陳偉耀　李金蘭　陳偉壽　陳振國(guó)

摘要[目的]探討鹽度脅迫對(duì)光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓及超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響。[方法]對(duì)光裸星蟲(chóng)進(jìn)行不同鹽度急性脅迫48h，用滲透壓儀檢測(cè)所有樣品滲透壓，采用羥胺法檢測(cè)48h所取部分樣品的超氧化物歧化酶（SOD）活性。[結(jié)果]從暫養(yǎng)鹽度30%。中移到鹽度5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰和40‰海水中時(shí)，48h內(nèi)光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓均能調(diào)節(jié)到一定的穩(wěn)定狀態(tài)，且與水環(huán)境滲透壓相近：達(dá)到相近水平所需時(shí)間分別為15、15、9、6、6.0、6和9h，隨鹽度的升高呈先降低后升高的趨勢(shì)。在鹽度15‰～40‰的梯度中，星蟲(chóng)體腔液SOD活性整體上隨鹽度的升高呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢(shì)，其中鹽度25‰與鹽度30‰組的光裸星蟲(chóng)SOD活性差異不顯著（P>0.05），但均顯著低于其他組（P<0.05）。[結(jié)論]在急性脅迫下，較適合光裸星蟲(chóng)生存生長(zhǎng)的鹽度為15‰～40‰，最適合的鹽度為25‰～30‰。

關(guān)鍵詞 光裸星蟲(chóng)；鹽度；滲透壓；SOD活性

中圖分類號(hào) S968.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）11-0066-03

光裸星蟲(chóng)（Sipunculusnudus）為星蟲(chóng)科星蟲(chóng)屬的海鮮類無(wú)脊椎動(dòng)物，俗稱沙蟲(chóng)、海人參，廣泛分布于我國(guó)沿海潮間帶，其對(duì)生活環(huán)境的質(zhì)量十分敏感，素有“環(huán)境標(biāo)志生物”之稱。光裸星蟲(chóng)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，味道鮮美，無(wú)論是鮮品或加工品均價(jià)格昂貴，而且十分暢銷。近年來(lái)，因其市場(chǎng)需求量劇增，導(dǎo)致人為過(guò)度地抓捕開(kāi)采，已經(jīng)嚴(yán)重破壞了光裸星蟲(chóng)的棲息地，加上海水污染的日益加劇，光裸星蟲(chóng)的自然資源正逐漸衰竭。因此，要對(duì)星蟲(chóng)資源實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性利用，改變傳統(tǒng)的天然捕撈模式，發(fā)展人工養(yǎng)殖已勢(shì)在必行。而對(duì)光裸星蟲(chóng)開(kāi)展相關(guān)的科學(xué)研究，為其人工增養(yǎng)殖的開(kāi)展及其資源的合理保護(hù)利用積累科學(xué)依據(jù)具有重大意義。

光裸星蟲(chóng)生活的灘涂棲息地常常會(huì)受到漲潮海水、雨水和地表徑流的影響，使得鹽度急劇變化成為影響其生存及生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子之一。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)光裸星蟲(chóng)的基礎(chǔ)生態(tài)研究較少，尤其是對(duì)其鹽度適應(yīng)性的研究報(bào)道甚少。國(guó)內(nèi)有學(xué)者從成活率的角度分別研究了光裸星蟲(chóng)幼體、成體對(duì)溫度和鹽度的耐受性。筆者研究了鹽度脅迫對(duì)光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓隨時(shí)間的變化及其對(duì)星蟲(chóng)體腔液超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響，旨在豐富光裸星蟲(chóng)的生物學(xué)及生態(tài)學(xué)內(nèi)容，并為光裸星蟲(chóng)的人工健康增養(yǎng)殖提供科學(xué)參考。

