馬蘇大麻哈魚幼魚消化系統形態學和組織學觀察

李培倫，王繼隆，唐富江，魯萬橋，劉偉

（中國水產科學研究院黑龍江水產研究所，黑龍江省冷水性魚類種質資源及增養殖重點開放實驗室，黑龍江 哈爾濱 150070）

魚類攝取水體中的食物，經過消化系統一系列復雜的物理、化學活動，使食物變成簡單易吸收的營養物質，促進魚體的生長、發育和繁殖[1，2]。魚類消化系統主要分為消化道和消化腺，消化道包含口咽腔、食道、胃、腸道等，而消化腺則由胃腺、腸腺、肝臟等器官組成，各個組成部分的形態特征直接關系到魚類攝取食物的種類及大小。目前，已研究了大鱗大麻哈魚Oncorhynchus tshawytscha[3]、鰱Hypophthalmichthys molitrix[4]、哲羅鮭Hucho taimen[5]和西昌華吸鰍Sinogastromyzon sichangensis[6]等各種魚類的消化系統形態學和組織學。了解不同魚類消化系統的外部形態及各組織器官的微生理結構特征，已成為探索魚類消化生理機制的重要方法之一。

馬蘇大麻哈魚Oncorhynchus masou 俗稱齊孟魚、孟蘇大麻哈魚、櫻鱒等，主要分布于亞洲沿岸，包含朝鮮、韓國、日本及俄羅斯遠東地區的勘察加半島一帶，中國境內僅分布于圖們江和綏芬河水域[7,8]。馬蘇大麻哈魚在淡水生活期間分化為入海生活的降海型和終生生活在淡水河流中的陸封型[9,10]。20 世紀70 年代以后，中國境內馬蘇大麻哈魚的年捕撈量由幾十萬尾急劇下降至200～300 尾，為維持其種群延續，陸續在其原始棲息水域開展了增殖放流活動[8]。目前有關馬蘇大麻哈魚的研究主要集中在種群分布[11]、幼魚生長特征[12]、年齡結構[13]、肌肉營養成分[14]等方面，而有關該魚消化系統組織形態學的研究未見報道。本文系統研究了馬蘇大麻哈魚幼魚消化系統的形態和組織結構，以豐富該魚消化系統生理學內容，為該魚的人工養殖及飼料開發提供了參考。

1 材料和方法

1.1 材料

試驗用馬蘇大麻哈魚來自中國水產科學研究院黑龍江水產研究所養殖車間，挑選生長狀況良好，叉長為（9.70±0.53）cm，體質量為（11.30±0.86）g 的6 尾個體。采樣前試驗用馬蘇大麻哈魚停食24 h，用MS-222 麻醉，解剖取出消化道及肝臟，拍照后，分別置于Bouin's 液中固定24 h 后，將各部分組織分開，再固定24 h，最終保存于75%酒精中。此外，還測量了馬蘇大麻哈魚形態學指標，將魚上頜、下頜分開，用數碼相機拍照并保存。

1.2 方法

馬蘇大麻哈魚消化道及肝臟組織經過80%～100%梯度酒精脫水，二甲苯透明，常規石蠟包埋后用SLEE 切片機切片，厚度為6 μm，經蘇木精-伊紅（HE）染色，中性樹膠封片保存。用Carl Zeiss 光學顯微鏡觀察，SZSS 2000 系統拍照測量。

2 結果與分析

2.1 消化系統形態學特征

馬蘇大麻哈魚幼魚口裂較大（圖1-1），口咽腔較寬闊，上頜較寬，下頜較窄，閉口時上頜可將下頜部分包裹（圖1-2、1-3）。魚體較小，上下頜未出現明顯的齒，舌位于下頜，接近唇部，舌短而尖，呈三角狀。咽部和上下頜部分均具有明顯的白色凸起，為咽骨齒（圖1-2、1-3）。口咽腔之后為短而粗的食道。肝臟覆蓋于部分食道及胃的賁門部，不分葉，外部圓潤平滑，呈淡紅褐色。胃呈現明顯的“V”型，胃體部與幽門部內側布滿密集的幽門盲囊；幽門盲囊為圓柱狀，長而細。幽門部后為腸道，腸道細長，腸前端少部分含有幽門盲囊，后端較長無幽門盲囊（圖1-4、1-5）。

圖1 馬蘇大麻哈魚幼魚消化系統形態學觀察Fig.1 Morphology of the digestive system in juvenile masu salmon Oncorhynchus masou

