史 宝， 柳学周,2**， 刘永山,2， 张言祥， 高全义，徐永江， 王 滨， 姜 燕，宋雪松

(1.青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋渔业科学与食物产出过程功能实验室，中国水产科学研究院黄海水产研究所， 山东 青岛 266071；2.上海海洋大学水产与生命学院， 上海 201306； 3.大连富谷水产有限公司， 辽宁 大连 116400)

盐度是水生动物生活环境中重要的理化因子,盐度的变化会导致鱼体产生不同程度的应激反应,引发机体一系列生理变化进而影响内环境的稳定[1]。盐度通过渗透调节影响鱼类的新陈代谢等生理活动和各项生理机能[2]。除了生活在等渗环境中，盐度对鱼类产生的影响首先是对其渗透压的胁迫。鱼类渗透压的主动调节过程需要肝脏和肾脏等器官的参与，需要消耗大量的能量，从而影响鱼类消化生理活动。鱼类对营养物质的消化吸收需要消化酶的参与，酶活力的高低可以反映鱼类消化吸收能力[3]，鱼类赖以生存水体中的盐度能够影响其消化器官中消化酶活力，最终影响鱼类对食物的消化吸收[4]。脂肪酶存在于消化系统的各个部分，它主要通过消化分解脂肪为机体运动提供能量；蛋白酶则将蛋白质分解为氨基酸；淀粉酶活力的大小与生物的食性有很大的关系[5-6]。目前国内外在盐度渐变对消化酶活力影响机制方面的研究报道较少，仍需进行进一步探索。在鱼类养殖过程中，水体盐度改变常引起多种生理应激反应。盐度变化引起的鱼体应激反应与自由基(O2-)的过量生成有关，过多的O2-会影响鱼类正常生长[7]，SOD是鱼类体内重要的抗氧化酶，SOD可清除O2-后产生H2O2，通过清除过多的O2-保护细胞免受氧化损伤[8]。盐度变化引起的生理应激反应又受到内分泌激素的介导；其中T4是鱼类适应淡水生活的重要内分泌激素，参与渗透压调节，能够促进细胞的呼吸作用，使机体耗氧量和代谢率增加，对鱼类适应盐度起积极作用[9]。通过研究盐度渐变对鱼类各种生长及生理生化指标的影响及鱼类的响应，可以为鱼类在合适的水域进行大规模人工养殖提供理论依据。

黄条鰤(Seriolaaureovittata)属鲈形目(Perciformes)鲹科(Carangidae)鰤属(Seriola)，世界范围内鰤属鱼类共有9种，根据地域性差异可分为3个形态相似的地理亚种：亚洲种群、加利福尼亚种群和南部(南非—澳洲)种群[10]。黄条鰤适宜于深远海抗风浪网箱养殖和陆基工厂化养殖，具有生长速度较快、肉质鲜嫩、养殖产量高等优点，是支持全球温带地区商业渔业的重要品种[11-14]。近年来，黄条鰤繁育及养殖技术研究在我国刚刚起步，有关黄条鰤养殖生物学方面的研究报道很少，尚未见黄条鰤环境适应机理方面的研究报道。本研究以黄条鰤幼鱼为材料，通过检测和分析盐度向高或向低渐变条件下的脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶活性、SOD活性、T4浓度等指标的变化，以研究这些因子在黄条鰤对高渗环境和低渗环境适应过程的可能作用，为深入认识黄条鰤对环境的应激和适应机制提供基础资料。

1 材料和方法

1.1 实验材料与设计

实验用鱼为2013年在黄海北部捕获的黄条鰤鱼苗，经海上网箱驯化养殖和室内工厂化越冬培育成熟，2017年产卵后人工培育出的体长19～23 cm，体重80～120 g黄条鰤幼鱼，用于本实验。实验在大连富谷水产有限公司进行，苗种养殖期间海水的水温为20～27 ℃、盐度29，每天投喂鲜杂鱼3～4次，投喂量为鱼体重的3%～5%。实验开始前所有暂养的实验用鱼停食24 h，实验期间不投饵。各实验组的盐度调节：低盐度组采用自然海水(盐度29)加自来水调节，使用的自来水用1 000 L塑料桶作为自来水曝气池，连续充气、曝气 24 h 以上使用；高盐度实验组的海水使用自然海水加海水晶进行人工配置后使用。

水温高于17.5℃，S(‰)=1 305(比重-1)+(t-17.5)×0.3。

(黑色箭头代表取样时间点。0 h时盐度为29；24 h时盐度35；36 h时盐度为20；60 h时盐度为15；84 h时盐度为10；108 h时盐度为 5。The black arrows represent the sampling time point.The salinity at 0 hours is 29.The salinity at 24 hours is 35.The salinity at 36 hours is 20.The salinity at 60 hours is 15. The salinity at 84 hours is 10.The salinity at 108 hours is 5.)

