แอสตาแซนธิน ช่วยเพิ่มความต้านทานความเครียดทางกายภาพในกุ้งกุลาดำวัยอ่อน
การศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบว่าการเพิ่มปริมาณ แอสตาแซนธิน ในร่างกายผ่านการเสริมอาหารในกุ้งกุลาดำ Penaeus monodon สามารถเพิ่มความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระและความต้านทานต่อความร้อนและความเครียดจากออสโมซิสได้หรือไม่ สถานะสารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมด (TAS) และซุปเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD) ถูกเลือกเป็นตัวบ่งชี้ความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของกุ้ง ความต้านทานต่อความร้อนและความเครียดจากออสโมซิสได้รับการพิสูจน์โดยการฟื้นตัวของกุ้งและเฮโมลิมฟ์แอสปาร์เตตอะมิโนทรานสเฟอเรส (AST) และอะลานีนอะมิโนทรานสเฟอเรส (ALT) หลังจากผ่านไป 5 วัน กุ้งกุลาดำได้รับอาหารเสริม แอสตาแซนธิน 0 หรือ 80 มิลลิกรัมต่อกิโลกรัมเป็นเวลา 8 สัปดาห์ เพื่อให้กุ้งกุลาดำได้รับแอสตาแซนธิน 2 ระดับ จากนั้นกุ้งจะถูกทำให้สัมผัสกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำอย่างรวดเร็ว (27 ถึง 5 องศาเซลเซียส) และ/หรือความเค็ม (32 ‰ ถึง 0 ‰) เป็นเวลา 5 นาที กุ้งที่ได้รับการบำบัดจะมีปริมาณ แอสตาแซนธิน ในร่างกายสูงกว่ากุ้งกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ อัตราการฟื้นตัวเฉลี่ยในกุ้งที่ได้รับการบำบัด (56%) สูงกว่าในกุ้งควบคุม (48%) อย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าการเสริม แอสตาแซนธิน ช่วยปรับปรุงความต้านทานต่อความร้อนและความเครียดจากออสโมซิส ความเครียดจากความร้อนส่งผลอย่างล้ำลึกมากกว่าความเครียดจากออสโมซิสต่อการฟื้นตัวของกุ้ง ดังที่บ่งชี้โดยความแตกต่างในการฟื้นตัวที่ 73% เทียบกับ 24% TAS ได้รับการปรับปรุงและ SOD ลดลงจากการมีแอสตาแซนธิน ในอาหาร การเพิ่มศักยภาพในการต้านอนุมูลอิสระด้วย แอสตาแซนธิน ในอาหารและปรับปรุงความทนทานต่อความเครียดจากความร้อนและออสโมซิสได้แสดงให้เห็นว่าแอสตาแซนธินเป็นสารอาหาร “กึ่งจำเป็น” สำหรับกุ้งกุลาดำ การมีอยู่ของ แอสตาแซนธิน อาจมีความสำคัญเมื่อสัตว์ต้องเผชิญกับความเครียดทางสรีรวิทยาที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ใช่ทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม มีการสังเกตพบปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างความเครียดจากความร้อนและแรงดันออสโมซิส รวมถึงความต้านทานที่ปรับปรุงขึ้นที่ได้รับจาก แอสตาแซนธิน ในอาหาร การทำงานของตับและตับอ่อนของกุ้งอาจได้รับการปรับปรุงด้วย แอสตาแซนธิน ในอาหาร เนื่องจากค่า AST ในเลือดของกุ้งควบคุมสูงกว่ากุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ระดับ AST และ ALT ในเลือดของกุ้งไม่ได้สะท้อนถึงการปรับปรุงสุขภาพหลังจากความเครียดจากความร้อนและออสโมซิสตามลำดับ
แนะนำ
ในขณะที่สิ่งมีชีวิตต้องเผชิญความเครียด เช่น ความเครียดทางเคมี ทางกายภาพ ทางชีวภาพ (เช่น การติดเชื้อจากเชื้อโรค) เนื่องจากขาดออกซิเจนอย่างกะทันหัน ปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ผิดปกติในระหว่างกระบวนการเผาผลาญแบบใช้ออกซิเจนจะนำไปสู่การสร้างออกซิเจนในรูปซิงเกลต์มากเกินไป (Ranby และ Rabek, 1978) และอนุมูลอิสระที่เกิดขึ้นตามมา (บางครั้งเรียกว่า ”อนุมูลอิสระ”) อนุมูลอิสระเหล่านี้สามารถย่อยสลายไขมัน โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และนิวคลีโอไทด์ (Yu, 1994) ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของส่วนประกอบของเซลล์ รวมถึงเยื่อหุ้มเซลล์ เอนไซม์ และ DNA ความเสียหายอาจร้ายแรงเนื่องจากอาจเกิดขึ้นเป็นปฏิกิริยาลูกโซ่ได้ ดังนั้นการเสียชีวิตอาจเกิดขึ้นได้เนื่องจากความเสียหายรุนแรงจากอนุมูลอิสระขนาดใหญ่ที่เกิดจากความเครียดเฉียบพลันหรือความเครียดเรื้อรังระยะยาว สารที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งช่วยต่อต้านผลกระทบที่เป็นอันตรายจากออกซิเจนซิงเกิลและอนุมูลอิสระ มักถูกจัดกลุ่มเป็นระบบป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระ (Yu, 1994)
