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近年来,作为一种新型的杂交石斑鱼,珍珠龙胆石斑鱼拥有较高的经济价值与社会价值,市场前景广阔,行业发展迅速,已经形成了系统的规模化生产养殖。不同的放养密度会显著影响到珍珠龙胆石斑鱼的生长性状,最终收获到的鱼类产量和经济效益也不尽相同。本研究在人工海水设施条件下以珍珠龙胆石斑鱼幼鱼(25.43±2.36g)为试验对象,研究不同的养殖密度对其生长情况、消化酶活性和应激系统的影响。并通过16S rDNA深度测序技术,初步探究不同养殖密度下沉积物中微生物多样性和丰富度的变化。在此基础上,本研究成功在体外分离培养了珍珠龙胆石宽鱼原代肝细胞,了解不同浓度的皮质醇对肝细胞活性及氧化胁迫的影响。主要研究结果如下:
1.各养殖密度条件下珍珠龙胆石斑鱼均未出现死亡的情况,较适宜生长的密度为2.06-3.09kg m-3,最适密度为2.06kg m-3。养殖密度过低(1.03kh m-3)时,珍珠龙胆石斑鱼的生长状况不佳,原因是由于珍珠龙胆石斑鱼是一种集群性鱼类,密度较低缺失了集群效果,反而不利于幼鱼生长和代谢。而当密度过高(4.11kg m-3)时,珍珠龙胆石斑鱼受拥挤胁迫的影响,表现出生长受到抑制、肥满度下降、饵料系数升高等一系列问题,同时也会对肝脏的免疫机能造成负面影响,使得抗病力下降和患病的风险提高。肠道中胰蛋白酶和胃中脂肪酶、胃蛋白酶的活性也显著降低,有可能是过高养殖密度条件下影响进食及消化吸收造成生长缓慢的原因之一。
2.长期的密度胁迫会激活体内压力系统,不同养殖密度对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼血清生化指标和抗氧化酶活性有显著影响。高密度胁迫造成血清中皮质醇和葡萄糖水平的大幅增加,而甘油三酯含量则下降。并且肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)的酶活增大与过氧化氢酶(CAT)酶活、谷胱甘肽(GSH)的含量减小,呈现出不同的变化原因可能是当幼鱼受到拥挤胁迫时,为了保护自身会提高抗氧化酶活性,将氧化损伤程度降到最低,但胁迫程度超出一定范围时这种保护可能就会失效。谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)酶活变化也从侧面证实了鱼类需要耗费额外的能量去抵抗胁迫,转氨酶的活性升高有助于将氨基酸更快转变为葡萄糖和糖原,提供能量。
3.利用16S rDNA扩增测序得出在四种养殖密度下养殖环境沉积物样品中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)这两个门类的细菌在总细菌中占据绝对优势,也是一般鱼类养殖环境中优势菌。OTU数目、Chao1指数、香农指数和辛普森指数说明沉积物的微生物多样性随着养殖密度增大而减少。研究发现共有145个不同的属存在于各个样本当中,大部分含量存在显著性差异的细菌属都在物质能量转换过程中起到重要作用,这一结果可能与不同养殖密度下环境中有机物等含量存在高低有联系。
4.体外细胞试验中,微剂量的皮质醇暴露(20nmol L-1)对细胞基本无影响,随着皮质醇浓度的上升,细胞的活性大大减小。培养液中LDH的含量升高说明了皮质醇改变了细胞膜的通透性,破坏了肝细胞的完整性。而肝细胞内丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的升高说明细胞内已激活应激反应。在最高的皮质醇(80nmol L-1)条件下,谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)酶的活性反而下降了,说明已超出可调节的范围,可能造成较大的伤害。
以上结果表明,循环水养殖模式下,质量在259左右的珍珠龙胆石斑鱼幼鱼最适养殖密度为2.06kg m-3。虽然机体可以激活抗氧化防御系统来应对高密度务件下的胁迫,但能力有限。随着密度的增大,养殖环境中沉积物微生物多样性也有显著变化。另外在长期拥挤胁迫的条件下,高浓度皮质醇会对幼鱼机体及细胞造成损伤。
1.各养殖密度条件下珍珠龙胆石斑鱼均未出现死亡的情况,较适宜生长的密度为2.06-3.09kg m-3,最适密度为2.06kg m-3。养殖密度过低(1.03kh m-3)时,珍珠龙胆石斑鱼的生长状况不佳,原因是由于珍珠龙胆石斑鱼是一种集群性鱼类,密度较低缺失了集群效果,反而不利于幼鱼生长和代谢。而当密度过高(4.11kg m-3)时,珍珠龙胆石斑鱼受拥挤胁迫的影响,表现出生长受到抑制、肥满度下降、饵料系数升高等一系列问题,同时也会对肝脏的免疫机能造成负面影响,使得抗病力下降和患病的风险提高。肠道中胰蛋白酶和胃中脂肪酶、胃蛋白酶的活性也显著降低,有可能是过高养殖密度条件下影响进食及消化吸收造成生长缓慢的原因之一。
2.长期的密度胁迫会激活体内压力系统,不同养殖密度对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼血清生化指标和抗氧化酶活性有显著影响。高密度胁迫造成血清中皮质醇和葡萄糖水平的大幅增加,而甘油三酯含量则下降。并且肝脏组织中超氧化物歧化酶(SOD)的酶活增大与过氧化氢酶(CAT)酶活、谷胱甘肽(GSH)的含量减小,呈现出不同的变化原因可能是当幼鱼受到拥挤胁迫时,为了保护自身会提高抗氧化酶活性,将氧化损伤程度降到最低,但胁迫程度超出一定范围时这种保护可能就会失效。谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)酶活变化也从侧面证实了鱼类需要耗费额外的能量去抵抗胁迫,转氨酶的活性升高有助于将氨基酸更快转变为葡萄糖和糖原,提供能量。
3.利用16S rDNA扩增测序得出在四种养殖密度下养殖环境沉积物样品中变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)这两个门类的细菌在总细菌中占据绝对优势,也是一般鱼类养殖环境中优势菌。OTU数目、Chao1指数、香农指数和辛普森指数说明沉积物的微生物多样性随着养殖密度增大而减少。研究发现共有145个不同的属存在于各个样本当中,大部分含量存在显著性差异的细菌属都在物质能量转换过程中起到重要作用,这一结果可能与不同养殖密度下环境中有机物等含量存在高低有联系。
4.体外细胞试验中,微剂量的皮质醇暴露(20nmol L-1)对细胞基本无影响,随着皮质醇浓度的上升,细胞的活性大大减小。培养液中LDH的含量升高说明了皮质醇改变了细胞膜的通透性,破坏了肝细胞的完整性。而肝细胞内丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性的升高说明细胞内已激活应激反应。在最高的皮质醇(80nmol L-1)条件下,谷丙转氨酶(GPT)、谷草转氨酶(GOT)酶的活性反而下降了,说明已超出可调节的范围,可能造成较大的伤害。
以上结果表明,循环水养殖模式下,质量在259左右的珍珠龙胆石斑鱼幼鱼最适养殖密度为2.06kg m-3。虽然机体可以激活抗氧化防御系统来应对高密度务件下的胁迫,但能力有限。随着密度的增大,养殖环境中沉积物微生物多样性也有显著变化。另外在长期拥挤胁迫的条件下,高浓度皮质醇会对幼鱼机体及细胞造成损伤。