图1 盐度渐变示意图

Fig.1 Schematic diagram of the gradual salinity change

1.2 取样过程

在盐度逐渐过渡到盐度35，20，15，10和5，并在此盐度点经12 h处理后，随机选取3条实验鱼取样。用麻醉剂将鱼麻醉，用无菌1 mL注射器快速从尾部取血，直接置于多个1.5 mL无菌离心管中，在冰水混合液中静置30 min 后，4 ℃、5 000 r/min 离心10 min，取上清即为血清。分离出的血清用来检测SOD，T4。用液氮保存胃、肠、肝脏、幽门盲囊，测定消化酶包括脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶，分析盐度变化对消化酶活力的影响。

1.3 检测过程

使用脂肪酶测试盒(A054，50T/48样，南京建成生物工程研究所)测定了黄条鰤胃、肠、肝脏和幽门盲囊的脂肪酶含量；使用蛋白酶测试盒(A080，50T/24样，南京建成生物工程研究所)测定了黄条鰤胃、肠、肝脏和幽门盲囊的蛋白酶含量。使用碘-淀粉比色法测定了黄条鰤胃、肠、肝脏和幽门盲囊的淀粉酶含量(C016，南京建成生物工程研究所淀粉酶测试盒)。使用超氧化物歧化酶(SOD)测试盒(A001-1，南京建成生物工程研究所)测定了血清总SOD含量；使用Fish T4 ELISA Kit(96T，CK-E90004F)测定了血清中甲状腺激素(T4)的含量。

1.4 数据处理

使用SPSS 17.0软件的单因素方差分析(One-way ANOVA)和Duncan’s多重比较分析。P>0.05为差异显著。做图数据均表示为平均值±标准差(Mean±SD)。

2 结果与分析

2.1 脂肪酶活性变化

在盐度逐渐降低的过程中，黄条鰤胃脂肪酶活性总体呈降低的趋势，盐度从29降低到20时，胃脂肪酶活性显著降低(P<0.05)，降低到15时则变化不显著(P>0.05)，之后，随着盐度进一步降低，每个盐度点胃脂肪酶活性均显著降低(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，胃脂肪酶活性也显著降低(P<0.05)(见图2)。肠脂肪酶活性随着盐度的逐渐降低，每个盐度点均显著降低(P<0.05)；盐度从29升高到35时，肠脂肪酶活性也显著降低(P<0.05)(见图2)。肝脏脂肪酶活性随着盐度的降低呈降低的趋势，盐度从29降低到15的过程中，肝脏脂肪酶活性显著降低(P<0.05)，降低到10时则变化不显著(P>0.05)，盐度进一步降低到5时又显著降低(P<0.05)；盐度从29升高到35时，肝脏脂肪酶活性变化不显著(P>0.05)(见图2)。幽门盲囊脂肪酶活性在盐度降低过程中的变化与肝脏脂肪酶活性变化呈现相似的趋势；而从盐度29升高到35时幽门盲囊脂肪酶活性则显著降低(P<0.05)(见图2)。总体来看，随着盐度的升高和降低，各组织脂肪酶活性均呈降低的趋势；且在不同盐度渐变点时肠脂肪酶活性均为最高(见图2)。

图 2 盐度渐变过程中胃、肠、肝脏和幽门盲囊的脂肪酶活性变化

Fig.2 Lipase activity vary among stomach, intestinal, liver and pyloric caecum during the gradual salinity change

