李培伦，刘 伟，鲁万桥，唐富江，王继隆

（中国水产科学研究院黑龙江水产研究所/黑龙江省冷水性鱼类种质资源及增养殖重点开放实验室，黑龙江哈尔滨 150070）

0 引言

【研究意义】鱼类通过消化器官对摄入体内的食物进行消化、吸收，以维持鱼体的正常生长、发育和繁殖，其对食物的消化和吸收过程与高等脊椎动物相似，但也具有其自身的结构特点，主要因其对栖息水体环境及摄取的食物类型不同所产生的适应性（林浩然，2011）。鱼类的消化器官由消化道及其附连的消化腺组成，其中消化道包含口咽腔、食道、胃和肠等部分，而消化腺主要包含肝脏、胆囊和胰脏等（许晓娟等，2009）。运用解剖学和组织学技术对鱼类消化器官的微生理结构进行研究是探索其摄食、消化和吸收等生理过程的重要手段，同时能丰富鱼类消化器官形态及组织结构多样性方面的研究资料（楼允东，1998；聂志娟等，2012；任永丽等，2020），为鱼类养殖过程中饵料选择及优化提供研究基础。【前人研究进展】根据鱼类摄食习性差异，一般将其分为肉食性、杂食性和草食性等多种食性类型，如哲罗鲑（Hucho taimen）（张永泉等，2011）、刀鲚（Coilia na‐sus）（聂志娟等，2012）和秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsinlingensis）（卿素珠等，2012）等鱼类的肠道较短，但其齿结构和胃组织发达，还具有幽门盲囊，主要以鱼、虾及其他水产动物为食，属肉食性鱼类；细鳞斜颌鲴（Plagiognathops microlepis）（母丹利等，2016b）、云南盘鮈（Discogobio yunnanensis）（赵健蓉等，2017）和塔里木裂腹鱼（Schizothorax biddulphi）（任永丽等，2020）等鱼类具有齿结构、无胃，肠道长且盘曲在腹腔内部，主要以藻类和有机碎屑为食，属杂食性鱼类；林浩然（2011）在《鱼类生理学》一书中指出，鳙（Hypophthalmichthys nobilis）和鲢（Hypoph‐thalmichthys molitrix）等以浮游生物为食的草食性鱼类齿不发达、无胃，但其具有发达的鳃耙组织，上述鱼类因摄食习性不同其消化器官在种类组成、形态特征、组织结构及功能发挥等方面会表现出明显的不同。此外，研究表明即使摄食习性相同，不同鱼类物种之间的消化器官亦存在一定差异，通过对其消化器官开展形态及组织结构研究能有效反映出不同鱼类物种的摄食生态习性差异（Urbach et al.，2006；许晓娟等，2009；Purushothaman et al.，2016）。大麻哈鱼（Oncorhynchus keta）隶属于鲑形目（Salmoni‐formes）鲑科（Salmonidae），俗称大马哈鱼、大发哈鱼、太平洋鲑和秋鲑等，是世界范围内6种太平洋鲑鱼中重要的一种，其广泛分布于北纬35°~73°，东经120°~123°的太平洋、北冰洋海域及其有出海口的淡水河流中，在我国仅分布于黑龙江、乌苏里江、图们江和绥芬河水域，为典型的溯河生殖洄游型冷水性鱼类，终生只繁殖一次，繁殖后亲本死亡（Wang et al.，2021）。近年来，由于栖息地环境恶化、人为捕捞强度过大及水利工程建设等因素，导致大麻哈鱼资源储量严重下降，为恢复其种群资源，我国政府部门及科研单位开展增殖放流并探索其人工养殖技术，并取得一定成效（Cao et al.，2006；李培伦等，2019；王继隆等，2019b；韩叶等，2020）。目前，有关大麻哈鱼人工养殖方面的报道涉及生长、肌肉营养成分、血液生化指标、生殖相关内分泌激素及性腺发育等方面。李培伦等（2019）对不同月龄大麻哈鱼的形态指标进行测定分析，发现大麻哈鱼在1龄阶段生长较快，2龄后生长速度明显下降；王继隆等（2019a）通过比较野生和养殖大麻哈鱼肌肉的营养成分，发现养殖大麻哈鱼肌肉脂肪含量较高，而氨基酸含量则低于野生大麻哈鱼；李培伦等（2020a）研究了盐度对大麻哈鱼血液生化指标的影响，结果显示，大麻哈鱼具备较广的盐度适应范围，人工养殖过程中建议水体盐度为8~16 g/L；李培伦等（2020b）对养殖大麻哈鱼生长前期血清中生殖相关内分泌激素水平及性腺发育状况进行研究，指出2龄和3龄雌性大麻哈鱼血清中生殖相关内分泌激素水平均高于雄性且同性别中3龄大麻哈鱼生殖相关内分泌激素水平均高于2龄。此外，关海红等（2010）、关海红和尹家胜（2012）对大麻哈鱼幼鱼消化系统的发生过程及大麻哈鱼洄游繁殖群体消化系统的形态进行了报道，但其对消化器官微结构缺乏系统详尽的描述。【本研究切入点】目前，有关养殖大麻哈鱼消化道及肝脏的组织结构方面未见相关报道。【拟解决的关键问题】采用解剖学和常规石蜡切片技术对人工养殖的2龄大麻哈鱼消化器官的形态组织结构进行系统研究，以补充大麻哈鱼消化生理学方面的研究资料，为其人工养殖过程中饵料调配和优化提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用大麻哈鱼（亲本采自乌苏里江海清乡江段，经人工授精后孵化出的F1代）养殖于山东省东方海洋科技股份有限公司的恒温封闭循环海水养殖系统中，随机挑选10尾生长状况良好的2龄鱼作为试验样本，其叉长23.72±1.24 cm，体重183.5±37.13 g。采样前试验鱼停食24 h，麻醉剂麻醉后解剖取舌、食道、胃、幽门盲囊、肠和肝脏等组织在波恩氏液中固定24 h后保存于75%乙醇中。此外，取下大麻哈鱼的头颅，将其上、下颌分开，冲洗干净后观察口咽腔的结构并拍照。取消化道和肝脏等消化器官整体拍照，然后将消化道整体固定于10%福尔马林中，后将其冲洗干净，剔除脂肪等多余组织，铺开消化道并拍摄各部位消化器官图。

