编辑推荐:
为探究高温空气暴露后再入水对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)的影响,研究人员检测其免疫酶活性、基因表达等。发现再入水可缓解抗氧化和免疫损伤,ACP、AKP 等酶活性及 HSP90、HSP70 先升后降,但肠道菌群和代谢未完全恢复。
在水产养殖的日常管理与环境调控中,中华绒螯蟹(俗称大闸蟹)时常会面临复杂的环境胁迫挑战。高温季节里,蟹类可能因池塘水位下降、人工捕捞或运输等情况暴露于空气中,此时不仅要承受空气干燥带来的物理胁迫,高温环境更会加剧其生理负担。空气暴露胁迫与热胁迫叠加,会触发中华绒螯蟹的应激反应,干扰其正常的生命活动,例如抗氧化系统失衡、免疫功能抑制、肠道微生态紊乱以及代谢途径异常等,这些问题不仅影响蟹的生长发育和抗病能力,还可能对养殖效益和产业可持续性构成威胁。然而,目前针对中华绒螯蟹在高温空气暴露后如何通过有效手段缓解胁迫损伤的研究尚不够深入,尤其是再入水这一常见的环境转换处理对其生理恢复的作用机制尚不明确。因此,开展相关研究对于优化中华绒螯蟹的养殖管理策略、提升其抗逆能力具有重要的现实意义。
为了揭示高温空气暴露后再入水对中华绒螯蟹的影响机制,研究人员开展了相关研究。但文中未提及具体研究机构,研究成果发表在《Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology 》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过酶活性检测技术测定酸磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)、天冬氨酸转氨酶(AST)和丙氨酸转氨酶(ALT)等免疫酶活性;运用分子生物学技术检测热休克蛋白基因 HSP90 和 HSP70 的表达水平;借助高通量测序技术分析肠道微生物的组成及相对丰度;利用代谢组学分析方法检测代谢物水平变化,如棕榈酸代谢和甘氨酸含量等。同时,实验设置了初始组、高温空气暴露组和恢复组(再入水组),通过不同时间点的样本采集(如再入水后 24 小时)进行对比分析。
高温空气暴露及再入水对免疫酶活性和热休克蛋白的影响
研究发现,与初始组相比,高温空气暴露后,中华绒螯蟹体内 ACP、AKP、AST 和 ALT 的活性显著升高(P < 0.05),表明高温空气暴露对其免疫系统和肝胰腺功能造成了损伤。而在再入水后,这些酶的活性逐渐下降,至再入水 24 小时时恢复到初始水平,说明再入水处理能有效缓解高温空气暴露对免疫酶活性的负面影响。此外,高温空气暴露后,热休克蛋白 HSP90 和 HSP70 的表达水平显著上升,这是机体应对热胁迫的应激反应。但经过 24 小时的再入水浸泡处理后,二者的表达水平回落至接近初始状态,进一步证明再入水可促进中华绒螯蟹在热胁迫后的免疫和应激响应恢复。
高温空气暴露及再入水对肠道菌群组成的影响
对肠道微生物的分析显示,与初始组相比,恢复组中拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度显著降低,而变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度升高。这表明高温空气暴露导致了肠道菌群结构的改变,尽管再入水处理在一定程度上可能对肠道菌群有调节作用,但未能使菌群组成完全恢复到初始状态,说明肠道微生态的恢复可能需要更长时间或更有效的干预措施。
高温空气暴露及再入水对代谢组的影响
代谢组学分析表明,高温空气暴露组中棕榈酸代谢水平显著升高(P < 0.05),而甘氨酸含量显著降低(P < 0.05),这可能与机体在热胁迫下的能量代谢和氨基酸代谢紊乱有关。然而,再入水处理后,这些代谢变化仍未完全恢复,提示高温空气暴露对中华绒螯蟹代谢途径的影响较为持久,再入水在代谢层面的恢复作用有限。
研究结论与意义
本研究表明,再入水处理能够有效缓解高温空气暴露对中华绒螯蟹抗氧化和免疫能力的负面影响,使免疫酶活性和热休克蛋白表达水平恢复至正常状态,但对肠道菌群组成和代谢水平的恢复效果有限。这一结果为中华绒螯蟹养殖过程中应对高温空气胁迫提供了重要的管理参考,即在实际生产中,及时将暴露于高温空气的蟹类放回水中可快速改善其免疫和应激状态,但需关注肠道健康和代谢平衡的长期调控。此外,研究揭示了高温空气暴露对中华绒螯蟹生理多维度的损伤机制,为进一步开发抗胁迫添加剂或优化养殖环境调控策略提供了理论依据。同时,研究中发现的肠道菌群和代谢途径的持续性变化,也为后续深入探究中华绒螯蟹胁迫响应的分子机制和肠道 - 代谢互作关系奠定了基础。