 渔业科学进展，（）：孙诗萌，安百胜，蔡明城，等 大泷六线鱼不同群体的形态差异分析 水产学杂志，（）：纪东平，卞晓东，宋娜，等 荣成俚岛大泷六线鱼摄食生态研究 水产学报，（）：张硕，孙满昌，陈勇 人工鱼礁模型对大泷六线鱼和许氏平?幼鱼个体的诱集效果 大连水产学院学报，（）：刘奇大泷六线鱼（）生物学特征与遗传多样性研究 青岛：中国海洋大学，李莹，王伟，孟凡平，等 利用线粒体 控制区部分序列分析不同地理群体大泷六线鱼遗传多样性 海洋科学，（）：王连顺大泷六线鱼繁殖内分泌生理功能及 基因部分序列的克隆 青岛：中国海洋大学，祝斐，张志勇，徐献明，等 光周期对松江鲈鱼生长和性腺发育影响的初步研究 海洋科学，（）：扬世光，李学勇 有色光源在水生生物生长中的作用和影响 照明工程学报，（）：，（），（）：，（），（?）：，（：）（），（）：王萍，桂福坤，吴常文，等 光照对眼斑拟石首鱼行为和摄食的影响 南方水产，（）：赵年桦，赵贺，强壮，等 水温、光周期和光照强度对塔里木裂腹鱼幼鱼存活、摄食和生长的影响及其盐碱耐受能力研究 南方水产科学，（）：袁章琴，谭支良，曾军英，等饲料转换效率与细胞能量代谢 华北农学报，（）：，（），（）：唐瞻杨，张旭，罗永巨，等 不同光周期条件对罗非鱼生长及性腺发育的影响 南方农业学报，（）：逯尚尉不同饵料、密度和光周期对点带石斑鱼（）幼鱼的影响 南京：南京农业大学，袁章琴，谭支良，曾军英，等 饲料转换效率与细胞能量代谢 华北农学报，（）：，（）：中 国 渔 业 质 量 与 标 准 年 ，费凡 光环境对凡纳滨对虾生长特性、生理参数的影响及相关作用机制的初步解析 大连：大连海洋大学，高权新，谢明媚，彭士明等 急性温度胁迫对银鲳幼鱼代谢酶、离子酶活性及血清离子浓度的影响 南方水产科学，（）：，（）：刘永士，施永海，张根玉，等 菊黄东方仔稚鱼生长及其消化酶与抗氧化酶活性 浙江大学学报（农业与生命科学版），（）：，：，（）：，（）：魏艳红冬眠不同时期达乌尔黄鼠不同组织氧化应激水平和抗氧化防御机制的比较研究 西安：西北大学，陈磊磊，刘敏，张行，等 光周期对中国水螅种群增长、无性出芽生殖及抗氧化酶活性的影响 激光生物学报，（）：光照对红罗非鱼体色、生长、抗氧化酶和血液生化指标的影响 南京：南京农业大学，（）：，：，：郭黎，马爱军，王新安，等 盐度和温度对大菱鲆幼鱼抗氧化酶活性的影响 大连海洋大学学报，（）：，（，；，）：，（），（），（），（）：；：，：（责任编辑：杨臻）