1.2 试验方法

用于组织学观察的大麻哈鱼消化器官经梯度乙醇脱水（75%~100%），二甲苯透明后常规石蜡包埋，SLEE切片机进行切片，切片厚度为6 μm，苏木精—伊红（HE）染色，中性树胶封片保存。通过CARL ZEISS光学显微镜对组织切片进行观察，并用SZSS 2000显微成像系统对各部位组织进行拍照并测量。

2 结果与分析

2.1 大麻哈鱼仔鱼和幼鱼摄食规律

大麻哈鱼受精卵孵化出膜后进入卵黄囊期仔鱼阶段，该阶段幼鱼主要沉在水底，不上浮摄食，以内源性营养物质卵黄囊作为营养物质来源，人工养殖条件下其卵黄囊期仔鱼阶段发育天数约为30 d（水温12 ℃左右），其后进入幼鱼期。养殖大麻哈鱼幼鱼的开口饵料主要为轮虫或磨成粉末的蛋黄，1周后可掺少量粒径较小的鲑鱼颗粒饲料，随后逐渐过渡为颗粒饲料，并随着鱼体的生长，颗粒饲料的粒径逐渐增大。

2.2 消化器官的形态学观察

大麻哈鱼的消化道由口咽腔、食道、胃、幽门盲囊和肠组成，而肝脏则是其体内最大的消化腺（图1）。大麻哈鱼的口腔和咽腔之间无明显分界，故称之为口咽腔，其中口端位和口裂较大，口分为上颌和下颌，且上颌宽、下颌窄；上、下颌口缘黏膜上均有向口腔内源倾斜的尖锐细齿（图1-1、图1-2和图1-5），口两侧上颌齿向口腔内侧亦有一排犁骨齿；舌位于下颌口腔底部，较小，呈三角状，无弹性且前端游离，舌上有2排细小的舌齿；舌后端咽腔内有4对鳃弓，鳃弓上有排列疏松且粗短的鳃耙；咽部上、下均有白色的凸起，为尖锐的咽骨齿，手指触摸时有粗糙的刺痛感（图1-2）。大麻哈鱼口咽腔后是粗短的食道，与食道连接的是胃的贲门部，肝脏覆盖于食道和贲门部，不分叶，外观圆润平滑且呈淡红褐色；胃呈V型，分为贲门部、胃体部和幽门部；胃幽门部与肠道连接处存在呈螺旋式纵行排列的幽门盲囊，数量介于115~173；肠道平直，无弯曲，前肠较细，而后肠膨大内含排泄物（图1-3和图1-4）。

