甘氨酸和精氨酸對(duì)魚(yú)類抗缺氧能力的影響①

李 倩

(青海民族大學(xué)預(yù)科教育學(xué)院 青海西寧 810007)

捕撈作業(yè)、生存環(huán)境的改變以及水質(zhì)污染等應(yīng)激源，都會(huì)促使水產(chǎn)生物產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)。氨基酸能夠有效增強(qiáng)各種水產(chǎn)生物的抗應(yīng)激能力，有效降低水產(chǎn)養(yǎng)殖的風(fēng)險(xiǎn)與損失?，F(xiàn)階段，應(yīng)用氨基酸增強(qiáng)水產(chǎn)生物的抗應(yīng)激能力已經(jīng)成為重要的研究方向之一。有研究顯示，血液中的一氧化氮水平及其耐缺氧時(shí)間會(huì)受到L-精氨酸溶液濃度的影響。與空白組相比，L-精氨酸灌胃組處理的小白鼠常壓和減壓耐缺氧時(shí)間能夠有效延長(zhǎng)，表現(xiàn)出較為顯著的耐缺氧效果。而魚(yú)類使用精氨酸后抗缺氧方面的影響研究相對(duì)較少。

1 甘氨酸和精氨酸簡(jiǎn)述

甘氨酸又叫作氨基乙酸，屬于20個(gè)蛋白氨基酸分子中的一種，質(zhì)量最小。甘氨酸不是魚(yú)類必需的氨基酸，屬于中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)[1]。前人研究表明，處于游離狀態(tài)的甘氨酸能夠有效保護(hù)生物體細(xì)胞。甘氨酸能夠在很大程度上保護(hù)缺氧大鼠的心肌細(xì)胞，但其對(duì)魚(yú)類抗缺氧能力的影響研究卻相對(duì)較少[1]。

精氨酸屬于魚(yú)類不可或缺的一類氨基酸。在魚(yú)類生理與病理方面，氨基酸是非常重要的內(nèi)源性信息高活性分子(即一氧化氮)的單一供氮前體，其通過(guò)自身或一氧化氮能夠在很大程度上影響到生物機(jī)體的免疫系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)等[2]。

2 試驗(yàn)材料

魚(yú)類：試驗(yàn)魚(yú)類有3種，其中，草金魚(yú)體重1.5 g左右、體長(zhǎng)6.3 cm左右，圓尾斗魚(yú)體重量1.2 g左右、體長(zhǎng)5.6 cm左右，中華鳑鲏體重0.5 g左右、體長(zhǎng)3.5 cm左右。

藥品：A108220甘氨酸和A110749 L-精氨酸，均由北京市某醫(yī)藥試劑企業(yè)制備。

儀器：10 mL移液管、300 mL錐形瓶、溫度計(jì)、電子天平、洗耳球等。

缺氧水：把燒開(kāi)的自來(lái)水注滿容器，然后加蓋密封，等自然冷卻后獲得的水就是缺氧水[3]。

3 試驗(yàn)方法

3.1 甘氨酸對(duì)圓尾斗魚(yú)和中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

在300 mL錐形瓶?jī)?nèi)注滿已經(jīng)制備好的缺氧水，加入甘氨酸。其中，圓尾斗魚(yú)試驗(yàn)的甘氨酸濃度設(shè)0(CK)、4.01、5.33、6.64、7.96 和 9.27 μg/mL 計(jì)6個(gè)處理；中華鳑鲏試驗(yàn)的甘氨酸濃度設(shè)0(CK)、0.33、0.54、0.98、1.85、3.59 μg/mL共6個(gè)處理。每個(gè)錐形瓶中均放入10條魚(yú)。利用塑料膜將各個(gè)錐形瓶的瓶口密封，并確保瓶中無(wú)氣泡，然后將這些錐形瓶倒置在裝有一定水量的瓷盤(pán)內(nèi)。

在同一時(shí)間內(nèi)，對(duì)同一批魚(yú)先后重復(fù)操作上述試驗(yàn)3次。觀察各魚(yú)的死亡時(shí)間。分析不同濃度甘氨酸對(duì)圓尾斗魚(yú)和中華鳑鲏抗缺氧能力的影響。

3.2 精氨酸對(duì)草金魚(yú)和中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

在300 mL錐形瓶?jī)?nèi)注滿已經(jīng)制備好的缺氧水，加入精氨酸。其中，草金魚(yú)試驗(yàn)的精氨酸濃度設(shè)0(CK)、13.26、14.13、14.89、15.76和 16.63共 6個(gè)處理；中華鳑鲏試驗(yàn)的精氨酸濃度設(shè)0(CK)、8.93、9.79、10.65、11.52、12.39共6個(gè)處理。每個(gè)錐形瓶中均放入10條魚(yú)。利用塑料膜將各個(gè)錐形瓶的瓶口密封，并確保瓶中無(wú)氣泡，然后將這些錐形瓶倒置在裝有一定水量的瓷盤(pán)內(nèi)。

在同一時(shí)間內(nèi)，對(duì)同一批魚(yú)先后重復(fù)操作上述試驗(yàn)3次。觀察各條魚(yú)的死亡時(shí)間。分析不同濃度精氨酸對(duì)草金魚(yú)和中華鳑鲏抗缺氧能力的影響。

