瓯江彩鲤生殖周期内卵巢成熟系数及脂类、脂肪酸的变化

瓯江彩鲤生殖周期内卵巢成熟系数及脂类、脂肪酸的变化李川;姚俊杰;姜海波;安苗;马姗;牟洪民

【摘要】采用生化方法测定了瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)卵巢不同发育时期的成熟系数及卵巢脂类、脂肪酸含量与组成,旨在了解瓯江彩鲤卵巢中脂类、脂肪酸的变化与卵巢发育及卵细胞成熟之间的关系.结果显示:卵巢中总脂含量在产卵前最高,占干重17.62%,产卵后显著下降到12.84%(P＜0.05),到快速生长期又出现稍微下降,之后在越冬期开始呈上升趋势.4个时期中,C16:0(软脂酸)、C18:1n-9c(油酸)、C18:2n-6c(亚油酸)均是卵巢中的主导脂肪酸,其含量显著高于其它脂肪酸(P＜0.05);产卵前,卵巢中脂肪酸含量高,但种类较少,产卵后,卵巢中脂肪酸含量低,但种类较多;随卵巢的发育,不饱和脂肪酸的比例增加,从快速生长期到产卵

前,C20:4n-6(ARA)与C22:6n-3(DHA)的含量逐渐上升,最高分别达11.63 mg/g、17.80 mg/g.结果表明:不同时期卵巢中脂类含量与成熟系数呈正相关,卵巢成熟需积累较多脂类物质.不饱和脂肪酸尤其是DHA、ARA对卵巢的成熟具有重要作用.【期刊名称】《淡水渔业》

【年(卷),期】2010(040)006

【总页数】6页(P22-26,74)

【关键词】瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color);成熟系数;脂类;脂肪酸;卵巢【作者】李川;姚俊杰;姜海波;安苗;马姗;牟洪民

【作者单位】贵州大学动物科学学院水产科学系,贵阳,550025;贵州大学动物科学学院水产科学系,贵阳,550025;贵州大学动物科学学院水产科学系,贵阳,550025;华东师范大学生命科学学院,上海,200062;贵州大学动物科学学院水产科学系,贵

阳,550025;贵州大学动物科学学院水产科学系,贵阳,550025;贵州大学动物科学学

院水产科学系,贵阳,550025

【正文语种】中文

【中图分类】S917;Q492.4

亲鱼卵巢中脂类营养的积累是影响生殖性能的主要因素之一，它影响鱼类的产卵量、卵细胞及仔鱼的质量，关系到育苗生产以及水产养殖的规模化发展[1]。随着卵巢

的发育，卵巢中卵细胞不断形成和生长，以蛋白质、脂类为主的卵黄不断地在卵细胞中积累，在卵细胞成熟时，脂类在质和量上都达到了一定的水平[1]。近年来，

水产动物脂类营养问题引起了学者们的普遍关注。对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)[2-3]、罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)[4]和瘤背石磺(Onchidium struma)[5]产卵前后主要组织器官脂类脂肪酸的研究发现，其性腺发育期间，卵巢(两性腺)中脂类的积累与肝胰腺脂类的变化存在显著相关性，性腺发育期间通常在卵巢中积累总脂(TL)和高度不饱和脂肪酸(HUFA)，这些脂类成分对

其胚胎发育和幼体质量至关重要。在锯缘青蟹(Scylla serrata)中也发现这种现象[6]。目前，对于鱼类该方面主要集中在卵黄发生形态学、胚胎发育期间卵黄利用

以及饲料中脂类营养添加等方面[7-10]；而卵巢中脂类、脂肪酸变化、来源途径及其在卵细胞成熟中的作用等与鱼类繁殖营养学相关的研究仍然十分薄弱。

瓯江彩鲤(Cyprinus carpio var.color)，俗称青田田鱼，属鲤形目(Cypriniformes)鲤科(Cyprinidae)鲤亚科(Cyprininae)，原产于浙江省西南部瓯江等水系[11]；2007年引种到贵州省并大规模推广养殖，瓯江彩鲤生长快、色彩丰富、营养价值高。本试验测定和比较了瓯江彩鲤雌鱼的成熟系数、卵巢中脂类及脂肪酸组成与含量的变化，初步探讨了瓯江彩鲤生殖周期内卵巢中脂类、脂肪酸变化与卵巢发育及

