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《中国海洋大学》 2013年
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温度对三疣梭子蟹蜕壳、钙化生理及呼吸代谢的影响

戴超  
【摘要】:本研究以三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌蟹为实验材料,初步研究了温度对三疣梭子蟹蜕壳、钙化时间、硬度、壳中金属离子含量、呼吸代谢、能量代谢酶及非特异性免疫的影响。研究结果如下: 1不同温度下三疣梭子蟹蜕壳的生态学观察 在实验室条件下对不同温度(18℃、22℃、26℃)三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌蟹的蜕壳过程进行了生态学观察并且在梭子蟹蜕壳后1h、2h、8h、16h对蟹壳硬度进行了测定。实验结果如下:1.三疣梭子蟹在蜕壳过程中,在蜕壳前期除部分梭子蟹食量较少或者停食外,蟹体大小、体色、螫足及附肢的颜色等外形特征均未观察到明显变化;蜕壳期的梭子蟹的裂痕首先位于梭子蟹头胸甲与腹节结合处,随时间延长逐渐向侧板线两侧延伸;2.在实验温度范围内,随实验温度的升高梭子蟹蜕壳期和硬化期所需时间明显缩短(P0.05),温度越高硬化时间越短,温度越低硬化时间越长;3.温度对三疣梭子蟹钙静化过程中硬度的影响作用明显(P0.05),以22℃常温下三疣梭子蟹蜕壳后的硬化速度作为参照,高温可以加快梭子蟹的硬化速度,低温对却在一定程度上延缓了其硬化速度。 2温度对钙化过程中三疣梭子蟹蟹壳中Ca2+、Mg2+、K+、Na+含量的影响 在实验室条件下,以蜕壳后处于软壳期的三疣梭子蟹雌蟹为实验材料(Portunus trituberculatus),在三个实验温度(18℃,22℃,26℃)下测定了梭子蟹蜕壳后1h、2h、8h、16h及完全硬化时蟹壳中Ca2+、Mg2+、K+、Na+的含量。不同温度下三疣梭子蟹蟹壳在钙化过程壳中Ca2+Mg2+的含量的变化规律与蟹壳硬度的变化规律一致,均随钙化时间的延长呈明显的上升趋势(P0.5),说明Ca2+、Mg2+的含量在一定程度上可以指示蟹壳软硬程度。不同温度下的蜕壳后1h和完全硬化的梭子蟹蟹壳中Ca2+、Mg2+离子含量相近且无显著性差异(P0.5),说明温度变化不能改变梭子蟹的硬化机制,但能延长或者缩短其硬化时间。不同温度下三疣梭子蟹蟹壳在钙化过程壳中K+、Na+的含量的变化规律与Ca2+、Mg2+离子含量的变化规律相反,随钙化时间的延长呈下降趋势(P0.5),推测外壳中的K+、Na+可能在钙化后期逐渐转移到血淋巴中参与机体渗透压调节有关。 3温度对蜕壳后三疣梭子蟹非特异性免疫的影响 在实验室条件下研究了温度对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌蟹蜕壳后期非特异性免疫的影响。实验设18℃、22℃、26℃三个温度水平,分别在蜕壳后1h、2h、8h、16h取其肝胰腺和肌肉组织,测定ACP、AKP、T-SOD的活力及T-AOC。实验结果如下:1.三个实验温度下随钙化时间延长三疣梭子蟹肝胰腺中AKP、ACP和T-SOD的活力呈下降趋势,T-AOC呈上升趋势。温度对AKP、ACP的活力和T-AOC的影响均不显著(P0.05),对T-SOD的活力影响显著(P0.05),而钙化时间非特异性免疫因子的影响与温度相反,对AKP、ACP的活力和T-AOC的影响均显著(P0.05),对T-SOD的活力影响不显著(P0.05)。2.三个实验温度下随钙化时间延长三疣梭子蟹肌肉中的AKP、ACP、T-SOD的活力和T-AOC均呈先上升后下降的变化趋势,但峰值出现的时间不同,这可能梭子蟹对各种免疫因子的调控机制不同有关。温度对AKP、ACP和T-SOD的活力影响均不显著(P0.05),对T-AOC的影响显著(P0.05),钙化时间点对AKP、ACP的活力和T-AOC的影响差异均显著(P0.05),对T-SOD的活力影响差异不显著(P0.05)。3.温度和时间的双因子交互作用对三疣梭子蟹肝胰腺中ACP的活力影响显著(P0.05),对肝胰腺中T-SOD的活力和肌肉中T-AOC的影响极显著(P0.01),对其肝胰腺和肌肉中的其他非特异性免疫因子的影响不显著(P0.05)。