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太平洋白虾对低盐度温度波动的响应

王振禄博士 屈月新博士 穆廷仁博士 李俊义博士 邹继兴博士 范兰芬博士

结果表明,物种可以有效适应某些温度变化

温度波动
这项研究评估了低盐度水中温度波动对南美白对虾幼体的生理反应,结果表明该虾能够有效适应某些温度变化。费尔南多·韦尔塔摄。

太平洋白虾(凡纳滨对虾)-具有广泛的耐盐度,快速生长和适合精养养殖的其他几个特征-已成为全球最重要的养殖虾类。但是,多种环境因素会影响虾的生长,例如pH值,盐度,溶解氧(DO),温度的变化以及亚硝酸盐,氨和硫化物等化学化合物。

在冬季(11月至1月),影响中国南部虾类养殖业的年度冷潮给该国造成了重大经济损失。 南美白对虾 水产养殖业。但是,关于逐渐冷却和升温过程中虾的生理反应的信息很少。

在虾中,研究人员已经报告了其虾肝胰腺的组织学(对动植物组织和细胞的微观解剖学的研究),作为监测环境应激源影响的工具,该环境应激源可在应激发作时引起超微结构改变。例如,诸如pH值变化之类的环境压力会导致肝胰腺细胞发生变化或受损。但是,对于温度波动,到目前为止,尚无关于肝胰腺任何变化的确切信息。

本文–摘自 原始出版物 (Wang,Z.等人.2019。太平洋白对虾的生理反应 凡纳滨对虾 低盐度水中的温度波动。 面前。 生理 ,2019年8月13日)–有关一项研究的报告,该研究调查了 南美白对虾 在低盐度水中遭受温度波动(28至13至28摄氏度)的幼鱼。

研究设置

南美白对虾 实验前几天,将来自番Pan(中国广东省)商业农场的幼鱼(平均体重5.4±0.7克)运送到实验室,并在经过过滤和充气的海水罐中进行了驯化。在适应阶段,水箱中的水盐度和温度与收集虾的农场养殖池塘(盐度5 ppt,pH 8.3±0.1,温度28±1摄氏度)一致。每天给虾喂两次商业饲料,它们的体重占其体重的5%。

在这些虾中,将选定的健康个体随机分为三个重复的水箱,并放置在人工气候培养箱中。水温以每天7.5摄氏度的冷却速度(每8小时2.5摄氏度)从适应温度(AT,28摄氏度)降至13摄氏度。在13摄氏度下保持24小时后,水温以相同的速度升回到28摄氏度。

在不同的温度点-冷却过程中分别在28、23、18、13和13摄氏度下进行24小时,在回暖过程中在18和28摄氏度下进行解剖并保存实验动物的整个肝胰腺,以备各种分析。

有关实验设计和畜牧业的详细信息;收集和保存组织样本;组织学,RNA和DNA提取,实时聚合酶链反应(qPCR)和其他测试;和统计分析,请参阅原始出版物。

结果和讨论

在这项研究中,我们调查了各种生理反应-包括肝胰腺的组织学变化,血浆代谢物浓度,各种基因的表达以及其他过程。 南美白对虾 暴露于水温波动(28至13至28摄氏度)的幼鱼。所有这些响应和过程都随着温度的降低而受到影响,但通常在变暖阶段得以恢复,并证明 南美白对虾 虾能适应一定水平的温度波动。

甲壳类肝胰腺是涉及排泄,蜕皮,各种代谢活动和能量储备储存的重要器官。我们的研究结果表明,虾受到冷胁迫后,肝胰腺小管中某些细胞(B细胞)的数量和体积显着增加。这可能与B细胞是营养物质吸收和消化的主要部位有关。 B细胞中消化酶的高合成和释放速率可能加速了肝胰腺小管中营养的动员,这将有助于虾更好地适应温度胁迫。

在虾中,已知肝胰腺具有很高的自我修复能力。例如,研究人员报告说 南美白对虾 长期暴露于低锌水平和低pH下可以修复肝胰腺损伤。而肝胰腺的重量 南美白对虾 空腹后显着下降,但在动物再次开始摄食后立即上升。在我们的研究中,将动物恢复到较高的水温后,肝胰腺的组织学损伤得以逆转,从而证实了这种自我修复的能力。

关于温度波动期间虾血浆[虾血液中的液体部分,血淋巴]的变化,我们的结果表明, 南美白对虾 血浆对温度波动的响应更快,而葡萄糖水平在实验水温达到13摄氏度之前保持稳定,并在温度回升至28摄氏度后恢复到适应水平。

十足类甲壳动物(有五对行走的腿类动物,如虾类)中的肝胰腺通常具有很高的脂质含量,似乎是糖异生作用(一种从某些非碳水化合物碳底物生成葡萄糖的代谢途径)的主要部位。因此,结合我们观察到的肝胰腺组织学和血浆结果,我们得出结论,肝胰腺中B细胞的增加促进了糖异生,从而由蛋白质和脂质合成葡萄糖,虾通过该蛋白质和脂质在实验性冷胁迫下满足了葡萄糖需求。然而,在水温降至13摄氏度后,肝胰管的破裂导致脂质和蛋白质进入血淋巴,导致血浆中脂质和蛋白质含量增加,并且由于对肝胰腺的损害。

非特异性免疫在水生动物的免疫防御中起重要作用。虾喜欢 南美白对虾  完全依靠细胞和体液免疫来预防外部伤害。碱性磷酸酶(ALT)直接参与多种代谢途径,在虾对各种病原体的免疫系统中起着重要作用,可能是因为它可以帮助保护肝胰脏和血淋巴免受冷应激损害

血浆代谢物浓度分析还显示,ALT酶的活性在13摄氏度时达到最高水平–血浆中ALT的活性与肝胰脏健康状况成反比。这一发现与以前的研究一致,并证实了其的自我修复能力。 南美白对虾 虾。此外,我们在研究中评估的许多基因的表达以及血细胞(参与无脊椎动物免疫系统的细胞类型)的数量在13摄氏度时在肝胰腺中达到了最高水平。

观点

我们的研究结果表明,蛋白质和脂质是糖尿病的主要能源。 南美白对虾 在温度波动时。在变暖阶段,评估的所有组织病理学症状通常会逆转,所有血浆代谢物的浓度和基因表达均会恢复到适应温度水平。总体而言,结果表明 南美白对虾 可以适应一定水平的温度波动,但是该虾种的详细适应机制仍需进一步研究。

可从原始出版物中获得参考。


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