卵细胞成熟之间的关系，为进一步研究提供资料。

1 材料与方法

1.1 实验材料

采样分为4个时期，分别为产卵前(3—4月份，卵巢发育到Ⅴ期)、产卵后(5—6月份，卵巢退化期)、快速生长期(7—10月份，水温较高，鱼摄食量大，生长速度最快的时期)及越冬期(11—翌年2月)。各时期的鱼均取自贵州大学水产科学系教学实验基地。产卵前的样品采于2009年3月27日，挑选卵巢处于第Ⅴ期，规格相对整齐，腹部膨大，生殖孔红润，成熟度较好的亲鱼，体重1440～1 635 g，体长35.5～38.5 cm；产卵后的样品采于2009年5月9日，卵巢处于第Ⅵ期，体重1257～1 490 g，体长35～39 cm；快速生长期的样品采于2009年9月5日，卵巢处于Ⅱ～Ⅲ，体重1353～1785 g，体长36.5～40.5 cm；越冬期的样品采于2009年11月30日，卵巢处于第Ⅲ～Ⅳ期，体重1390～1 884 g，体长36～40.5 cm。4个时期的采样鱼均为2007年春孵化出的同一批次鱼，采样鱼产卵时间为2009年4月27日，每个时期随机采雌鱼9尾。

1.2 样本处理

实验鱼在采到后，吸干体表水分，擦去体表粘液，称量体重，测定体长，放血后解剖，取卵巢，吸干表面水分称重。将所取9尾鱼的卵巢各称量20 g左右剪碎、合并、混合均匀。一部分样品于70 ℃烘干至恒重测定其水分，然后粉碎测定脂类含量，另一部分冷冻干燥后用于脂肪酸测定。

1.3 测定方法

1.3.1 成熟系数的计算公式

成熟系数(GSI，%)=性腺重/体重×100

1.3.2 脂类含量测定

精确称量卵巢干样粉末0.5 g左右，采用“甲醇-氯仿”法测定总脂含量[12]。每

个测定指标均采用3个平行样本。

1.3.3 脂肪酸测定

脂肪酸分析采用毛细管气相色谱法。用HP6890气相色谱仪(FID检测器)和

SPTM-2380熔融毛细管柱(30.00 m×0.25 mm×0.20 μm)进行分析。采用自动进样系统，进样口温度为250 ℃，载气为高纯氮气，流速为19 cm/s，分流方式进样，分流比为50∶1。柱温采用程序升温法：140 ℃保持5 min，然后每分钟升高4 ℃，升到240 ℃后，保持10 min。检测器温度为260 ℃，脂肪酸标样由SIGMA公司提供。对各脂肪酸的测定是在相同色谱条件下，依据标准脂肪酸的保留时间来确定。3个平行样品分别测定，取平均值。

2 结果

2.1 不同时期成熟系数及卵巢中总脂的变化

瓯江彩鲤不同发育时期的成熟系数及卵巢中总脂的变化见图1、图2，产卵前瓯江彩鲤不仅成熟系数高(16.77%)，而且总脂在卵巢中含量也最高，占卵巢干物质的17.62%。与产卵前相比，产卵后的成熟系数显著下降到4.85%(P<0.05)，卵巢中总脂的含量也显著下降(P<0.05)。进入快速生长期后，卵巢总重量有所增加，卵

巢中总脂含量却稍微下降。从快速生长期到越冬期，成熟系数显著升高(P<0.05)，卵巢中总脂含量也开始增加，直至下次产卵前，成熟系数及总脂含量达到最高值。

2.2 不同时期卵巢中脂肪酸的变化

瓯江彩鲤不同时期卵巢中脂肪酸组成见表1。

图1 不同时期瓯江彩鲤成熟系数变化Fig.1 Changes of GSI of C.carpio

var.color at different stages

图2 不同时期瓯江彩鲤卵巢中总脂含量变化Fig.2 Lipid contents in the ovary of C.carpio var.color at different stages