4.综上所述,温度对三疣梭子蟹蜕壳后各组织中的磷酸酶、T-SOD的活力和A-TOC的影响多不显著,而钙化过程中免疫酶的活力随钙化时间的延长变化明显,其中三疣梭子蟹蜕壳后1-2h其肝胰腺和肌肉中磷酸酶的活力较高,8h恢复相对正常水平,肌肉中T-SOD的活力在蜕壳后前8h逐渐升高,以上免疫酶的变化指示梭子蟹在蜕壳前期积极清除代谢产生的自由基,保护机体免受氧化性损伤。 4温度对蜕壳后期三疣梭子蟹能量代谢酶活力的影响 为研究温度对钙化过程中三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)雌蟹丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活力的影响,在实验室条件下设18℃、22℃、26℃三个温度水平,分别在梭子蟹蜕壳后1h、2h、8h、16h及完全硬化五个时间点取样,测定其肝胰腺、肌肉和鳃中HK、PK、SDH的活力。结果显示:1.与22℃条件下相比,高温(26℃)和低温(18℃)下三疣梭子蟹肌肉中PK的活力在蜕壳后1-8h明显升高,说明高温和低温条件下梭子蟹肌肉中的糖酵解速率加大;而肝胰腺和鳃中的PK活力的峰值出现在梭子蟹蜕壳后1-2h,表明蜕壳后1-2h这两种组织中有较大的糖酵解速率;2.三个温度水平下,梭子蟹肝胰腺中HK的活力表现出随钙化过程的进行而降低,1-16h的活力显著高于完全钙化时的活力,说明蜕壳后的梭子蟹肝胰腺对葡萄糖的利用能力随钙化过程的进行逐渐减弱,而其鳃中HK活力的变化趋势与肝胰腺中相反,说明梭子蟹的鳃对葡萄糖的利用能力随钙化过程的进行而提高,这种差异可能与不同组织在梭子蟹钙化过程中对葡萄糖的利用能力不同有关;3.梭子蟹肝胰腺中SDH的活力在三个实验温度下蜕壳后16h内呈逐渐升高的趋势,说明肝胰腺在钙化过程中三羧酸循环作用逐渐加强。此外,其肌肉和鳃组织中SDH的活力在三个实验温度下的峰值均出现在前8h,并且低温(18℃)的峰值明显低于高温(26℃)的峰值,说明在这段钙化时间中,相较于低温而言梭子蟹的肌肉和鳃中有氧代谢的加强在高温条件下更显著。综上所述,在钙化过程中,低温条件下三疣梭子蟹的糖酵解作用没有明显的变化,而三羧酸循环有较明显的减弱趋势,其中三疣梭子蟹肌肉和鳃中SDH的活力明显低于高温条件,表明低温可以延长其蜕壳后的软壳时间。 5温度对三疣梭子蟹呼吸代谢及其相关酶活力的影响 在实验室条件下研究了温度对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)呼吸代谢的影响。实验设五个温度水平(15℃、18℃、21℃、24℃、27℃),以三疣梭子蟹幼蟹(1.17±0.03g)和成蟹(57.57±1.16g)为实验材料,测定其在不同温度下的耗氧率和排氨率以及成蟹肝胰腺和肌肉组织中的丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活力。主要实验结果如下:1.在本实验条件下,三疣梭子蟹耗氧率和排氨率均随温度的升高而升高。幼蟹耗氧率在各个温度水平下差异显著(P0.05),成蟹耗氧率仅在15℃-18℃与21℃-27℃之间差异显著(P0.05);幼蟹和成蟹排氨率在15℃-18℃与21℃-27℃之间差异显著(P0.05);2.幼蟹和成蟹的氧氮比随温度的升高总体呈下降趋势,其氧氮比范围是1.38-3.02,表明三疣梭子蟹以蛋白质为主要代谢能源物质;3.随实验温度升高,成蟹肝胰腺中的PK活力呈上升趋势,说明随实验温度上升,成蟹肝胰腺的糖酵解速率增大。相反,成蟹肌肉组织中的PK和HK的活力则随温度升高总体呈下降的趋势,说明随实验温度上升,成蟹肌肉组织对葡萄糖的利用能力下降;5.温度对三疣梭子蟹肝胰腺组织中SDH的活力影响显著(P0.05),SDH的活力随温度的升高呈上升趋势,在27℃时达到最大值,一定程度上反应了三疣梭子蟹在高温环境下有氧代谢加强。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:S917.4

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