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網箱養殖大黃魚越冬期間脂肪酸的相對含量變化

2014-04-07 10:20張春丹胡玉珍李明云黃代平
海洋學研究 2014年2期
關鍵詞:大黃魚網箱不飽和

張春丹,胡玉珍,苗 亮,李明云*,黃代平

網箱養殖大黃魚越冬期間脂肪酸的相對含量變化

張春丹1,胡玉珍1,苗 亮1,李明云*1,黃代平2

(1.寧波大學教育部應用海洋生物技術重點實驗室,浙江寧波 315211;2.象山港灣水產苗種有限公司,浙江寧波 315702)

利用氣-質法(GC-MS)對越冬期間海水平均溫度在20,16,12,10和8℃條件下的2齡大黃魚肌肉和肝臟組織中脂肪酸組成及相對含量進行分析,結果表明:隨著海水水溫的降低,機體會增加不飽和脂肪酸含量,尤其是EPA[C20:5(n-3)],EPA在肌肉中的含量從20℃時5.71%增至8℃時8.06%,在肝臟中從20℃時6.76%增至8℃時8.44%。由此可見,在越冬禁食條件下,大黃魚機體通過自身的脂肪酸動態轉化和代謝,減少飽和脂肪酸含量,而增加不飽和脂肪酸含量,以此增加膜的流動性,抵御寒冷。

大黃魚;越冬;脂肪酸

0 引言

大黃魚(Pseudosciaena crocea)隸屬于鱸形目(Perciformes)、石首魚科(Sciaenidae)、黃魚屬(Pseudosciaena),是我國沿海重要的網箱養殖經濟魚類。近年來,我國東部海區冬季常受寒潮侵襲,特別是2008年初南方地區罕見的冰凍雨雪災害天氣,加上養殖大黃魚種質退化等原因,浙江沿海網箱養殖大黃魚損失慘重,尤其是浙江北部沿海海域。

脂肪酸是魚類重要的組成部分,其組成及含量受環境及機體代謝影響。已有學者研究低溫脅迫、鹽度脅迫及饑餓等情況下魚類脂肪酸組成變化[1-3]。而在海區自然越冬不同溫度下的變化未見報道。本文研究了大黃魚自然越冬過程中脂肪酸組成及含量變化,以期為大黃魚耐低溫品系的選育和耐寒機理的研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

實驗于2009和2010年冬季在浙江象山西滬港養殖海區進行,試驗魚取自置于養殖海區的海水養殖網箱,放養密度為20尾/m3(即每立方水體放20尾),規格為體長20 cm、體重約200 g的2齡大黃魚。中午平潮時取樣。每天早、中、晚監測水溫,設定取樣海水水溫自然降至并穩定5 d后為20,16,12,10和8℃時進行取樣。每次取樣20尾,雌雄各半。體長22~25 cm,平均體重190~210 g。解剖取出肝臟及背部肌肉,迅速置于液氮中,-80℃保存,待測。

1.2 方法

1.2.1 前處理

稱取樣品0.5 g于水解管中,加0.5 mol/L KOH-CH3OH(皂化試劑)0.8 m L,振蕩10 s混勻。70℃水浴加熱2 h,加2 mol/L HCl-CH3OH 1.5 m L,振蕩混勻。70℃水浴加熱30 min,用2 m L正己烷萃取脂肪酸甲脂,通過N2吹干溶劑,加30~40μL正己烷溶解,供GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS參數

氣相條件:安捷倫6890-5973色質聯用儀;DB-35MS色譜柱;載氣為氦氣,流速1.3 m L/min;分流進樣,分流比為10∶1;進樣量為1.0μL;進樣口溫度為250℃;柱溫條件為140℃保持2 min,以4℃/min升溫至200℃,保持7 min,以15℃/min升溫至230℃,保持5 min。