图1 大麻哈鱼消化器官的解剖观察

2.3 消化器官的组织学观察

2.3.1 舌 大麻哈鱼的舌位于头部下颌处，呈三角状。组织学观察结果显示，舌黏膜表层为复层鳞状上皮且厚度较厚，上皮中含有黏液细胞和味蕾，其中黏液细胞数量较多且分散在上皮中（图2-1）。上皮深部具有排列较致密的由结缔组织构成的固有膜，固有膜内含胶原纤维和若干弹性纤维，可向黏膜表面凸起形成波浪状结构以支撑味蕾，复层鳞状上皮与固有膜相连的为排列致密的单层柱状细胞（图2-2）。

2.3.2 食道 大麻哈鱼的食道短而粗，是连接口咽腔和胃的纽带。组织学观察结果显示，大麻哈鱼的食道由黏膜层、黏膜下层、肌层和浆膜层4部分组成，食道内部可见7~10个连续的纵行黏膜褶皱凸起，黏膜褶皱的高度约1159.14±193.58 μm（图2-3）。食道的浆膜层较薄，为食道最外层组织，由较薄的结缔组织和间皮细胞组成，其厚度约59.69±15.44 μm；肌层发达，由横纹肌组成，其厚度约511.45±79.57 μm，内外部环形平滑肌排列较紧密，呈深红色（图2-4）。食道黏膜下层为排列较致密的结缔组织，内含丰富的毛细血管、神经和淋巴组织，与肌层之间具有明显界限，其厚度约211.51±43.04 μm；黏膜层分支较多，厚度约238.52±34.65 μm，表层为排列致密的单层柱状上皮细胞，细胞核位于基底且染色较深（图2-5）。

2.3.3 胃 大麻哈鱼的胃呈V型，与食道连接处明显膨大，由贲门部、胃体部和幽门部组成。组织学观察结果显示，胃壁组织从外到内由浆膜层、肌层、黏膜下层和黏膜层构成。胃内壁黏膜褶皱丰富且不同部位形态存在一定差异，其中贲门部黏膜褶皱宽厚，而胃体部和幽门部的黏膜褶皱细长，黏膜褶皱高度由高至低依次为胃体部（1019.16±191.18 μm）、幽门部（913.46±129.81 μm）、贲门部（906.46±125.11 μm）（图2-6、图2-9和图2-12）。胃黏膜层分支较多，最外层均为排列致密的单层柱状上皮细胞，细胞核位于基底，染色较深，单层柱状上皮细胞之间未见明显的杯状细胞（图2-7、图2-10和图3-1）。黏膜层单层柱状上皮细胞下方为较厚的胃腺组织，胃腺由一圈排列规整的胃腺细胞围成管状或长椭圆状，胃腺细胞多呈方形、不规则多边形，其细胞核多位于胃腺外壁一侧且染色较深，贲门部和胃体部胃腺数量较多，而幽门部较少（图2-8、图2-11、图3-2）。胃组织中黏膜层厚度由贲门部至幽门部依次降低，分别为303.51±35.58、252.81±52.74和226.39±34.25 μm。胃组织的黏膜下层较薄，主要由疏松的结缔组织构成，内含大量血管和静脉丛，黏膜下层的结缔组织由贲门部经胃体部至幽门部愈加致密，其厚度逐渐降低，分别为164.04±58.93、159.61±40.28和157.16±28.98 μm（图2-6、图2-9和图2-12）。胃组织的肌层为平滑的横纹肌，除贲门部肌层较疏松外，其余部位均较致密，其中幽门部肌层最厚，约521.77±86.41 μm，而贲门部和胃体部差异不大，分别为261.27±34.74和248.16±60.42 μm；浆膜层为疏松的结缔组织，较薄，内含血管、神经和淋巴管，其中贲门部浆膜层厚度约17.79±4.33 μm，胃体部约62.79±15.19 μm，幽门部约34.26±10.17 μm（图2-6、图2-9和图2-12）。

2.3.4 幽门盲囊 大麻哈鱼的幽门盲囊呈长圆柱状，横切面显示内部具有22~25个黏膜褶皱凸起，排列较紧密，其中黏膜褶皱高度约321.88±54.29 μm。结构组成与食道、胃相似，由外向内依次为浆膜层、肌层、黏膜下层和黏膜层（图3-3）。浆膜层较薄，厚度约8.28±1.71 μm；肌层为疏松的横纹肌，厚度约29.11±5.10 μm；黏膜下层由致密的结缔组织构成，厚度约32.56±4.86 μm；黏膜层由排列紧密的单层柱状上皮细胞构成，厚度约45.44±6.86 μm，其中单层柱状上皮细胞间存在大量杯状细胞（图3-4）。