表1 不同时期瓯江彩鲤卵巢中脂肪酸组成及含量(干重)Tab.1 Fatty acids

compositions and contents in the ovary of C.carpio var.color at different stages (干重,mg/g )脂肪酸种类脂肪酸组成含量产卵前产卵后快速生长期越冬

期饱和脂肪酸(SFA)C6∶0—0.44±0.04——C8∶0——0.33±0.01—

C14∶01.41±0.121.01±0.211.29±0.191.26±0.03C15∶00.74±0.080.46±0.010. 41±0.030.57±0.03C16∶054.46±2.8744.46±2.2133.24±1.4247.83±3.16C17∶00.78±0.070.46±0.030.50±0.110.57±0.02C18∶014.11±0.2911.12±0.188.13

±0.588.67±1.04C22∶03.33±0.621.75±0.331.64±0.251.92±0.40单不饱和脂肪酸(MUFA)C16∶14.14±0.282.05±0.103.93±0.093.82±0.39C17∶1——

0.88±0.08—C18∶1n-

9c34.62±2.2225.22±1.7832.42±3.0732.45±0.98C20∶1n-

93.05±0.071.66±0.161.78±0.432.10±0.09多不饱和脂肪酸(PUFA)C18∶2n-

6c25.57±1.8811.90±0.7919.17±1.0615.13±0.88C18∶3n-6—

0.33±0.010.33±0.03—C18∶3n-

31.41±0.120.69±0.071.45±0.210.87±0.09C20∶23.17±0.351.25±0.051.29±0. 211.94±0.10C20∶4n-

6(ARA)11.63±0.999.12±1.014.97±0.347.71±1.04C20∶5n-3(EPA)—

0.60±0.041.65±0.161.31±0.26C22∶6n-

3(DHA)17.80±1.4415.88±0.9811.87±1.2620.73±2.98∑SFA74.83±3.4159.71±2.8845.55±2.7860.83±3.86∑MUFA41.81±2.4828.93±1.9839.01±3.0938.37±1.04∑PUFA59.57±2.4039.78±1.6640.74±2.0647.68±3.05∑FAA176.22±6.041 28.41±7.13125.29±10.31146.89±8.08注：∑SFA为饱和脂肪酸含量总和；

∑MUFA为单不饱和脂肪酸含量总和；∑PUFA为多不饱和脂肪酸含量总和；“—”表示未检测出，或含量很少；C18∶2n-6c中“c”指顺式脂肪酸。

在产卵前卵巢中，检测到饱和脂肪酸(SFA)6种，单不饱和脂肪酸(MUFA)3种，多

不饱和脂肪酸(PUFA)5种，含量分别为74.83 mg/g、41.81 mg/g、59.57 mg/g。SFA中以软脂酸(C16∶0)含量最高，为54.46 mg/g(干物质基础)，硬脂酸

(C18∶0)次之，为14.11 mg/g；MUFA中以油酸(C18∶1n-9 c)(c指顺式脂肪酸)含量最高，为34.62 mg/g，棕榈油酸(C16∶1)次之，为4.14 mg/g。PUFA中以亚油酸(C18∶2n-6c)含量最高，为25.57 mg/g，C22∶6n-3(DHA)次之，为

17.80 mg/g，再次为C20∶4n-6(ARA)，11.63 mg/g。∑SFA/∑MUFA/∑PUFA

约为1.26∶0.70∶1。

产卵后，检测到SFA 7种，MUFA 3种，PUFA 7种，与产卵前相比，∑SFA、

∑M UFA与∑PUFA 含量均显著下降(P<0.05)。SFA中仍以软脂酸(C16∶0)含量最高，为44.46 mg/g，硬脂酸(C18∶0)次之，为11.12 mg/g；MUFA中以油酸(C18∶1n-9)含量最高，为25.22 mg/g，棕榈油酸(C16∶1)次之，为2.05 mg/g。PUFA中以DHA含量最高，为15.88 mg/g，亚油酸(C18∶2n-6c)次之，为