質譜條件:離子源溫度200℃,電離方式EI,電離能量70 eV,掃描范圍33~450。

1.2.3 脂肪酸的定性與定量

在上述分析條件下,以各脂肪酸組分的保留時間作為定性依據,用面積歸一法[4]求得各脂肪酸的相對含量。

1.2.4 數據處理

數據用EXCEL和SPSS 15.0軟件進行統計學分析。結果以均數±標準差(x±s)表示,運用LSD法進行單因素方差多重比較。P<0.05表示差異具有顯著性,P>0.05表示差異不具有顯著性。

2 結果

2.1 越冬季節大黃魚肌肉脂肪酸組成及含量的變化

不同水溫下大黃魚肌肉的脂肪酸組成如表1所示,隨溫度下降,飽和脂肪酸含量呈波動變化,變化規律不明顯,但對比20℃和8℃時的飽和脂肪酸總量發現,低溫時其顯著降低,其中C16:0含量最高,且隨溫度降低而下降最多,由23.02%下降至20.06%。單不飽和脂肪酸總量在16℃時最高,其中C16:1(n-9)在16℃時的含量顯著高于其他各溫度,是其余各溫度組的4倍左右。多不飽和脂肪酸總量在16℃時略有下降,之后隨著溫度下降而不斷上升,到8℃時含量與其余各溫度組差異達到顯著水平?!苙-3含量隨著溫度下降而升高,尤其12℃之后顯著高于降溫前其含量;其中C20:5(n-3)和C22:6(n-3)為其重要組成成分,C20:5(n-3)隨溫度降低而逐漸升高,而C22:6(n-3)隨溫度變化較小。飽和指數呈下降趨勢,但前4階段差異不顯著,直到8℃時才達到顯著差異。

2.2 越冬季節大黃魚肝臟脂肪酸組成及含量的變化

不同水溫下大黃魚肝臟的脂肪酸組成如表2所示。飽和脂肪酸總量隨著溫度下降而不斷上升,到10℃以后略有下降。其中C18:0上升較快,8℃時含量為20℃時的2倍。肝臟中單不飽和脂肪酸僅有C22:1(n-13)和C18:1(n-9)在降溫過程中出現顯著性變化,C22:1(n-13)逐漸下降,而C18:1(n-9)先減少后增大,其余變化較小,差異不顯著。多不飽和脂肪酸含量普遍在降溫后期(10和8℃)顯著增大,如:C16:2(n-7)、C20:5(n-3)、C22:6(n-3)和∑n-3;部分雖有下降趨勢,但差異并不顯著,如:C16:2(n-9)和C20:4(n-6)。飽和指數∑SFA/∑UFA在12℃和10℃時最大,其余各時期相近,差異不顯著。

3 討論

脂肪酸是生物體重要的組成部分,機體會隨著環境的變化而改變其組成及含量。溫度對魚類脂肪酸變化影響的研究主要集中在細胞膜的流動性方面。細胞膜主要由脂類、蛋白質和一些碳水化合物組成,細胞膜的流動性主要取決于脂類分子。根據LYONS et al[5]的“膜脂相變”學說,低溫傷害首先是改變了細胞膜的膜相,膜脂從液晶相變為凝膠相,膜脂的脂肪酸鏈由無序排列到有序排列,膜上出現孔道或裂縫,使膜的透性增大,膜內可溶性物質如電解質等大量向膜外滲漏,破壞了細胞內外的離子平衡,同時膜結合酶的活化能增高,酶促反應速度失去平衡,代謝紊亂,有害物質(如自由基等)積累。當冷害達到膜脂發生降解時,則導致細胞死亡。

FARKAS et al[6]證實魚的脂肪酸代謝對環境溫度的變化極為敏感,魚體溫度降低時脂肪酸代謝使得磷脂中長鏈不飽和脂肪酸增加,由于長鏈不飽和脂肪酸主要影響膜的流動性,可以認為這是膜流動性對溫度適應的表現。n-3系列多不飽和脂肪酸是魚體內重要的長鏈不飽和脂肪酸,主要包括EPA[C20:5(n-3)]和DHA[C22:6(n-3)],在魚類營養生理中具有重要的作用。它能夠使魚在低溫下維持磷脂膜的柔軟性和滲透性,保持某些酶活性和構成前列腺素前體等[7]。本研究表明在越冬過程中隨溫度的降低,C20:5(n-3)含量顯著升高,這可能是由于機體在低溫下通過增加不飽和脂肪酸的含量來增加膜脂的流動性,抵御寒冷,這與前人報道結果[1,8-10]接近。