แคโรทีนอยด์มีบทบาทสำคัญต่อสุขภาพสัตว์ในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระโดยทำหน้าที่ต่อต้านอนุมูลอิสระที่เกิดจากกิจกรรมปกติของเซลล์และสารก่อความเครียดต่างๆ (Chew, 1995) เอช-แคโรทีนได้รับการยอมรับว่าเป็นสารต้านอนุมูลอิสระชนิดไขมัน ซึ่งมีคุณสมบัติในการดักจับอนุมูลอิสระและกำจัดออกซิเจนเดี่ยว ผลการป้องกันไขมันของเอช-แคโรทีนเสริมฤทธิ์ของอัลฟา-โทโคฟีรอล ขึ้นอยู่กับปริมาณออกซิเจนในเนื้อเยื่อ (Bohm et al., 1997) แอสตาแซนธินประกอบด้วยระบบพันธะคู่ยาวซึ่งมีออร์บิทัลอิเล็กตรอนที่ไม่เสถียรนัก สามารถกำจัดอนุมูลอิสระออกซิเจนในเซลล์ได้ (Stanier et al., 1971) พบว่าฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของแอสตาแซนธินแข็งแกร่งกว่าเอชแคโรทีนประมาณ 10 เท่า และมากกว่าอัลฟาโทโคฟีรอล 100 เท่า (Shimidzu et al., 1996) นอกจากนี้ แอสตาแซนธินยังแสดงให้เห็นถึงฤทธิ์ในการยับยั้งการเกิดลิพิดเปอร์ออกซิเดชันที่เกิดจากอนุมูลอิสระ และได้รับการเสนอให้เป็น “สุดยอดวิตามินอี” (Miki, 1991)
ในบรรดาหน้าที่ของ แอสตาแซนธิน ในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำตามที่เสนอโดย Torrissen (1990) และ Shimidzu et al. (1996) คุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระอาจเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับความต้านทานความเครียด แอสตาแซนธินสามารถช่วยเพิ่มอัตราการรอดตายของกุ้งในระหว่างการเลี้ยงได้ Chien และ Jeng (1992) รายงานความสัมพันธ์เชิงบวกระหว่างความเข้มข้นของเม็ดสีเนื้อเยื่อของกุ้งคุรุมะ Marsupenaeus japonicus และอัตราการรอดตาย ทองรอด และคณะ (1995) ยังพบว่าอัตราการรอดตายของตัวอ่อนหลังกุ้งกุลาดำเพิ่มขึ้นจากการเสริมอาหารด้วย แอสตาแซนธิน ความทนทานต่อความเครียดจากความเค็มที่เพิ่มขึ้นในกุ้งเพเนอิดหลังวัยอ่อนมีความเกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของแอสตาแซนธินในอาหารและร่างกาย (Darachai et al., 1998; Mercchie et al., 1998)
จากการศึกษาทั้งสองครั้ง พบว่าหลังจากสัมผัสกับความเครียดจากความเค็มที่ลดลง 27 เท่าเป็นเวลา 1–2 ชั่วโมง ตัวอ่อนหลังวัยเจริญพันธุ์ที่ได้รับอาหารเสริม แอสตาแซนธิน ในระดับสูงจะมีอัตราการรอดชีวิตหรือระยะเวลารอดชีวิตที่ดีกว่าตัวอ่อนที่ได้รับอาหารเสริม แอสตาแซนธิน เพียงเล็กน้อยหรือไม่ได้รับเลย นอกจากความเครียดจากออสโมซิสแล้ว Chien et al. (1999) แสดงให้เห็นว่าภายใต้ภาวะเครียดจากการขาดออกซิเจน (DO < 1 มก./ล. เป็นเวลา 4 ชั่วโมง) กุ้งกุลาดำวัยอ่อนที่ได้รับอาหารที่มี แอสตาแซนธิน สูงจะมีอัตราการรอดชีวิตสูงกว่าสัตว์ในกลุ่มควบคุม ในการศึกษาดังกล่าว ความสัมพันธ์ที่ใกล้ชิดระหว่างคุณสมบัติต้านอนุมูลอิสระของ แอสตาแซนธิน และความต้านทานต่อความเครียดได้รับการแสดงให้เห็นโดยอัตราการรอดชีวิตของกุ้งที่เพิ่มขึ้น ไม่มีการจัดให้มีหลักฐานทางชีวเคมี
สถานะสารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมด (TAS) คือดัชนีโดยรวมของสถานะสารต้านอนุมูลอิสระของแต่ละบุคคล เมื่อค่าเพิ่มขึ้น ความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระต่อปฏิกิริยาอนุมูลอิสระก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน TAS มักใช้กันทั่วไปในการทดลองทางคลินิกและทางเภสัชกรรม โดยทำหน้าที่เป็นวิธีที่มีคุณค่าและทำซ้ำได้ในการตรวจหาสถานะสารต้านอนุมูลอิสระที่แท้จริงในมนุษย์ (Lantos et al., 1997) อย่างไรก็ตาม การตรวจจับในปลาจะจำกัดอยู่เพียงการประเมินผลกระทบของแหล่งโปรตีนในอาหารที่แตกต่างกันต่อการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในระดับเซลล์และของเหลว (Tulli et al., 2000) ยังไม่มีการอธิบายการใช้งานในสัตว์จำพวกกุ้ง
Superoxide dismutase (SOD) เป็นเอนไซม์ในเซลล์ที่ทำหน้าที่กำจัดอนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์โดยเฉพาะ มีส่วนเกี่ยวข้องกับกลไกการป้องกันการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อภายหลังการเกิดออกซิเดชันและการจับกิน ยิ่งค่า SOD สูงขึ้น จำเป็นต้องทำปฏิกิริยากับอนุมูลซุปเปอร์ออกไซด์มากขึ้น SOD ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปลาสวยงามในแง่ของความต้องการทางโภชนาการ การส่งเสริมสุขภาพ การติดตามความเครียดจากมลพิษ ผลกระทบของยาฆ่าแมลง เครื่องหมายของโรค และความเครียดจากความร้อนหรือออสโมซิส อย่างไรก็ตาม การศึกษาเกี่ยวกับ SOD ในสัตว์จำพวกกุ้งยังคงพบได้น้อย (Bell และ Smith, 1993; Holmblad และ Soderhall, 1999; Munoz et al., 2000; Neves et al., 2000) แอสปาร์เตตอะมิโนทรานสเฟอเรส (AST) หรือกลูตาเมตออกซาโลอะซิเตตทรานสอะมิเนส (GOT) และอะลานีนอะมิโนทรานสเฟอเรส (ALT) หรือกลูตาเมตไพรูเวตทรานสอะมิเนส (GPT) เป็นเอนไซม์ที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการถ่ายโอนกลุ่มอะมิโนจากกรดอะมิโนชนิดหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่ง
