溫度對綠海龜內(nèi)臟功能的影響范文

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《海洋學研究雜志》2016年第2期

摘要：

分別在15，20，25和30℃海水中養(yǎng)殖綠海龜90d，研究溫度對綠海龜心、肝、腎等17項血液生化指標的影響。結(jié)果表明：心功能指標中，總膽固醇和甘油三酯均呈現(xiàn)先上升而后下降的趨勢，25℃時含量最高，分別為3．83±0．30和0．60±0．08mmol／L；高密度脂蛋白出現(xiàn)先降后升的變化；肌酸激酶含量隨著溫度的上升，呈下降趨勢。肝功能指標中，白蛋白和總蛋白含量隨著溫度上升，先上升后下降，在25℃時達到最大值6．47±0．66和36．33±1．96g／L；乳酸脫氫酶、白球比、堿性磷酸酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和總膽紅素都不隨水溫的變化而變化（P＞0．05）。腎功能指標中，血尿酸和血肌酐含量隨著溫度上升而下降，血尿素氮沒出現(xiàn)明顯的變化（P＞0．05）。綜合溫度對血液生化指標的影響規(guī)律，綠海龜在25℃左右儲能物質(zhì)消耗最少。

關鍵詞：

綠海龜；溫度；血液生化；影響

引言海洋環(huán)境具有季節(jié)性、周期性和地域性變化，伴隨著水溫的變化，綠海龜也有著不同的生理生化變化，國外學者對海龜性激素進行了季節(jié)性變化研究，發(fā)現(xiàn)其睪酮和雌二醇水平不隨溫度而根據(jù)季節(jié)發(fā)生改變，雌性海龜皮質(zhì)酮會隨著溫度的變化而變化［1］。國內(nèi)外對海龜血液生化的研究還非常有限，本文將針對溫度與綠海龜心、肝、腎功能相關基礎代謝生化指標進行研究，更深入地分析其生理特點。

一、材料與方法

1．1材料

1．1．1試驗用綠海龜

1．5齡海龜幼體：來自上海海洋大學攀世水族寵物健康中心救護并飼養(yǎng)223～251d的綠海龜，背甲曲線長度（CCL）為22．1～29．6cm，體重為1．35±0．11kg，27只，性別不明，分為4組。

1．1．2海龜?shù)氖澄锱c養(yǎng)殖條件

每日以龜體質(zhì)量5％的魚肉定時投喂。幼龜養(yǎng)殖密度為1只／m3。海水為天然海水井抽取并過濾，有自制循環(huán)過濾系統(tǒng)，海水中無NH＋4－N和NO－2，pH＝7．8，DO＝6．02±0．01mg／L。換水周期為1周更換50％海水。

1．1．3不同飼養(yǎng)溫度

將4組共27只綠海龜分別飼養(yǎng)于水溫為15℃（6只）、20℃（7只）、25℃（7只）和30℃（7只）。海水鹽度調(diào)整為26。

1．2方法

1．2．1血液生化指標檢測

采樣前停食一天，以空腹采血，采用一次性采血針從尾椎靜脈和前肢靜脈分別抽取血液樣本2．5mL于促凝管中，以5000r／min離心分離血清，2h內(nèi)進行血液生化檢測。使用BeckmanAU5800和TNIBECKMANAccess2對血樣進行檢測，檢測項目包括總膽固醇、甘油三酯、堿性磷酸酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、肌酐、總膽紅素和尿酸等17個指標。每隔15d重復采樣一次，連續(xù)6次。以上所有數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2013和SPSS19．0分析軟件進行處理分析。

二、結(jié)果

不同溫度下綠海龜血液指標見表1，除心肌肌鈣蛋白I、低密度脂蛋白、堿性磷酸酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、乳酸脫氫酶、白球比和尿素氮無明顯差異（P＞0．05），其他指標均存在不同程度和規(guī)律的變化。

2．1心功能指標

幼體綠海龜血清總膽固醇和甘油三酯的變化規(guī)律接近（圖1～圖2）。在15～30℃范圍內(nèi)，以上2個指標均呈現(xiàn)先上升而后下降的趨勢，25℃時含量最高。高密度脂蛋白出現(xiàn)先降后升的變化（圖3）。肌酸激酶含量隨著溫度的上升，呈下降趨勢（圖4）。心肌肌鈣蛋白I和低密度脂蛋白不隨水溫的變化而變化（P＞0．05）。

