鄧平 張立強(qiáng) 艾桃山 喻運(yùn)珍 余少梅 羅楊志 鄭青
摘要:以平均體質(zhì)量為(6.45±0.14) g克氏原螯蝦為研究對象,分別投喂含1%姜黃素、肝膽利康散、穿梅三黃散的配合飼料,飼養(yǎng)42 d后檢測并比較不同中草藥對克氏原螯蝦肝胰腺抗氧化應(yīng)激指標(biāo)和組織結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明,3種中草藥均顯著提高了克氏原螯蝦肝胰腺SOD和CAT活性,其中姜黃素對CAT活性的促進(jìn)作用更顯著;3種中草藥均明顯降低了肝胰腺的MDA含量,但對GSH-Px活性無顯著影響。組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)3種中草藥對克氏原螯蝦肝胰腺未造成明顯損失。由此可見,飼料中添加1%劑量的3種中草藥可明顯增強(qiáng)克氏原螯蝦肝胰腺的抗氧化能力,且安全可靠。
關(guān)鍵詞:克氏原螯蝦;肝胰腺;抗氧化;組織結(jié)構(gòu);中草藥
中圖分類號: S942.1;S942.2+6
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號:1002-1302(2020)02-0183-05
收稿日期:2018-10-31
作者簡介:鄧 平(1979—),女,湖北枝江人,博士,工程師,主要從事水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)學(xué)研究。E-mail:sssdp@126.com。
通信作者:張立強(qiáng),博士,高級工程師,主要從事魚類病害研究。E-mail:280585404@qq.com。
克氏原螯蝦(Procambarus clarkii),俗稱小龍蝦,是中國淡水蝦類中的重要資源[1]。其肉味鮮美、營養(yǎng)豐富,深受廣大消費(fèi)者喜愛,成為國內(nèi)廣泛養(yǎng)殖的一種重要經(jīng)濟(jì)水生動物[2]。隨著克氏原螯蝦集約化養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大,病害問題日趨嚴(yán)重[3],而抗生素等化學(xué)藥物的濫用不僅會造成致病菌多重抗藥性,還會引發(fā)藥物殘留等問題,危害環(huán)境和食品安全。因此,尋求綠色環(huán)保、安全高效的免疫強(qiáng)劑對克氏原螯蝦養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
目前,有關(guān)中草藥促進(jìn)甲殼動物非特異免疫功能的報道已見于克氏原螯蝦[4]、凡納濱對蝦[5-6]、羅氏沼蝦[7]、斑節(jié)對蝦[8]、中華絨螯蟹[9]等。姜黃素、肝膽利康散和穿梅三黃散具有保肝護(hù)肝作用,姜黃素和肝膽利康散還能提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動物肝胰臟的抗氧化能力[10-12],而3種中草藥對克氏原螯蝦的肝胰腺是否具有保護(hù)作用還未見報道。本試驗(yàn)通過連續(xù)投喂3種中草藥制劑姜黃素、肝膽利康散、穿梅三黃散42 d,研究克氏原螯蝦肝胰腺抗氧化應(yīng)激指標(biāo)[包括超氧化物歧化酶(SOD)活性、過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性、丙二醛(MDA)含量]的變化及對肝胰腺組織結(jié)構(gòu)的影響,探討中草藥的作用機(jī)理,為中草藥在克氏原螯蝦飼料中的合理應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)飼料的制備本試驗(yàn)選取姜黃素、肝膽利康散(武漢中博水產(chǎn)生物技術(shù)有限公司提供成品,主要有茵陳、大黃、郁金、連翹、柴胡)、穿梅三黃散(武漢中博水產(chǎn)生物技術(shù)有限公司提供成品,主要有大黃、黃芩、黃柏、穿心蓮、烏梅)為試驗(yàn)原料,按1%比例加入飼料,攪拌加水混勻,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。飼料的主要營養(yǎng)成分包括粗蛋白28.0%、粗脂肪4.0%、粗纖維10.0%、粗灰分12.0%、水分13.0%、鈣0.6%、磷0.9%。