2.2 蛋白酶活性变化

黄条鰤胃蛋白酶随着盐度的降低呈先升高后降低的趋势，盐度从29降低到20时，胃蛋白酶活性显著上升达到峰值(P<0.05)；之后，随着盐度的逐渐降低，15，10，5盐度点的胃蛋白酶活性均显著降低(P<0.05)，其中盐度5渐变点胃蛋白酶活性迅速降低，显著低于其他盐度渐变点(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，胃蛋白酶活性显著降低(P<0.05)(见图3)。在盐度逐渐降低的过程中，黄条鰤肠蛋白酶活性随着盐度的降低而降低，盐度从29降低到15的过程中，肠蛋白酶活性显著降低(P<0.05)，继续降低到10时则变化不显著(P>0.05)，盐度进一步降低到5时又显著降低(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，肠蛋白酶活性也显著降低(P<0.05)，且降低幅度很大(见图3)。肝脏蛋白酶活性在盐度从29降低的过程中呈现降低的趋势，盐度从29降低到15的过程中，肝脏蛋白酶活性显著降低(P<0.05)，之后，随着盐度的进一步降低，肝脏蛋白酶活性趋于稳定，虽有小幅波动，但无显著变化(P>0.05)；盐度从29升高到35时，肝脏蛋白酶活性也显著降低(见图3)。在盐度逐渐降低的过程中，黄条鰤幽门盲囊蛋白酶活性总体呈降低的趋势，盐度从29降低到20时，幽门盲囊蛋白酶活性显著降低(P<0.05)，降低到15时则变化不显著(P>0.05)，之后，随着盐度进一步降低，每个盐度点幽门盲囊蛋白酶活性均显著降低(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，幽门盲囊蛋白酶活性则显著升高(P<0.05)(见图3)。

图3 盐度渐变过程中胃、肠、肝脏和幽门盲囊的蛋白酶活性变化

Fig.3 Protease activity vary among stomach, intestinal, liver and pyloric caecum during the gradual salinity change

2.3 淀粉酶活性变化

在盐度逐渐降低的过程中，黄条鰤胃淀粉酶活性随盐度降低而呈降低的趋势，盐度从29降低到20时，胃淀粉酶活性显著降低(P<0.05)，降低到15时则变化不显著(P>0.05)，之后，随着盐度进一步降低，盐度点10和5胃淀粉酶活性均显著降低(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，胃淀粉酶活性显著降低(P<0.05)(见图4)。肠淀粉酶活性在盐度从29降低的过程中逐渐降低，盐度降低到20时，肠淀粉酶活性显著降低(P<0.05)，且降低幅度很大，降低到15时则变化不显著(P>0.05)，之后，随着盐度降低肠淀粉酶活性降低幅度变小，但盐度点10和5肠淀粉酶活性变化仍显著(P<0.05)；在盐度从29升高到35时，肠淀粉酶活性显著降低(P<0.05)(见图4)。黄条鰤肝脏淀粉酶活性在各盐度渐变点均显著低于胃、肠和幽门盲囊淀粉酶活性；在盐度从29降低的过程中，肝脏淀粉酶活性逐渐降低，整体变化幅度较小，盐度降到15时，各盐度点肝脏淀粉酶活性均显著降低(P<0.05)，继续降低到10时则变化不显著(P>0.05)，盐度进一步降低到5时又显著降低(P<0.05)；在盐度从29逐渐升高的过程中，肝脏淀粉酶活性也显著降低(P<0.05)(见图4)。幽门盲囊淀粉酶活性随着盐度的降低呈降低的趋势，盐度从29降低到15的过程中，幽门盲囊淀粉酶活性显著降低(P<0.05)，降低到10时则变化不显著(P>0.05)，盐度进一步降低到5时幽门盲囊淀粉酶活性又显著降低(P<0.05)；盐度从29升高到35时，肝脏脂肪酶活性变化不显著(P>0.05)(见图4)。

图4 盐度渐变过程中胃、肠、肝脏和幽门盲囊的淀粉酶活性变化

Fig.4 Amylase activity vary among stomach, intestinal, liver and pyloric caecum during the gradual salinity change

2.4 超氧化物歧化酶(SOD)活性变化

如图5所示，黄条鰤血清中SOD活性随着盐度的降低总体呈先升高后降低的趋势，盐度渐变到20时，血清中SOD活性变化不显著(P>0.05)，之后，随着盐度的逐渐降低，盐度15和10渐变点血清中SOD活性升高，显著高于其他盐度渐变点(P<0.05)；随着盐度的进一步降低，盐度5渐变点血清中SOD活性迅速下降，显著低于其他盐度渐变点(P<0.05)。在盐度从29逐渐升高的过程中，血清中SOD活性没有出现显著性变化(P>0.05)。

