溫度對綠海龜內臟功能的影響范文

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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。結果表明：心功能指標中，總膽固醇和甘油三酯均呈現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、谷草轉氨酶、谷丙轉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，血尿素氮沒出現明顯的變化（P＞0．05）。綜合溫度對血液生化指標的影響規律，綠海龜在25℃左右儲能物質消耗最少。

關鍵詞：

綠海龜；溫度；血液生化；影響

引言海洋環境具有季節性、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性變化研究，發現其睪酮和雌二醇水平不隨溫度而根據季節發生改變，雌性海龜皮質酮會隨著溫度的變化而變化［1］。國內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海龜的食物與養殖條件

每日以龜體質量5％的魚肉定時投喂。幼龜養殖密度為1只／m3。海水為天然海水井抽取并過濾，有自制循環過濾系統，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不同飼養溫度

將4組共27只綠海龜分別飼養于水溫為15℃（6只）、20℃（7只）、25℃（7只）和30℃（7只）。海水鹽度調整為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6次。以上所有數據采用MicrosoftExcel2013和SPSS19．0分析軟件進行處理分析。

二、結果

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、谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、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律接近（圖1～圖2）。在15～30℃范圍內，以上2個指標均呈現先上升而后下降的趨勢，25℃時含量最高。高密度脂蛋白出現先降后升的變化（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、谷草轉氨酶、谷丙轉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境水溫的影響。海龜血液生化組成與環境和機體狀態等息息相關，血生化指標能夠為研究和保護海龜提供理論和數據基礎。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。甘油三酯（TG）是血液中重要的能源儲存物質，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。本研究發現，隨著溫度的升高（15～30℃），綠海龜的CHOL和TG含量均先升高后降低，在25℃時出現最大值。在15℃時，CHOL和TG含量出現最低值。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，垂體神經系統激素分泌增加，加快營養物質的消耗，TG開始下降。UHDL含量先降低后升高，由于綠海龜的低密度脂蛋白和高密度脂蛋白首次被提出，其可能的變化機理有待進一步研究。研究發現肌酸激酶（CK）含量隨溫度升高而降低，詹球［2］曾報道低溫能引發一系列生理機能的變化，并推測龜類除了三羧酸循環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）作為內源性氨基酸來源、對運輸代謝產物和調節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，綠海龜可通過環境熱能輻射獲得生理所需的熱量，能量物質從耗能轉為儲能，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系統控制，加快蛋白質等儲能物質的消耗，產生更多ATP以維持低溫脅迫時的能量供給。處在25℃時，蛋白質消耗減少，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，皮質酮分泌加強，促進了蛋白質等營養物質的代謝，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］。由于綠海龜的環境適應力較強，低溫（15℃）和高溫（30℃）均在其生理耐受范圍內，肝功能未受到損傷，乳酸脫氫酶、谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶、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

尿酸是體內老舊細胞和食物等在新陳代謝過程中的代謝產物，是鳥類和爬行類的主要代謝產物［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，尿酸經腎臟排出體外，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。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

本研究表明，溫度對綠海龜的血液生化指標影響主要在于能量分配和供給。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；隨著溫度上升，熱量能夠通過環境熱輻射獲得，儲能物質消耗減少，機體酶活性逐步穩定，代謝收支趨于平衡。30℃時綠海龜生化指標未出現病理性變化，所以綠海龜養殖溫度應控制在20～30℃，低于15℃，能量支出增加，長期飼養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節能力克服驟變氣溫影響奠定基礎。

參考文獻:

［1］周玉，郭文場，楊振國，等．魚類血液學指標研究的進展［J］．上海水產大學學報，2001，10（2）：163－165．

［2］謝晶．不同溫度對無水保活條件下的中華鱉肌肉營養成分及血液生化指標影響［J］．食品科學，2014，35（6）：194－199．

［3］陶勇．烏龜尿液主要成分分析及抑菌作用研究［D］．合肥：安徽大學，2005．

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

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

作者:成奇 潘連德 單位：上海海洋大學 水產與生命學院 省部共建水產種質資源發掘與利用教育部重點實驗室