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低氧胁迫对中华绒螯蟹能量代谢、呼吸代谢及抗氧化代谢的影响

李泽健  
【摘要】:本研究旨在揭示低氧胁迫对中华绒螯蟹能量代谢、呼吸代谢和抗氧化代谢的影响,为中华绒螯蟹等水生甲壳动物的健康养殖提供参考依据。实验中,以暴露在常氧(7.0±0.2mg/L)水体27h的中华绒螯蟹为对照组,以暴露于低氧(2.0±0.2mg/L)水体24h,再置于常氧水体3h的中华绒螯蟹为实验组;分别在0、3、6、12、18、24、24.5、25.5和27h采集两组实验动物的肝胰腺、肌肉、前鳃和后鳃组织进行生化指标分析,结果如下: 1低氧胁迫对中华绒螯蟹能量代谢的影响。随低氧胁迫时间延长,实验组中华绒螯蟹肝胰腺、肌肉、前鳃和后鳃组织中糖原、丙酮酸含量以及精氨酸激酶(AK)活力显著下降(P<0.05);复氧后,4种组织糖原含量逐渐上升,但3h后仍与同时刻对照组有显著差异(P<0.05),4种组织丙酮酸含量和AK活力逐渐上升,3h后恢复到与同时刻对照组无显著差异(P>0.05)。结果显示:低氧胁迫使中华绒螯蟹4种组织中糖原分解,丙酮酸消耗,AK催化磷酸精氨酸分解;复氧后,丙酮酸含量和AK活力恢复到胁迫前水平,但糖原含量不能恢复到胁迫前水平。 2低氧胁迫对中华绒螯蟹呼吸代谢的影响。随低氧胁迫时间延长,实验组4种组织中有氧代谢相关的琥珀酸脱氢酶(SDH)和细胞色素氧化酶(CCO)活力显著下降(P<0.05),与之相反地,4种组织中的无氧代谢相关的延胡索酸还原酶(FRD)和肌肉乳酸脱氢酶(LDH)活力显著上升(P<0.05),SDH/FRD比值下降;复氧3h后,4种组织SDH、CCO、FRD、LDH活力和SDH/FRD比值逐渐恢复到与同时刻对照组无显著差异(P>0.05)。结果表明:低氧胁迫使得中华绒螯蟹体内有氧代谢减弱,无氧代谢增强;复氧后,呼吸代谢方式逐渐恢复胁迫前水平。 3低氧胁迫对中华绒螯蟹抗氧化代谢的影响。随低氧胁迫时间延长,实验组4种组织中总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)活力显著上升(P<0.05),超氧化物歧化酶(SOD)活力显著下降(P<0.05);复氧后,T-AOC、CAT和GST活力逐渐下降,接近胁迫前水平,肝胰腺SOD活力逐渐上升,恢复到与同时刻对照组无显著差异(P>0.05),肌肉、前鳃和后鳃SOD活力先上升,后下降,再上升,复氧3h时后鳃SOD活力与同时刻对照组无显著差异(P>0.05),但肌肉和前鳃SOD活力仍与同时刻对照组有显著差异(P<0.05)。结果表明:低氧胁迫激活中华绒螯蟹的抗氧化系统,保证机体免受ROS的损伤。 综上可知,在低氧条件下,中华绒螯蟹受到影响:由于缺少O2,有氧代谢受到抑制,无氧代谢增强,ATP合成受阻,PA被AK催化分解释放ATP,丙酮酸进入无氧代谢途径,丙酮酸的大量消耗带动了糖原的分解,以补充血淋巴中丙酮酸的不足,与此同时,低氧胁迫激活了中华绒螯蟹的抗氧化体系。总之,低氧胁迫条件下,中华绒螯蟹改变自身的代谢途径是保证机体的正常运转和保护自身免受ROS伤害生存的适应策略。


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