5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率及窒息點

陳婉情，吳洪喜，吳 亮，馬建忠

（1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海201306；2.浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所，浙江 溫州325005；3.浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護重點實驗室，浙江 溫州325005）

0 引言

魚類的代謝活動都和氧的利用有關(guān)，耗氧率直接或間接地反映出魚類新陳代謝規(guī)律、生理和生活狀況，窒息點則是魚類忍受低氧的極限指標(biāo)。對魚類耗氧率和窒息點的研究，早期主要集中在鯉魚、草魚、白鰱和花鰱［1－3］等淡水魚類上。隨著我國海洋名貴魚類的不斷開發(fā)與利用，海水魚類的代謝生理研究也逐漸受到重視，相關(guān)的研究成果也有陸續(xù)報道［4－9］，尤其是鱸亞目Percoidei鮨科Serranidae中的石斑魚屬Epi－nephelus、鰓棘鱸屬Plectropomus和駝背鱸屬Chromileptes中的部分種類很名貴，營養(yǎng)好、價值高，已得到了成功養(yǎng)殖與開發(fā)，但對其耗氧率和窒息點的研究只有一些零星報道［10－13］。筆者以目前我國開發(fā)利用前景較好的豹紋鰓棘鱸Plectropomus leopardus（俗稱東星斑）、駝背鱸Cromileptes altivelis（俗稱老鼠斑）、棕點石斑魚Epinephelus fuscoguttatus（俗稱老虎斑）、赤點石斑魚Epinephelus akaara（俗稱紅斑）和珍珠龍膽石斑魚（俗稱龍虎斑、珍珠斑，為龍膽石斑♂與老虎斑♀的雜交種）的幼魚為對象，系統(tǒng)地研究和比較了它們在不同水溫條件下的耗氧率和窒息點，補充了名貴海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率及窒息點資料，以期為它們的苗種運輸、成魚養(yǎng)殖（尤其是循環(huán)水工廠化養(yǎng)殖）、越冬等過程中的溶解氧、放養(yǎng)密度等調(diào)控技術(shù)和生產(chǎn)成本的節(jié)約提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗幼魚

取自浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所洞頭基地循環(huán)水養(yǎng)殖車間，豹紋鰓棘鱸、駝背鱸、棕點石斑魚、赤點石斑魚和珍珠龍膽石斑魚的幼魚各48尾（體重范圍為53.6～84.5g），魚體健康、活潑，同種類的幼魚體重盡可能一致，不同種類的幼魚體重盡可能接近（表1）。實驗前，在1.2m×0.8m的圓形玻璃鋼養(yǎng)魚缸中暫養(yǎng)2d以適應(yīng)小水體環(huán)境，暫養(yǎng)期間充氣，但不投食，讓其排空腸道，使其盡可能接近基礎(chǔ)代謝或標(biāo)準(zhǔn)代謝水平。

1.1.2 實驗用水

取自浙江省洞頭縣洞橋岙海域，經(jīng)過24h沉淀和砂濾后使用，鹽度為29.3±0.7，pH 值為8.21±0.3，溶解氧大于5mg／L。

1.1.3 實驗器具

若干只底部帶龍頭的圓形廣口代謝瓶，瓶內(nèi)體積約5 600mL（以實測為準(zhǔn)）。

1.2 實驗方法及數(shù)據(jù)處理

1.2.1 耗氧率實驗

設(shè)20、25和30℃3個梯度的水溫，每個梯度、每種幼魚均設(shè)實驗組和空白組，實驗組設(shè)3個平行（瓶）。每只代謝瓶放養(yǎng)實驗幼魚1尾。實驗時，先將每個代謝瓶灌滿海水，然后慢慢放進幼魚，蓋上蓋后，用液體石蠟密封，防止漏水或空氣進入，整個實驗歷時2h。實驗開始前和結(jié)束后均用碘量瓶取水樣，固定，測定其溶解氧質(zhì)量濃度。實驗結(jié)束后，用濾紙吸干實驗幼魚體表水份稱重，并用盛海水的量筒測定實驗幼魚的體積（用于計算代謝瓶內(nèi)海水的實際體積）。