2．2肝功能指標

白蛋白和血清總蛋白含量隨著溫度上升，先上升后下降，在25℃時達到最大值（圖5和圖6）。乳酸脫氫酶、白球比、堿性磷酸酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和總膽紅素都不隨水溫的變化而變化（P＞0．05）2．3腎功能指標水溫在15，20，25和30℃，血尿酸和血肌酐含量隨著溫度上升而下降（圖7和圖8）。血尿素氮則沒出現(xiàn)明顯的變化（P＞0．05）。

三、討論

3．1溫度對綠海龜心功能指標的影響

海龜是變溫動物，其代謝、生長和活動極易受到環(huán)境水溫的影響。海龜血液生化組成與環(huán)境和機體狀態(tài)等息息相關，血生化指標能夠為研究和保護海龜提供理論和數(shù)據(jù)基礎。總膽固醇（CHOL）是血液中所有脂蛋白所含膽固醇的總和，其支持著海龜生理活動所需的各種物質(zhì)。甘油三酯（TG）是血液中重要的能源儲存物質(zhì)，能為大部分組織提供能量供給，在機體需要快速提供能量時最先通過分解甘油三酯來供給。高密度脂蛋白（UHDL）和低密度脂蛋白（ULDL）是膽固醇的搬運工，提供機體正常的生理需要。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高（15～30℃），綠海龜?shù)腃HOL和TG含量均先升高后降低，在25℃時出現(xiàn)最大值。在15℃時，CHOL和TG含量出現(xiàn)最低值。目前并未有溫度對綠海龜血生化影響的報道，本研究顯示，在低溫脅迫下，海龜機體對能量供給的需求增加促使TG水解產(chǎn)生能量。隨著溫度的回升，TG的含量隨之上升，在25℃組可見最大值，說明在25℃時綠海龜活動所需額外能量最少。溫度升高后，垂體神經(jīng)系統(tǒng)激素分泌增加，加快營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，TG開始下降。UHDL含量先降低后升高，由于綠海龜?shù)牡兔芏戎鞍缀透呙芏戎鞍资状伪惶岢觯淇赡艿淖兓瘷C理有待進一步研究。研究發(fā)現(xiàn)肌酸激酶（CK）含量隨溫度升高而降低，詹球［2］曾報道低溫能引發(fā)一系列生理機能的變化，并推測龜類除了三羧酸循環(huán)外可能還存在其他供能途徑，組織中磷酸肌酸通過去磷酸化產(chǎn)生肌酸和ATP，肌酸分解后的肌酐在肌酸激酶的催化下合成磷酸肌酸，通過這一途徑產(chǎn)生能量維持機體在低溫下的生理活動。

3．2溫度對綠海龜肝功能指標的影響

白蛋白（ALB）作為內(nèi)源性氨基酸來源、對運輸代謝產(chǎn)物和調(diào)節(jié)滲透壓等生理功能具有重要作用［3］。本研究中，ALB隨著溫度升高，先升高后降低，在15℃時，海龜處于低溫脅迫下，綠海龜需要消耗更多能量以維持生理活動所需的熱量供給，ALB的合成受到機體能量需求的影響維持在低位，僅用來維持血漿的滲透壓平衡；隨著溫度的升高，綠海龜可通過環(huán)境熱能輻射獲得生理所需的熱量，能量物質(zhì)從耗能轉(zhuǎn)為儲能，ALB隨之上升承擔新陳代謝等所需的運輸功能。正如MICHELetal［4］的報道，龜類會通過靠近熱源引起體溫上升，并且反復如此保持生理需要的體溫。血液中的總蛋白主要包括白蛋白和球蛋白，總蛋白主要維持血漿膠體滲透壓，具有運輸、免疫和膠體保護等作用［5］。本研究中，總蛋白含量隨著溫度的升高，先升高后降低，15℃時，綠海龜機體受到神經(jīng)系統(tǒng)控制，加快蛋白質(zhì)等儲能物質(zhì)的消耗，產(chǎn)生更多ATP以維持低溫脅迫時的能量供給。處在25℃時，蛋白質(zhì)消耗減少，總蛋白含量自然回升。這與中華鱉的低溫脅迫特點不同［6］，中華鱉在低溫時能夠進行冬眠以較低的新陳代謝維持生命，綠海龜無法進行冬眠活動，過低的水溫會導致其死亡，所以在自然界綠海龜必須通過增加儲能物質(zhì)的消耗供給肌肉運動，通過游泳尋找溫暖的海域。在30℃時，海龜受到高溫脅迫，皮質(zhì)酮分泌加強，促進了蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的代謝，總蛋白含量降低，如再進一步升高溫度則海龜會因熱應激而死亡［7］。由于綠海龜?shù)沫h(huán)境適應力較強，低溫（15℃）和高溫（30℃）均在其生理耐受范圍內(nèi)，肝功能未受到損傷，乳酸脫氫酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶和總膽紅素未有明顯的變化（P＞0．05）。