ดังนั้นค่าที่สูงขึ้นบ่งชี้ว่ามีการถ่ายโอนกลุ่มอะมิโนมากขึ้น หรือของเสียจากการเผาผลาญของกรดอะมิโนในเนื้อเยื่อมากขึ้น กิจกรรม AST และ ALT มักใช้เป็นดัชนีทั่วไปของการทำงานของตับในสัตว์มีกระดูกสันหลัง โดยทั่วไป ระดับ AST และ ALT ที่สูง ไม่ใช่สัญญาณที่ชัดเจนถึงการทำงานของตับปกติที่บกพร่องหรือถูกทำลาย AST และ ALT อาจเกี่ยวข้องโดยอ้อมกับเมตาบอไลต์ออกซิเดชัน และจึงทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้สถานะออกซิเดชัน ในปลาครีบ AST และ/หรือ ALT ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาประเมินการตอบสนองของปลาครีบต่อสารพิษ (สารปนเปื้อนโลหะหนักและยาฆ่าแมลง) ความเครียดเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ออกซิเจนต่ำ อดอาหาร ค่า pH แอมโมเนียและไนไตรต์ โรค สุขภาพ การติดตามการรักษา และโภชนาการ เชื่อกันว่าตับอ่อนของสัตว์จำพวกกุ้งมีความคล้ายคลึงกับตับและตับอ่อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (Gibson และ Barker, 1979) และมีหน้าที่รับผิดชอบต่อเหตุการณ์เมแทบอลิซึมที่สำคัญต่างๆ เช่น การหลั่งเอนไซม์ การดูดซึมและการเก็บสารอาหาร การลอกคราบ และการก่อตัวของไข่แดง (Chanson และ Spray, 1992)
มีการศึกษาเอนไซม์อะมิโนทรานสเฟอเรสหลายชนิดในเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ รวมทั้งตับอ่อนของสัตว์จำพวกกุ้ง เช่น AST และ ALT ในกุ้งมังกร Homarus americanus (Devereaux, 1986) ไคนูรีนีนอะมิโนทรานสเฟอเรสในกุ้งลายเสือ (Meunpol et al., 1998) และ D-alanine oxidase และ D-aspartate oxidase ในสัตว์จำพวกกุ้งหลายชนิด (D’Aniello and Giuditta, 1980) ในสัตว์จำพวกกุ้ง AST และ ALT เพิ่งถูกนำมาใช้เพื่อศึกษาผลกระทบของยาฆ่าแมลง (Galindo-Reyes et al., 2000) และมลพิษจากโลหะหนัก (Zhao et al., 1995; Li et al., 1998) เมื่อไม่นานนี้ การศึกษาครั้งนี้ อาจเป็นความพยายามครั้งแรกในการเชื่อมโยง AST และ ALT กับความทนทานต่อความเครียดในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง
การศึกษาเกี่ยวกับการปกป้องสารต้านอนุมูลอิสระจากความเสียหายจากออกซิเดชันสามารถทำได้โดยการบำบัดสัตว์ด้วยสารต้านอนุมูลอิสระล่วงหน้าจากนั้นจึงทำให้สัตว์สัมผัสกับความเครียดออกซิเดชันที่เกิดจากสารออกซิแดนท์หรือสารพิษ (Shaikh et al., 1999) วัตถุประสงค์ของการศึกษาครั้งนี้คือเพื่อศึกษาผลของ แอสตาแซนธิน ในฐานะสารต้านอนุมูลอิสระในกุ้งกุลาดำวัยอ่อนตามที่ระบุโดยค่า TAS และ SOD รวมถึงการตอบสนองของกุ้งในด้านความยืดหยุ่น AST และ ALT ต่อความร้อนและความเครียดจากออสโมซิส
วัสดุและวิธีการ
2.1. การเลี้ยงดู
กุ้งกุลาดำ (Penaeus monodon) อายุ 5 วัน ที่มีน้ำหนักเฉลี่ย 6.7 ± 1 มก. ได้รับการเลี้ยงในร่มในถังโพลีเอทิลีนเสริมไฟเบอร์กลาสขนาด 0.5 ตัน จำนวน 2 ถัง โดยมีความหนาแน่น 500 ตัวต่อถัง ตู้ปลาถูกปิดด้วยม่านสีดำเพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของสาหร่าย กุ้งได้รับอาหาร 1 ใน 2 ชนิด (ตารางที่ 1) ที่มี แอสตาแซนธิน 0 หรือ 80 มก./กก. ในปริมาณ 5% ของน้ำหนักตัวทุกวัน เวลา 08.00 น. 16.00 น. และ 20.00 น. เศษซากจากก้นถังจะถูกกำจัดออกโดยใช้ไซฟอนทุกวัน และเปลี่ยนน้ำประมาณ 1/3 ทุกวันด้วยน้ำทะเลที่กรองด้วยรังสี UV ที่มีขนาด 1 ไมโครเมตร คุณภาพน้ำยังคงค่อนข้างคงที่: 27 – 29 oC, ความเค็ม 30 – 32‰, pH 8.2 – 8.3 และ DO 5.2 – 6.5 mg/l มีการตรวจสอบแอมโมเนีย-N และไนไตรต์-N และรักษาให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัย (Chien, 1992) ระยะเวลาการให้อาหาร 8 สัปดาห์ บันทึกน้ำหนักกุ้งสุดท้ายและอัตราการรอดตาย ก่อนและหลังการเลี้ยง วิเคราะห์ปริมาณ แอสตาแซนธิน ในปลา 5 ตัวในแต่ละถัง
ตารางที่ 1 องค์ประกอบ (ก./กก.) และการวิเคราะห์โดยประมาณของอาหารทดลอง
2.2. การวิเคราะห์ความเข้มข้นของ แอสตาแซนธิน ในเนื้อเยื่อกุ้งทั้งตัว
กุ้งจะถูกชั่งน้ำหนัก แช่แข็ง และชั่งน้ำหนักอีกครั้งเพื่อตรวจสอบปริมาณความชื้น จากนั้นบดตัวอย่างแห้งด้วยครกและสากแล้วถ่ายโอนไปยังหลอดเหวี่ยงโพลีโพรพีลีนขนาด 50 มล. จากนั้นเติมอะซิโตน 20 มล. (บิวทิลเลเต็ดไฮดรอกซีโทลูอีน 0.05%, BHT) เป็นตัวทำละลาย (Schwartz และ Patroni-Killam, 1985; Khachik et al., 1986; Barimalaa และ Gordon, 1988) จากนั้นทำให้ส่วนผสมเป็นเนื้อเดียวกัน (Polytron PT-MR3000) ที่ 8,000 รอบต่อนาที เป็นเวลา 1 นาที นำเนื้อหาในแต่ละหลอดไปปั่น (Hitachi 18 PR52) ภายใต้อุณหภูมิ 4 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมิ 12,700 กรัม เป็นเวลา 15 นาที เม็ดสารเหล่านี้จะถูกทำให้แขวนลอยอีกครั้งและปั่นด้วยอะซิโตนอีก 20 มล. จนกระทั่งสารสกัดอะซิโตนใส ถ่ายโอนสารสกัดอะซิโตนรวมไปยังกรวยแยกขนาด 