刺參(Apostichopus japonicus Selenka)對亞硝酸氮脅迫的生理生態(tài)學(xué)響應(yīng)及其機制研究.pdf

1、在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖過程中，由于養(yǎng)殖技術(shù)低下、養(yǎng)殖管理不規(guī)范等，常可造成養(yǎng)殖水體中亞硝酸態(tài)氮的大量累積，從而嚴(yán)重影響?zhàn)B殖動物的正常生長、代謝和生存。本論文以刺參（Apostichopus japonicus Selenka）為研究對象，圍繞刺參生長和生理水平對于亞硝酸氮脅迫響應(yīng)，主要研究了刺參分別在急性和慢性亞硝酸氮脅迫下，生長、能量代謝、免疫應(yīng)答、熱休克蛋白70表達(dá)、同工酶譜的變化規(guī)律，并從生理生化和細(xì)胞水平兩方面，初步探討了刺參對亞硝酸氮

2、脅迫的應(yīng)答機制，其主要結(jié)果如下：
　　1.慢性亞硝酸氮脅迫對刺參生長、呼吸代謝及能量代謝關(guān)鍵酶活性的影響
　　在實驗室條件下，研究了不同亞硝酸氮濃度（1.95、3.52、6.25、10.94和19.54mg/L）慢性脅迫（30d）對刺參（濕重50.63±0.72g）生長、呼吸代謝及能量代謝酶活性的影響。實驗結(jié)果表明，不同濃度亞硝酸氮脅迫對刺參生長、呼吸代謝及不同組織（體腔液、體壁和肌肉束）的能量代謝酶，包括：己糖激酶（HK）

3、、丙酮酸激酶（PK）、乳酸脫氫酶（LDH）、琥珀酸脫氫酶（SDH）、蘋果酸脫氫酶（MDH）、葡萄糖（GLU）、乳酸（LD）、糖原（Glycogen）影響顯著。亞硝酸氮慢性脅迫對刺參生長影響顯著（P<0.05），刺參的特定生長率（SGR）隨亞硝酸氮脅迫濃度的增加而隨降低。實驗期間，不同亞硝氮濃度處理組刺參耗氧率隨著亞硝酸氮脅迫時間的延長呈先升高再降低的趨勢。當(dāng)亞硝酸氮脅迫12d時，刺參耗氧率達(dá)到最大值。在不同濃度亞硝酸氮脅迫下，刺參不同組

4、織HK、PK、LDH、SDH、MDH活性和及GLU含量基本呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，而LD和糖原含量基本呈先降低后升高的變化趨勢。
　　2.慢性亞硝酸氮脅迫對刺參免疫酶及熱休克蛋白70表達(dá)的影響
　　在實驗室條件下，研究了不同亞硝酸氮濃度（0.12、2.30、11.50和57.50mg/L）慢性脅迫對刺參（濕重48.96±0.88g）體壁非特異性免疫能力及熱休克蛋白（HSP70）表達(dá)的影響。結(jié)果表明，不同濃度亞硝酸氮脅迫對

5、刺參體壁酸性磷酸酶（ACP）、堿性磷酸酶（AKP）、溶菌酶（LSZ）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性以及總抗氧化能力（T-AOC）、微量丙二醛（MDA）含量和熱休克蛋白70表達(dá)量影響顯著。刺參在0.12-57.50mg/L濃度亞硝酸氮脅迫下，體壁中ACP、AKP、T-AOC以及LSZ活性均在脅迫初期顯著升高，到第20d時，57.50mg/L亞硝酸氮脅迫組刺參體壁中ACP、AKP、T-AOC及LSZ活性均顯著低于對照組

6、；低濃度亞硝酸氮（0.12和2.30mg/L）脅迫能夠顯著提高刺參體壁SOD、CAT的活性，而高濃度亞硝酸氮（11.50和57.50mg/L）脅迫則顯著抑制刺參體壁SOD和CAT的活性；刺參體壁中MDA含量隨亞硝酸氮脅迫濃度的升高而升高，且隨脅迫時間的延長在體壁中的積累量增大；刺參體壁中HSP70的表達(dá)量在亞硝酸氮脅迫初期迅速升高至最高，但隨脅迫時間的延長而降低并趨于穩(wěn)定，其最大表達(dá)量與亞硝酸氮濃度呈顯著相關(guān)關(guān)系。本研究表明，刺參在低于

7、2.30mg/L亞硝酸氮脅迫下，體內(nèi)非特異性免疫酶能主動發(fā)揮作用；但在較高濃度亞硝酸氮脅迫下，體內(nèi)非特異性免疫能力顯著下降；HSP70的表達(dá)量可以較好反映刺參受亞硝酸氮脅迫的程度。
　　3.急性亞硝酸氮脅迫對刺參免疫酶及熱休克蛋白表達(dá)的影響
　　在實驗室條件下，研究了不同亞硝酸氮濃度（79.43、128.82、208.93、338.84、549.54和891.25mg/L）急性脅迫對刺參（濕重48.96±0.88g）體壁非特

8、異性免疫能力及熱休克蛋白（HSP70）表達(dá)的影響。結(jié)果表明，不同濃度亞硝酸氮脅迫對刺參體壁酸性磷酸酶（ACP）、堿性磷酸酶（AKP）、溶菌酶（LSZ）、超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性以及總抗氧化能力（T-AOC）、微量丙二醛（MDA）含量和熱休克蛋白70表達(dá)量影響顯著。刺參在128.82-891.25mg/L濃度亞硝酸氮脅迫下，體壁中ACP、AKP、T-AOC以及LSZ活性均在脅迫初期顯著升高；79.43和128.8

9、2mg/L亞硝酸氮脅迫能夠顯著提高刺參體壁SOD、CAT的活性，而高于208.93mg/L亞硝酸氮脅迫則顯著抑制刺參體壁SOD和CAT的活性；刺參體壁中MDA含量隨亞硝酸氮脅迫濃度的升高而升高，且隨脅迫時間的延長在體壁中的積累量增大；刺參體壁中HSP70的表達(dá)量在亞硝酸氮脅迫初期迅速升高至最高，但隨脅迫時間的延長而降低并趨于穩(wěn)定，其最大表達(dá)量與亞硝酸氮濃度呈顯著相關(guān)關(guān)系。
　　4.亞硝酸氮脅迫對刺參不同組織幾種同工酶表達(dá)的影響

10、r>　　采用不連續(xù)的聚丙烯酰胺凝膠垂直板電泳法，對不同亞硝酸氮濃度急性和慢性脅迫刺參3種組織（體壁、呼吸樹、腸）的酯酶同工酶（EST）、蘋果酸脫氫酶同工酶（MDH）、超氧化物歧化酶同工酶（SOD）進(jìn)行了分析比較。結(jié)果表明：經(jīng)亞硝酸氮脅迫后，刺參體內(nèi)各組織的同工酶酶譜出現(xiàn)明顯的變化，在不同濃度和不同脅迫時間下存在顯著的差異，并具有明顯的組織差異性。經(jīng)檢測，不同的同工酶酶譜變化規(guī)律不同，刺參經(jīng)急、慢性亞硝酸氮急、慢性脅迫后，EST酶譜變化較