2.2 消化系統組織學觀察

2.2.1 食道

馬蘇大麻哈魚食道連接口咽腔和胃部，較短且粗厚。組織學觀察顯示，食道由黏膜層、黏膜下層、肌肉層及漿膜層4 部分組成，內部具有6～9 個連續的黏膜褶皺凸起，每個褶皺凸起具有若干分支（圖2-1）。漿膜層在食道最外側，較薄，主要由結締組織和間皮細胞構成，厚度約為（13.20±3.30）μm。食道組織中肌肉層發達、較厚，約（480.32±117.19）μm，為橫紋肌，內外部環肌分布均勻且連續，無斷裂層（圖2-2）。黏膜下層主要由結締組織構成，較疏松，與肌肉層之間界限明顯，厚薄不均一，黏膜褶皺凸起部位較厚，其余部分較均一。黏膜下層厚度約為（212.62±67.79）μm（圖2-2）。黏膜層由多層細胞構成，黏膜褶皺較長，有分支，黏膜層外側具有排列緊密的單層柱狀上皮細胞，較粗，細胞核位于基底，染色較深，細胞質為空泡狀，在單層柱狀上皮細胞間有少量的杯狀細胞（圖2-3）。黏膜層厚度約為（313.18±40.90）μm。

2.2.2 胃

馬蘇大麻哈魚的胃明顯比食道膨脹變粗，主要由賁門部、胃體部、幽門部及幽門盲囊4 部分組成。整個胃部組織由內向外由黏膜層、黏膜下層、肌肉層和漿膜層組成。胃組織中黏膜層向胃腔內部伸出密集的黏膜褶皺。組織學結果顯示，賁門部黏膜層黏膜褶皺分支較少，呈柱狀，排列較整齊，厚薄均一（圖2-4、2-5、2-6）；胃體部上黏膜褶皺凸起較大，分支較多，彎曲呈樹枝狀（圖2-7、2-8）；幽門部黏膜褶皺凸起呈柱狀，排列較疏松（圖2-9、2-10）。幽門盲囊獨立于胃組織外部，呈圓柱棒狀，內部有7～11 個黏膜褶皺凸起，排列較疏松，與幽門部相似（圖2-11、2-12）。胃組織黏膜層外部整齊而緊密地排列著柱狀上皮細胞，柱狀上皮細胞的細胞核染色較深，位于細胞底部，其中賁門部和胃體部黏膜層柱狀上皮細胞間有少量杯狀細胞。賁門部黏膜層較薄，厚約（55.5±6.86）μm，而胃體部、幽門部和幽門盲囊黏膜層較厚，分別為（145.32±17.34）μm、（160.14±46.64）μm 和（133.43±41.46）μm。黏膜下層直接與黏膜層相連，主要是較薄且排列疏松的結締組織，其中賁門部厚度約（49.56±11.23）μm、胃體部厚度約（32.07±3.83）μm、幽門部厚度約（19.94±6.50）μm、幽門盲囊厚度約（10.79±2.46）μm。賁門部、幽門部及幽門盲囊部肌肉層排列較疏松，均為橫紋肌，其厚度分別為（139.39±13.64）μm、（24.36±4.90）μm 和（3.07±0.51）μm。胃賁門部、胃體部、幽門部及幽門盲囊的漿膜層較薄，分別為（5.11±1.11）μm、（4.31±0.51）μm、（3.17±1.32）μm 和（1.03±0.75）μm。

2.2.3 腸道

馬蘇大麻哈魚的腸道平直、較細、無彎曲；在靠近胃幽門部的部位，腸道上面有幽門盲囊（圖2-13），后端表面平整光滑且無幽門盲囊（圖2-15）。腸道同食道、胃等組織結構相似，均由黏膜層、黏膜下層、肌肉層和漿膜層等部分組成。腸道前端、后端的漿膜層和肌肉層較薄，分別厚約（3.55±0.35）μm和（12.97±1.39）μm。腸道肌肉層為橫紋肌，前端[約（42.71±12.33）μm]比后端厚[約（15.61±2.66）μm]。黏膜層褶皺向內凸呈圓柱狀，排列較疏松，黏膜層上皮由排列緊密的柱狀上皮細胞構成，其上分布著大量杯狀細胞（圖2-14、2-16），腸道前端黏膜層厚約（244.31±39.45）μm，后端約（141.11±20.27）μm。

2.2.4 肝臟

由圖2-17 可知，馬蘇大麻哈魚肝臟組織結構清晰，結締組織較少，肝小葉的界限不明顯。肝細胞體積較大，呈圓形或橢圓形，細胞核較大，呈圓球，染色較深，位于肝細胞中央，部分肝細胞出現雙核現象。肝細胞多排成單列或雙列，以中央靜脈為中心向四周呈放射狀排列形成一個個肝板結構，肝板之間縫隙為肝血竇。肝組織門管區明顯，小葉間膽管結構較清晰，呈規則的圓形，膽管內部由單層的近立方形細胞構成，管徑較小（圖2-17）。肝組織中血管結構明顯，呈圓形或長橢圓形，內含少量的紅細胞（圖2-18）。

圖2 馬蘇大麻哈魚幼魚消化系統組織學觀察Fig.2 Histology of the digestive system in juvenile masu salmon O.masou

