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通过对哺乳动物的研究发现,精子细胞中脂类主要由磷脂、中性脂、糖脂三部分组成,不同物种的精子细胞脂类组成和含量存在着差异,相同物种的精子细胞脂类在不同时期和精子不同部位也存在着差异。脂类对哺乳动物精子存活、成熟、流动性和适应性等有重要作用,并且脂类成分与精子某些生理功能密切相关,如授精、顶体反应和精卵融合等。对于精子脂类种类和成分的研究多集中在哺乳动物,而对鱼类精子脂类的研究相对较少。因此,对鱼类精子细胞脂类的研究具有重要意义。
本文研究内容主要是,以孔雀鱼(Poecilia reticulate)精子为材料,初步建立了鱼类精子脂类的提取以及高效液相法检测脂类成分和含量的操作流程,运用已经建立起来的方法对斑马鱼(Danio rerio)和鲈鱼(Lateolabrax iaponicus)精子的脂类成分和含量进行了测定。另外,深入研究了低温冷冻对孔雀鱼和鲈鱼不同脂类含量的影响以及不同活力精子间脂类含量的差异。
本文采用超声破碎法对精子细胞进行破碎,然后通过有机溶剂萃取法(Folch法、Bligh&Dyer法和MTBE法)对精子脂类进行提取。采用氨基固相萃取柱对所得精子脂类样品进行净化和初步分离,得到中性脂、脂肪酸和磷脂三种组分。进一步采用高效液相色谱层析对所得中性脂和磷脂组分进行了定性和定量分析。对中性脂组分的分析采用Extend-C18(4.6×250 mm,5μm)反相柱,甲醇作流动相等梯度洗脱,流速1 ml/min,柱温30℃,检测波长208 nm;对磷脂的分析采用Rx-SIL(4.6×250 mm,5μm)正相柱,乙腈-甲醇-磷酸(90:6.3:3.7,V/V/V)作流动相等梯度洗脱,流速1.2 ml/min,柱温40℃,检测波长206 nm。结果成功分离了所提取精子脂质的胆固醇(CHO),磷脂包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)和神经鞘磷脂(SM)。
孔雀鱼鲜精中CHO、PE、PC和SM四种脂类的含量分别为:24.24、91.92、230.40和40.89μg/108个精子;斑马鱼鲜精中四种脂类的含量分别为:12.96、18.85、48.07和4.75μg/108个精子:鲈鱼鲜精中四种脂类的含量分别为:5.35、33.93、58.73和7.53μg/108个精子。综合比较孔雀鱼、斑马鱼和鲈鱼鲜精中CHO、PE、PC和SM的含量,孔雀鱼的四种脂类绝对含量均较高,尤其是PE和PC。其次是鲈鱼,斑马鱼的含量最低。就百分含量而言,CHO:斑马鱼>孔雀鱼>鲈鱼,PE:鲈鱼>孔雀鱼>斑马鱼,PC:孔雀鱼>斑马鱼>鲈鱼,SM:孔雀鱼>斑马鱼>鲈鱼。换句话说,淡水鱼(孔雀鱼和斑马鱼)精子中CHO、PC和SM的含量高于海水鱼(鲈鱼),PE低于海水鱼。
此外,本文对不同活力的精子超低温冷冻保存前后脂类含量的变化进行了测定。超低温冷冻保存后PE的百分含量降低,PC的百分含量升高,这说明PE和PC在精子对抗冷冻刺激中可能发挥了一定的作用。而且经过超低温保存后PE百分含量降低的越多、PC百分含量增加的越多,精子的活力就越高。这种变化可以证明PE百分含量的减少和PC百分含量的增加可能是维持了精子在整个超低温冷冻保存中的活力的重要因为。