1材料與方法

1.1材料 試驗(yàn)所用光裸星蟲(chóng)購(gòu)自廣東湛江市東海島東簡(jiǎn)鎮(zhèn)南坑村養(yǎng)殖戶（采集點(diǎn)鹽度為30‰），試驗(yàn)在廣東海洋大學(xué)東海島生物研究基地進(jìn)行。將光裸星蟲(chóng)置于鹽度30‰的海水中暫養(yǎng)2d，連續(xù)微量充氣。挑取大小接近、活力好且無(wú)損傷的個(gè)體作為試驗(yàn)材料，其平均體質(zhì)量為（13.202±1.478）g。暫養(yǎng)和試驗(yàn)用水為所購(gòu)光裸星蟲(chóng)產(chǎn)區(qū)的砂濾天然海水，試驗(yàn)全程在空調(diào)房中進(jìn)行，維持室溫23℃。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在預(yù)試驗(yàn)確保光裸星蟲(chóng)100%存活的基礎(chǔ)上，設(shè)置A（5‰）、B（10‰）、C（15‰）、D（20‰）、E（25‰）、F（30‰）、G（35‰）和H（40‰）共8個(gè)鹽度梯度組，并各設(shè)2個(gè)重復(fù)，使用天然海水和本地產(chǎn)天然海水晶或蒸餾水調(diào)配成各試驗(yàn)組鹽度。各試驗(yàn)組水體為60L，試驗(yàn)期間不投喂，連續(xù)微充氣養(yǎng)殖48h，在前24h每隔3h取3只光裸星蟲(chóng)，后24h中每隔12h取3只光裸星蟲(chóng)進(jìn)行體腔液取樣，用于檢測(cè)體腔液的滲透壓及超氧化物歧化酶（s0D）的活性。

1.2.2獲取光裸星蟲(chóng)體腔液。使用一次性無(wú)菌注射器抽取光裸星蟲(chóng)體腔液（避開(kāi)星蟲(chóng)內(nèi)部器官）約1.5mL，在4℃低溫下，以3000r/min離心5min，取上清液保存即得待檢樣品。

1.2.3光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓的測(cè)定。使用滲透壓摩爾濃度測(cè)定儀（型號(hào)SMC30C）測(cè)定光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓，每個(gè)待檢樣品重復(fù)測(cè)定3次。

1.2.4各個(gè)鹽度梯度組海水的滲透壓測(cè)定。對(duì)各試驗(yàn)組所用的海水分別取樣3～5次，使用滲透壓摩爾濃度測(cè)定儀（型號(hào)SMC30C）測(cè)定其滲透壓，結(jié)果取平均值。

1.2.5光裸星蟲(chóng)體腔液總超氧化物歧化酶（sOD）活性的測(cè)定。采用超氧化物歧化酶（SOD）測(cè)試盒（羥胺法）（購(gòu)自南京建成生物工程研究所）測(cè)定光裸星蟲(chóng)的SOD活性。僅測(cè)定C、D、E、F、G和H組48h時(shí)所取光裸星蟲(chóng)體腔液樣品的SOD活性，每個(gè)待檢樣品重復(fù)測(cè)定3次。

2結(jié)果與分析

2.1在急性鹽度脅迫下光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓的變化 從圖1可以看出，在A（鹽度5%c）組、B（鹽度10%0）組的低鹽脅迫下，光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓均在0～15h內(nèi)顯著下降（P<0.05），而C（鹽度15%0）組光裸星蟲(chóng)則在0～9h內(nèi)呈顯著下降趨勢(shì)（P<0.05）；15～48h內(nèi)A組和B組光裸星蟲(chóng)的滲透壓分別在0.252和O.324Osm/kg附近波動(dòng)，均無(wú)顯著變化且趨于穩(wěn)定（P>0.05），而C組則在9h后在0.432Osm/kg附近趨于穩(wěn)定且無(wú)顯著變化（P>0.05）；趨于穩(wěn)定后，A組光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓比其周圍海水環(huán)境的滲透壓（0.163Osm/kg）高35.3%，而B(niǎo)組和C組光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓則僅比其各自海水環(huán)境的滲透壓（0.249Osm/kg、0.408Osm/kg）略高。

D（鹽度20%c）組光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓在6～18h內(nèi)在O.594Osm/kg附近波動(dòng)（P>0.05），且顯著低于其6h前的滲透壓（P<0.05）；21～48h內(nèi)光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓顯著低于18h前（P<0.05），并且在0.509Osm/kg附近趨于穩(wěn)定（P>0.05），低于周圍水環(huán)境的滲透壓（0.561Osm/kg）。E（鹽度25‰）組光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓在6～21h內(nèi)在0.688Osm/kg附近波動(dòng)（P>0.05），且顯著低于6h前（P<0.05）；24～48h內(nèi)光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓則顯著低于21h前（P<0.05），并且在0.634Osm/kg附近趨于穩(wěn)定（P>0.05），亦略低于周圍水環(huán)境的滲透壓（0.662Osm/kg）。