本研究結果顯示,在水溫逐漸降低時,肌肉中飽和脂肪酸總含量減少,特別是C16:0呈顯著的降低趨勢。肝臟中飽和脂肪酸總含量則增加,特別是C18:0呈顯著的升高趨勢。這與前人報道的飽和脂肪酸隨溫度降低而下降略有差異[1,8-10]。這可能由于本實驗研究的是自然越冬季節的大黃魚脂肪變化,試驗周期較長,魚體有較長的時間適應;另外和魚類自身的攝食有關,魚類在越冬過程中當溫度下降到一定程度就會禁食,而導致脂肪酸含量的降低。研究還發現,當溫度下降,禁食后不飽和脂肪酸沒有下降,反倒上升,這是由于生物體內脂肪酸處于不斷動態轉化和代謝過程中[11],魚類在低溫下脂肪酸組成發生了轉化以適應外界環境溫度的降低。

4 小結

通過對越冬季節大黃魚肌肉、肝臟脂肪酸組成變化的分析發現,隨著海區海水溫度的下降,魚體能通過減少飽和脂肪酸含量、增加不飽和脂肪酸含量、降低飽和指數來增強膜脂流動性,以適應低溫環境。肝臟中脂肪酸的增加高于肌肉中脂肪酸的變化,雖有部分飽和脂肪酸增加,但總體上保持較低的飽和度。本研究結果可為大黃魚耐低溫品系的選育和耐寒機理研究提供理論依據。

(References):

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Changes of fatty acid composition and content in Pseudosciaena crocea from net cage during the winter

ZHANG Chun-dan1,HU Yu-zhen1,MIAO Liang1,LI Ming-yun*1,HUANG Dai-ping2
(1.Applied Marine Biotechnology Key Laboratory of the Ministry of Education,Ningbo University,Ningbo 315211,China;2.Gangwan Aquacultural Seeding Co.Ltd.of Xiangshan County,Ningbo 315702,China)

Investigations were carried out to explore the changes of muscle and liver fatty acid composition and content in Pseudosciaena crocea during the winter.Gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was used to detect fatty acid composition and content of its muscle and liver under the condition of sea water temperature at 20℃,16℃,12℃,10℃and 8℃respectively.The results show that the content of unsaturated fatty acid increases with the reduction of water temperature,especially the content of EPA[C20:5(n-3)],from 5.71%at 20℃to 8.06%at 8℃in muscle and from 6.76%at 20℃to 8.44%at 8℃in liver. Therefore,with no feeding condition during the winter,saturated fatty acid decreases and unsaturated fatty acid increases through transformation and metabolism of fatty acid by organism itself to keep cell membranes fluidity and against the cold.

Pseudosciaena crocea;winter;fatty acid

S912;S965.322…………

A…………

1001-909X(2014)02-0080-05

10.3969/j.issn.1001-909X.2014.02.011

張春丹,胡玉珍,苗亮,等.網箱養殖大黃魚越冬期間脂肪酸的相對含量變化[J].海洋學研究,2014,32(2):80-84,

10.3969/j. issn.1001-909X.2014.02.011.

ZHANG Chun-dan,HU Yu-zhen,MIAO Liang,et al.Changes of fatty acid composition and content in Pseudosciaena crocea from net cage during the winter[J].Journal of Marine Sciences,2014,32(2):80-84,doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2014.02.011.

2014-03-05…………

2014-04-09

國家高技術研究發展計劃(“863”)項目資助(2012AA-200803-4);浙江省農業新品種選育重大專項資助(2012C12907-8);寧波市自然科學基金項目資助(2013A610162);寧波大學科研基金學科項目資助(xkw110)

張春丹(1982-),女,江西樂平市人,高級實驗師,主要從事水產品安全方面的研究。E-mail:zhangchundan@nbu.edu.cn

*通訊作者:李明云,教授,E-mail:limingyun@nbip.net

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