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吡咯喹啉醌(Pyrroloquinoline quinone,简称PQQ),是烟酰胺核苷酸(NAD+和NADP+)和黄素核苷酸(FAD和FMN)之外的第三种有机辅基。研究发现,PQQ既是一种植物生长促进因子,也是哺乳动物生长、发育和繁殖的重要营养物质。迄今为止,PQQ生理功能的研究已经在国内外广泛开展,但其对水生生物是否能够发挥生理作用尚不清楚。本研究以四种浮游微藻(蛋白核小球藻、湛江等鞭金藻、新月菱形藻、四尾栅藻)、大型溞和刺参为受试对象,通过外源性添加PQQ,检测PQQ对浮游藻类生长及抗氧化能力的影响,对大型溞生长、发育、繁殖和抗饥饿能力的影响,以及对刺参体腔液免疫活性的影响。旨在揭示PQQ对水生生物的生理作用,为其将来在水生生物学领域的应用奠定基础。研究结果表明:(1)PQQ对四种浮游藻类生长变化无显著影响(p>0.05),对3种海水培养的微藻(蛋白核小球藻、湛江等鞭金藻、新月菱形藻)抗氧化作用也未发生明显变化(p>0.05),但1000μmol/LPQQ组在24h、48h能够缓解淡水藻类四尾栅藻在H2O2胁迫下的氧化损伤,其细胞密度显著高于H2O2组(p<0.05)。(2)5μmol/L的PQQ能够显著促进大型溞的繁殖能力,总产幼量从159.5只增加到207.67只(p<0.05)。随着浓度增加到15和25μmol/L,其促繁殖效应有所减弱。与对照组相比,PQQ对大型溞发育过程中的龄期数和存活时间(寿命)无显著影响(p>0.05)。然而,与5μmol/L浓度组相比,15和25μmol/L的PQQ却显著降低了大型溞的龄数和存活时间(p<0.05)。PQQ能够明显提高大型溞的抗饥饿能力,最长存活时间从对照组的3d增加到0.5mmol/L PQQ组的8.33d(p<0.05)。进一步的酶活性检测表明,与对照组相比,随着PQQ浓度的增大,总蛋白含量明显增加。全饥饿条件下大型溞体内的SOD活力和MDA含量均明显下降,PQQ加入后SOD活力和MDA含量降低的趋势更为明显。(3)每千克饲料中分别添加0.2、1.0、2.0gPQQ都能够显著增加刺参体腔细胞对中性红的吞噬活性(p<0.05),其中0.2和1.0g/kg组刺参免疫能力最强,2.0g/kg组吞噬活性显著低于其他两个PQQ处理组(p<0.05)。体腔注射10μmol/L PQQ能够显著提高了体腔液的免疫吞噬活性(p<0.05)。随着PQQ处理浓度的增加,体腔液免疫吞噬活性显著下降(p<0.05)。因此,PQQ能够显著提高刺参体腔细胞免疫吞噬能力,但与剂量有关,浓度过高可能会起到相反的作用。综上所述,PQQ对于四种微藻生长及三种海水微藻抗氧化作用均无显著影响,但1000μmol/L PQQ能够显著降低四尾栅藻在H2O2胁迫下的氧化损伤。PQQ能够增强大型溞的繁殖能力,以5μmol/L浓度效果最好,表现为总产幼量显著增加,PQQ浓度过高可能会对动物的繁殖起到负面作用;饥饿条件下,PQQ能够明显延长饥饿溞体的存活时间,保护大型溞免受饥饿胁迫损伤,以0.5mmol/L浓度的PQQ作用效果最为明显。在饲料中添加PQQ或体腔注射PQQ均有增强刺参体腔细胞免疫吞噬活性的作用。