體重對(duì)青海湖裸鯉排氨率和排氨量的影響

程子騫 張佳月

摘?要：為了解體重對(duì)青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）排氨率和排氨量的影響，在21 ℃左右的水溫下，結(jié)合對(duì)青海湖裸鯉耗氧率和呼吸頻率的測(cè)定，采用酚鹽分光光度法測(cè)定并研究了不同體重下青海湖裸鯉的排氨量、排氨率。結(jié)果表明：不同體重的青海湖裸鯉在基礎(chǔ)呼吸代謝過程中其排氨量方面有極顯著的差異（P<0.01）。青海湖裸鯉的排氨量隨著體重的增加而增加，呈冪指數(shù)關(guān)系。不同體重的青海湖裸鯉的排氨率等也有顯著差異（P<0.01），隨著體重的增加排氨率相對(duì)降低。

關(guān)鍵詞：青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）;排氨率;排氨量;體重

青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）屬鯉形目（Cypriniformes），鯉科（Gyprinidase），裂腹魚亞科（Schizothoracinae），裸鯉屬（Gymnocypris），俗稱狗魚、湟魚、花魚、無(wú)鱗魚、藏龍魚等，是中國(guó)青海湖的特有魚種[1-2]。近幾年在青海湖裸鯉的資源保護(hù)、人工繁殖、養(yǎng)殖技術(shù)和飼料開發(fā)上取得了很多成果。但關(guān)于它如何適應(yīng)高原低溫、缺氧的鹽水環(huán)境，其呼吸代謝有何特殊的適應(yīng)性機(jī)制，目前還未見研究報(bào)道。開展青海湖裸鯉呼吸代謝方面的研究，不僅對(duì)青海湖裸鯉野生資源的保護(hù)開發(fā)具有重要的生物學(xué)和生態(tài)學(xué)意義，還對(duì)提高其養(yǎng)殖、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)管理技術(shù)，促進(jìn)魚的生長(zhǎng)，增加經(jīng)濟(jì)效益等有重要的指導(dǎo)意義。

排氨率是指魚每單位重量每小時(shí)排泄氨氮的量，排氨量是指每條魚每小時(shí)排泄氨氮的量。測(cè)量魚類的排氨率是研究其生理代謝的重要指標(biāo)之一。氨氮占總排泄的70%～90%，其余的大部分是以尿素的形式排出[3-5]。魚類代謝和排泄的研究非常必要，氮代謝是魚類代謝的重要環(huán)節(jié)，作為代謝的最終產(chǎn)物，氮排泄的變化可以反映體內(nèi)蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)換利用狀況，這些研究對(duì)于蛋白質(zhì)代謝、自身機(jī)體組織有效性都具有重要意義，是魚類能量學(xué)研究中很重要的部分。在水產(chǎn)生產(chǎn)實(shí)踐上，氨氮排泄研究對(duì)控制合理的養(yǎng)殖密度、調(diào)控水質(zhì)、合理投喂、減少蛋白質(zhì)浪費(fèi)、控制養(yǎng)殖成本及生態(tài)成本等方面具有重要的指導(dǎo)作用[6-10]。

1?材料與方法

1.1?實(shí)驗(yàn)用魚

青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）采購(gòu)于河北省青海湖裸鯉良種場(chǎng)—石家莊市井陘縣魚泉冷水魚開發(fā)公司。購(gòu)入的魚種經(jīng)篩選后挑出靈活健康、體重接近、規(guī)格一致的作為實(shí)驗(yàn)用魚。根據(jù)魚體重和體長(zhǎng)的不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四種規(guī)格，見表1。

1.2?實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置是仿照王藝?yán)赱11]的封閉流水式呼吸測(cè)定裝置稍加改造而成。三個(gè)儲(chǔ)水缸，與一個(gè)呼吸室相連。自來(lái)水連續(xù)從注水口注入，在三個(gè)儲(chǔ)水缸內(nèi)24 h連續(xù)曝氣充氧，并進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。1號(hào)水桶上側(cè)有水位調(diào)節(jié)排水口，以保持水桶內(nèi)水位恒定。3號(hào)桶內(nèi)的水溶氧維持在8～12 mg/L。呼吸室容積為19 cm×31 cm×34 cm，由封閉完好的有機(jī)玻璃制成，設(shè)有入水口和出水口各一，并用止水調(diào)節(jié)閥控制水流流速。

