溫度對近江牡蠣稚貝耗氧和排氨的影響

盧王梯 司圓圓 陳興漢 許瑞雯

摘要：研究了不同溫度對近江牡蠣稚貝生理活動的影響。將大小相似的近江牡蠣稚貝培養(yǎng)在16℃、20℃、24℃、28℃、32℃五個溫度梯度下，測定其在不同溫度下的耗氧率、排氨率以及O∶N。結(jié)果顯示，在16℃～28℃的范圍內(nèi)，近江牡蠣稚貝的耗氧率、排氨率隨著溫度的上升而上升，但當(dāng)溫度超過28℃時，近江牡蠣的耗氧率、排氨率隨著溫度的上升而下降;整個實驗過程中，近江牡蠣的O∶N的變化范圍為12～22說明近江牡蠣稚貝主要以脂肪及蛋白質(zhì)提供代謝能量。同時在16℃～28℃的范圍內(nèi)，隨著溫度的不斷上升，O∶N也不斷增大說明近江牡蠣稚貝利用蛋白質(zhì)供能的比例越來越小，因此溫度的升高有利于稚貝的生長。

關(guān)鍵詞：近江牡蠣;溫度;氧需求;排氨

中圖分類號：S968.3 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A

Abstract： Similar size of juveniles of ostrea rivularis were selected and reared at five different temperatures （16℃、20℃、24℃、28℃、32℃） to evaluate the effect of temperature on the metabolism of juveniles of C. rivularis. The respiration、 excretion and O∶N of juveniles at different temperature were measured. The result indicates that temperature affected the metabolism of juveniles of C. rivularis significantly. Both respiration rate and excretion rate increased significantly with the temperature between 16℃～28℃. However， when temperature was up to 28℃， respiration rate and excretion rate decreased with the temperature. The O∶N rates were in the range between 12～22 during the experiment which indicates that the decompose of protein and fat was the source of energy. The O∶N rate also increased with the temperature， indicating rising temperature is good for the growth of juveniles of C. rivularis.

Key words： ostrea rivularis; temperatures; oxygen Consumption; ammonia excretion

溫度是影響貝類生長、存活和繁殖等生理活動的重要因素之一。許多研究表明在一定溫度范圍內(nèi)，貝類的呼吸及代謝速率會隨溫度的上升而上升[1]。雖然作為一種廣溫性貝種，近江牡蠣的成貝可以在10℃～30℃的水溫環(huán)境里生存[2]，但是處在生長發(fā)育階段的稚貝對溫度變化的耐受性要大大低于成貝。例如，陸榮茂等[3]發(fā)現(xiàn)溫度對文蛤稚貝的耗氧率、排氨率有顯著性影響，在一定溫度范圍內(nèi)上述生理指標(biāo)隨溫度的上升而上升。于瑞海等[4]則發(fā)現(xiàn)成貝對極端環(huán)境的耐受能力要明顯好于稚貝。

在近江牡蠣的人工繁殖中，溫度除了可以影響了稚貝新陳代謝的強弱外，還可以通過影響?zhàn)D料的豐富程度，海水的pH等環(huán)境因素對稚貝的生長發(fā)育產(chǎn)生作用。了解稚貝適宜生長溫度，對溫度產(chǎn)生的不利影響加以控制對縮短稚貝培育期、提高稚貝成活率有十分重要的作用。目前還鮮有關(guān)于溫度對近江牡蠣稚貝生理生長方面的研究，因此，本實驗通過研究溫度對近江牡蠣稚貝耗氧和排氨活動的影響，為生產(chǎn)實踐提供理論依據(jù)。

1 ?材料與方法

1.1 ?實驗材料

從廣東陽江近江牡蠣養(yǎng)殖基地取回健康發(fā)育較好大小相似的稚貝，其殼長為5.0±0.1 mm。去除附著基以及其表面污損物，取回后在實驗室暫養(yǎng)1周后進行實驗，暫養(yǎng)期間海水溫度25℃～27℃，鹽度15～16，連續(xù)充氣，投喂湛江等鞭金藻（I. zhanjiangensis）和亞心形扁藻（P. subcordiformis），每兩天換水1次。

1.2 ?實驗方法

在溫度試驗中，為避免溫度驟然變化使稚貝發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)，通過每12小時調(diào)節(jié)1℃的方法使溫度達到設(shè)定溫度。根據(jù)陽江海域周年的溫度變化設(shè)置五個溫度梯度，分別為16℃、20℃、24℃、28℃、32℃，每組設(shè)3個平行組，1個空白對照。整個實驗中鹽度控制在15。