250 มล. แบ่งด้วยเนกเซน 30 มล. และล้างด้วย NaCl 10% สามครั้งเพื่อกำจัดอะซิโตนส่วนเกินออก ลดปริมาตรของสารสกัดลงเหลือ 10 มล. โดยการระเหยแบบหมุน จากนั้นกรองผ่านตัวกรอง Millipore ขนาด 0.2 ไมโครเมตร และเก็บไว้ในขวดสีน้ำตาลขนาด 4 มล. จำนวน 3 ขวด แอสตาแซนธิน ถูกวิเคราะห์โดยใช้เครื่องโครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) โดยใช้ปั๊ม Hitachi L-6200 คอลัมน์ซิลิกา (คอลัมน์ Lichrosorb Si-60 5 micro ขนาด 2504.6 mm ID, E. Merck) ตัวตรวจจับ UV –VIS ของ Hitachi L-4250 ที่ความยาวคลื่น 470 นาโนเมตร และเครื่อง Hitachi D-2000 Chromatography Integrator เงื่อนไขการใช้งาน ได้แก่ เฟสเคลื่อนที่ อะซิโตน 14% ในเฮกเซน อัตราการไหลของตัวทำละลาย 1.5 มล./นาที ปริมาตรการฉีด 100 Al; และโปรแกรมปั๊ม ลำดับคือ 0–20 นาที Mix A และ 20.5–40 นาที Mix B ส่วนผสม A คือ อะซิโตน:n-เฮกเซน 14:86 และส่วนผสม B คือ n-เฮปเทน 100% ระบบได้รับการควบคุมโดยระบบข้อมูลโครมาโทกราฟี (Scientific Information Service) ซึ่งจะทำการบูรณาการพื้นที่ใต้ยอดด้วย มาตรฐานคือ แอสตาแซนธิน บริสุทธิ์ทางโครมาโตกราฟีซึ่งเป็นของขวัญจากบริษัท Hoffman La Roche เมืองบาเซิล ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ การแสดงออกของ แอสตาแซนธิน ตามน้ำหนักแห้งเพื่อขจัดข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นอันเนื่องมาจากการเปลี่ยนแปลงของปริมาณความชื้นของกุ้งที่เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่างๆ ของวงจรการลอกคราบ (Pan et al., 1999)
2.3. การทดสอบความเครียด
รวบรวมกุ้งจากการทดลองแต่ละครั้งโดยใช้ แอสตาแซนธิน แบ่งใส่บีกเกอร์ขนาด 2,000 มล. จำนวน 12 บีกเกอร์ โดยแต่ละบีกเกอร์มีความหนาแน่น 25 ตัวต่อบีกเกอร์ และปรับสภาพที่อุณหภูมิ 27 องศาเซลเซียส และความเค็ม 32 องศาเป็นเวลา 24 ชั่วโมง ถ้วยทั้ง 24 ใบได้รับการเติมอากาศอย่างต่อเนื่องและไม่ป้อนอาหาร ถังน้ำควบคุมอุณหภูมิจำนวนสี่ถังถูกตั้งค่าไว้ล่วงหน้าที่อุณหภูมิใดอุณหภูมิหนึ่งจากสองอุณหภูมิ และบรรจุความเค็มของน้ำหนึ่งในสองระดับเพื่อสร้างระบอบอุณหภูมิ-ความเค็มสี่แบบ: (1) ไม่มีความเครียดในการควบคุม ความเค็มที่ 27 0C และ 32‰ (2) ความดันออสโมซิสเท่านั้น 27 0 C และความเค็ม 0‰ (3) ความเครียดทางความร้อนเท่านั้น 5 0C และความเค็ม 32‰ และ (4) ความเครียดทั้งด้านออสโมซิสและความร้อน 5 0C และความเค็ม 0‰ เมื่อช่วงปรับตัวสิ้นสุดลง กุ้งหนึ่งหรือสองตัวจะตายภายในไม่กี่ถ้วย การทดสอบ t ที่ไม่จับคู่ (n = 12) แสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างในอัตราการตายระหว่างกุ้งควบคุมและกุ้งที่ได้รับการบำบัด เพื่อให้จำนวนกุ้งในแต่ละหน่วยการทดลองเท่ากันและเพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณการกู้คืน กุ้งที่เคลื่อนไหวจำนวน 20 ตัวจากบีกเกอร์แต่ละอันได้รับการทดสอบภายใต้ความดัน พวกเขาถูกเก็บรวบรวมโดยใช้ตาข่ายมือขนาดเล็กแล้วจุ่มลงในถังแรงดันที่กำหนดไว้ทันทีเป็นเวลา 5 นาที จากนั้นจึงนำกลับคืนสู่ถ้วยเดิม เติมน้ำทะเล 27 0C และ 32‰ ลงในแต่ละบีกเกอร์ในขณะที่ส่งกุ้งกลับคืน การฟื้นตัว หมายถึง อัตราส่วนระหว่างจำนวนกุ้งที่ยังคงว่ายน้ำตามปกติต่อจำนวนกุ้งที่ทดสอบ โดยบันทึกไว้ 24 ชั่วโมงหลังจากกลับมา สัมผัสภาวะเครียดแต่ละอย่างซ้ำ 3 ครั้ง (ถ้วยกุ้ง) ขั้นตอนนี้ดำเนินการเพื่อควบคุมและรักษากุ้ง
2.4. ชีวเคมีในเลือด
เลือดที่ออกจากกุ้งหลังจากผ่านความเครียดจะถูกดึงออกโดยการแทงเข็มเข้าไปในโพรงเยื่อหุ้มหัวใจผ่านเยื่อที่อยู่ระหว่างเซฟาโลทอแรกซ์และช่องท้อง ตัวอย่างเลือดน้ำเหลืองถูกเตรียมโดยการผสมสารละลาย NaCl ไอโซโทนิก 400 Al ที่มี EDTA 0.94 มิลลิโมล/ลิตร กับเลือดน้ำเหลือง 100 Al ทันทีหลังจากการแตกของเลือด ตัวอย่างจะถูกแช่เย็นหากไม่ได้ใช้ทันทีเพื่อระบุ TAS, SOD, AST, ALT และโปรตีนที่ทำให้เกิดการแตกของเม็ดเลือดแดง
2.4.1. TAS และ SOD
ในการวัดค่า TAS และ SOD ของน้ำเลือด จะใช้ตัวอย่างน้ำเลือดปริมาณ 20 และ 25 ไมโครลิตร แล้วกำหนดด้วยวิธีสเปกโตรโฟโตเมตริกที่ความยาวคลื่น 600 และ 505 นาโนเมตร ตามลำดับ โดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ U-2000 (บริษัท Hitachi, Tokyo, Japan) ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส การทดสอบทั้งหมดดำเนินการภายใน 5 ชั่วโมงหลังจากเก็บตัวอย่าง โดยใช้ชุดอุปกรณ์ Randox Laboratories (บริษัท Crumlin, Antrim, UK) ตามคำแนะนำของผู้ผลิต กิจกรรมแสดงเป็นหน่วยเอนไซม์นานาชาติ (Ul 1)
2.4.2. AST และ ALT
