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植物提取物对沙塘鳢胚胎发育的影响

2016-10-21徐建荣祖露顾楠孔得现周银裔周求刚

常熟理工学院学报 2016年4期
关键词:洋葱大蒜生姜

徐建荣,祖露,顾楠,孔得现,周银裔,周求刚

(常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500)

植物提取物对沙塘鳢胚胎发育的影响

徐建荣,祖露,顾楠,孔得现,周银裔,周求刚

(常熟理工学院生物与食品工程学院,江苏常熟215500)

以人工受精的沙塘鳢受精卵为材料,研究洋葱、大蒜、生姜、辣椒等4种有刺激性和挥发性物质的农产品水溶性提取物对受精卵早期发育的影响.结果表明:(1)4种农产品提取物均对沙塘鳢胚胎发育无毒害作用;(2)15~20.5℃条件下沙塘鳢受精卵胚胎发育死亡高峰主要发生在器官形成前期,14 d后胚胎发育趋于稳定,18 d可见幼体出膜;(3)4种农产品提取物对水霉有一定的抑制作用,作用效果为大蒜>生姜>洋葱>辣椒,且在每种农产品提取液的1%,3%,5%3个浓度中成活率与浓度呈正相关.

沙塘鳢受精卵;刺激性农产品水溶性提取物;胚胎发育

沙塘鳢(Odontobutis potamophila)属鲈形目,塘鳢科,沙塘鳢属,是一种淡水小型底栖性食肉性鱼类.其味道鲜美,肉质细腻,营养价值高,且具有一定的保健作用,在江浙沪一带被视为美味佳肴[1].近年来,由于长期酷捕滥捞,加之其生存环境不断恶化,产卵环境屡遭破坏,其野生资源急剧衰退[2].随着沙塘鳢需求的不断增加,人工养殖沙塘鳢已成为农(渔)民增收的新亮点,沙塘鳢苗种的需求越来越大.目前沙塘鳢人工繁殖研究获得了新进展[3],人工繁殖获得成功,但由于沙塘鳢人工繁殖在早春,水温较低,受精卵孵化时间较长,受精卵容易感染水霉等病菌而导致孵化率低,影响大规模生产.温度、重金属离子等因素对沙塘鳢早期胚胎发育的影响已有研究[4-5],但用植物提取物对沙塘鳢胚胎发育的研究还未见报道.洋葱、大蒜、生姜、辣椒是常用有刺激性和挥发性物质的农产品,其提取物对病菌有一定的防治作用,本试验研究了洋葱、大蒜、生姜、辣椒等4种农产品水溶性提取物对沙塘鳢受精卵胚胎发育的影响,同时探索利用天然植物替代化学合成药物改善水质条件,提高沙塘鳢受精卵的孵化率,为沙塘鳢人工繁殖、绿色环保生产、培育优质苗种提供参考.

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1沙塘鳢亲本

从农贸市场购买能挤出卵子的性成熟沙塘鳢成鱼为雌性亲本.雌鱼体长在10~14 cm,体质量在40~90 g.雄鱼亲本由养殖基地提供并在实验室水族箱中低温暂养.

1.1.2植物材料

实验用生姜、辣椒、洋葱、大蒜从常熟农贸市场购得.

1.1.3实验容器

聚乙烯塑料盒规格为长28 cm,宽18 cm,高7 cm.

1.2实验方法

1.2.1人工受精

取实验室低温暂养的性成熟雄鱼解剖取出精巢于小烧杯中,加生理盐水并用眼科剪充分剪碎,镜检精子活力,要求精子活力达70%以上.选择市场上购买的性成熟的雌鱼若干尾人工挤出卵子于有精液的烧杯中,用羽毛搅动进行人工授精,受精卵用20%黏土脱黏,经过脱黏的受精卵室温下静水孵化,挑选同步发育且完整的脱黏受精卵进行试验.

1.2.2植物水溶性提取物的制备

试验中分别称取新鲜生姜、去皮大蒜头、去皮洋葱各100 g,加200 ml蒸馏水进行榨汁,称取相同质量干辣椒100 g,加200 ml蒸馏水进行熬煮榨汁,用纱布滤去残渣,所得的水溶性提取物分装于试剂瓶中,贴上标签待用.再分别取生姜、大蒜、洋葱、辣椒原汁液配制浓度为1%,3%,5%浓度的试剂,置于试剂瓶中贴上标签,待用.