1.3?藥品和儀器

所有試劑配制均按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 7489-1987和GB/T 5750.5-2006配制。氨氮標(biāo)準(zhǔn)液用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW（E）080220 NH+4-N 100 μg/ml。儀器及器材為TU—8010分光光度計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)玻璃器材等。

1.4?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

體重實(shí)驗(yàn)于同一溫度（21±0.5） ℃下進(jìn)行。根據(jù)體重和體長(zhǎng)不同設(shè)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四個(gè)實(shí)驗(yàn)水平，每水平設(shè)三個(gè)平行組，見表1。隨機(jī)選取不同規(guī)格和數(shù)量的魚，將魚置于封閉的控溫呼吸室中，研究它們的排氨量、排氨率。

連續(xù)24 h測(cè)定，每隔2 h測(cè)定一次，即第一天8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00、22：00，第二天0：00、2：00、4：00、6：00時(shí)進(jìn)行測(cè)定。收集入水口、出水口的水樣，每種水樣重復(fù)收集兩次，及時(shí)放到-20 ℃冰箱內(nèi)冷凍保存，在48 h內(nèi)測(cè)定入水口、出水口的氨氮含量。實(shí)驗(yàn)過程中保持安靜，光源采用自然光源，夜間操作采用暗燈照明。

1.5?計(jì)算方法

排氨率和排氨量的測(cè)定方法為酚鹽分光光度法，GB/T 5750.5-2006。分別測(cè)定入水口和出水口的氨氮量。排氨率和排氨量的計(jì)算公式如下：

式中：NE為排氨率，μg/kg·h;D為入水口含氨量，μg/L;DO為出水口含氨量，μg/L;V為流速，L/h;W為魚總體重，kg;NF為排氨量，μg/尾·h;L為魚尾數(shù)，尾。

1.6?數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)以STATISTICA10.0軟件作統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行單因素方差（ One-way ANOVA）分析，組間差異采用Duncans多重比較，顯著水平為0.05，極顯著水平為0.01。作圖用Origin70軟件作圖。所得數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（Mean±S.E.）表示。

2?結(jié)果

在水溫21 ℃條件下，測(cè)得不同體重的青海湖裸鯉的排氨量、排氨率等彼此間有極顯著差異（P<0.01），見圖1、圖2。從規(guī)格Ⅰ到規(guī)格Ⅳ，魚體重越大其個(gè)體排氨量越大，并呈冪函數(shù)相關(guān)，見圖1，相關(guān)關(guān)系符合M=aWb模式，排氨量（y）與體重（W）的關(guān)系為y=0.010 6 W0.824 6（R2=0.951 9）。從規(guī)格Ⅰ到規(guī)格Ⅳ，排氨率隨魚體重增加而降低，見圖2，排氨率（y）與體重（W）的關(guān)系為y=6.393 5 e（-0.002 8 W）（R2=0.949 7）。

3?討論

除溫度的影響之外，魚自身體重大小也是影響其排氨率、排氨量的主要因素之一。大量研究表明，魚類隨著體重的增加，排氨量也會(huì)相應(yīng)增加，而排氨率則是下降，如俄羅斯鱘（Acipenser gueldenstaedti Brandt）、厚頜魴（Megalobrama pellegrini）、圓口銅魚（Coreius guichcnoti）、虹鱒（Oncorhynchus mykiss）等[12-14]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著青海湖裸鯉的體重從29.27±0.18 g增加到194.23±2.34 g時(shí)，排氨量逐漸升高，而排氨率則逐漸降低，與諸多研究結(jié)果一致。有學(xué)者認(rèn)為，魚體中直接維持生命的組織如腎臟、腦、鰓、腸、生殖腺等組織的耗氧率較高，而脂肪、骨骼、骨骼肌等這些非直接維持生命的組織耗氧率較低。在魚類生長(zhǎng)過程中，幼魚第一類組織（直接維持生命的組織）占的比例高，而第二類組織（非直接維持生命的組織）占的比例低;隨著魚的生長(zhǎng)，第二類組織生長(zhǎng)較快，所占的比例逐漸增大，故而魚類排氨率與魚體規(guī)格呈反比[15]。

