黄颡鱼和中华绒螯蟹胃肠道形态和功能对投饲的响应

摘要

胃肠道是行使消化吸收和防御功能的重要器官，胃肠道正常的结构和功能对经济水生动物的生长发育非常重要。黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)和中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是近年来迅速发展起来的养殖品种，然而未见关于这两种水生动物胃肠道形态及其对投饲的响应的文献报道。本试验首先观察了黄颡鱼和中华绒螯蟹胃肠道各段光镜组织学结构和黏膜上皮超微结构的特征；在此基础上研究了饥饿和恢复投喂后对胃肠道形态和功能的影响；最后考察了其肠道形态结构对不同水平的豆粕、花生粕、菜粕和棉粕的响应，以期为两种动物投饲技术和饲料配方技术的完善提供理论依据。
　　试验一：选取平均体质量为46g的黄颡鱼和48g的中华绒螯蟹，迅速处死后解剖，采用光镜、扫描电镜和透射电镜技术对其胃肠道进行组织学研究。结果表明：黄颡鱼胃肠道组织结构由内向外可分为黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层四层。胃黏膜皱褶成簇分布，胃小凹密集，无杯状细胞，胃腺复层排列。肠道分为前、中、后肠，黏膜上皮由吸收细胞和杯状细胞组成，黏膜下层不发达。皱襞数量由前至后逐渐减少，肌层逐渐变薄，杯状细胞数目逐渐变多。电镜下胃黏膜褶上还有次级皱褶，上皮细胞胞质中细胞器丰富。由前至后皱褶的锯齿状结构逐渐放缓至微小波浪形；胃肠道各段均有微绒毛覆盖。前肠细胞器最为丰富，中、后肠溶酶体丰富。杯状细胞凹陷成分泌孔，前中肠分泌孔周围有片状分泌物，后肠呈颗粒状。
　　中华绒螯蟹胃上皮细胞表面有几丁质层覆盖，结缔组织较为疏松，具有胃腺，肌层复杂。肠道分为中肠、肠球和后肠。中肠黏膜皱襞两侧平行且边缘平整，细胞游离面具有纹状缘而无几丁质覆盖。固有膜和黏膜下层均不明显。肠球具有中肠向后肠过渡的组织结构特征，外膜形成球状。后肠皱襞上有几丁质覆盖，无杯状细胞。电镜下，胃黏膜上皮细胞器较少，细胞表面有微绒毛及分泌物，纤毛成束聚集。中肠皱褶呈条状结构，细胞器最为丰富。肠球皱褶不多，后肠褶皱粗条状，表面具有纤毛，细胞胞质中含有大量分泌颗粒。
　　试验二：分析了短期饥饿和再投喂对平均体质量为42g的黄颡鱼和48g的中华绒螯蟹胃肠道形态和生理机能的影响。以饱食状态的试验动物为对照，分别在饥饿处理1、3、7d后以及恢复投喂1、3、7d后取样。结果表明：黄颡鱼饥饿期间内脏指数和肝胰脏指数显著小于对照组且持续降低，但恢复投喂后，均能在较短时间内恢复。饥饿使胃中 ACP活性显著减弱，SOD活性明显高于对照；前肠SOD显著减小；中肠ACP显著增强，T-AOC持续减小；后肠ACP活性显著增强。摄食后7d免疫能力均能恢复至正常或超出对照水平。饥饿期间胃中的胃蛋白酶显著降低，前肠在饥饿7d后脂肪酶显著增大，中肠脂肪酶在饥饿3d后显著大于对照组。恢复投喂后消化酶活性基本恢复正常状态。饥饿期间胃腺细胞逐渐消失，上皮细胞游离面受损，组织结构出现萎缩，最后皱褶完全破损；肠黏膜高度下降，数目减少，前中肠上皮微绒毛大面积缺失，上皮细胞中细胞器减少，固有层中淋巴细胞数量急剧增多，黏膜下层和肌层均增厚。再投喂后中、后肠恢复最快，胃及前肠相对较缓慢，但结构基本上恢复到对照组水平。