2.5 甲状腺激素(T4)浓度变化

盐度从29逐渐向低渐变的过程中，甲状腺素浓度呈逐渐升高的趋势；盐度从29降低到盐度20时甲状腺激素浓度变化不显著(P>0.05)，而盐度10和5渐变点甲状腺激素则显著高于其他盐度渐变点(P<0.05)。在盐度从29向高渐变的过程中，甲状腺激素浓度也随之升高，盐度35与盐度29渐变点甲状腺激素浓度有显著性差异(P<0.05)。从总体趋势看，盐度降低或升高，甲状腺激素浓度均升高；盐度5时甲状腺激素浓度最高(见图6)。

图5 盐度渐变过程中血清的SOD活性变化

Fig.5 SOD activity vary among serum during
the gradual salinity change

3 讨论

3.1 盐度渐变对黄条鰤幼鱼消化酶活力的影响

消化酶是由消化系统分泌的具有消化作用的酶类，不同消化酶在不同消化器官中分布不均[15]。脂肪酶存在于消化系统的各个部分，它主要通过消化分解脂肪为鱼类运动提供能量。对日本蟳(Scyllaserrata)的研究表明盐度升高可以刺激胃、肠和幽门盲囊脂肪酶活性升高，但随着盐度进一步升高脂肪酶活性受到抑制[16]。在本研究中超过盐度29渐变点后黄条鰤胃、肠、肝脏和幽门盲囊的脂肪酶活性降低，可能是因为盐度过高抑制了脂肪酶活力。有研究表明盐度从25降低到15过程中斜带石斑鱼(Epinepheluscoiodies)的胃、肠和幽门盲囊脂肪酶活性下降[17]。与斜带石斑鱼研究结果相似，在本研究中从盐度29渐变点降低时黄条鰤脂肪酶活力也随之降低，可能是由于盐度降低后，盐度对脂肪酶的激活作用较弱，从而导致脂肪酶活力降低。

图6 盐度渐变过程中血清的T4含量变化

Fig.6 T4 content vary among serum during the
gradual salinity change

在史氏鲟(Acipenserschrenckii)、点篮子鱼(Siganusguttatas)和奥尼罗非鱼(O.niloticus♀×O.aureus♂)胃、肠、肝脏和幽门盲囊蛋白酶与盐度变化关系的研究结果显示随盐度升高蛋白酶活力均减小了[18-20]。本研究中超过盐度29的高盐度渐变点时，黄条鰤肠蛋白酶活力随盐度的升高而减小。海水中部分无机离子对蛋白酶具有激活或抑制作用，无机离子直接作用于蛋白酶是盐度影响鱼体内蛋白酶活力的主要原因[21]，结合本研究结果分析，可能是因为在高盐度环境中，某些无机离子进入黄条鰤体内达到了一定的浓度进而抑制了蛋白酶的活性。在低盐度渐变点黄条鰤胃、肠、肝脏和幽门盲囊蛋白酶活性均随盐度升高而增加了，可能由于盐度降低，对蛋白酶有激活作用的离子含量也相对减少，影响了蛋白酶的活性。

消化器官中淀粉酶活力的大小与生物的食性有很大的关系，一般杂食性或草食性动物的淀粉酶活性较高[15]。影响鱼类淀粉酶活力的因素还有很多，包括温度、pH及离子浓度等[22]。本研究中盐度对黄条鰤淀粉酶活力影响显著，在高盐度渐变点胃和肝脏淀粉酶活性随盐度升高而减小，表明随盐度增加黄条鰤对淀粉类物质的消化能力减弱。在高盐度时，黄条鰤淀粉酶活性较低，这可能是因为黄条鰤渗透调节时血浆中Cl-浓度升高[23]，对淀粉酶的活性产生抑制作用；这与星洲红鱼(Oreochromissp. red tilapia)的研究结果一致[24]。有研究表明淀粉酶原需要在肠道中经过肠激活酶的进一步激活才有酶活力[25]，黄条鰤肝脏淀粉酶活性在每个盐度渐变点相比胃、肠和幽门盲囊都是最弱的，可能是由于肝脏主要分泌淀粉酶原，所以淀粉酶在肝脏中并不活跃。