實驗前24 h停止投喂餌料，每組取50只稚貝至特定溫度裝滿海水的1 L呼吸瓶中，對照組不放入稚貝。密封后開始計時，持續(xù)2 h后結(jié)束。實驗前后分別測定呼吸瓶中海水的溶解氧和氨氮，其中溶解氧采用Winkler碘量法，氨氮測定采用次溴酸鈉氧化法。實驗結(jié)束后取出稚貝用電子天平（0.01 g）稱量近江牡蠣稚貝全重。

近江牡蠣稚貝呼吸率可由下式得出：

OC=[（DO1-DO2）×V]/（W×t）

近江牡蠣稚貝排氨率可由下式得出：

AE=[（N 2-N 1）×V]/（W×t）

O∶N可由下式得出：

O∶N=OC/AE

式中，OC為單位體重的耗氧率（mg/（gh）），AE為單位體重的排氨率（mg/（gh）），DO1和DO2分別為實驗前后水中的溶解氧量（mg/L），N1和N2分別為實驗前后水中的NH4+-N含量（mg/L），V為呼吸瓶體積（L），W為稚貝全重（g），t為實驗時間（h）。

1.3 ?數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)釆用Excel 2003和SPSS 22軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計。不同溫度之間的耗氧率和排氨率使用單因素方差分析（ANOVA）比較差異，用Tukey進行兩兩之間的多重比較，顯著水平為0.05（P<0.05）。

2 ?結(jié)果與分析

2.1 ?溫度對近江牡蠣稚貝耗氧率的影響

溫度對近江牡蠣稚貝耗氧率的影響如圖1所示，由圖可知在溫度為16℃～28℃的范圍內(nèi)，近江牡蠣稚貝的耗氧率隨溫度的升高而不斷增加，然而28℃～32℃的范圍內(nèi)，其耗氧率隨溫度的升高而減小。方差分析表明16℃～32℃溫度下近江牡蠣稚貝的耗氧率有極顯著性差異（P<0.01）。由多重比較分析可知除16℃、20℃與32℃兩組間沒有顯著性差異外（P>0.05），其余溫度組兩兩之間的耗氧率有極顯著差異（P<0.01）。

2.2 ?溫度對近江牡蠣稚貝排氨率的影響

溫度對近江牡蠣稚貝排氨率的影響如圖2所示，由圖可知，在溫度為16℃～28℃的范圍內(nèi)，近江牡蠣稚貝的排氨率隨溫度的升高而增加，但溫度超過28℃時，排氨率反而隨溫度的上升而下降。單因素方差分析表明16℃～32℃溫度下近江牡蠣稚貝的排氨率有極顯著性差異（P<0.01）。同時，由多重比較分析可知16℃與20℃、20℃與24℃、20℃與32℃、24℃與32℃、16℃與32℃之間沒有顯著性差異外（P>0.05），其余溫度組兩兩之間的排氨率有顯著性差異（P<0.05）。

2.3 ?溫度對近江牡蠣稚貝O∶N的影響

溫度對近江牡蠣稚貝O∶N的影響如圖3所示，由圖可知，近江牡蠣稚貝的O∶N隨溫度的變化趨勢與耗氧率排氨率相似，在16℃～28℃的范圍內(nèi)隨溫度的上升而上升，28℃～32℃隨溫度的上升而下降。單因素方差分析表明16℃～32℃溫度下近江牡蠣稚貝的O∶N有極顯著性差異（P<0.01）。同時，由多重比較分析可知16℃與20℃、20℃與24℃、20℃與32℃、24℃與32℃、16℃與32℃之間沒有顯著性差異外（P>0.05），其余溫度組兩兩之間的O∶N也有顯著性差異（P<0.05）。