3 討論

3.1 消化系統形態與攝食習性的關系

依所食的食物類型，魚類的攝食習性一般可分為肉食性、草食性、雜食性等。在長期進化過程中，不同攝食習性的魚類形成其獨特的消化系統，相同攝食習性的不同物種的消化系統亦有差異[2]。整體來講，不同攝食習性魚類的消化系統組成雖存在差異，但均能滿足該物種的正常攝食生長[16]。馬蘇大麻哈魚為典型肉食性魚類，口裂大，幼魚具有明顯的咽骨齒，而成魚具有發達的舌齒和頜齒，適合攝食各類餌料生物，如魚類、水生昆蟲、底棲動物、甲殼類和魚卵等[8,15]。食道短粗，食物在此停留時間較短，發達的肌肉層使其具備較強的伸縮性，利于食物的吞咽。胃呈“V”型，容量較大，明顯地區分為賁門部、胃體部和幽門部，這與條石鯛Oplegnathus fasciatus[17]、太門哲羅鮭Hucho taimen[18]、秦嶺細鱗鮭Brachymystax lenok tsinlingensis[19]等肉食性魚類相似。一般肉食性魚類具有獨特的幽門盲囊[20]，而馬蘇大麻哈魚胃的幽門部延伸出較多細長的幽門盲囊，能夠增加魚類對食物的消化面積，更好地吸收營養物質。馬蘇大麻哈魚腸道細長無盤區，這些特點均符合肉食性魚類消化系統的結構特征，而與一般的草食性、雜食性魚類不同[21]。

3.2 消化系統組織特征

一般來講，魚類消化道各組織結構組成相似，由內至外，依次可分為黏膜層、黏膜下層、肌肉層和漿膜層[2]。馬蘇大麻哈魚幼魚食道肌肉層較厚，具有較高的黏膜褶皺，分支較多，黏膜上皮密集排列著單層柱狀細胞，這些細胞間分布著杯狀細胞。該類杯狀細胞可分泌黏液，潤滑食物，利于食物順利通過食道進入胃部[22]。馬蘇大麻哈魚胃呈“V”型，與虹鱒Oncorhynchus mykiss[23]、太門哲羅鮭[18]類似，其賁門部與食道相連，黏膜褶皺排列緊密，其上密集排列著單層柱狀細胞，杯狀細胞較少，可有效伸縮增大胃組織面積，推測賁門部主要作用為食物存儲及預消化。胃體部具有大量黏膜褶皺，褶皺分支較多，其上具有大量的杯狀細胞。杯狀細胞具有分泌潤滑液、吸收轉運大分子、輔酶因子、抵御外來致病因子等作用[24,25]。胃體部具有較多的幽門盲囊且肌肉層發達，其厚度明顯高于賁門部和幽門部，該部位能夠有效增強胃部蠕動。杯狀細胞可分泌大量的黏液，防止食物機械損傷胃上皮，有利于食物消化吸收[18]。幽門部較薄，肌肉層不發達，黏膜褶皺排列較疏松，其上延伸出密集的幽門盲囊。幽門盲囊為長圓柱狀，中空，內部具有排列松散的約7～11 個黏膜褶皺。細小的食物糜流經幽門部時，進入幽門盲囊中，進一步擴大了胃部與食物的接觸面積，提高吸收營養的效率[20]。馬蘇大麻哈魚的腸道平直、較細，連接幽門部的腸道表層具有少量的幽門盲囊，而后端無幽門盲囊，故將腸道分為前端和后端，相對來講，前、后端腸道漿膜層、肌肉層和黏膜下層均較薄，而黏膜上層較厚，從腸道前端至后端，黏膜上層逐漸變薄。本研究結果推斷，馬蘇大麻哈魚腸道前端主要作用為運輸未消化完全的食物，兼具吸收少量營養物質的功能，而后端腸道中杯狀細胞較多，可分泌出黏液，有助于糞便的順利排出。

肝臟為最大的消化腺，在魚類代謝過程中具有重要的作用。馬蘇大麻哈魚幼魚的肝臟組織結構清晰，但肝實質中結締組織較少，肝小葉之間的界限不明顯，肝板以中央靜脈為中心向四周呈放射狀排列，肝板之間縫隙為肝血竇。這與秦嶺細鱗鮭[19]，鱖Siniperca chuatsi[26]等大多數魚類肝組織微結構相似。馬蘇大麻哈魚肝臟內部具有較多的中央靜脈和膽管，與翹嘴紅鲌Erythroculter ilishaeformis、黃尾密鲴Xenocypris davidi 等[27]相似。

整體來講，馬蘇大麻哈魚幼魚消化系統的組織學特征與其消化功能相適應，與食性具有密切的相關性：口咽腔可咬破或磨碎食物外層，迅速通過食道，儲存在胃的賁門部，胃體部、幽門部及幽門盲囊則對食物進行徹底的消化吸收，腸道前端亦可發揮部分消化吸收功能，而腸道后端則保障糞便的順利排出。