許多研究結(jié)果已經(jīng)證實(shí)排氨量與體重之間呈冪函數(shù)相關(guān)，方程為M=aWb，式中W為體重，a、b均為常數(shù)，b稱為體重指數(shù)。一般b的大小反映排氨率對(duì)體重變化的敏感程度[16-17]。對(duì)魚類來(lái)講，其體重指數(shù)b為0.67～1.00范圍內(nèi)，大多數(shù)的魚類b值都在0.80左右[18]。Winberg更加細(xì)化地研究b值，發(fā)現(xiàn)鯉科魚類b=0.80，鮭亞目魚類b=0.76。海水魚和淡水魚也有不同，海水魚類b=079，淡水魚類b=0.81[19]。油鯡（Brevoortia tyrannus）在10～25 ℃時(shí)，b值為072～0.82之間[20];條石鯛幼魚（Oplegnathus fasciatus）在水溫20 ℃時(shí)b=0.63左右[21];尖吻鱸（Lates calcarifer）在水溫20 ℃時(shí)其b=071[22]。本實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論為，在溫度為21 ℃時(shí)，青海湖裸鯉排氨量的體重系數(shù)為b=0.824 6。這與大多數(shù)的結(jié)論相似，并且同鯉科魚類b=0811的體重系數(shù)相吻合[23]。

4?結(jié)論

選擇不同體重規(guī)格的青海湖裸鯉，在21 ℃左右的水溫下，測(cè)量分析了它們的排氨率、排氨量，研究了體重對(duì)青海湖裸鯉排氨率和排氨量的影響，得出以下結(jié)論：

不同體重的青海湖裸鯉在排氨量方面有極顯著的差異（P<0.01）。青海湖裸鯉的排氨量隨著體重的增加而增加，呈冪指數(shù)關(guān)系。不同體重的青海湖裸鯉的排氨率也有顯著差異（P<001），隨著體重的增加排氨率相對(duì)降低。

建議在養(yǎng)殖生產(chǎn)中，不僅應(yīng)注意水體中總的載魚量，還應(yīng)關(guān)注不同規(guī)格魚的代謝特點(diǎn)，一是根據(jù)魚體體重的不同，及時(shí)分池，控制水中氨氮量的變化;二是根據(jù)苗種規(guī)格的不同，有針對(duì)性地加強(qiáng)充氧或換水工作，確保其正常的生長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳毅峰，曹文宣，樂佩琦，等.中國(guó)動(dòng)物志硬骨魚綱、鯉形目：下卷[D].北京：科學(xué)出版社，2000，273-390.

[2] 劉軍.青海湖裸鯉生活史類型的研究[J].四川動(dòng)物，2005，24（4）：455-458.

[3] RANDALL D，TSUI T.Ammonia toxicity in fish[J].Marine Pollution Bulletin ，2002，45，17-23.

[4] DOSDAT A，SERVAIS F，METAILLER R，et al.Comparison of nitrogenous losses in five teleost fish species[J].Aquaculture，1996，141：107-127.

[5] MERINO G E，PIEDRAHITA R H，CONKLIN D E.Ammonia and urea excretion rates of California halibut（Paralichthys californicus，Ayres） under farm-like conditions[J].Aquaculture，2007，271：227–243.

[6] ELLIOTT J M.Energy losses in the waste products of brown trout （Salmo trutta L.） [J].Anin Ecol，1976，45：561-580.

[7] PAULSON L J.Models of ammonia excretion for brook trout（Salvelinus fontinalis）and rainbow trout（Salmon gairdneri）[J].Can J Fish Aquat Sci，1980，37：1421-1425.