กิจกรรม AST และ ALT ถูกกำหนดโดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตเมตริกที่ความยาวคลื่น 340 นาโนเมตรโดยใช้เครื่องสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ U2000 (บริษัท ฮิตาชิ) ที่อุณหภูมิ 37 องศาเซลเซียส แต่ละตัวอย่างใช้ตัวอย่างน้ำเหลือง Al จำนวน 100 ตัวอย่าง การทดสอบทั้งหมดดำเนินการภายใน 5 ชั่วโมงหลังจากเก็บตัวอย่างโดยใช้ชุด Randox Laboratories ตามคำแนะนำของผู้ผลิต กิจกรรมแสดงเป็นหน่วยเอนไซม์นานาชาติ (Ul 1)
2.4.3. โปรตีนที่ทำลายเม็ดเลือดแดง
ตรวจสอบโปรตีนในเฮโมลิมฟ์โดยใช้ชุดทดสอบโปรตีน (หมายเลข 500-0006, Bio-rad Laboratories, Richmond, CA, USA) และอัลบูมินในซีรั่มวัว (BSA, 66 kDa, Sigma) เป็นมาตรฐาน ซึ่งเป็นวิธีที่ได้มาจาก Bradford (1976) การวิเคราะห์หนึ่งใช้ตัวอย่างเฮโมลิมฟ์ 200-Al
2.5. การวิเคราะห์ทางสถิติ
สำหรับการทดสอบความร้อนและความเครียดจากออสโมซิส จะใช้การวิเคราะห์ทางสถิติ 3 ทาง 2´2´2 เพื่อพิจารณาผลกระทบของ แอสตาแซนธิน ในร่างกายกุ้ง ความเครียดจากอุณหภูมิ และความเครียดจากความเค็มต่อความสามารถในการฟื้นตัวของกุ้ง และพารามิเตอร์ทางชีวเคมี เนื่องจากข้อมูลการฟื้นตัวแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ จึงดำเนินการแปลงรากที่สองของอาร์กไซน์ก่อนการวิเคราะห์ (Sokal และ Rohlf, 1995; Ray et al., 1996)
ผลลัพธ์
Trong trường hợp không lặp lại, không thể thực hiện kiểm tra thống kê để so sánh mức tăng trưởng (Bảng 2). Sau 8 tuần nuôi cấy, con vật đã tăng trưởng hơn 50.000%. Nếu không bổ sung chế độ ăn uống, nồng độ astaxanthin trong cơ thể ở tôm đối chứng sau khi nuôi chỉ xấp xỉ 17% nồng độ trước khi nuôi. Sau khi nuôi, nồng độ astaxanthin trong tôm được xử lý là 72% so với trước khi nuôi. Mức tăng astaxanthin trong cơ thể do bổ sung astaxanthin là 334% ((45,6 – 10,5)/10,5). Bỏ qua cả hai căng thẳng, tốc độ phục hồi trung bình ở tôm đối chứng thấp hơn đáng kể so với tôm được xử lý (Bảng 3).
ตารางที่ 2 การเจริญเติบโต อัตราการรอด และปริมาณ แอสตาแซนธิน ของกุ้ง
ตารางที่ 3 ค่าการฟื้นตัวเฉลี่ย (n = 12) และกิจกรรมของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ทำลายเม็ดเลือดแดงของกุ้งกุลาดำควบคุมและที่ผ่านการบำบัดหลังจากได้รับความเครียดจากอุณหภูมิและความเค็มที่ลดลง
การเสริม แอสตาแซนธิน ในอาหารขนาด 80 มก./กก. ช่วยเพิ่มความต้านทานของกุ้งต่อความเครียดจากออสโมซิสได้ 19% และต่อความเครียดจากความร้อนเพียงอย่างเดียวได้ 13% เมื่อเปรียบเทียบกับกุ้งในกลุ่มควบคุม (ตารางที่ 4) ไม่ว่าผลของ แอสตาแซนธิน ในร่างกายจะเป็นอย่างไร ความสามารถในการทนทานต่อความเครียดจากออสโมซิสและความเครียดจากความร้อนก็แตกต่างกัน ความดันลดอุณหภูมิที่ 22 องศาเซลเซียสมีผลกระทบมากกว่าความดันลดความเค็มที่ 32 องศาเซลเซียส เนื่องจากอัตราการฟื้นตัวโดยเฉลี่ยของกุ้งอยู่ที่ 16% และ 40% ตามลำดับ เมื่อไม่มีความเครียดจากความร้อนและออสโมซิส กุ้งทั้งกลุ่มควบคุมและกลุ่มที่ได้รับการบำบัดก็สามารถฟื้นตัวได้ 100% (ตารางที่ 4) โดยไม่คำนึงถึงผลของแอสตาแซนธิน ในร่างกาย อัตราการฟื้นตัวเฉลี่ยอยู่ที่ 29% ((22 + 35%)/2) และ 78% สำหรับความเครียดจากความร้อนเท่านั้น และ 78% สำหรับความเครียดจากความร้อนและความเครียดจากออสโมซิสเท่านั้น ตามลำดับ ภายใต้สภาวะความเครียดแบบผสมผสาน ทั้งกุ้งควบคุมและกุ้งที่ได้รับการบำบัดจะมีระดับการฟื้นตัวเท่ากันที่ 3% ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 1/10 ของระดับการฟื้นตัวของกุ้งแต่ละประเภทเมื่อใช้เพียงอย่างเดียว กุ้งควบคุมมีความสามารถในการฟื้นตัวต่ำกว่ากุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญเมื่อสัมผัสกับความเครียดจากความร้อนหรือความเครียดจากออสโมซิส
ตารางที่ 4 ค่าเฉลี่ย (n = 3) และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ในวงเล็บ) ของการฟื้นตัวของเอนไซม์ต้านอนุมูลอิสระที่ทำลายเม็ดเลือดแดงและกิจกรรมของกุ้งกุลาดำในระยะหลังวัยอ่อนหลังจากความเครียดจากอุณหภูมิและความเค็ม
ในบรรดาปฏิสัมพันธ์ต่างๆ มีเพียงผลของปฏิสัมพันธ์ระดับตติยภูมิ ได้แก่ ความเครียดจากความร้อน ความเค็มของ แอสตาแซนธิน ในร่างกายต่อการฟื้นตัวเท่านั้นที่มีนัยสำคัญ (ตารางที่ 5) หากไม่คำนึงถึงความเครียดทั้งสองประเภท ค่า TAS เฉลี่ยในกุ้งควบคุมจะต่ำกว่าค่าในกุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ (ตารางที่ 3) TAS ไม่ได้รับผลกระทบจากความเครียดจากออสโมซิสหรือความเครียดจากความร้อน แต่เกิดจากปฏิสัมพันธ์ของทั้งสอง (ตารางที่ 5)