11.09 mg/g，再次为ARA，含量9.12 mg/g。这些含量相对较高的主要脂肪酸

均较产卵前有所下降，另外产卵后检测到C20∶5n-3(EPA)。

∑SFA/∑MUFA/∑PUFA约为1.50∶0.73∶1，∑SFA与∑MUFA在脂肪酸中的比值较产卵前升高。

快速生长期检测到SFA 7种，MUFA 4种，PUFA 7种；∑SFA含量较产卵后降低，而∑MUFA 与∑PUFA有所升高，C16∶0、C18∶1n-9、C18∶2n-6c仍占主导地位。ARA迅速由产卵后的9.12 mg/g降至4.97 mg/g，DHA也由产卵后的

15.88 mg/g降至11.87 mg/g，EPA则由产卵后的0.60 mg/g升至1.65 mg/g。∑SFA/∑MUFA/∑PUFA为1.11∶0.96∶1，∑PUFA在脂肪酸中的比值迅速升高。越冬期检测到SFA 6种，MUFA 3种，PUFA 6种。∑SFA与∑PUFA 由快速生长

期的45.55 mg/g、40.74 mg/g分别增至60.83 mg/g、47.68 mg/g，∑MUFA

含量基本不变。ARA、DHA显著增加，分别增为18.68 mg/g、32.02 mg/g。

∑SFA/∑MUFA/∑PUFA为1.27∶0.80∶1。

3 讨论

3.1 卵巢发育周期内脂类的变化

卵黄是子代进行胚胎发育和早期幼体发育的营养源，作为卵黄重要组成部分的脂类物质，是子代进行胚胎发育的主要能源物质和组织器官的构建物质。鱼类的性腺成熟随季节的变化而呈规律性周期变化。在瓯江彩鲤卵巢发育一个周期内，产卵前卵巢中总脂含量最高，占干重的17.62%，产卵后降为12.84%，快速生长期降为最

低12.53%，之后开始呈上升趋势直至下一次产卵。这是因为产卵前卵巢中大部分卵细胞已经成熟，卵细胞中卵黄物质占据细胞的绝大部分空间，脂类物质在此时的含量也达到最高值。产卵后由于大部分成熟卵细胞排出体外，卵巢中只剩下未成熟的卵细胞及少量成熟未排除体外的卵细胞，卵黄物质相对减少，成熟系数处于最低值，脂类含量也急剧下降。由于亲鱼产卵时会有少部分成熟卵细胞无法排出体外，从产卵后到快速生长期，这部分成熟卵细胞退化，卵黄中脂类一部分转移供卵原细胞分裂产生新细胞。这反映在虽然卵巢总重量有所增加(成熟系数增加)，而卵巢干物质中总脂含量却稍微下降。进入快速生长期、越冬期后，随着成熟系数的增加(见图1)，卵巢逐步发育，卵巢中卵细胞增殖和生长，与此同时，卵巢中脂类含量

也开始上升(见图2)，一定程度上说明脂类物质可能不断从外界转移到卵巢中积累，在卵细胞成熟的产卵前期，卵巢中脂类含量达最高值(见图2)，这说明卵细胞中脂

类在量和质上都达到了一定的水平。

瓯江彩鲤生殖周期内成熟系数及总脂的变化显示，卵巢从产卵后到快速生长期这一阶段虽然卵巢质量增加，但含脂量有所下降，该时期卵巢并未积累脂类，对其肝胰脏测定发现，这一阶段瓯江彩鲤肝胰脏指数及含脂量均在增加(另文发表)，这表明瓯江彩鲤在这一阶段并未进行脂类转移，而是将外界摄食的脂类储存在肝胰脏。在快速生长期到越冬期，卵巢在质量及含脂量上都有较大增加，需要积累大量的脂肪，

这与甲壳动物类似[3]。这一阶段卵巢发育需要的大量脂肪可能主要来源于肝胰脏，因为在这个阶段肝胰脏指数及脂肪含量明显下降(另文发表)。对于脂类从肝胰脏到卵巢的转移途径，李少箐等[6]认为，从快速生长期到产卵前，血液中一些“特有肽”增加，这些“特有肽”是运输脂类的载体，它在肝胰脏中与一些脂类结合成脂蛋白，经血液运输到卵巢，在卵细胞中聚集成卵黄物质；而在产卵后到快速生长期前这一阶段，这些“特有肽”在血液中含量较低，致使卵巢在该阶段并未进行脂类积累。