2.3.5 肠 大麻哈鱼的肠道较短，平直无弯曲。解剖后发现停食24 h的大麻哈鱼肠道后端含有排泄物，故将其肠道分为前肠和后肠2部分，组织学观察发现前肠和后肠的组织结构相似，均有浆膜层、肌层、黏膜下层和无明显分界的黏膜层组成（图3-5和图3-7）。浆膜层较薄，肌层为疏松的结缔组织（环形平滑肌明显可见），黏膜下层较致密，染色深，前肠有较薄的黏膜褶皱而黏膜层界限不明显，后肠则未见明显的黏膜层和黏膜褶皱结构（图3-6和图3-8）。前肠的浆膜层、肌层和黏膜下层的厚度分别为27.26±2.93、78.11±6.91和19.50±4.73 μm，后肠的浆膜层、肌层和黏膜下层的厚度分别为11.55±1.61、67.77±12.81和29.30±3.34 μm，其中前肠的浆膜层和肌层略厚于后肠，而后肠的黏膜下层比前肠厚。

2.3.6 肝脏 肝脏是大麻哈鱼体内最大的消化腺，可分为实质和间质两部分，其中间质部分为结缔组织，这些结缔组织伸入实质部分，可将肝组织分隔为许多肝小叶，但由于大麻哈鱼的肝脏结缔组织不发达，故肝小叶结构不明显，但肝组织中静脉丰富，呈不规则形状，内含大量红细胞（图3-9）。肝实质部分主要由肝细胞构成，肝细胞体积较大，多呈圆形、长椭圆形或不规则的多边形，细胞核较大，呈圆形，多位于肝细胞中央，部分肝细胞中出现双核现象，肝细胞多排列在一起，以中央静脉为中心向四周辐射排列形成肝板结构（图3-10）；肝脏组织门管区的胆管结构清晰，胆管由单层长柱状细胞紧密排列而成（图3-11）。此外，相邻肝板间的腔隙间具有成片存在的肝血窦，肝血窦为特殊的毛细血管，能促使肝细胞与血流之间进行物质交换（图3-12）。

图3 大麻哈鱼消化器官显微图Fig.3 Micrograph of digestive organs of chum salmon

3 讨论

鱼类消化器官的形态特征随种属、食性、栖居环境等因素的不同而呈现多样化，是长期进化中与自然环境相适应的结果（许晓娟等，2009）。大麻哈鱼属江海洄游型凶猛肉食性鱼类，淡水中刚孵化出膜的仔鱼主要以卵黄囊为营养物质来源，其后随着卵黄囊逐渐消化吸收，口咽腔、胃、肠等消化器官不断发育完善，幼鱼则以水体中的桡足类、枝角类浮游动物及摇蚊类、蜉蝣类等水生昆虫的幼虫为食，而海洋中生活的成鱼主要以鱼类、虾类、甲壳类、软体动物及其他无脊椎动物为食（Seeb et al.，2004；解玉浩，2007；关海红和尹家胜，2012）。大麻哈鱼成鱼的口裂大，下颌前端尖细，口闭合时上颌能包裹下颌，这些形态特点能使其迅速钳住食物，防止逃逸。此外，其具有尖利的颌齿、犁骨齿、舌齿及咽骨齿，便于抓取和咀嚼食物并将其迅速致死，通过颌齿、犁骨齿等将类似甲壳动物的外壳撕破并将其分成若干小块，后经过咽骨齿磨碎食物，在口咽腔内初步完成食物的物理消化过程。舌表层组织含有丰富的黏液细胞和味蕾，能分泌黏液润滑食物，便于将咬碎的食物送入食道。大部分硬骨鱼类咽骨齿与颌齿的发达程度成反比，即咽骨齿发达的鱼类颌齿不发达或缺失，如马口鱼（Opsariichthys bidens）（母丹利等，2016a）、云南盘鮈（赵健蓉等，2017）、塔里木裂腹鱼（任永丽等，2020）等鲤科鱼类，而大麻哈鱼具有发达的颌齿和咽骨齿，与哲罗鲑（张永泉等，2011）、波纹唇鱼（Cheilinus undulates）（区又君等，2012）、马苏大麻哈鱼（Oncorhynchus masou）（李培伦等，2021）等鱼类相似，与其喜食甲壳类等体表较坚硬食物的摄食习性相适应，同时食物在口咽腔中得到充分物理消化会对后续消化道的消化效果起到很好的辅助作用。