1.2.3受精卵培养

试验在聚乙烯塑料盒中进行,每盒装200 ml充分曝气的自来水,添加植物提取物水溶液1 ml.每盒中放受精卵30枚.各植物提取物分设1%,3%,5%3个浓度,每个浓度各做两个平行试验,同时做两盒空白对照试验.

采用静水生物测试法[6],每天固定时间换水一次并及时除去死亡的受精卵,然后重新添加相应浓度的农产品提取物.每天记录死亡个体数并统计最后存活个体数.

2 结果与分析

2.14种植物提取物对沙塘鳢胚胎的毒理性作用

从图1、图2、图3、图4我们可以看出生姜、辣椒、大蒜、洋葱不同浓度的提取物组与空白对照组的死亡趋势总体呈现:前期上升至最高峰,然后再下降,最后稳定在零死亡的波动趋势.发育前期辣椒组3种浓度的死亡个数虽然略高于对照组,但是都与对照组死亡个数相差很小(P>0.05);生姜、大蒜、洋葱组总体死亡个数都低于对照组死亡个数,由此推测生姜、大蒜、洋葱和辣椒提取物对沙塘鳢胚胎早期发育无毒害作用.

图1 生姜组不同浓度与空白对照卵死亡个数趋势图

图2 辣椒组不同浓度与空白对照卵死亡个数趋势图

图3 蒜头组不同浓度与空白对照卵死亡个数趋势图

2.2沙塘鳢胚胎发育死亡高峰主要发生在器官形成前期

从图5可以看出在室温(15~20.5℃)状态下14 d沙塘鳢胚胎发育趋于正常,死亡高峰主要出现在前5 d和第7、第8 d,对照胚胎发育观察,可见沙塘鳢器官发生前期是对环境条件最敏感阶段,实验结果提示,提高沙塘鳢繁殖孵化率关键是受精卵的前期管理,要防止环境因子对沙塘鳢受精卵发育的影响.

2.34种植物提取物对水霉抑制作用

图4 洋葱组不同浓度与空白对照卵亡个数趋势图

图5 4种植物提取物与空白对照卵死亡个数趋势图

从图6(综合每个处理组结果)可以看出沙塘鳢胚胎成活率中大蒜组>生姜组>洋葱组>辣椒组.大蒜、生姜、洋葱成活率都高于对照组成活率(P>0.05),由于沙塘鳢胚胎发育常温为15~20.5℃,这个温度是水霉繁殖的适宜条件,水霉是影响沙塘鳢受精卵发育的主要因子,实验中观察到沙塘鳢不能孵化的坏卵上的水霉感染率与孵化率呈负相关,孵化率高的受精卵胚胎发育期间水霉感染率低,说明:大蒜、生姜、洋葱等植物提取物对水霉有一定抑制作用,辣椒组的成活率与对照组差距较小(P>0.05),表明辣椒对水霉的抑制作用效果较小(P>0.05).

图6 胚胎平均成活率

3 讨论

3.14种植物提取物对沙塘鳢胚胎的毒理作用

从图5可以看出生姜、洋葱、辣椒、大蒜这4种植物水溶性提取物对沙塘鳢胚胎发育没有明显影响.韩晓磊等[5]研究表明沙塘鳢胚胎在受到重金属离子毒理作用时出现高死亡率、孵化时间延长、致畸作用,而本实验我们未观察到有胚胎发育畸形,4种植物水溶性提取物也未导致胚胎死亡率明显增加.沈蓓杰等[7]研究表明在16~20℃培育温度时胚胎发育时间为414~462 h,本实验在15~20.5℃条件下胚胎发育时间为432 h,也在正常范围内.生姜、辣椒、蒜头、洋葱均为人们的饮食调味料,王菲等[8]研究用生姜提取物对小鼠灌胃实验表明生姜无毒害作用;有人用洋葱进行饲喂猪、鸭研究,结果表明洋葱可以减少死亡,提高存活率,说明了洋葱对动物不仅无毒害作用而且有益[9-10];大蒜临床上主要用于治疗饮食积滞、脘腹冷痛、水肿胀痛等疾病[11],表明大蒜对动物无毒害作用;黄辨非[12]等在研究蛋白质水平对辣椒色素在红草金鱼体内沉积及鱼生长的影响时用红辣椒粉做色素源对红草金鱼进行饲喂,表明红辣椒对红草金鱼无毒害作用.结合本实验结果表明生姜、洋葱、辣椒、大蒜这4种植物水溶性提取物对沙塘鳢胚胎发育无毒害作用.