　　饥饿使蟹胃中 SOD活性显著减小；而肠道中 ACP、AKP、SOD活性显著增强；再投喂后各组织中部分免疫机能仍显著低于正常状态。饥饿期间中华绒螯蟹胃肠道淀粉酶活性不断下降，再投喂7d后仍显著低于正常水平。组织结构上，饥饿后胃黏膜上皮细胞逐渐融合，胞质病变，核缺失，最终黏膜皱襞间也融合；中肠皱襞不断相融，微绒毛慢慢萎缩至大面积缺失；后肠上皮细胞逐渐空泡化，且与结缔组织合为均质，腔面纤毛变短。此外肠上皮细胞中细胞器减少，线粒体肿胀，嵴断裂，细胞核凋亡。摄食7d后仍没有恢复正常状态。肝脏中几丁质合成酶与围食膜因子在饥饿期间的表达显著下调，而中肠中表达量则显著增加，再投喂后肝脏和中肠两种基因表达均高于正常水平。
　　试验三：以鱼粉为对照，研究了饲料中分别添加25%和50%的豆粕、花生粕、菜粕和棉粕这4种植物蛋白时黄颡鱼和中华绒螯蟹肠道形态结构的变化。试验鱼和蟹初始体重分别约为23g、8g，饲养8周。与对照组比，植物蛋白添加水平在25%时，豆粕组黄颡鱼的肠道组织结构没有明显变化；花生粕组肠黏膜上皮细胞之间界限不清晰。黏膜下层有所增厚，但未见淋巴细胞浸润。菜粕组和棉粕组肠道黏膜高度均显著下降，且棉粕组黏膜下层增厚，上皮内有淋巴细胞浸润，肌层也显著变薄。添加水平达到50%时，各试验组黄颡鱼中肠结构均产生明显变化。从蛋白质效率看，50%的豆粕组和棉籽粕组与对照组没有显著差异，而50%花生粕组和菜粕组与对照组差异显著。
　　与对照组相比，饲喂添加水平在25%的植物蛋白3周后，豆粕组中华绒螯蟹后肠上皮细胞界限模糊，细胞核出现部分缺失；棉粕组和花生粕组核上轻微空泡化，核排列些微杂乱，结缔组织空洞较多；菜粕组则整个黏膜上皮呈疏松状，损伤严重。8周后各组病理情况均有所加重，豆粕组几丁质层有所皱缩；棉粕组部分上皮不完整，存在的上皮层逐渐形成均质；花生粕组上皮细胞全部呈空泡状，结缔组织均质化；菜粕组结缔组织与上皮逐渐合为均质。添加水平达到50%时，各组在饲喂3周时后肠结构就产生明显变化。
　　上述结果表明：黄颡鱼和中华绒螯蟹胃肠道形态结构表现出与之食性相适应的特点。体质量为42g的黄颡鱼和48g的中华绒螯蟹能耐受7d的饥饿胁迫，且黄颡鱼在摄食7d后各项机能均能恢复正常，但中华绒螯蟹则需要更久的恢复时间。黄颡鱼和中华绒螯蟹肠道对饲料植物蛋白种类和添加量很敏感，4种植物蛋白选用时，花生粕、棉粕、菜粕的安全添加量应在25%以下，豆粕应在50%以下，适宜添加量有待深入研究。

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文献综述

第一部分 黄颡鱼胃肠道形态和功能对投饲的响应

试验一 黄颡鱼胃肠道的基本结构

试验二 短期饥饿及再投喂对黄颡鱼胃肠道形态和生理机能的影响

试验三 四种植物蛋白对黄颡鱼肠道形态结构的影响

第二部分 中华绒螯蟹胃肠道形态和功能对投饲的响应

试验一 中华绒螯蟹胃肠道的基本结构

试验二 短期饥饿及再投喂对中华绒螯蟹胃肠道形态和生理机能的影响

试验三 四种植物蛋白对中华绒螯蟹胃肠道形态结构的影响

全文结论

参考文献

攻读学位期间本人出版或公开发表的论著、论文

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