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不久前，來(lái)自巴西圣卡塔琳娜州聯(lián)邦大學(xué)和圣卡琳娜州聯(lián)邦學(xué)院的一組研究人員，給冷水中養(yǎng)殖蝦的飼料中添加了棕色海藻(馬尾藻)，以探究這種海萊對(duì)蝦的生理作用。該研究已經(jīng)發(fā)布在了《水產(chǎn)養(yǎng)殖》雜志上。
研究人員稱，在本次的研究中使用了基質(zhì)輔助激光解析電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF MS)，來(lái)評(píng)估太平洋白蝦、南美白對(duì)蝦完整溶解血細(xì)胞中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)水平，并對(duì)其飼喂了0.5%的馬尾藻，然后對(duì)其進(jìn)行熱沖擊(使水溫急增)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，在飼料中加人0.5%的馬尾藻，可以改變蝦血細(xì)胞中的脂質(zhì)和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。分子資料所顯示的結(jié)果和之前從不同分析平臺(tái)得出的數(shù)據(jù)相一致，即給蝦飼喂馬尾藻后，其抵抗熱沖擊的能力增強(qiáng)了，這證明蝦的膜流動(dòng)性和抗菌防御能力增加了，氧化壓力和壓力應(yīng)激所致的細(xì)胞死亡得到了緩解。此外，蝦的能量代謝差分調(diào)制和DNA管理得到了加強(qiáng)。研究人員認(rèn)為，這些變化可能有助于解釋為什么蝦攝入添加了馬尾藻的飼料后能夠更好地經(jīng)受住熱沖擊。
研究過(guò)程及結(jié)果
在為期15天的喂食試驗(yàn)中，研究人員將若干蝦分成兩組，一組飼喂含有0.5%馬尾藻的飼料，一組以高嶺土替換馬尾藻，作為對(duì)照組。試驗(yàn)進(jìn)行到第16天的時(shí)候，從兩組蝦中挑出40只，暴露在冷水中;隨后轉(zhuǎn)移到溫暖的容器中，觀察24小時(shí)。
在蝦遭受熱沖擊之前，研究者就對(duì)其進(jìn)行了MALDI-TOF MS分析，15分鐘后又進(jìn)行了一次。該測(cè)試的樣本為每組選取10只蝦。研究者表示，這些測(cè)試是為了檢測(cè)蝦的脂質(zhì)變化。研究結(jié)果顯示，對(duì)照組的蝦在經(jīng)受熱沖擊后死亡率更高一對(duì)照組的死亡率為20%，實(shí)驗(yàn)組為3%。
采集的樣本分析發(fā)現(xiàn)，蝦細(xì)胞脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的變化最為明顯。攝入了馬尾藻飼料的蝦，存活率出現(xiàn)了上升，主要原因可能是膜流動(dòng)性和抗菌防御能力增強(qiáng)了。
研究人員最后總結(jié)，馬尾藻可以增加蝦血細(xì)胞的脂質(zhì)和能量代謝，增強(qiáng)DNA管理，增強(qiáng)膜流動(dòng)性和抗菌能力，降低蝦的死亡率。從某種程度上可以說(shuō)明的是，0.5%的馬尾藻可以增強(qiáng)蝦的抗熱沖擊能力。
為何選擇褐藻
研究人員認(rèn)為，褐藻具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，含有多種生物活性成分。近年來(lái)，它作為飼料原料的用途不斷擴(kuò)大。在其它物種中，如變溫蟲(chóng)，褐藻也可以提高其抗熱性。需要注意的是，褐藻的種類不同，其提升抗熱效果的能力也不同。
據(jù)了解，更早的一項(xiàng)研究表明，在飼料中添l10.5%或2%的馬尾藻，可以增加了冷水環(huán)境中太平洋白蝦的存活率。有趣的是，當(dāng)增加飼料中馬尾藻的含量時(shí)，對(duì)蝦的抗熱性有了相反的效果一反而增強(qiáng)了其抗寒冷的能力。
研究者表示，寒冷的壓力與變溫物種的幾個(gè)生理缺陷有關(guān)，這包括破壞蛋白質(zhì)和細(xì)胞膜的完整性，產(chǎn)生線粒體呼吸功能障礙和氧化應(yīng)激等。對(duì)于蝦生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，寒冷的壓力會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率的下降，因?yàn)樵谶@種情況下蝦可能更容易受到疾病的影響，從而降低生長(zhǎng)速度。在巴西，疾病一直是造成蝦養(yǎng)殖部門大規(guī)模生產(chǎn)損失的重要因素。
據(jù)了解，巴西南部的天氣非常不穩(wěn)定，在作物季節(jié)會(huì)出現(xiàn)很大的溫度波動(dòng)，這種波動(dòng)在生物疾病煤發(fā)的自然誘因中扮演著重要角色。蝦對(duì)溫度的變化很敏感，因?yàn)樗鼈儾荒芸刂企w內(nèi)溫度。一些昆蟲(chóng)已經(jīng)進(jìn)化出了抵抗低溫的能力，比如水分子的預(yù)調(diào)節(jié)，使用解毒酶和熱休克蛋白，它們能改善細(xì)胞水平的水運(yùn)動(dòng)，緩解氧化壓力，減少蛋白質(zhì)變性。
耐寒的昆蟲(chóng)能經(jīng)常改變自己的新陳代謝，從而抑制需氧過(guò)程，并刺激一種糖酵解。其它的生化過(guò)程則改善了膜的流動(dòng)性。在冷卻過(guò)程中減少膜流動(dòng)性對(duì)細(xì)胞功能非常有害，因?yàn)樗鼤?huì)固定膜蛋白，損害細(xì)胞信號(hào)和營(yíng)養(yǎng)/離子的傳輸。膜內(nèi)平衡粘滯性適應(yīng)(Membrane homcoviscousadaptation)是冷血?jiǎng)游锏挚购涞闹匾獧C(jī)制。
不過(guò)，不耐冷的動(dòng)物可能會(huì)從飼料補(bǔ)充中改善體溫就像為魚(yú)類提供大量的左旋肉堿，或者給海鯉飼喂左旋甜菜堿，維生素C和不飽和脂肪酸一樣。研究者認(rèn)為，其為蝦提供馬尾藻后它們的抗熱沖擊能力增強(qiáng)了，由于海藻的生化和近似成分分析沒(méi)有得出結(jié)論，因此馬尾藻的具體作用機(jī)制還不確定。
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