หากไม่คำนึงถึงความเครียดทั้งสองประเภท ค่า SOD เฉลี่ยในกุ้งควบคุมจะสูงกว่าค่าในกุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ (ตารางที่ 3) ไม่ว่าผลกระทบของ แอสตาแซนธิน ต่อร่างกายและความเครียดจากความร้อนจะเป็นอย่างไร SOD เฉลี่ยจะเพิ่มขึ้น 45% ((0.175 – 0.121)/0.121) ภายใต้สภาวะความเครียดจากออสโมซิส ไม่ว่าแอสตาแซนธินจะมีผลต่อร่างกายและความเครียดจากออสโมซิสอย่างไร ความเครียดจากความร้อนยังทำให้ค่าเฉลี่ยของ SOD เพิ่มขึ้นถึง 79% อีกด้วย ค่า SOD เฉลี่ยของกุ้งทั้ง 2 สายพันธุ์ที่ไม่ได้รับความเครียดใดๆ อยู่ที่ 0.028 ซึ่งคิดเป็นประมาณ 17% ของค่าที่พบในกุ้งที่เผชิญความเครียดทั้งสองประเภทซึ่งอยู่ที่ 0.165 (ตารางที่ 4) พบผลกระทบจากปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญต่อ SOD ระหว่างความเครียดจากความเค็มและผลของแอสตาแซนธินในความเครียดจากความเค็มในร่างกาย (ตารางที่ 5)
ไม่ว่าจะเกิดความเครียดทั้งสองแบบ ค่า AST เฉลี่ยในกุ้งควบคุมจะสูงกว่าค่าในกุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ (ตารางที่ 3) ไม่ว่าผลกระทบของแอสตาแซนธินต่อร่างกายและความเครียดจากความร้อนจะเป็นอย่างไร กิจกรรมของ AST ลดลงร้อยละ 19 ภายใต้ความเครียดจากออสโมซิส ไม่ว่าผลกระทบของแอสตาแซนธินในร่างกายและความเครียดจากออสโมซิสจะเป็นอย่างไร AST ก็ไม่ได้รับผลกระทบจากความเครียดจากความร้อน ระหว่างความเครียดจากออสโมซิสที่ทั้ง 27 และ 5 องศาเซลเซียส AST ของกุ้งควบคุมจะสูงกว่ากุ้งที่ได้รับการบำบัดอย่างมีนัยสำคัญ (ตารางที่ 4) เมื่อไม่รวมความเครียดจากออสโมซิส ไม่พบความแตกต่างใน AST ระหว่างกุ้งควบคุมและกุ้งที่ได้รับการบำบัด พบผลกระทบจากปฏิสัมพันธ์ที่สำคัญต่อ SOD ระหว่างความเครียดจากความเค็มและความเครียดจากความร้อน (ตารางที่ 5) ไม่ว่าปัจจัยความเครียดทั้งสองประการจะเป็นอย่างไร ค่าเฉลี่ย ALT ไม่ได้รับผลกระทบจากแอสตาแซนธินในร่างกาย (ตารางที่ 3) พบค่า ALT ที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกุ้งควบคุมเมื่อเทียบกับกุ้งที่ได้รับการบำบัดเมื่อกุ้งไม่ได้รับความเครียดเท่านั้น (ตารางที่ 4) ไม่ว่าแอสตาแซนธินจะมีผลต่อร่างกายและความเครียดจากความร้อนอย่างไร ความเครียดจากออสโมซิสก็ไม่ส่งผลต่อค่า ALT เฉลี่ย ไม่ว่าผลกระทบของแอสตาแซนธินต่อร่างกายและความเครียดจากออสโมซิสจะเป็นอย่างไร ค่าเฉลี่ยของ ALT จะลดลง 25% ในระหว่างความเครียดจากความร้อน ไม่พบผลกระทบจากการโต้ตอบกับ ALT (ตารางที่ 5)
ตารางที่ 5 ผลการบำบัด (A—การเสริมแอสตาแซนธิน, S—การลดความเค็ม และ T—การลดอุณหภูมิ) ต่อความสามารถในการฟื้นตัว (REC), สถานะสารต้านอนุมูลอิสระทั้งหมด (TAS), ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส (SOD), แอสพาร์เทตทรานสอะมิเนส (AST) และอะลานีนทรานสอะมิเนส (ALT)
หารือ
4.1. เม็ดสี
สังเกตเห็นผลการเจือจางและการลดลงของความเข้มข้นของแอสตาแซนธินในร่างกายกุ้งตามการเจริญเติบโตของกุ้ง ซึ่งเป็นภาวะที่เคยมีรายงานไว้ก่อนหน้านี้ (Menasveta et al., 1993; Pan et al., 1999) แม้ว่าอาหารกุ้งที่ได้รับการบำบัดจะมีปริมาณแอสตาแซนธินทั้งตัวในกุ้ง PL5 สูงถึง 113% (71.5/63.2) เมื่อเริ่มการทดลอง แต่ปริมาณแอสตาแซนธินทั้งตัวในกุ้งเหล่านี้ก็ยังลดลง 28% ในระหว่างการทดลองให้อาหารเป็นเวลา 8 สัปดาห์ ความเข้มข้นของแอสตาแซนธินที่ลดลงอาจเกิดจากการเพิ่มน้ำหนักของกุ้งประมาณ 50,000% การสร้างเม็ดสีที่ได้จากแหล่งอาหารอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ ขนาดของสัตว์ อัตราการเจริญเติบโต สภาวะและเวลาในการเลี้ยง ระดับแอสตาแซนธินในอาหาร เนื้อเยื่อที่สร้างเม็ดสี และปัจจัยอื่นๆ ที่ไม่ทราบ (Pan et al., 2001) ดังนั้นจึงยากที่จะเปรียบเทียบประสิทธิภาพการสร้างเม็ดสีของการศึกษานี้กับการศึกษาอื่นๆ
4.2. การกู้คืน
ความต้านทานต่อความเครียดจากออสโมซิสถูกนำมาใช้เพื่อประเมินคุณภาพกุ้งหลังวัยอ่อน (Tackaert et al., 1989) และสถานะทางโภชนาการหลังวัยอ่อน (Ree et al., 1994) ความชันและเวลาของการเปลี่ยนแปลงความดันออสโมซิสสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ดังนี้: 15 – 20‰ และ 2 ชั่วโมง (Bauman และ Scura, 1990), 20 –40x และ 2 ชั่วโมง (Dura’n Go’mez et al., 1991), 20– 30‰ และ 2 ชั่วโมง (Ree et al., 1994), 27x และ 1 ชั่วโมง (Merchie et al., 1998) และ 28 ‰ และ 2 ชั่วโมง (Darachai et al., 1998)