1.2.2 窒息點實驗

設(shè)20、25和30℃3個梯度的水溫，每個梯度、每種幼魚的實驗組均設(shè)3個平行（瓶），但不設(shè)空白對照。每只代謝瓶放養(yǎng)實驗幼魚4尾。實驗時，先將每個代謝瓶灌滿海水，然后慢慢放進幼魚，蓋上蓋后，用液體石蠟密封，防止漏水或空氣進入。實驗過程中仔細觀察實驗幼魚的動態(tài)，并每隔15min記錄實驗幼魚呼吸頻率1次，待一半的實驗幼魚（2尾）完全昏迷時（昏迷標(biāo)準(zhǔn)是幼魚靜臥瓶底，側(cè)翻，鰓蓋停止運動），馬上取其實驗水樣，固定，測出的溶解氧質(zhì)量濃度即為窒息點。實驗結(jié)束后用濾紙吸干實驗幼魚體表水份稱重，并用盛海水量筒測定實驗幼魚的體積（用于計算代謝瓶內(nèi)海水的實際體積）。

1.2.3 數(shù)據(jù)計算

溶解氧用碘量法測定，計算公式為：

式中：A為水樣中溶解氧質(zhì)量濃度，單位：mg／L；C為硫代硫酸鈉溶液濃度，單位：mol／L；V為滴定樣品時用去硫代硫酸鈉的體積，單位：mL；V0為滴定時的實際水樣體積，單位：mL。

耗氧率的計算公式為：

式中：Q0為相對耗氧率，單位：mg／（g·h）；V 為代謝瓶內(nèi)除去實驗幼魚后的實際容積，單位：L；A1為實驗前代謝瓶中海水的溶解氧質(zhì)量濃度，單位：mg／L；A2為實驗后代謝瓶中海水溶解氧質(zhì)量濃度，單位：mg／L；ΔA為溶解氧質(zhì)量濃度矯正系數(shù)；W 為幼魚的體重，單位：g；T為實驗時間，單位：h。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)利用SPSS 11.0軟件進行方差分析，每組數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”（Mean±SD）表示，各處理平均數(shù)間用鄧肯方法（Duncan）進行差異顯著性比較，置信水平P＝0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水溫下5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率和窒息點

實驗結(jié)果表明：5種海水養(yǎng)殖魚幼魚的耗氧率均隨水溫的升高而增大，但對水溫變化的敏感性并不完全一致。赤點石斑魚和豹紋鰓棘鱸的耗氧率，在水溫20、25和30℃相互之間差異顯著；棕點石斑魚的耗氧率，在水溫30℃與20、25℃間差異顯著，而20℃與25℃間差異不顯著。珍珠龍膽石斑魚的耗氧率，在水溫20℃明顯低于25℃和30℃，且差異顯著；駝背鱸的耗氧率對水溫的變化最不敏感，3種水溫下雖有不同，但差異不顯著?？梢?，5種鮨科海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率差異性較為顯著，鰓棘鱸屬的耗氧率比駝背鱸屬、石斑魚屬以及雜交種的耗氧率都要高（表1）。