在F（鹽度30‰）組海水中，在整個(gè)試驗(yàn)周期內(nèi)光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓并未隨時(shí)間變化而發(fā)生顯著性變化（P>0.05），在此期間其滲透壓平均值為0.757Osm/kg，較水環(huán)境的滲透壓（0.777Osm/kg）略低。當(dāng)受到G（鹽度35‰）組和H（鹽度40‰）組較高的海水鹽度脅迫時(shí)，光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓均在0～6h內(nèi)顯著上升（P<0.05）；此后均在6～48h內(nèi)趨于穩(wěn)定（P>0.05），在此期間G組和H組光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓平均值分別為1.040和1.252Osm/kg，均比其各自水環(huán)境的滲透壓（1.027和1.244Osm/kg）略高。

2.2在急性鹽度脅迫下光裸星蟲(chóng)體腔液超氧化物歧化酶（SOD）活性的變化 從圖2可以看出，在鹽度15‰、20‰、25‰、30‰、35‰、40‰的試驗(yàn)梯度下，光裸星蟲(chóng)體腔液的SOD活性整體上呈先下降再上升的趨勢(shì)，其中鹽度40‰（H組）光裸星蟲(chóng)的SOD活性顯著高于其他試驗(yàn)組（P<0.05）；鹽度25%o（E組）和鹽度30‰（F組）光裸星蟲(chóng)的SOD活性則顯著低于其他試驗(yàn)組（P<0.05），且E組和F組SOD活性差異不顯著（P>0.05）。

3討論與結(jié)論

3.1急性鹽度脅迫對(duì)光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓的影響 鹽度對(duì)水生生物，尤其對(duì)分布在海水潮間帶的生物影響尤為重大。隨著生存水環(huán)境鹽度的改變，水生動(dòng)物會(huì)對(duì)體內(nèi)液體的水一鹽平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，排出水分或無(wú)機(jī)鹽離子，以抵消體液和水環(huán)境之間的滲透壓差，以合適的體內(nèi)滲透壓來(lái)促進(jìn)機(jī)體進(jìn)行正常的生命活動(dòng)，適應(yīng)環(huán)境變化。其中，大部分海洋無(wú)脊椎動(dòng)物缺少獨(dú)立的滲透調(diào)節(jié)器官，通過(guò)改變自身體腔壁的通透性來(lái)適應(yīng)水環(huán)境鹽度的變化，并且體腔液的滲透壓最終會(huì)與水環(huán)境達(dá)到等滲。例如，將海盤車（Asterisru-bens）和海蛇尾（Ophiocominanigra）從正常鹽度海水中轉(zhuǎn)移到低鹽海水中后，其體腔液內(nèi)的離子濃度逐漸下降到與周圍海水環(huán)境相近的離子濃度，與海水近乎等滲。此外，不同物種為適應(yīng)水環(huán)境鹽度的變化，其體液滲透壓與周圍水環(huán)境滲透壓達(dá)到等滲所需的時(shí)間也不盡相同。例如，海蛇尾從鹽度34%o的海水轉(zhuǎn)到鹽度24%o的海水時(shí)，只需8h其體腔液就能與水環(huán)境等滲；綠海膽（Strongylocentrotusdroebachien-sis）從鹽度33%o的海水轉(zhuǎn)到鹽度23%o的海水時(shí)，需要24h才接近等滲。