เมื่อพิจารณาว่าตัวอ่อนอาจมีความแข็งแรงน้อยกว่าตัวอ่อนระยะหลังเมื่อต้องเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงความเค็มในปริมาณมาก เราจึงลดระยะเวลาของความเครียดลงเหลือ 5 นาที และใช้การฟื้นตัวแทนการรอดชีวิตในการศึกษาเหล่านั้นเป็นพารามิเตอร์การตอบสนอง ยังไม่มีการรายงานการใช้ความเครียดจากความร้อนหรือการรวมกันของความร้อนและความเครียดจากออสโมซิสเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างกุ้งหลังวัยอ่อนหรือกุ้งวัยอ่อนที่แข็งแรงและอ่อนแอ Mercchie และคณะ (1998) และ ดาราชัย และคณะ (1998). ในการศึกษาของ Mercie ตัวอ่อนของกุ้งกุลาดำได้รับความเครียดจากความเค็ม ซึ่งเกี่ยวข้องกับการถ่ายเทน้ำที่มีความเค็มจาก 27‰ ให้เป็น 0‰ ในเวลา 1 ชั่วโมง
กุ้งที่ได้รับอาหารเสริมแอสตาแซนธิน 810 มก./กก. มีดัชนีความเครียดสะสมต่ำกว่าอย่างมีนัยสำคัญ (Dhert et al., 1992) เมื่อเทียบกับกุ้งหลังวัยอ่อนที่ได้รับอาหารเสริมแอสตาแซนธิน 230 มก./กก. อาหารทั้ง 2 ชนิดมีกรดแอสคอร์บิก 1,700 มก. ต่อน้ำหนัก 1 กก. และนำมาเลี้ยงตัวอ่อนในระยะหลังเป็นเวลา 4 สัปดาห์ก่อนที่จะสัมผัสกับสภาวะช็อกจากความเค็ม ในการศึกษาของดาราชัย กุ้งกุลาดำอายุ 15 วันที่ถูกย้ายออกจากตู้ความเร็ว 30 วินาที และแช่อยู่ในน้ำที่มีความเค็มเป็นสองเท่าเป็นเวลา 2 ชั่วโมง ตัวอ่อนที่ได้รับอาหารเสริมที่มีแอสตาแซนธินสังเคราะห์หรือแอสตาแซนธินจากสาหร่าย Zoea II แสดงให้เห็นว่ามีเวลาเพิ่มขึ้นในการเสียชีวิตสะสมถึงร้อยละ 50 (37–45 นาที) เมื่อเปรียบเทียบกับเวลาที่เพิ่มขึ้นในการเสียชีวิตสะสมถึงร้อยละ 50 ของตัวอ่อนที่ได้รับอาหารที่ไม่มีเม็ดสี (32 นาที) ดาราชัย และคณะ (1998) สรุปว่าแอสตาแซนธินดูเหมือนจะช่วยยืดอายุขัยหลังตัวอ่อนหลังจากความเครียดจากสิ่งแวดล้อมเฉียบพลัน ในการศึกษาของเรา เราได้ยืนยันแล้วว่าความต้านทานต่อความเครียดจากความเค็ม (ช็อกจาก 32‰ ถึง 0‰ เป็นเวลา 5 นาที) ในกุ้งกุลาดำวัยอ่อน (PL61, 3.4–3.6 กรัม) สามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเสริมแอสตาแซนธินในอาหาร (80 มก./กก.) และเพิ่มแอสตาแซนธินในร่างกายควบคู่ไปด้วย (45.6 Ag/g) จากการศึกษาก่อนหน้านี้ (Darachai et al., 1998; Mercchie et al., 1998) สัตว์เหล่านี้มีอายุน้อยกว่ามาก (PL10; PL15) ช่วงเวลาเครียดยาวนานกว่ามาก (1 ชั่วโมง; 2 ชั่วโมง) และช่วงความเข้มข้นของแอสตาแซนธินในอาหารก็สูงกว่าเช่นกัน กว้างขึ้น (230 และ 810 มก./กก.; 0, 189 และ 209 มก./กก.) และความเข้มข้นของแอสตาแซนธินในร่างกายที่สูงขึ้น (117 และ 165 µg/g; 97, 109 และ 123 µg แคโรทีนอยด์/ก.)
นอกจากความสามารถในการทนต่อความเครียดจากออสโมซิสแล้ว ความสามารถในการทนต่อความเครียดจากความร้อนในกุ้งกุลาดำวัยอ่อนยังได้รับการเพิ่มขึ้นด้วยการเสริมแอสตาแซนธินในอาหารด้วย อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะความเครียดที่ซับซ้อน กุ้งที่ได้รับการบำบัดไม่ได้แสดงความต้านทานที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับกุ้งควบคุม อาจเกิดจากความเครียดรวมกันมากเกินไปและเกินขีดจำกัดความอดทนทางสรีรวิทยา ดูเหมือนว่าผลกระทบสะสมจากความเครียดจากความร้อนและออสโมซิสจะเกิดขึ้น
Mercie และคณะไม่มีคำอธิบายสำหรับความทนทานต่อความเครียดจากเกลือที่เพิ่มขึ้นโดยแอสตาแซนธินในอาหาร (1998). ดาราชัย และคณะ (1998) สรุปว่าแอสตาแซนธินดูเหมือนจะมีประโยชน์ในการยืดอายุของตัวอ่อนหลังการฟักของ P. monodon ที่สัมผัสกับความเครียดจากความเค็มที่ลดลง พวกเขาคาดเดาว่าการเปลี่ยนแปลงนี้ต้องใช้พลังงานมากขึ้นเพื่อรักษาเสถียรภาพของออสโมซิส ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้ มีศักยภาพในการเกิดอนุมูลออกซิเจนในระดับสูงผิดปกติ เนื่องจากแอสตาแซนธินประกอบด้วยระบบพันธะคู่ยาวที่มีวงโคจรอิเล็กตรอนที่ไม่เสถียรนัก จึงสามารถกำจัดอนุมูลออกซิเจนในเซลล์ได้ (Stanier et al., 1971) จึงช่วยลดความเสียหายของเซลล์และเพิ่มความต้านทานได้ การคาดเดาที่คล้ายกันสามารถนำไปใช้กับความเครียดจากความร้อนได้ เนื่องจากความเครียดจากความร้อนยังเกี่ยวข้องกับการออกซิเดชันของพลังงานด้วย
4.3. TAS และ SOD
ความแตกต่างในการตอบสนองต่อความเครียดจากความร้อนและออสโมซิสระหว่าง TAS และ SOD สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้ เนื่องจาก SOD มีลักษณะเฉพาะในการเร่งปฏิกิริยาการแปลง O2 ให้เป็นไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ จึงไม่มีความสัมพันธ์แบบผกผันโดยสิ้นเชิงกับ TAS ซึ่งเป็นตัวบ่งชี้สถานะการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระโดยรวมต่ออนุมูลอิสระออกซิเจน (ROS) และสารตัวกลางออกซิเจนที่ทำปฏิกิริยา (ROI) เมื่อสิ่งมีชีวิตเผชิญกับความเครียดเป็นครั้งแรก SOD จะสามารถตอบสนองได้อย่างเหมาะสมและทันทีด้วยการผลิตซูเปอร์ออกไซด์แอนไอออน เนื่องจาก TAS บ่งชี้ศักยภาพคงที่ของความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระต่อสารทั้งหมด
อนุมูลอิสระอาจไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่เห็นได้ชัดภายใต้ความเครียด หากการผลิตแอนไอออนซุปเปอร์ออกไซด์มีน้อยมากเมื่อเทียบกับอนุมูลอิสระที่มีอยู่ ระดับ TAS และ SOD ของกุ้งที่แตกเม็ดเลือดแดงได้รับการปรับปรุงด้วย แอสตาแซนธิน ในอาหารและสะท้อนให้เห็นในการฟื้นตัวที่สังเกตได้ สารต้านอนุมูลอิสระต่างๆ เช่น วิตามินซี และ/หรือวิตามินอี (Poston et al., 1976; Watanabe et al., 1981; Bell et al., 1985; Maage et al., 1990; Wahli et al., 1998) และ แอสตาแซนธิน (Christiansen et al., 1995; Thompson et al., 1995) จะถูกเติมลงในอาหารเพื่อเสริมสร้างสุขภาพและภูมิคุ้มกันของปลาครีบ หยาง และคณะ (1995) ใช้ SOD เพื่อประเมินความเป็นพิษของสาหร่ายในปลาเทราต์สายรุ้งและเสนอว่าความเป็นพิษของไฟโตแพลงก์ตอนแฟลกเจลเลตต่อปลาเทราต์เกิดจากการก่อตัวของความเข้มข้นของสารพิษของซูเปอร์ออกไซด์ ไฮดรอกซิล และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์
ซาไก และคณะ (1998) พบว่า SOD ในตับในปลาหางเหลือง Seriola quinqueradiata ต่ำกว่าในกลุ่มควบคุม และสรุปว่าอาการตัวเหลืองในปลาอาจเป็นผลจากความเครียดออกซิเดชันรุนแรง เชื่อกันว่า แอสตาแซนธิน ซึ่งมีฤทธิ์ดับ O2 อย่างรุนแรง มีบทบาทในการปกป้องสิ่งมีชีวิตในทะเลจาก ROS (Shimidzu et al., 1996) อย่างไรก็ตาม ในบรรดาการศึกษาเหล่านี้ SOD ไม่ค่อยถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้สุขภาพเลย วิตามินอีและ แอสตาแซนธิน เป็นสารต้านอนุมูลอิสระ แต่ผลต่อเอนไซม์ออกซิไดซ์จะแตกต่างกัน ในปลาแซลมอนแอตแลนติกหลังลอกคราบ Lygren และคณะ (1999) พบว่าวิตามินอีส่งผลเสียต่อทั้งกิจกรรมของคาตาเลสและกิจกรรม SOD ของเนื้อเยื่อ ในขณะที่แอสตาแซนธินส่งผลเสียต่อกิจกรรมของคาตาเลสเท่านั้น Holmblad และ Soderhall (1999) เป็นคนแรกที่เชื่อมโยง SOD กับภูมิคุ้มกันในสัตว์จำพวกกุ้ง พวกเขาคาดเดาว่าเปอร์ออกซิเนกตินและ SOD นอกเซลล์จะทำงานร่วมกันในระหว่างการหายใจเพื่อฆ่าปรสิตที่กินเข้าไปหรือห่อหุ้มไว้
SOD ในเหงือกและตับของปลาดุกน้ำจืดฟอสซิล Heteropneustes เพิ่มขึ้นเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นจาก 25 เป็น 37 องศาเซลเซียส หลังจากผ่านไป 1–4 ชั่วโมง (Parihar et al., 1996, 1997) SOD ในเลือดเพิ่มขึ้นในปลากะพงยุโรป Dicentrarchus labrax เมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (13 ถึง 23 jC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง) (Roche และ Boge, 1996) การเพิ่มหรือลดลงของอุณหภูมิอย่างกะทันหันอาจส่งผลให้การเผาผลาญหรือการบริโภคออกซิเจนเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหัน และระดับ SOD ก็เพิ่มขึ้นตามมาด้วย เนเวส และคณะ (2000) แนะนำว่ากิจกรรม SOD ที่ต่ำลงในกุ้งที่ติดปรสิตเหงือกจะทำให้การบริโภคออกซิเจนเปลี่ยนไปเมื่อระบบหายใจของสัตว์ที่ติดเชื้อบกพร่อง ผลกระทบของความเครียดจากออสโมซิสต่อ SOD ในปลายังได้รับการศึกษาน้อยมาก Roche และ Boge (1996) แนะนำว่าการเพิ่มขึ้นของ SOD ในเลือดของปลากะพงยุโรปที่ความเค็มลดลง (37x ถึง 5x ใน 2 ชั่วโมง) เกิดจากความสามารถในการยับยั้งการเกิดออกซิเดชันตามธรรมชาติของเอพิเนฟริน ซึ่งปกติความเข้มข้นของเอพิเนฟรินจะเพิ่มขึ้นในปลาที่มีความเครียด ผลการศึกษาของเราชี้ให้เห็นว่ามีปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนบน TAS และ SOD ระหว่างความเครียดจากความร้อนและแรงดันออสโมซิส รวมถึงผลของ แอสตาแซนธิน ในร่างกาย (ตารางที่ 5) Roche และ Boge (1996) Y.-H. เชียนและผู้ร่วมงาน / Aquaculture 216 (2003) 177–191 187 ยังแสดงให้เห็นอีกด้วยว่าการตอบสนองของพารามิเตอร์เลือดปลาต่อความเครียดจากความร้อนและความดันออสโมซิสแตกต่างกัน ในการศึกษาของพวกเขา พบว่าการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำตาลในเลือด คอร์ติซอล และกิจกรรมของเอนไซม์เปอร์ออกซิเดสมีมากกว่าสำหรับความเครียดจากความร้อนมากกว่าสำหรับภาวะช็อกจากออสโมซิส ในขณะที่กิจกรรมของ SOD และคาตาเลสได้รับการกระตุ้นมากขึ้นจากภาวะช็อกจากออสโมซิส
อ้างอิง
Yew-Hu Chien a,*, Chih-Hung Pan a , Brian Hunter b a Department of Aquaculture, National Taiwan Ocean University, Keelung 202, Taiwan b Roche Aquaculture Centre Asia Pacific, 11/F 2535 Sukhumvit Road, Bangchak Prakanong, Bangkok 10250, Thailand