不同营养状态下南方鲇幼鱼大侧肌和心肌的适应性变化研究

摘要

本研究以暖水性、伏击摄食鱼类南方鲇幼鱼(Silurus meridionalis Chen)(96.07±7.75g,22.88±0.27cm)为实验对象,运用组织学、酶学、电镜技术等研究手段和方法,在25±0.5℃水温条件下,分别研究了饥饿不同时间(0d、16d、32d、64d)以及饥饿后恢复摄食(8h、16h、32h、48h、64h)后的心室相对质量(RVM);饥饿后大侧肌肌纤维结构;饥饿以及饥饿后恢复摄食64h心肌和大侧肌的Ca2+-ATP酶、乳酸脱氢酶(LDH)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、丙酮酸激酶(PK)等主要代谢酶活性。
　　 结果显示:南方鲇幼鱼RVM为0.122±0.017%,较其他鱼类偏小。摄食后RVM先升高后降低;饥饿后RVM变化不大(P＞0.05),但饥饿16d、32d后恢复摄食对心室相对质量影响显著(P＜0.05)。饥饿64d恢复摄食过程中各个时间点之间心室相对质量变化不明显(P＞0.05)。
　　 饥饿后心肌Ca2+-ATP酶活性下降,其中饥饿32d和饥饿64d酶活性显著下降(P＜0.05);饥饿16d后恢复摄食酶活性与对照组差异不显著,而饥饿32d、64d后恢复摄食后酶活性恢复不明显。饥饿后心肌LDH活性先降低后升高,饥饿16d、32d酶活性显著低于对照组(P＜0.05),饥饿64d酶活性和对照组之间没有显著差异(P＞0.05);饥饿16d恢复摄食64h心肌LDH活性恢复至对照组水平,而饥饿32d、64d恢复摄食LDH活性变化不大。饥饿后心肌PK和SDH酶活性先升高后降低,其中饥饿16d组和饥饿64d组和对照组没有显著差异,饥饿32d组酶活性显著高于对照组(P＞0.05):饥饿后恢复摄食64h后心肌的PK和sDH酶活性和对照组没有显著差异。
　　 南方鲇幼鱼红肌较少,主要位于侧线部位,肌纤维横截面积较小(180-420μm2),其SDH活性较高;白肌占大侧肌绝大部分体积,肌纤维横截面积较大(1200-4200μm2),其PK、LDH、Ca2+-ATP酶活性较高。红、白肌肌纤维排列紧密,在横切面上呈现出花样的镶嵌式图案,肌纤维内外围肌原纤维有规则地呈丝带拉长状,中间散布着较小呈多边形的肌原纤维。电镜下肌原纤维呈现出明显的明暗相间的横纹,三联体整齐的排列在Z线处。肌纤维内还含有大量的线粒体、糖原和肌质网,细胞核位于细胞边缘,肌细胞还有大量毛细血管和肌卫星细胞。饥饿后,南方鲇幼鱼大侧肌出现明显萎缩,肌细胞间隙增大。白肌肌纤维截面积显著减小,各组之间的差异均显著(P＜0.05)。红肌肌纤维横截面积除S16d和对照组没有显著差异外,S32d组和S64d组肌纤维横截面积均显著低于对照组(P＜0.05)。饥饿64d肌纤维内出现大量肌原纤维出现断裂,肌丝密度下降,肌质网出现肿胀;细胞核染色质减少、核仁消失;线粒体出现较大程度的肿胀,体积增大,内嵴断裂;细胞内糖原颗粒消失,肌膜不平滑,肌细胞间隙水肿增大等。
　　 饥饿16d、32d红肌Ca2+-ATP酶活性降低幅度不大,酶活性和对照组之间没有显著差异(P＞0.05),饥饿64d该酶活性显著降低(P＜0.05),饥饿64d后恢复摄食酶活性恢复不明显。饥饿后红肌LDH、PK活性变化不明显(P＞0.05),各恢复摄食组LDH和PK酶活性较对照组差异不大(P＞0.05);而红肌饥饿后SDH活性显著下降(P＜0.05),饥饿16d恢复摄食酶活性回升至饥饿前水平,而饥饿32d、64d后恢复摄食酶活性恢复不明显;饥饿后白肌Ca2+-ATP酶、LDH、PK活性均有不同程度的下降,其中前二者下降更为明显,在饥饿16d时Ca2+-ATP酶、LDH酶活性就显著下降(P＜0.05),饥饿64d时PK活性显著低于对照组(P＜0.05);饥饿16d白肌SDH活性变化不大,饥饿32d、64d酶活性显著下降(P＜0.05);饥饿16d后恢复摄食白肌各代谢酶活性与对照组水平差异不大,而饥饿32d,64d后恢复摄食酶活性恢复不明显(P＞0.05)。
　　 以上研究结果表明:南方鲇幼鱼对长时间的饥饿胁迫有较好的耐受能力,心肌生理功能和机体代谢状况密切相关。在面临饥饿胁迫和胁迫解除时,心脏能够迅速调节自身机能以供应机体养分。心脏生理功能在本研究设定的胁迫时间内并没有受到较大的影响。
　　 南方鲇幼鱼的大侧肌组织结构、超微结构与多数鱼类相似,肌纤维的花斑式镶嵌排列方式表明其正处于快速生长发育阶段。肌原纤维的特定排列方式(外层丝带状的肌原纤维排列十分紧密,中心的肌原纤维散布),红、白肌的分布和代谢特点与其生活习性相适应。饥饿后大侧肌结构变化显著,支持红、白肌主要代谢特点的代谢酶,如白肌的LDH活性,红肌的SDH活性显著下降,并且长时间饥饿(S64d)后恢复摄食对代谢酶活性恢复的贡献不大。这表明饥饿胁迫不仅可能影响到大侧肌生理功能,还可能影响到鱼肉品质,养殖时应注意饵料的及时供应。