高鹽脅迫對凡納濱對蝦生長指標(biāo)、血漿滲透壓及Na+-K+-ATP酶活力的影響

李 娜，王仁杰，趙玉超，沈 敏，蘇文輝，趙 超，李玉全

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109；2.東營市海洋與漁業(yè)局,山東東營 257091；3.萊西市水產(chǎn)局,山東青島 266600）

高鹽脅迫對凡納濱對蝦生長指標(biāo)、血漿滲透壓及Na+-K+-ATP酶活力的影響

李 娜1，王仁杰1，趙玉超1，沈 敏1，蘇文輝2，趙 超3，李玉全1

（1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島 266109；2.東營市海洋與漁業(yè)局,山東東營 257091；3.萊西市水產(chǎn)局,山東青島 266600）

為探討高鹽對凡納濱對蝦的生長指標(biāo)、血漿滲透壓及Na+-K+-ATP酶活力的影響，設(shè)置30、40、50、60共4個鹽度梯度，檢測存活率、相對增重率、特定生長率、攝食率、餌料轉(zhuǎn)化率、血漿滲透壓、Na+-K+-ATP酶活力等指標(biāo)。結(jié)果表明，隨著鹽度增加，凡納濱對蝦的存活率、相對增重率、特定生長率、餌料轉(zhuǎn)化率等指標(biāo)逐漸降低，攝食率、血漿滲透壓及Na+-K+-ATP酶活力逐漸升高。說明高鹽顯著影響凡納濱對蝦的滲透壓及Na+-K+-ATP酶活力，且高鹽不利于凡納濱對蝦的生長及餌料利用。

凡納濱對蝦;高鹽;生長指標(biāo);血漿滲透壓;Na+-K+-ATP酶

凡納濱對蝦Litopenaeus vannamei，俗稱南美白對蝦，原產(chǎn)于秘魯北部至墨西哥桑諾拉一帶的太平洋沿岸。具廣鹽性，生長快，環(huán)境適應(yīng)能力強等特點，于1988年首次引進(jìn)我國，近幾年隨著對蝦養(yǎng)殖的發(fā)展，其養(yǎng)殖規(guī)模和面積不斷擴(kuò)大，是全球養(yǎng)殖產(chǎn)量最高的對蝦品種[1]。據(jù)報道，凡納濱對蝦可耐受的鹽度變化為2～78[2]。因其具有耐廣鹽的特性，國內(nèi)在淡水、半咸水、高鹽水中都進(jìn)行了大規(guī)模養(yǎng)殖。對蝦在較低鹽度環(huán)境條件下生長較快，高鹽度下生長減慢[3]，但高鹽蝦在口感、品質(zhì)等方面明顯優(yōu)于低鹽蝦。我國沿?；蛭鞅钡貐^(qū)還存在大量的高鹽水體，如山東鹽場鹽度30～70的水域面積約13×104hm2。這些水域可以發(fā)展凡納濱對蝦養(yǎng)殖，并且也有不少高鹽水體已經(jīng)開展了相關(guān)的養(yǎng)殖生產(chǎn)，但單位面積產(chǎn)量一般不高于400 kg/hm2，遠(yuǎn)低于其他鹽度水體。關(guān)于鹽度對蝦類的影響前人已做過大量報道，涉及生長、存活、餌料利用、酶活、分子等多個方面，但研究主要集中在低于正常海水鹽度的水體[4-7]，然而目前，關(guān)于高鹽度對對蝦生長、代謝、理化等的影響國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報道甚少。本實驗以凡納濱對蝦為實驗材料，通過分析高鹽對對蝦存活率、相對增重率、特定生長率、餌料轉(zhuǎn)化率、血漿滲透壓、Na+-K+-ATP酶活力的影響，以期豐富對蝦逆境生物學(xué)理論，并為高鹽對蝦養(yǎng)殖提供理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 實驗對象的來源、暫養(yǎng)與馴化

實驗在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院開放實驗室進(jìn)行。實驗所用凡納濱對蝦購自昌邑市海豐水產(chǎn)養(yǎng)殖有限責(zé)任公司。實驗用蝦運至青島農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)實驗室后，暫養(yǎng)于水族箱中。暫養(yǎng)期間所用海水為天然海水，鹽度30±2，pH值7.9±0.5，用加熱棒將溫度控制在27±0.5℃，24 h充氣泵充氧，每日換水2次，每次換水30%。暫養(yǎng)7 d后，篩選相近規(guī)格的凡納濱對蝦，以每天5個鹽度的速度由30逐漸馴化至實驗設(shè)計梯度。高鹽度海水由天然海水（鹽度30左右）與粗鹽調(diào)配而成。