實驗結(jié)果也表明：窒息點，駝背鱸最高，在水溫20、25和30℃下分別為1.00±0.04、1.12±0.06和1.21±0.02mg／L；豹紋鰓棘鱸次之，在水溫20、25和30℃下分別為0.75±0.07、0.79±0.03和0.97±0.02mg／L；雜交種珍珠龍膽石斑魚最低，在水溫20、25和30℃下分別為0.19±0.02、0.24±0.01和0.25±0.02mg／L。5種幼魚的窒息點大小排列是駝背鱸＞豹紋鰓棘鱸＞赤點石斑魚＞棕點石斑魚＞珍珠龍膽石斑魚。每種幼魚的窒息點均隨水溫的升高而增加，但與其耗氧率變化趨勢并不完全一致。豹紋鰓棘鱸、赤點石斑魚和棕點石斑魚的窒息點，在水溫20℃與25℃之間差異不顯著，但水溫達到30℃時，二者之間差異顯著；而駝背鱸和珍珠龍膽石斑魚的窒息點，水溫25℃的和30℃的與水溫20℃的差異顯著，而水溫25℃的與30℃的差異不顯著（表1）。

表1 不同水溫下5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚耗氧率和窒息點比較Tab.1 Comparison of oxygen consumption rate and suffocation point for five juveniles of mariculture fish at different temperature

2.2 不同水溫下5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚窒息過程的行為反應(yīng)

鱸形目鮨科5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚在不同水溫下窒息反應(yīng)的過程基本一致。在窒息實驗過程中，開始時各種幼魚表現(xiàn)平靜，隨著實驗時間的推移和代謝瓶內(nèi)海水溶解氧質(zhì)量濃度的逐漸下降，依次出現(xiàn)躁動不安、上下躥動、頭部上翹、下沉瓶底靜臥，直至身體失去平衡、腹部朝上、嘴巴和鰓蓋高度張開，最為明顯的是實驗幼魚呼吸頻率的變化，均呈現(xiàn)出“正?！摺档汀Ｖ埂钡囊?guī)律。在整個實驗過程中，各種幼魚在不同水溫下的呼吸頻率和窒息點與實驗時間的關(guān)系雖不完全一致，但都呈現(xiàn)出水溫越高、呼吸頻率越高和窒息越早的變化規(guī)律（圖1）。相對來說，赤點石斑魚、豹紋鰓棘鱸和駝背鱸較易窒息，珍珠龍膽石斑魚較難窒息，這與它們的耗氧率和窒息點相吻合。

圖1 5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚窒息過程呼吸頻率的變化Fig.1 The respiratory frequency changing of the juveniles for five species of mariculture fish in the process of the oxygen suffocation

3 討論

3.1 水溫對魚類耗氧率和窒息點的影響

魚類是變溫動物，水溫是影響魚類呼吸和排泄最重要的環(huán)境因素。在適宜范圍內(nèi)，水溫升高，魚類的耗氧率也會上升，這是由于魚類屬變溫動物，其體溫隨水溫的升高而升高，體溫升高了，魚體內(nèi)細胞酶活性也隨之增強，各種生理生化反應(yīng)也就加快，魚體對氧的需求量也隨之增加，從而導(dǎo)致耗氧率的升高。對多數(shù)魚類，諸如半滑舌鰨［4］、白狗魚［5］、雜交鱘［6］、鮸魚［8］、條石鯛［9］、鮭點石斑魚［11］、豹紋鰓棘鱸［12］和龍虎斑［13］的研究都證實了這一點。但當(dāng)水溫超過適宜范圍時就會引起魚類生理功能的紊亂，耗氧率就會急劇下降［6］。本實驗結(jié)果表明，在實驗設(shè)計的水溫范圍內(nèi)，5種鮨科魚類幼魚的耗氧率和窒息點均隨水溫的升高而增大，但遺憾的是，本實驗受當(dāng)時實驗條件的限制，只做了5種幼魚在20、25和30℃3個水溫條件下的耗氧率實驗，沒得到水溫更低或更高下的耗氧率數(shù)據(jù)，缺乏對其耗氧率變化規(guī)律的全面掌握。養(yǎng)殖魚類在其正常的生長發(fā)育過程中，都要求在適宜的水溫中有足夠的溶氧量，以維持機體代謝的需要，但不同魚類對一定水溫下的溶氧量的要求和環(huán)境適應(yīng)性的調(diào)節(jié)能力又有一定的差異。