3．3溫度對腎功能指標的影響

尿酸是體內(nèi)老舊細胞和食物等在新陳代謝過程中的代謝產(chǎn)物，是鳥類和爬行類的主要代謝產(chǎn)物［8］。本研究中尿酸隨著溫度的升高而降低，15℃時食物代謝處于高位，主要因為飼喂的海產(chǎn)魚肉，腎臟不能及時代謝，所以尿酸水平較高；隨著溫度上升，腎功能逐漸恢復正常生理狀態(tài)，尿酸經(jīng)腎臟排出體外，尿酸水平逐漸降低。龜類可能因尿酸潴留導致龜體體液變酸，嚴重者形成結(jié)石危及生命［9］，所以應定期給龜做體檢，早防早治。?69?海洋學研究34卷2期肌酐是機體肌酸的代謝產(chǎn)物，同樣由腎臟代謝排出。15℃下，綠海龜活動量增大，肌酸代謝加快，肌酐水平升高，肌酸在代謝過程中產(chǎn)生ATP供給機體所需能量。在肌酸代謝過程中肌酸激酶催化肌酸形成磷酸肌酸，與詹球［2］所推測的低溫脅迫下龜類能量供應途徑推斷相似，本研究中肌酸激酶與肌酐呈顯著相關（R＝0．822，P＝0．0113），也給這一說法提供了參考依據(jù)。隨著溫度上升，腎功能逐漸恢復生理代謝水平，血肌酐的含量逐漸下降；溫度繼續(xù)升高，海龜新陳代謝加快，腎小球的濾過加強，血肌酐進一步減少。有報道［10］稱溫度對中華鱉氮影響的機制為溫度—代謝—生長，但在本研究中尿素氮的含量變化未見溫度對其有顯著影響（P＞0．05），推測原因在于這兩個物種在生理代謝機理上有很大不同，其機制有待進一步研究驗證。

四、小結(jié)

本研究表明，溫度對綠海龜?shù)难荷笜擞绊懼饕谟谀芰糠峙浜凸┙o。溫度較低時，為了維持有效生理水平，機體消耗更多儲能物質(zhì)進行能量和熱量的補充，又通過磷酸肌酸到磷酸肌酸的供能途徑，控制機體過多消耗自身能源物質(zhì)；隨著溫度上升，熱量能夠通過環(huán)境熱輻射獲得，儲能物質(zhì)消耗減少，機體酶活性逐步穩(wěn)定，代謝收支趨于平衡。30℃時綠海龜生化指標未出現(xiàn)病理性變化，所以綠海龜養(yǎng)殖溫度應控制在20～30℃，低于15℃，能量支出增加，長期飼養(yǎng)下可能對綠海龜機體造成不可逆的損傷。通過本研究可以推測海龜面臨多次的環(huán)境變遷仍能存活至今，其維持機體機能的機制起到了重要的作用，通過不斷深入的研究了解其抗逆機理，可為人類提高自身調(diào)節(jié)能力克服驟變氣溫影響奠定基礎。

參考文獻:

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［4］劉曉東，夏兆飛．寵物蘇卡達龜膀胱結(jié)石的防治［J］．中國獸醫(yī)雜志，2012，48（12）：59－61．

［5］雷思佳．溫度對中華鱉稚鱉氮收支的影響［J］．華中農(nóng)業(yè)大學學報，2007，26（1）：85－89．

作者:成奇 潘連德 單位：上海海洋大學 水產(chǎn)與生命學院 省部共建水產(chǎn)種質(zhì)資源發(fā)掘與利用教育部重點實驗室