[8] CUI Y，WOOTTON R J.Bioenergetics of growth of a cyprinid，Phoxinus phoxinus：the effect of ration，temperature and body size on food consumption，faecal production and nitrogenous excretion[J].Fish Biol，1988，33：107-120.

[9] JOBLING M.Fish bioenergetics[M].Edmundsbury Press，in Great Britain，1994：118

[10] WEBB K A，GATLIN D M. Effects of dietary protein level and form on production characteristics and ammonia excretion of red drum Sciaenops ocellatus[J]. Aquaculture 225.1-4 （2003）： 17–26.

[11] 王藝?yán)?，張子平，張殷鵬，等.真鯛耗氧率的初步研究[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，7（3）：193-197.

[12] 牟振波，徐革鋒，黃金善，等.金鱒和道氏虹鱒耗氧率和窒息點(diǎn)的比較研究[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，36（3）：345-349.

[13] 孫寶柱，黃浩，曹文宣，等.厚頜魴和圓口銅魚耗氧率與窒息點(diǎn)的測(cè)定[J].水生生物學(xué)報(bào)，2010，34（1）：88–93.

[14] 劉立志，趙文，石振廣.體重和時(shí)間節(jié)律對(duì)俄羅斯鱘幼魚耗氧率和窒息點(diǎn)的影響[J].生物學(xué)雜志，2013，30（3）：51-54.

[15] 李加兒，曹守花，區(qū)又君，等.溫度、鹽度和pH對(duì)鯔幼魚耗氧率、排氨率以及窒息點(diǎn)的影響[J].中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)，2014，21（5）：954-962.

[16] HERRMANN J P ，ENDEL S E C.Effect of body size on the standard metabolism of horse mackerel[J].Fish Biol，2000，57（3）：746-760.

[17] 閆茂倉(cāng)，單樂州，邵鑫斌，等.溫度及體重對(duì)鮸魚幼魚耗氧率和排氨率的影響[J].熱帶海洋學(xué)報(bào)，2007，26（1）：44-49.

[18] GROTTUM J A ，TRYGVE S.A model for oxygen consumption of Atlantic salmon （Salmo salar） based on measurements of individual fish in a tunnel repirometer[J].Aquaculture Engineering，1997，17（4）：241-251.

[19] WINBERG G.Rate of metabolism and food requirements of fishes[J].Fish.Res.Bd.Can.Trans.Ser ，1956，194：12-20.

[20] HETTLER E F.Influence of temperature and salinity on routine metabolic rate and growth of young Atlantic menhaden[J].Fish.Biol.，1976，8：55-65.

[21] 閆茂倉(cāng)，單樂州，謝起浪，等.溫度、鹽度及體重對(duì)條石鯛幼魚耗氧率和排氨率的影響[J].海洋科學(xué)進(jìn)展，2008，26（4）：486-496.

[22] 李加兒.尖穩(wěn)鱸幼魚耗氧率初步研究[J].1991，13（3）：424-430.

[23] YAMAMOTO K ，TAKAO S .Relationship between oxygen consumption and body weight in 36 marine teleost fish under resting and no romoxic conditions[J].Suisan Zoshoku，1990 ，38（1）：41-45.

Abstract：In order to understand the ammonia excretion of Gymnocypris przewalskii with different body weight， combined with the measurement of oxygen consumption rate and respiration rate， we measured and studied the ammonia excretion amounts and ammonia excretion rates of Gymnocypris przewalskii by phenol salt spectrophotometry at the water temperature of about 21℃. The results showed that there were significant differences （P<0.01） in the ammonia excretion amounts of Gymnocypris przewalskii with different body weight under the basic respiration and metabolism. Ammonia excretion amount of the fish increased with the increasing of the body weight， which showed power exponential relationship.Ammonia excretion rates of the fish with different body weight were also significantly different（P<0.01）， with the increase of body weight， the ammonia excretion rate decreased.

Key words：Gymnocypris przewalskii;ammonia excretion rate;ammonia excretion;body weight