3.2 魚類耗氧率和窒息點的屬間差異

仔細觀察鱸形目鮨科的5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率實驗結(jié)果可發(fā)現(xiàn)，魚類的耗氧率和窒息點存在一定的屬內(nèi)相似屬外差異的規(guī)律性。如在25℃水溫下的耗氧率，駝背鱸屬下的駝背鱸與石斑魚屬下的赤點石斑魚、棕點石斑魚和珍珠龍膽石斑魚比較接近，而鰓棘鱸屬下的豹紋鰓棘鱸遠比駝背鱸屬和石斑魚屬下的種都高（表1）。比較本實驗得到的鱸形目鮨科5種海水養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率，以及有關(guān)學(xué)者對相應(yīng)魚類耗氧率的研究結(jié)果，其結(jié)果基本相似（表2）；然而將本實驗中的5種鱸形目鮨科的海水魚類幼魚的耗氧率、窒息點與其他海水魚［6］和幾種淡水［2，14］常見養(yǎng)殖魚類進行比較，可以看出：在相同規(guī)格、相同水溫條件下，這5種魚尤其是駝背鱸屬下的駝背鱸與鰓棘鱸屬下的豹紋鰓棘鱸的耗氧率和窒息點遠比鯉科常見養(yǎng)殖魚類要高。

表2 鱸形目鮨科7種魚類耗氧率的比較Tab.2 Comparison of oxygen consumption rate in seven species of fish ascribed to Serranidas in Perciformes family

3.3 珍珠龍膽石斑魚表現(xiàn)出低耗氧率和窒息點的雜交優(yōu)勢

石斑魚種類繁多，并具有低脂肪、高蛋白的特征，被港澳地區(qū)推為我國四大名魚之一，是高檔筵席必備之佳肴。日前，石斑魚的養(yǎng)殖技術(shù)已成熟，但是高產(chǎn)經(jīng)濟魚種不多，石斑魚的消費依舊高于大眾消費水平。但是，養(yǎng)殖生產(chǎn)尤其工廠化養(yǎng)殖證明，龍膽石斑（♂）與老虎斑（♀）培育出來的雜交新種——珍珠龍膽石斑魚，其肉質(zhì)細嫩、養(yǎng)殖生長速度極快、耗氧率低、窒息點低、抗病力強，非常有利于高密度、循環(huán)水養(yǎng)殖，體現(xiàn)了養(yǎng)殖周期短、產(chǎn)量高、成本低、成功率高等雜交優(yōu)勢和養(yǎng)殖優(yōu)勢［13］。本實驗也進一步證實了珍珠龍膽石斑魚具有低耗氧率和低窒息點的優(yōu)良性狀。

4 小結(jié)

本實驗研究與分析了駝背鱸、豹紋鰓棘鱸、赤點石斑魚、棕點石斑魚、珍珠龍膽石斑魚等我國近年來興起的名貴養(yǎng)殖魚類幼魚的耗氧率和窒息點。結(jié)果表明，在同一溫度下的耗氧率和窒息點，豹紋鰓棘鱸最高，珍珠龍膽石斑魚較低；在適宜的范圍內(nèi)每種幼魚的耗氧率和窒息點均隨著水溫的升高而升高，但相對而言，豹紋鰓棘鱸受水溫變化影響較大，珍珠龍膽石斑魚受水溫變化影響較小。由此可見，對豹紋鰓棘鱸耗氧率大、窒息點高的魚類，在其苗種運輸、成魚養(yǎng)殖以及活體商品魚運輸過程中，放養(yǎng)密度不宜過大，且特別要供足氧氣，防治缺氧死亡；對珍珠龍膽石斑魚等耗氧率較低、窒息點不高的魚類，在其苗種運輸、成魚養(yǎng)殖以及活體商品魚運輸過程中，在確保安全的前提下可適當(dāng)提高放養(yǎng)密度，節(jié)約運輸和養(yǎng)殖成本。

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