1.2 試驗設(shè)置與數(shù)據(jù)測定

實驗于35 cm×25 cm×20 cm PVC箱中進(jìn)行，設(shè)置30、40、50、60共4個鹽度梯度，每個處理設(shè)3個平行組，每個處理放入調(diào)整到設(shè)計鹽度的凡納濱對蝦20尾。試驗前停食1 d，以排空腸胃中的糞便。各試驗組連續(xù)充氣。每天投喂2次(7:30、19:30)，日投喂量為對蝦濕重的8%，每天換水2次，每次換水30%；每天于9:30和21:30收集殘餌2次，70℃烘干稱重后保存；每隔10 d測定1次體長和體重，計算特定生長率、存活率、相對增重率、攝食率等指標(biāo)。

分別稱取10 g餌料和隨機(jī)挑選20尾凡納濱對蝦，稱重后在70℃條件下烘干至恒重，估算試驗開始時餌料和對蝦的干重(g)、水分含量(g)，重復(fù)3次。

在相同的水環(huán)境下，分別稱取10 g餌料，記作m0，放入不同鹽度處理中，浸泡2.0 h，收集殘餌于70℃條件下烘干至恒重，記作m1，計算餌料在不同鹽度海水中的溶失率。

實驗結(jié)束后每個處理隨機(jī)取6尾凡納濱對蝦，用l.0 mL一次性注射器從對蝦心臟抽取血淋巴，收集于1.5 mL的Eppendorf管中，4℃過夜后4 000 r/min離心15 min，收集血清測量其滲透壓。取其鰓組織放入離心管中，迅速投入液氮冷凍，再轉(zhuǎn)移到-80℃冰箱保存，以上操作均在冰盤中進(jìn)行。組織樣品先用剪刀剪碎，準(zhǔn)確稱量后置于玻璃勻漿管中，加入9倍體積的生理鹽水，勻漿機(jī)勻漿，后冷凍離心機(jī)3 000 r/min離心10 min，分別稀釋至所需濃度后進(jìn)行Na+-K+-ATP酶活力的測定。Na+-K+-ATP酶活力及蛋白含量（蛋白的測定采用考馬斯亮藍(lán)法）的測定均采用南京建成生物研究所研制的檢測試劑盒，按照操作步驟進(jìn)行操作。

1.3 數(shù)據(jù)計算

餌料溶失率=(m0－m1)/m0× 100%

存活率=(存活數(shù)/開始時的總數(shù))×100%

相對增重率 WG=100(Wt－W0)/W0

特定生長率SGR=100(LnW2－LnW1)/T

攝食率FId=100F/[T*(W2+W1)/2]

食物轉(zhuǎn)化率FCR=100(W2－W1)/F

式中:W0(W1)和Wt(W2)分別為實驗起始和結(jié)束時對蝦濕(干)重(g)，T為實驗天數(shù)(d)，F(xiàn)為實驗過程中對蝦所攝取的餌料量(換算為干重，g)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS13.0軟件進(jìn)行方差分析(ANOVA)及Duncan多重比較，以P＜0.05作為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 高鹽對凡納濱對蝦生長指標(biāo)的影響

2.1.1 餌料溶失率

從表1可以看出，隨著鹽度的升高，餌料溶失率逐漸降低，鹽度30～50處理間差異不顯著（P＞0.05），鹽度50和60處理間差異顯著（P＜0.05）。在鹽度30時，餌料溶失率最高，達(dá)到25.86%；鹽度60時，溶失率最低，為21.85%。

表1 高鹽對餌料溶失率的影響Tab.1 Effect of high salinity on dissolve-loss ratio of feed

2.1.2 存活率

從表2可以看出，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦的存活率逐漸降低，且各處理組間差異顯著(P＜0.05)。鹽度30時存活率最高，為88.33%，鹽度60時存活率最低，為38.33%。

表2 高鹽對凡納濱對蝦存活率的影響Tab.2 Effect of high salinity on survival rate of L.vannamei

2.1.3 相對增重率

從表3可以看出，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦的相對增重率逐漸降低，且各處理組間差異顯著(P＜0.05)。鹽度30時相對增重率最高，為549.57%，鹽度60時相對增重率最低，為203.07%。

表3 高鹽對凡納濱對蝦相對增重率的影響Tab.3 Effect of high salinity on the relative weight gain rate of L.vannamei

2.1.4 特定生長率

從表4可以看出，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦的特定生長率逐漸降低，且各處理組間差異顯著(P＜0.05)。鹽度30時特定生長率最高，為56.24%，鹽度60時特定生長率最低，為3.70%。