3.24种植物提取物对沙塘鳢受精卵孵化过程中的水霉有抑制作用

沙塘鳢属于低温性鱼类,其受精卵孵化自然温度一般在15~21℃.资料表明15~17℃是水霉快速繁殖增殖的适宜温度[13],也是水霉病的高发阶段.本实验在室温(15~20.5℃)条件下进行,这种温度下水霉最容易暴发,实验中发现死卵上均有水霉附着,沙塘鳢受精卵孵化率低与水霉影响有关,图1~图4生姜、辣椒、蒜头、洋葱的实验结果中早期死亡个体上都发现有水霉,显微观察这一时期为沙塘鳢胚胎发育器官形成前期.

前人对用氯化钠、福尔马林、过氧化氢、臭氧等防治水霉进行过研究[14],但这些方法未见在鱼苗繁殖生产中推广应用.生姜、洋葱、蒜头等植物提取物对霉菌等有抑制作用[15-17],而辣椒植物提取物对霉菌无抑制作用[18],这4种植物不仅来源广、易获得,而且绿色无害,在鱼类繁殖中有广阔的应用前景.

图6可以看出4种植物提取物对沙塘鳢胚胎成活率影响大蒜>生姜>洋葱>辣椒,加入生姜、大蒜、洋葱提取物的沙塘鳢胚胎成活率远高于对照组,但辣椒组的成活率与对照组差别不大,说明这4种农产品中生姜、洋葱、大蒜对沙塘鳢受精卵胚胎发育过程中的水霉致病致死有一定的抑制作用,而辣椒对水霉的抑制效果不明显.孙琪[19]等研究了壳聚糖对草鱼表面伤口有治疗作用从而减少水霉的影响,表明水霉病的感染是由伤口引起的.本次实验观察到实验过程中的沙塘鳢受精卵都是完整的,所以生姜、洋葱、大蒜这3种农产品在本次试验中并不是对受精卵的损伤修复来降低受精卵水霉病的发生率,而是抑制了水霉的生殖、生长来降低水霉病的发生,其具体作用机制有待进一步研究.

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The Effect of Plant Extracts on the Embryonic Development of Odontobutis Potamophila

XU Jianrong,ZU Lu,GU Nan,KONG Dexian,ZHOU Yinyi,ZHOU Qiugang
(School of Biology and Food Engineering,Changshu Institute of Technology,Changshu 215500,China)

This paper investigated the effect of the irritating and volatile water-soluble extracts from four agricultural plants including onion,Chinese garlic,ginger,and green pepper on the embryonic development of Odontobutis potamophila.The resultsshowed that all the four plant extracts had no toxic effects on the embryonic development of Odontobutis potamophila.At the temperature range of 15-20.5℃,the death peak occurred at the earlystage of organ formation.After 14 days,the development of embryo tended to be normal,and after 18 days,larvaesuccessfully broke the membrane.The extracts derived from these four plantsshowed the inhibition effect on the water mold,and the effect of extracts was Chinese garlic>ginger>onion>green pepper.In the concentration gradient of 1%,3%and 5%,thesurvival rate increases as the concentration increases.

Odontobutis potamophila fertilized eggs;irritating and volatile water-soluble extracts;embryonic development

S917

A

1008-2794(2015)04-0116-04

2015-11-07

常熟市科技局农业科技项目“沙塘鳢人工繁殖与大规格苗种培育技术创新”(CN201410)

徐建荣,教授,博士,研究方向:水产繁殖、养殖与种质资源保护,E-mail:xujrcs@163.com.

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