3.2 卵巢发育周期内脂肪酸组成特点

4个时期的卵巢中，C16∶0、C18∶1n-9c、C18∶2n-6c均是最主要的脂肪酸，

其含量显著高于其它脂肪酸，这一点与大鳍鳠(Mystus macropterus)、黄颡鱼(Pelteobagrus fiulvidraco)相似[13-14]。在MUFA中、C16∶1、C18∶1n-9c

含量相对较高。这可能由于它们是主要的供能物质[6]。从快速生长期到越冬期，

脂肪酸种类减少2种，分别是C8∶0、C17∶1；再到产卵前，脂肪酸种类又减少

1种，为 EPA，卵巢中总脂肪酸含量为最高，但种类较少，仅检测到14种。可能是由于卵巢发育时，卵巢中这些脂肪酸发生了转化。这说明卵巢对脂肪酸有一定的分解、合成能力，合成的方向可能由其对某种脂肪酸需求来决定。

产卵后到快速生长期再到越冬期，SFA、MUFA 与PUFA并不是均匀增加的，而

是先增长MUFA，而SFA与PUFA基本不变甚至有稍微降低，而后MUFA基本

保持不变，SFA与PUFA再进行增长，最终三者含量都升高至产卵前卵巢成熟期

的含量。这种现象说明，其他组织中脂肪酸通过脂蛋白载体运输到卵巢的过程中，各种脂肪酸并不是同时转运积累，而是不同时期不同种类的脂肪酸分批次运输积累到卵巢中。产卵后到快速生长期再到越冬期这一阶段，卵巢中的ARA与DHA表

现出先下降再上升的现象，这可能是因为产卵后卵巢中一部分成熟卵细胞未排出体外，随着卵巢的退化而逐渐被机体吸收，卵巢退化到Ⅱ～Ⅲ期后开始进行重新发育，

重新积累ARA与DHA。

3.3 不饱和脂肪酸对卵细胞成熟的重要性

产卵后卵巢中∑SFA、∑MUFA、∑PUFA分别下降至产卵前的79%、69%、67%，证明了亲鱼产出的成熟卵细胞中，PUFA含量最高，MUFA次之。这在一定程度

上说明，卵细胞成熟过程中需要较多的不饱和脂肪酸。因为不饱和脂肪酸对于卵细胞成熟、胚胎发育、仔鱼器官构建及免疫等具有十分重要的作用，如DHA形成细胞膜结构，调节细胞膜的离子通道和促进胚胎发育等[15]，ARA可参与机体免疫，增强胚胎和仔鱼对外界环境的抵抗力[16]。卵巢中需要优先积累这些PUFA 来保证生殖的顺利进行[17-18]。这一点与软体动物腹足纲瘤背石磺相似[5]。据报道，亲鱼成熟卵中ARA和DHA含量的高低，可以用于判断成熟卵的质量，鲤卵中DHA 在总脂中含量若低于10%，则卵的孵化率相当低[19]。由于ARA和DHA为鱼类

必需脂肪酸[20]。水产动物自身不能合成，从头合成长链不饱和脂肪酸的能力也极有限，而这些物质在成熟卵巢中具有相当的含量，因此在卵巢成熟过程中必须从外界摄取，若外界摄取的这些脂肪酸不能满足卵巢成熟的需要，则可能影响卵巢的成熟，并进一步影响胚胎发育。成永旭等[2]认为高含量的ARA可能通过抑制脂肪酶活性来抑制脂肪的分解，从快速生长期到越冬期再到产卵前，ARA含量逐步增加，较高的ARA抑制脂肪酶活性，防止脂肪分解，以保证成熟卵细胞中积累足量的脂类物质。有关ARA抑制脂肪酶活性的机理尚待深入研究。

从卵巢开始快速发育到生殖结束，卵巢中脂类和脂肪酸组成与含量都发生了很大变化。这些变化与卵细胞成熟存在密切的关系。今后应深入进行卵巢脂类营养与肝胰脏、肌肉脂类代谢相关性研究，并可以从脂肪合成、分解酶系及血液中高、低密度脂蛋白和其它脂类载体来进一步拓展研究思路。

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