1.2 試驗(yàn)蝦的飼養(yǎng)與管理
試驗(yàn)蝦取自武漢市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水產(chǎn)研究所山坡基地養(yǎng)殖場,在武漢中博水產(chǎn)生物技術(shù)有限公司養(yǎng)魚房進(jìn)行試驗(yàn)。將克氏原螯蝦暫養(yǎng)7 d后,分成對照組和3個試驗(yàn)組(姜黃素、肝膽利康散、穿梅三黃散),每組設(shè)置3個平行,每組投放10尾克氏原螯蝦,養(yǎng)殖在50 L水族箱中。水族箱底放置PVC管,供克氏原螯蝦蛻皮隱蔽用。每天投喂蝦飼料1次,投喂量為蝦體質(zhì)量的3%~5%,次日投喂飼料前采用虹吸管吸出殘餌與糞便并換水1/3,以保證水質(zhì)清潔。試驗(yàn)周期為6周。
1.3 肝胰腺免疫酶學(xué)指標(biāo)的測定及切片
分別于養(yǎng)殖42 d后從每個平行組隨機(jī)取5尾活體進(jìn)行解剖,剖取的肝胰腺組織用生理鹽水漂洗后,一部分置于 -20 ℃ 冰箱冷凍保存,肝胰腺中SOD、CAT、GSH-Px活性及MDA、總蛋白(TP)含量均采用相應(yīng)的試劑盒檢測。
另取一部分肝胰腺組織用4%中性甲醛固定,經(jīng)洗滌、脫水、透明、滲透和包埋后,切成厚度為 5 μm 的薄片,HE染色,再經(jīng)脫水和透明后用中性樹膠封片,光鏡下觀察組織學(xué)特征。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析
不同中草藥對克氏原螯蝦胰腺免疫酶學(xué)指標(biāo)的影響采用單因素方差分析(A-NOVA)進(jìn)行分析(SPSS 19.0,P<0.05)。
2 結(jié)果與分析
2.1 3種中草藥制劑對肝胰腺抗氧化指標(biāo)的影響由3種中草藥對克氏原螯蝦肝胰腺SOD、CAT、GSH-Px活性和MDA含量的影響(圖1)可知,與對照組相比,養(yǎng)殖42 d各添加組均能顯著提高克氏原螯蝦肝胰腺SOD活性(P<0.05),但各添加組間無顯著性差異(P>0.05)。各添加組克氏原螯蝦肝胰腺CAT活性均較對照組高(P<0.05),且各添加組間差異顯著(P<0.05),姜黃素組克氏原螯蝦肝胰腺CAT活性最高。各添加組克氏原螯蝦肝胰腺的GSH-Px活性與對照組之間無明顯差異(P>0.05)。與對照組相比,3種中草藥均能顯著降低克氏原螯蝦肝胰腺M(fèi)DA含量(P<0.05),但各添加組間無顯著性差異(P>0.05)。
2.2 3種中草藥制劑對肝胰腺組織結(jié)構(gòu)的影響
連續(xù)投喂中草藥42 d后解剖克氏原螯蝦的肝胰腺進(jìn)行HE染色,結(jié)果如圖2所示。與沒有投喂中草藥的空白對照組相比,中草藥各組的肝胰腺結(jié)構(gòu)基本無損,肝小體排列整齊,基膜完整,肝小管呈星形,肝小體細(xì)胞排列緊湊無散落;肝小體間隙的血細(xì)胞無明顯變化(100×)??瞻捉M和3種中草藥組肝小體細(xì)胞層的分泌細(xì)胞(B細(xì)胞)和吸收細(xì)胞(R細(xì)胞)均完整,R細(xì)胞無明顯增多,部分B細(xì)胞體積有一定的增大(400×)。組織學(xué)觀察發(fā)現(xiàn),克氏原螯蝦用1%劑量的中草藥是安全的,對肝胰腺組織結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生明顯損傷。
3 討論與結(jié)論
3.1 3種中草藥制劑對肝胰腺抗氧化指標(biāo)的影響
肝胰腺是甲殼動物最主要的免疫器官,其SOD、CAT、GSH-Px活性及MDA含量等與多種生理代謝和免疫反應(yīng)有關(guān),能綜合反映甲殼動物的抗氧化防御系統(tǒng)功能[13-14]。