表4 高鹽對凡納濱對蝦特定生長率的影響Tab.4 Effect of high salinity on specific growth rate of L.vannamei

2.1.5 攝食率

從表5可以看出，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦的攝食率逐漸升高，且各處理組間差異顯著(P＜0.05)。鹽度30時攝食率最低，為6.07%，鹽度60時攝食率最高，為9.04%。

表5 高鹽對凡納濱對蝦攝食率的影響Tab.5 Effect of high salinity on feeding rate of L.vannamei

2.1.6 餌料轉(zhuǎn)化率

從表6可以看出，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦的餌料轉(zhuǎn)化率逐漸降低，且各處理組間差異顯著(P＜0.05)。鹽度30時餌料轉(zhuǎn)化率最高，為80.61%，鹽度60時餌料轉(zhuǎn)化率最低，為37.16%。

表6 高鹽對凡納濱對蝦餌料轉(zhuǎn)化率的影響Tab.6 Effect of high salinity on FCR of L.vannamei

2.2 高鹽對凡納濱對蝦血漿滲透壓的影響

從圖1可以看出，隨著鹽度的升高，血漿滲透壓呈顯著上升的趨勢。血漿滲透壓表現(xiàn)為鹽度為50時最高（P<0.05），鹽度 30時最低（P<0.05），鹽度 50和 60處理組間差異不顯著（P＞0.05），鹽度 30、40和 50處理組間差異顯著（P＜0.05）。

2.3 高鹽對凡納濱對蝦Na+-K+-ATP酶活力的影響

從圖2可以看出，隨著鹽度的升高，Na+-K+-ATP酶活力呈顯著上升的趨勢。Na+-K+-ATP酶活力表現(xiàn)為鹽度為60時最高（P<0.05），鹽度30時最低（P<0.05），鹽度50和60處理組間、鹽度40和50處理組間、鹽度50和60處理組間差異不顯著（P＞0.05），鹽度30和50、60處理組間、鹽度40和60處理組間差異顯著（P＜0.05）。

圖1 高鹽對凡納濱對蝦血漿滲透壓的影響Fig.1 Effect of high salinity on plasma osmotic pressure of L.vannamei

圖2 高鹽對凡納濱對蝦Na+-K+-ATP酶活力的影響Fig.2 Effect of high salinity on Na+-K+-ATPase activities in L.vannamei

3 討論

3.1 高鹽對凡納濱對蝦生長指標(biāo)的影響

鹽度是一種滲透調(diào)節(jié)因子，在不適的鹽度環(huán)境中水生生物會產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)來維持體內(nèi)外的滲透平衡，因此就要消耗額外的能量，從而影響其生長、存活等[4]。申玉春等[6]認(rèn)為，凡納濱對蝦最適生長鹽度在22左右，鹽度為30時，餌料轉(zhuǎn)化率最高。黃凱等[8]研究發(fā)現(xiàn)，鹽度能顯著影響凡納濱對蝦成活率、體質(zhì)量增長率和飼料系數(shù)（P＜0.05），在鹽度20時生長最好。王興強等[9]研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦特定生長率在鹽度20時最高，存活率在鹽度35時最高。朱春華等[10]研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦的等滲點在14～22鹽度附近，此鹽度范圍內(nèi)用于滲透壓調(diào)節(jié)的耗能較少，而鹽度低于14或高于22時，身體內(nèi)外由于存在較大的滲透壓梯度差，為維持自身滲透平衡消耗了更多的能量，在一定程度上影響了其生長。PANIKKAR[11]研究發(fā)現(xiàn)，廣鹽性蝦類可通過離子調(diào)節(jié)和血淋巴的滲透調(diào)節(jié)來適應(yīng)外界環(huán)境鹽度的變化，具有二重性。高鹽度條件下，蝦類需將體內(nèi)多余的鹽分排出體外，保持體內(nèi)的正常水分；較低鹽度條件下，又需要攝取足夠的鹽分，排掉多余的水分。在滲透壓主動調(diào)節(jié)過程中，蝦類要消耗體內(nèi)儲存的能量，因而代謝率升高，降低了生長效能。對蝦生活的鹽度在等滲點附近時新陳代謝能耗降低，能夠使生長加快[12]。林黑著等[13]對魚類的研究發(fā)現(xiàn)，鹽度升高，代謝消耗增大，消化速度也隨之加快，消化率顯著提高。本研究發(fā)現(xiàn)，凡納濱對蝦在不同鹽度下的存活率、相對增重率、特定生長率、餌料轉(zhuǎn)化率均表現(xiàn)為 30＞40＞50＞60，攝食率表現(xiàn)為 60＞50＞40＞30。說明，高鹽下凡納濱對蝦雖然攝取了較多的餌料，但由于用于調(diào)節(jié)滲透的能量增加，生長受到抑制。因此，從本實驗結(jié)果來看，凡納濱對蝦在鹽度30-40范圍內(nèi)生長性能最好，這與前人在凡納濱對蝦上的報道一致[4-12]。