該研究結(jié)果表明，光裸星蟲(chóng)從鹽度30%o的海水中轉(zhuǎn)移到不同的高鹽或低鹽海水環(huán)境中時(shí)，在48h內(nèi)其體腔液滲透壓均能調(diào)節(jié)到一定的穩(wěn)定狀態(tài)，并且與周圍水環(huán)境滲透壓相近，符合大部分海洋無(wú)脊椎動(dòng)物滲透壓調(diào)節(jié)的變化規(guī)律。但在5%o的海水鹽度脅迫下，光裸星蟲(chóng)的體腔液滲透壓卻在高出水環(huán)境滲透壓約35.3%處穩(wěn)定，與其水環(huán)境滲透壓有較大差距，而此時(shí)光裸星蟲(chóng)雖仍然存活但活力較差。這可能是因?yàn)樵谳^極端低鹽條件下，光裸星蟲(chóng)在調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓盡量接近水環(huán)境滲透壓的同時(shí)，仍要維持一定水平的體內(nèi)滲透壓來(lái)保障一些必要生命活動(dòng)的進(jìn)行，使自身能夠繼續(xù)存活。此外，光裸星蟲(chóng)從鹽度30‰的海水分別轉(zhuǎn)移到鹽度5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰和40‰的海水中時(shí)，其體腔液滲透壓達(dá)到接近水環(huán)境滲透壓的水平時(shí)所需的時(shí)間分別為15、15、9、6、6、O、6和9h。這表明在不同程度的鹽度脅迫下，光裸星蟲(chóng)體腔液滲透壓達(dá)到接近周圍水環(huán)境滲透壓水平所需的時(shí)間有所差別，并且在一定鹽度范圍內(nèi)所需時(shí)間會(huì)隨著鹽度的升高呈現(xiàn)先降低后升高的變化規(guī)律。在不同環(huán)境條件的脅迫下，生物對(duì)脅迫做出適應(yīng)性調(diào)節(jié)所需的時(shí)間越短，在一定程度上反映該脅迫環(huán)境越適合該生物的生存生長(zhǎng)。從滲透壓調(diào)節(jié)所需時(shí)間來(lái)看，較適合光裸星蟲(chóng)生活的鹽度為15‰～40‰，這與代悅等從成活率角度得出的研究結(jié)果“光裸星蟲(chóng)在突變鹽度下的較為適應(yīng)的鹽度為10‰～35‰”相吻合。

3.2急性鹽度脅迫對(duì)光裸星蟲(chóng)SOD活性的影響 超氧陰離子自由基（O₂·^-）在生物體內(nèi)過(guò)多積累會(huì)對(duì)機(jī)體產(chǎn)生危害。超氧化物歧化酶（SOD）是O₂·^-的清除劑，對(duì)于防御自由基O₂·^-對(duì)生物體的損傷起到重要作用，細(xì)胞外超氧化物歧化酶活性的升高說(shuō)明需要抵御更多來(lái)源的細(xì)胞外自由基O₂·^-的數(shù)量。鹽度變化不僅會(huì)影響水生生物體液滲透壓的調(diào)節(jié)，而且會(huì)影響生物體內(nèi)各種酶的活性，使其對(duì)環(huán)境的變化做出適應(yīng)性反應(yīng)。例如，從較高鹽度向極度較低的鹽度變化時(shí)，鱸魚(yú)（Dicentrarchuslabrax）和許氏平鲉（Sebastesschlegelii）血液中SOD活性均會(huì)顯著升高；從鹽度0向較高鹽度變化時(shí)，日本鰻鱺（Anguillajaponica）體內(nèi)SOD活性隨著鹽度的升高而呈上升趨勢(shì)；在鹽度（5‰、15‰、25‰、35‰）脅迫下的72h內(nèi)，鋸緣青蟹（Scyllaserrata）各處理組在鹽度低于或高于25‰時(shí)，其肌肉中SOD活性均有所升高。由此可見(jiàn)，鹽度脅迫導(dǎo)致生物體內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧自由基，從而誘導(dǎo)SOD活性升高。該研究結(jié)果表明，光裸星蟲(chóng)體腔液的SOD活性也出現(xiàn)了相似的變化規(guī)律。在高滲（鹽度35‰、40‰）和低滲（鹽度20%o、15‰）環(huán)境脅迫下，光裸星蟲(chóng)體腔液SOD活性均顯著高于鹽度25‰（E組）與鹽度30‰（F組）。這說(shuō)明在較高或較低鹽度脅迫條件下，光裸星蟲(chóng)為了調(diào)節(jié)并維持自身的體液滲透壓在一定水平，消耗大量能量并產(chǎn)生大量的超氧陰離子自由基（O₂·^-），從而誘導(dǎo)體內(nèi)清除超氧陰離子自由基的超氧化物歧化酶活性顯著上升。

綜上所述，光裸星蟲(chóng)體腔液的滲透壓及超氧化物歧化酶（SOD）活性隨鹽度變化而發(fā)生變化，筆者認(rèn)為較適合光裸星蟲(chóng)生活的鹽度為15‰-40‰，最適合光裸星蟲(chóng)生存及生長(zhǎng)發(fā)育的鹽度為25‰-30‰。