SOD和CAT是生物體內(nèi)抗氧化防御功能的關(guān)鍵酶,它們能有效地清除活性氧自由基,減少脂質(zhì)過氧化損傷。關(guān)于姜黃素提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動物肝胰臟抗氧化能力已有較多報道,張滕閑等以姜黃素投喂黃顙魚,肝胰臟SOD和CAT活性均顯著提高[15];余少梅等用姜黃素投喂肝損傷的草魚,能明顯增強(qiáng)草魚肝臟的SOD和CAT活性[12]。肝膽利康散對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物脂肪肝有治療作用[11],也有關(guān)于提高肝損傷草魚肝臟SOD和CAT活性的報道[12]。穿梅三黃散具有殺菌和輔助肝損傷修復(fù)的作用,其主要成分大黃、黃芪等,能明顯促進(jìn)羅氏沼蝦、凡納濱對蝦和克氏原螯蝦肝胰腺的SOD和CAT活性[14,16-17],而復(fù)方中草藥制劑穿梅三黃散對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物非特異性免疫方面的研究還未見報道。本試驗(yàn)中分別以1%姜黃素、肝膽利康散、穿梅三黃散飼養(yǎng)克氏原螯蝦42 d,其肝胰腺SOD和CAT活性均明顯升高,其中3種中草藥添加組SOD活性差異不顯著,而3種中草藥對CAT活性影響差異顯著,以姜黃素對CAT活性促進(jìn)作用更明顯。該結(jié)果表明,3種中草藥對克氏原螯蝦抗氧化系統(tǒng)的SOD與CAT協(xié)同發(fā)揮作用,而姜黃素作用于CAT的效果更強(qiáng)。
GSH-Px能幫助機(jī)體保持正常的免疫系統(tǒng)功能,并具有抗氧化作用和整合解毒作用。3種中草藥(或主要成分)對水產(chǎn)養(yǎng)殖動物GSH-Px活性的影響不盡相同,姜黃素可顯著提高肝損傷草魚、黃顙魚和奧尼羅非魚肝胰臟的GSH-Px活性,但降低了大菱鲆幼魚血清中的GSH-Px活性[12,15,18-19]。肝膽利康散提高了肝損傷草魚肝臟的GSH-Px活性[12]。大黃素可明顯提高克氏原螯蝦肝胰腺 GSH-Px 活性[17]。本試驗(yàn)中3種中草藥對克氏原螯蝦肝胰腺GSH-Px活性無顯著激活作用,可能與3種中草藥對克氏原螯蝦抗氧化酶的促進(jìn)作用和酶的種類有關(guān)。
MDA是最重要的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物,它的含量反映了細(xì)胞受損傷的程度和脂質(zhì)過氧化程度,從而間接反映體內(nèi)活性氧的積累情況[20]。本研究中3種中草藥添加組克氏原螯蝦肝胰腺的MDA含量明顯降低,說明飼喂3種中草藥的克氏原螯蝦機(jī)體抗氧化系統(tǒng)在此時能夠?qū)ι傻难踝杂苫M(jìn)行及時清除,脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的水平較低。這與3種中草藥(或主要成分)對草魚、凡納濱對蝦及克氏原螯蝦等水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的研究結(jié)果[12,16-17]一致。
3.2 3種中草藥制劑對肝胰腺組織結(jié)構(gòu)的影響
克氏原螯蝦肝胰腺和其他甲殼動物一樣,肝小體是其結(jié)構(gòu)和功能的基本單位[21]。肝小體主要由基膜、細(xì)胞層和肝小管組成,細(xì)胞層中的細(xì)胞可分為分泌細(xì)胞(B細(xì)胞)、存儲細(xì)胞(R細(xì)胞)、纖維細(xì)胞(F細(xì)胞)和胚細(xì)胞(E細(xì)胞),其中B細(xì)胞和R細(xì)胞數(shù)量較多[22]。在本試驗(yàn)采樣過程中發(fā)現(xiàn),投喂中草藥的克氏原螯蝦肝胰腺色澤紅潤。肝胰腺組織切片HE染色后,投喂姜黃素、肝膽利康散、穿梅三黃散的克氏原螯蝦肝胰腺組織結(jié)構(gòu)無顯著病理變化。盧婉怡也有研究表明,灌喂高劑量的姜黃素未引起奧利羅非魚肝胰腺的病理變化[19]。姜黃素和肝膽利康散還可改善肝損傷草魚肝組織的病理變化[12],而連續(xù)投喂含烏梅的復(fù)方中草藥對凡納濱對蝦的肝胰腺沒有產(chǎn)生損害[23]。這說明本試驗(yàn)所用的3種中草藥對克氏原螯蝦肝胰腺組織不會產(chǎn)生明顯損傷。
綜上所述,在飼料中投喂3種中草藥均增強(qiáng)了克氏原螯蝦肝胰腺抗氧化功能,并且對機(jī)體沒有損傷,因此具有良好的應(yīng)用前景。
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