大鱗副泥鰍皮膚抗氧化酶活性的晝夜節律研究

孫述好，胡男，黃紫薇，潘雨佳，李應東

(1.丹東市漁業發展服務中心，遼寧丹東 118017；2.沈陽農業大學動物科學與醫學學院，遼寧沈陽 110866)

晝夜節律屬于生物節律的一種，也稱日節律，小到藍藻，大到人類，幾乎在所有生物體內被發現，并調節睡眠、食物攝入、體溫、激素水平和許多其他生物過程[1]。晝夜節律對于控制生理和行為功能至關重要，使生物體能夠適應和預測環境中的時間變化[2]。

抗氧化酶活性是動物生理健康的重要指標，反映了動物抵抗外界環境的能力。在機體內，丙二醛(MDA)是常用的細胞膜脂過氧化指標，能造成各種酶和細胞膜結構的損傷[3]。抗氧化防御系統中，超氧化物歧化酶(SOD)是體內清除自由基的首要物質，平衡體內氧化和抗氧化作用。此外，過氧化氫酶(CAT)和還原型谷胱甘肽(GSH)等多種酶被動員起來，以降低生物體對活性氧損傷作用的敏感性，它們共同作用于機體，使其免受自由基毒害。

大鱗副泥鰍(Paramisgurnusdabryanus)隸屬于鯉形目、鰍科、副泥鰍屬，為底棲小型魚類，是中國特種淡水養殖品種，具有環境適應性強、養殖周期短、營養豐富等特點[4]。大鱗副泥鰍的皮膚是主要的抗氧化和呼吸組織。因此，該試驗以大鱗副泥鰍為實驗對象，探究其皮膚抗氧化酶活性的晝夜節律，以期為生產實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用大鱗副泥鰍購買于沈陽市渾南區泥鰍養殖池塘，運回沈陽農業大學水產養殖實驗室進行暫養。抗氧化酶活性試劑盒購買于南京建成生物工程研究所。

1.2 試驗設計

試驗開始前在養殖缸(300L)內加入高錳酸鉀消毒，排凈后加入100L水，曝氣24hrs。選取300尾(5g±0.3g)體質健康的大鱗副泥鰍，分別放入三個養殖桶中，每桶100尾，室內自然光照條件下暫養10d，水溫16±0.5℃。暫養期間8:00時和17:00時各投喂1次，投喂量為總質量的1%，投喂1h后換水25%。取樣前2d停止投喂。

1.3 測定指標及方法

在24hrs內每4hrs取樣一次(00: 00時，04: 00時，08: 00時，12: 00時，16: 00時和20: 00時)，每次取樣每個養殖桶隨機取2尾，解剖后取皮膚組織，保存于-20℃冰箱待測。主要檢測皮膚組織中總抗氧化能力(T-AOC)、SOD、GST、GSH-Px、MDA和CAT。實驗嚴格按照試劑盒說明進行操作。

1.4 數據處理

所有數據均采用SPSS26.0軟件進行單因素方差分析(One Way ANOVA)，所有分析的顯著性水平設定為P<0.05，數據表示為平均值±標準誤差。所有圖像均在Microsoft Excel中以散點圖的形式生成。

2 結果

結果顯示，大鱗副泥鰍的抗氧化酶活性呈現明顯的晝夜節律。其中T-SOD和GSH-Px在04: 00時出現峰值，顯著高于谷值(P<0.05)。GST和T-AOC在00: 00出現峰值，CAT在08: 00時出現峰值，顯著高于谷值(P<0.05)。同時，MDA的峰值出現在12: 00時，谷值出現在04: 00時，差異性顯著(P<0.05)。

注：每個時間點代表平均值±標準差(n=5)。白色和黑色條分別表示白天和黑夜。NOTE：Each time point represents mean ±S.E.M. (n=5). White and black bars indicate day and night.圖1 皮膚組織抗氧化酶活性的晝夜節律Figure 1. Circadian rhythm of antioxidant enzyme activity in skin

3 討論與分析

水生生物通過內部晝夜節律和外部環境周期的同步變化，調節內分泌和代謝水平，從而適應環境生存。皮膚作為大鱗副泥鰍防御體系的第一道屏障，在抗氧化防御體系中發揮著重要作用。在夜間，大鱗副泥鰍的各種抗氧化酶活性均有提高，說明其在夜晚具有更高的抗氧化能力。眾所周知，光照是產生晝夜節律的重要因素。有報道指出，光照與魚類的生長和生理狀態密切相關，如增重率、生長率和抗氧化狀態[5-6]，這與該試驗結果一致。此外，MDA在機體內的含量過高會產生中毒反應，甚至死亡。該試驗中，皮膚MDA含量在光照后迅速升高，12:00時出現峰值。據此推測，這與物種的生活習性相關。大鱗副泥鰍生活在水體的底層，夜間是其活動的高峰期，而長時間暴露在明亮環境中會造成不必要的生理壓力，從而導致抗氧化酶活性降低。相類似的結果也在牛蛙和小龍蝦研究中有過報道[7-8]。

4 結論

該研究證實了大鱗副泥鰍皮膚組織的抗氧化酶活存在明顯晝夜節律變化，相比之下，夜間抗氧化能力顯著高于白天。后續研究會對大鱗副泥鰍皮膚抗氧化酶的周年節律變化進行測定，進一步闡釋其節律變化情況。綜上所述，該研究結果豐富了大鱗副泥鰍的基礎生理學數據，也對未來的養殖生產實踐提供理論依據。