大麻哈鱼消化道中食道、胃、幽门盲囊和肠组织均具有典型的4层结构：浆膜层、肌层、黏膜下层和黏膜层。其中，食道短而粗，肌层发达且具有较强的伸缩性，能快速吞咽食物，其结构特点与大部分鱼类相同，如哲罗鲑（张永泉等，2011）、刀鲚（聂志娟等，2012）、马苏大麻哈鱼（李培伦等，2021）等。通常将鱼类的胃分为5种形态，分别为I形、U形、V形、Y形和卜形，其中I形胃容量最小、U形胃容量最大。本研究发现养殖的2龄大麻哈鱼的胃呈V形，亦具有较大的容量，可分为贲门部、胃体部和幽门部，这些部位均具有较多黏膜褶皱，增加了胃的弹性，当食物进入后胃体能快速膨胀。胃组织中黏膜层发达，表面均为排列紧密的单层柱状上皮细胞，未见明显的杯状细胞或黏液细胞，但其黏膜层内陷形成大量胃小凹，在胃小凹的基部具有数量丰富的胃腺组织，其中贲门部和胃体部胃腺数量较多，而幽门部较少。胃腺是大麻哈鱼胃的主要组织特征，具有分泌酸性黏液和胃蛋白酶原等促消化物质的功能，这些物质可软化较坚硬的食物，促进食物中动物蛋白的消化吸收，与真鲷（Pagrosomus major）（喻子牛等，1997）、哲罗鲑（张永泉等，2011）、刀鲚（聂志娟等，2012）等鱼类的胃部组织结构与其消化机理相适应的结论一致。大麻哈鱼幽门部的肌层比贲门部和胃体部厚，幽门部通过肌层的收缩可将食物挤压至幽门盲囊内部，促使其对食物进行消化，表明幽门部对食物进行机械消化的强度更大。此外，幽门盲囊内壁凸入管腔形成许多微绒毛，这些微绒毛由单层柱状上皮细胞和杯状细胞构成，不仅增加了食物的消化吸收面积，还能分泌黏液，起到润滑食物、吸收和转运大分子营养物质的作用（任永丽等，2020）。大麻哈鱼的肠道较短，前肠有较薄的黏膜褶皱而黏膜层界限不明显，后肠则未见明显的黏膜层和黏膜褶皱结构，与洄游繁殖的大麻哈鱼相似（关海红和尹家胜，2012），而不同于大麻哈鱼仔鱼、幼鱼肠道具有明显的黏膜褶皱和黏膜层（关海红等，2010），由于大麻哈鱼仔鱼和幼鱼期各消化器官的结构功能处于逐步发育完善阶段，该时期肠道可执行较多的消化吸收功能，但随着鱼体的生长，其消化器官的结构和功能得以逐步完善，因此，推断成年大麻哈鱼的前肠保留了少量消化吸收功能，而后肠则主要起排泄功能。

肝脏作为鱼类消化系统中最大的消化腺，不仅是重要的中间代谢器官，同时亦是重要的营养储存器官，可贮藏大量脂肪和糖原。大麻哈鱼的肝脏覆盖于食道和胃的贲门部，不分叶，结缔组织不发达导致其肝小叶结构不明显，与哲罗鲑（张永泉等，2011）、长麦穗鱼（Pseudorasbora elongata）（杨晓鸽等，2021）、马苏大麻哈鱼（李培伦等，2021）等鱼类相似。肝组织中肝细胞结构清晰，中央静脉数量丰富且富含大量红细胞，肝细胞以中央静脉为中心向四周辐射形成肝板结构，门管区的胆管结构清晰可见，这些微结构与秦岭细鳞鲑（Brachymystax lenok tsin‐lingensis）（卿素珠等，2012）、驼背鲈（Cromileptes al‐tivelis）（区又君等，2016）等鱼类的肝脏微结构相似。

4 结论

大麻哈鱼的消化器官形态特征与其食性功能相适应，自然环境中成鱼以鱼类、甲壳类等为食，口咽腔捕获食物后用发达的颌齿和咽骨齿将其咬破并磨碎，通过食道迅速进入体内，后经胃、幽门盲囊、肝脏等组织器官发挥功能后吸收食物中的各类营养物质，最后经肠道将粪便等残留物排出体外，具有典型肉食性鱼类消化器官特征。建议大麻哈鱼人工养殖过程中除投喂常规鲑鱼颗粒饲料外，定期投喂蛋白类营养较高且经济价值较低的杂鱼、甲壳类等海洋水产品。