3.3 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示觀察到的相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用SPSS軟件來(lái)統(tǒng)計(jì)分析各組試驗(yàn)間存在的差異。存活時(shí)間延長(zhǎng)率(%)=(試驗(yàn)組平均存活時(shí)間-對(duì)照組平均存活時(shí)間)/對(duì)照組平均存活時(shí)間×100%。

4 結(jié)果與分析

4.1 甘氨酸對(duì)圓尾斗魚(yú)抗缺氧能力的影響

甘氨酸處理的圓尾斗魚(yú)存活時(shí)間均＞CK，存活時(shí)間提升率為3.78%～20.76%(表1)。表明使用不同濃度的甘氨酸均可以延長(zhǎng)圓尾斗魚(yú)缺氧存活的時(shí)間。本研究結(jié)果與陳競(jìng)等[2]的研究結(jié)果一致。其中，5.33、6.64、7.96 μg/mL濃度處理的存活時(shí)間提升率分別為19.77%、20.76%、16.89%，三者指標(biāo)值均明顯＞其他2個(gè)濃度處理，可以看出，甘氨酸使用濃度為5.33～7.96 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)圓尾斗魚(yú)的抗缺氧能力。

表1 甘氨酸濃度對(duì)圓尾斗魚(yú)抗缺氧能力的影響

4.2 甘氨酸對(duì)中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

甘氨酸處理的中華鳑鲏存活時(shí)間均＞CK，存活時(shí)間提升率為1.06%～19.23%(表2)。表明使用不同濃度的甘氨酸均可以延長(zhǎng)中華鳑鲏缺氧存活的時(shí)間。其中，0.98 μg/mL濃度處理的存活時(shí)間提升率最高，其次是0.54 μg/mL濃度處理(16.14%)，二者指標(biāo)值均明顯＞其他3個(gè)濃度處理，可以看出，甘氨酸使用濃度為0.54～0.986 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)中華鳑鲏的抗缺氧能力。

表2 甘氨酸濃度對(duì)中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

4.3 精氨酸對(duì)草金魚(yú)抗缺氧能力的影響

精氨酸處理的草金魚(yú)存活時(shí)間均＞CK，存活時(shí)間提升率為5.35%～30.03%(表3)。表明使用不同濃度的精氨酸均可以延長(zhǎng)草金魚(yú)缺氧存活的時(shí)間。其中，14.89 μg/mL濃度處理的存活時(shí)間提升率最高，其次是14.13 μg/mL濃度處理(28.04%)，二者指標(biāo)值均明顯＞其他3個(gè)濃度處理，可以看出，精氨酸使用濃度為14.13～14.89 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)草金魚(yú)的抗缺氧能力。

表3 精氨酸濃度對(duì)草金魚(yú)抗缺氧能力的影響

4.4 精氨酸對(duì)中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

精氨酸處理的中華鳑鲏存活時(shí)間均＞CK，存活時(shí)間提升率為4.06%～34.83%(表4)。表明使用不同濃度的精氨酸均可以延長(zhǎng)中華鳑鲏缺氧存活的時(shí)間。本研究結(jié)果與王斌等[2]的研究結(jié)果一致。其中，10.65 μg/mL濃度處理的存活時(shí)間提升率最高且指標(biāo)值均明顯＞其他濃度處理，處理的指標(biāo)值(16.89%～16.95%)也明顯較高，可以看出，精酸使用濃度為10.65 μg/mL時(shí)對(duì)增強(qiáng)中華鳑鲏的抗缺氧能力效果最好，使用濃度為8.93～9.79 μg/mL時(shí)效果很好[3]。

表4 精氨酸濃度對(duì)中華鳑鲏抗缺氧能力的影響

5 結(jié)束語(yǔ)

本研究結(jié)果表明，使用不同濃度的甘氨酸和精氨酸均能夠增強(qiáng)魚(yú)類的抗缺氧能力，但不同魚(yú)類對(duì)甘氨酸和精氨酸濃度的響應(yīng)不同。盡管甘氨酸和精氨酸在魚(yú)類抗缺氧方面的作用機(jī)制研究還相對(duì)不足，但在魚(yú)類等水產(chǎn)養(yǎng)殖的過(guò)程中，可根據(jù)魚(yú)類的具體生長(zhǎng)發(fā)育狀況，立足養(yǎng)殖水域的具體環(huán)境特點(diǎn)，適量使用甘氨酸和精氨酸，以促進(jìn)養(yǎng)殖魚(yú)類的健康生長(zhǎng)，進(jìn)而有效提高養(yǎng)殖效益。

本研究中甘氨酸使用濃度為5.33～7.96 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)圓尾斗魚(yú)的抗缺氧能力，使用濃度為0.54～0.986 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)中華鳑鲏的抗缺氧能力；精氨酸使用濃度為14.13～14.89 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)草金魚(yú)的抗缺氧能力，使用濃度為8.93～10.65 μg/mL時(shí)可以大大增強(qiáng)中華鳑鲏的抗缺氧能力。