塩分濃度の異なる環境に適応したヨーロッパのシーバスDicentrarchus labraxにおける極端な環境温度の影響。生育成績、代謝および分子ストレス応答

Effects of extreme ambient temperature in European seabass, Dicentrarchus labrax acclimated at different salinities: Growth performance, metabolic and molecular stress responses.

• Md Jakiul Islam
• Andreas Kunzmann
• Rajko Thiele
• Matthew James Slater

抄録

気候変動の結果として、極端な気象イベントがより激しく、より頻繁に発生するようになってきている。極端な温暖化イベントと異なる塩分濃度の組み合わせに対する代償反応としての血液生理学的ポテンシャルの変調については、十分に理解されていない。本研究では、32psu, 12psu, 6psu, 2psu の水に事前に順応させた後、極端な高温（33℃）に曝露したヨーロッパのシーバス（Dicentrarchus labrax）の血液生理学的・分子学的反応を評価することを目的とした。32psu, 12psu, 6psu, 2psuに順応させた後、10日間極温(33℃)に曝露した。その結果、魚類の成長性能と生存率とともに、血液生理学的応答と分子応答が記録された。その結果、32psuと2psuで飼育された魚は、12psuと6psuで飼育された魚に比べて有意に生育成績と生存率が低下した(p<0.05)。赤血球（RBC）、ヘマトクリット、ヘモグロビン含量は有意に減少したが、白血球（WBC）、赤血球細胞異常（ECA）、赤血球核異常（ENA）は32psu、2psu飼育魚で有意に増加した（p＜0.05）。血漿中乳酸は10日目に32psu魚で有意に増加した(p<0.05)。グルタチオンペルオキシダーゼ(GPx)、グルタチオン還元酵素(GR)、スーパーオキシドディスムターゼ(SOD)、カタラーゼ(CAT)、TNF-αの発現は32psuと2psuで有意に増加した(p<0.05)。その結果、4つの塩分濃度群すべてにおいて、極暖曝露時の順応能力が限られていることが示唆された。その結果、12psuと6psuの塩分濃度で順応したヨーロッパシーバスは、33℃の極暖曝露にも対応できることが明らかになった。

Extreme weather events are becoming more intense and frequent as a result of climate change. The modulation of hemato-physiological potential as a compensatory response to extreme warm events combined with different salinities is poorly understood. This study aimed to assess the hemato-physiological and molecular response of European seabass, Dicentrarchus labrax exposed to extreme warm temperature (33 °C) after prior acclimatization at 32 psu, 12 psu, 6 psu, and 2 psu water. Fish were acclimated to 32 psu, 12 psu, 6 psu, and 2 psu followed by 10 days extreme warm (33 °C) exposure. Along with growth performance and survival, hemato-physiological response and molecular response of fish were recorded. Fish held at 32 psu and 2 psu exhibited significantly lower growth performance and survival than those at 12 psu and 6 psu (p < 0.05). Red blood cells (RBC), hematocrit, and hemoglobin content were significantly decreased, while white blood cells (WBC), erythrocytic cellular abnormalities (ECA) and erythrocytic nuclear abnormalities (ENA) were found to increase significantly in 32 psu and 2 psu fish (p < 0.05). Plasma lactate was found to increase significantly in 32 psu fish on day 10 (p < 0.05). Activities of glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and TNF-α expression increased significantly in 32 psu and 2 psu fish (p < 0.05). Most of the repeated measured parameters indicated limited acclimation capacity during the extreme warm exposure at all four salinity groups. However, overall results indicate that European seabass acclimatized at 12 psu and 6 psu salinities, can cope better during extreme warm exposure (33 °C).

Copyright © 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.