维生素C作为南美白对虾无法自行合成的必需营养素,已被证实能提高亲虾存活率、增强抗氧化能力与免疫力,还可改善精子质量、减少氧化应激及生殖器官黑色素化(该生理疾病会损害受精率和无节幼体产量)。但目前,维生素C对雄性亲虾生理及生育能力的影响尚未得到充分研究,本实验就此展开针对性探索。
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维生素C被认为是白对虾的必需营养素
一、实验材料与方法
1、实验对象:选取雄性南美白对虾亲虾(Penaeus vannamei),平均初始湿重为20±3.6克,购自墨西哥尤卡坦州墨西哥国立自治大学(UNAM)科学学院UMDI Sisal。
2、实验装置:采用海水循环系统,包含12个500升圆形玻璃纤维罐及1个1200升中央罐,每个罐随机投放7尾亲虾。
3、饲料设计:四种实验饲料基础营养成分为42.5%蛋白质、11.5%脂质和23.5%碳水化合物,差异在于维生素C(L-抗坏血酸-2-多磷酸盐)补充量:基础饲料为0.016g/kg,饲料A为0.322g/kg,饲料B为0.628g/kg,饲料C为0.934g/kg。
4、养殖与取样:亲虾每日喂食3次,投喂后虹吸去除残饵,实验持续30天。结束后从每个罐随机选取4尾亲虾禁食取样,共获12个样本,分别采集血液及生殖系统(睾丸、输精管、终末导管),并分为两部分用于生化和遗传分析。
二、实验结果与分析
1、最佳补充剂量的界定:
结果显示,维生素C对雄性亲虾的积极作用存在剂量阈值。其中,饲料B(0.628g/kg)组亲虾生理状态最稳定,精子产量最高;饲料A(0.322g/kg)剂量不足,虽与饲料B组在生理反应、氧化应激及免疫应激上表现相似,但无法有效刺激精子产生;饲料C(0.934g/kg)剂量过量,导致亲虾内源性抗氧化系统活性增强,提示其处于生理应激状态。这与巴西对虾亲虾需更高剂量(0.934g/kg)形成差异,印证了维生素C需求具有物种特异性。
2、生理与代谢指标变化:
饲料A和饲料B组亲虾血浆胆固醇水平最低,相较于基础饲料和饲料C组,胆固醇代谢更活跃,推测这与维生素C缺乏或过量引发的过氧化变化导致胆固醇受体效率低下有关。
3、免疫与抗氧化系统响应:
丙酚双聚酶(PO)是无脊椎动物健康的关键指标,参与黑色素合成及伤口愈合。饲料B和饲料C组亲虾PO活性显著降低,表明维生素C的抗氧化特性减少了氧化应激,进而减少了激活PO系统的信号,且其对PO激活机制的影响依赖于亲虾生理状态。此外,SOD、CAT、GPx等抗氧化酶的mRNA表达量在各组间无显著差异,但活性存在区别:饲料C组SOD和CAT活性升高,GPx活性不变,进一步证实过量维生素C会引发氧化应激。
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图1:在饲料中补充不同水平的维生素C的Penaeus vannamei亲虾的精子数量 (A)和质量(B):Basic(0.016g/kg)、A(0.322g/kg)、B(0.628g/kg) 和C(0.934g/kg)。结果表示为平均±SE(n=3)。
4、对精子质量的特殊影响:
实验中各组亲虾精子数量差异明显,凸显了维生素C在南美白对虾繁殖中的重要性,但精子质量未出现显著差异,这与巴西对虾亲虾的研究结果一致,暗示精子质量可能更依赖饲料中的其他营养素,而非单一维生素C。
三、研究结论与展望
本研究证实,维生素C需在适宜水平补充,才能在支持雄性南美白对虾亲虾精子产生的同时,维持生理平衡,避免缺乏或过量的不良影响。对养虾业而言,该结果为通过调控维生素C补充量改善亲虾精子产量、提高受精率及无节幼体产量提供了科学依据。未来需进一步研究维生素C在调控雌性亲虾氧化应激中的作用,以全面优化南美白对虾繁殖效果。
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