3.2 盐度渐变对黄条鰤幼鱼超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

SOD作为重要的抗氧化防御系统酶，能够有效转化环境盐度变化时鱼体产生的大量活性氧自由基从而保护机体细胞内环境稳定[26]，因此SOD活性变化可以准确反映机体内自由基的代谢情况[27]。有研究结果表明适当降低水体盐度可以激活和增强银鲳(Pampusargenteus)幼鱼肝脏SOD活性以消除机体中过多的活性氧自由基[28]；黑鲷(Acanthopagrusschlegeli)从盐度30转移到盐度10中SOD活性也显著升高[29]。本研究结果与上述两个研究结果类似，当盐度降低到15和10渐变点时黄条鰤血清SOD活性显著升高，预示着黄条鰤产生了大量的自由基有待清除。当鱼体受重度逆境胁迫时，鱼体SOD活性被抑制[30]。本研究中盐度5时黄条鰤SOD活性显著低于其他渐变点，说明盐度5对黄条鰤来说属于重度胁迫，难以较快适应。而盐度20和35渐变点黄条鰤血清SOD活性与盐度29时差异不明显，表明黄条鰤受到较轻胁迫，说明黄条鰤在一定盐度范围内，自由基的产生与机体抗氧化防御过程处于动态平衡中。因此血清SOD变化可以作为黄条鰤养殖生产中对盐度变化的应激反应指标。

3.3 盐度渐变对黄条鰤幼鱼甲状腺激素(T4)浓度的影响

多种激素控制鱼体的器官参与渗透调节，维持鱼体在不同盐度环境下的体内水份和矿物质的平衡；影响和干扰鱼类体内离子平衡状态的外界条件，都会相应的引起参与渗透调节的激素水平的改变。甲状腺激素是鱼类下丘脑-垂体-甲状腺轴主要分泌的激素，具有广泛的生理学功能；甲状腺激素协同皮质醇激素、生长激素等在调控鱼类发育、生长、新陈代谢和渗透调节方面具有重要的作用[31]。T4在盐度发生变化时能够作用于肝脏、肾脏等器官，使肝糖分解血糖升高；促进细胞的呼吸作用，使机体耗氧量和代谢率增加[32]。Rahim等对草鱼(Ctenophayngodonidella)的研究结果表明盐度12，8和4组T4浓度显著高于淡水组T4浓度[31]。与之类似，本研究中盐度35时黄条鰤血清T4浓度显著高于盐度29血清T4浓度。在本研究中随着盐度的升高和降低，黄条鰤血清T4浓度均升高，这可能是盐度变化刺激了鱼体甲状腺的活动，增加了血清中T4的水平；这也可能是在较高盐度条件下黄条鰤鳃丝Na+-K+-ATPase酶活力相应升高，通过T4水平升高以适应鱼体在盐度变化过程中进行渗透调节时对能量的需要。因此黄条鰤通过血清中T4的变化对环境盐度变化进行自主适应， T4对黄条鰤渗透压调节起到一定作用，有利于维持鱼体的正常存活。

4 结语

本研究采用实验生态学的方法，分析了盐度渐变对黄条鰤消化生理、抗氧化水平和T4浓度变化的影响，探讨了黄条鰤对盐度渐变的应激响应机制。研究发现，胃、肠、肝脏和幽门盲囊的脂肪酶活性均在盐度29渐变点最高；肠和肝脏的蛋白酶活性在盐度29渐变点达到峰值，而幽门盲囊的蛋白酶活性在盐度35渐变点最高；胃、肠、肝脏的淀粉酶活性在盐度29渐变点最高，而幽门盲囊的淀粉酶活性在盐度35渐变点最高，但与盐度29渐变点无显著性差异；3种消化酶活性在4种组织整体变化趋势是随着盐度升高或降低，表现为降低的趋势。血清中SOD活性和T4浓度整体变化趋势是随着盐度的升高或降低，呈上升的趋势。本研究中观察到黄条鰤生存和繁衍的自然海水盐度29是幼鱼存活的适宜盐度，在略低的盐度20～29均能较快适应，而在较低或者较高盐度渐变点时消化酶活力和抗应激指标出现显著的异常；黄条鰤对外界盐度变化表现出较强的适应性。研究结果为解析黄条鰤对环境的应激和适应机制及商业养殖开发提供理论依据。