3.2 高鹽對凡納濱對蝦滲透壓和Na+-K+-ATP酶活力的影響

有研究指出鹽度是甲殼類賴以生長與存活的重要環(huán)境因子，它能通過調(diào)節(jié)滲透壓從而影響甲殼類的生理活動，而Na+-K+-ATPase對外界環(huán)境因子的變化也十分敏感，該酶的活性是反映機(jī)體生長狀況、滲透調(diào)節(jié)和生理代謝的重要指標(biāo)[14-17]。前人為了研究鹽度變化對甲殼動物體內(nèi)生理生化指標(biāo)的影響，對甲殼動物在不同鹽度環(huán)境下血漿滲透壓和鰓組織中的Na+-K+-ATPase活性進(jìn)行了大量研究[18-21]。LIU等[22]研究發(fā)現(xiàn)，隨著鹽度的升高，中華絨螯蟹血漿滲透壓也逐漸升高。BROOKS等[23]研究發(fā)現(xiàn)，廣鹽性海洋甲殼動物鹽度變化后，鰓上皮細(xì)胞Na+-K+-ATPase的活性增大，其活性與體內(nèi)外的滲透壓差呈正相關(guān)。FURRIEL[24]研究發(fā)現(xiàn)，羅氏沼蝦在提高鹽度后鰓中的酶比活力增加。本實驗中，隨著鹽度的升高，凡納濱對蝦血漿滲透壓和Na+-K+-ATP活力也逐漸升高，這與前人的報道一致[22-24]。分析認(rèn)為，外界環(huán)境鹽度增加導(dǎo)致體內(nèi)滲透壓增高和細(xì)胞的內(nèi)外極性增加，由于頂部質(zhì)膜的V-ATPase為Cl-的吸收提供了動力，導(dǎo)致鰓上皮細(xì)胞中Cl-濃度增加，為了最終實現(xiàn)滲透平衡，進(jìn)而導(dǎo)致Na+-K+-ATPase活力增高，從而促進(jìn)Na+通過基底側(cè)質(zhì)膜進(jìn)入血淋巴。有研究認(rèn)為，基因表達(dá)量由于滲透壓的長期調(diào)節(jié)刺激而發(fā)生了變化，進(jìn)而對Na+-K+-ATPase位點數(shù)量進(jìn)行了調(diào)節(jié)，從而影響了酶的活力，使酶活力升高[25]。高鹽的分子調(diào)控機(jī)理還需進(jìn)一步研究。

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Effects of High Salinity on Growth Index，Plasma Osmotic Pressure and Na+-K+-ATPase Activities of Litopenaeus vannamei

LI Na,WANG Ren-jie,ZHAO Yu-chao,et al
(College of Marine Science and Technology，Qingdao Agricultural University，Qingdao 266109,China)

This study was conducted to investigate the effects of high salinity on growth index，plasma osmotic pressure and Na+-K+-ATPase activities of Litopenaeus vannamei.Four salinity levels(30,40,50 and 60)were designed.The survival rate,relative weight gain rate,specific growth rate,feeding rate,feed conversion rate,plasma osmotic pressure and Na+-K+-ATPase activities were analyzed.The results showed that survival rate,relative weight gain rate,specific growth rate and food conversion rate(FCR)decreased,feeding rate,plasma osmotic pressure and Na+-K+-ATPase activities increased with salinity.Therefore,significant different were tested on plasma osmotic pressure and the activity of Na+-K+-ATPase,high salinity is not conducive to the growth and feed utilization of Litopenaeus vannamei.

Litopenaeus vannamei;high salinity;growth index;plasma osmotic pressure;Na+-K+-ATPase

S917.4

A

1008－830X(2017)03－0196－06

2017-02-19

國家自然科學(xué)基金項目（31101916）；山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系蝦蟹類創(chuàng)新團(tuán)隊（SDAIT-15-011）；青島市科技成果轉(zhuǎn)化引導(dǎo)計劃（14-2-4-87-jch）

李娜（1991-），女，山東文登人，碩士研究生，研究方向：蝦蟹生理生態(tài)學(xué).

李玉全，E-mail：jiangfangqian@163.com