3 ?討論與結(jié)論

3.1 ?溫度對近江牡蠣稚貝耗氧率和排氨率的影響

貝類是變溫動物，其體溫受到環(huán)境的顯著影響，當(dāng)溫度變化時，貝類體內(nèi)用于生理代謝的酶的酶活會發(fā)生變化，因此溫度是影響貝類新陳代謝和生長發(fā)育等生理活動的重要因素。一般而言，在一定溫度范圍內(nèi)，貝類的新陳代謝或生長速率會隨著溫度的升高而升高，但當(dāng)溫度超出一定范圍時，就會引起貝類生理功能紊亂，新陳代謝速率會隨溫度上升而下降。朱曉聞等[5]利用Box-Behnken設(shè)計（BBD）和響應(yīng)曲面法發(fā)現(xiàn)溫度的一次效應(yīng)和二次效應(yīng)、溫度和鹽度的互作效應(yīng)對馬氏珠母貝稚貝的耗氧率與排氨率都有顯著性影響。栗志民等[6，7]發(fā)現(xiàn)在溫度為13℃～28℃的范圍內(nèi)，馬氏珠母貝的耗氧率隨溫度的升高而增加，但當(dāng)溫度升高至33℃時，耗氧率反而下降。而排氨率在13℃～33℃的范圍內(nèi)隨溫度不斷升高;與馬氏珠母貝不同，企鵝珍珠貝則是耗氧率在28℃達到峰值，而排氨率始終呈上升趨勢。肖國強等[8]等發(fā)現(xiàn)溫度對菲律賓蛤仔稚貝耗氧率和排氨率有顯著性影響，在12℃～32℃范圍內(nèi)，排氨率呈峰值變化，其在26℃達到最高，而耗氧率則隨溫度的升高而升高。廖文崇等[9]使用流水系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)在13℃～33℃的范圍內(nèi)溫度對香港巨牡蠣的濾水率、攝食率、耗氧率、吸收率、排氨率有顯著性影響，得出香港巨牡蠣的最適水溫為22℃。陸榮茂等[3]則發(fā)現(xiàn)在12℃～32℃的范圍內(nèi)文蛤稚貝的耗氧率、排氨率隨著溫度的升高而升高。Bougrier等[10]也發(fā)現(xiàn)太平洋牡蠣的耗氧率與濾水率受到溫度的顯著性影響，在一定范圍內(nèi)，其耗氧率與濾水率也隨著溫度的上升而不斷增加。焦海峰等[11]則通過浙江沿岸的三種養(yǎng)殖貝類泥蚶、縊蟶和僧帽牡蠣的呼吸率和排氨率的周年研究發(fā)現(xiàn)3種實驗貝類每月兩兩之間耗氧率與排氨率均存在極顯著差異，他同時通過回歸分析發(fā)現(xiàn)3種實驗貝類的耗氧率與排氨率與溫度的均呈較顯著的冪指數(shù)性相關(guān)。此外，翡翠貽貝、長牡蠣、縊蟶、青蛤等貝類的生長與代謝指標(biāo)與溫度也有類似關(guān)系[12， 13]。

近江牡蠣稚貝的耗氧率與排氨率都隨著溫度的上升而顯著上升，耗氧率從16℃的0.23 mg/（gh）上升到28℃的0.80 mg/（gh），排氨率從16℃的0.02 mg/（gh）上升到28℃的0.04 mg/（gh）。特別是溫度超過20℃后，其上升速率更為明顯。然而當(dāng)溫度達到32℃時，無論是耗氧率還是排氨率均有所下降，說明當(dāng)溫度超過稚貝適應(yīng)溫度時，其新陳代謝會受到抑制。

3.2 ?溫度對近江牡蠣稚貝O∶N的影響

O∶N 值表示提供給生物體能量的蛋白質(zhì)與脂肪和碳水化合物分解代謝的比率，它是估計生物體代謝中能源物質(zhì)一個重要指標(biāo)。Widdows[14]認為O∶N 值可以作為生物適應(yīng)環(huán)境壓力的指標(biāo)。Montagna和Collins[15]也認為動物的耗氧率可以來描述其呼吸能力從而估計動物的新陳代謝速率，而排氨率則反映了動物所用的蛋白質(zhì)代謝多少，因此O∶N可以很好地反映在不同環(huán)境條件和環(huán)境污染下，動物代謝類型的轉(zhuǎn)換和可用的能源。

據(jù)測算，當(dāng)生物的代謝完全由蛋白質(zhì)降解提供能量時，O∶N值約為7;當(dāng)生物體的代謝由蛋白質(zhì)和脂肪的氧化提供能量，則O∶N值約為24;如果生物體的代謝主要由脂肪和碳水化合物供能，則O∶N值將趨于無窮大[16]。本次實驗中近江牡蠣的稚貝O∶N 值在13～22的范圍內(nèi)波動說明本實驗條件下近江牡蠣稚貝主要以脂肪及蛋白質(zhì)提供，但隨著溫度的上升蛋白質(zhì)所占供能比例越來越小，脂肪和碳水化合物的代謝比率不斷上升，這說明溫度的升高有利于稚貝的生長。

與本實驗結(jié)果相似，焦海峰等[10]等發(fā)現(xiàn)泥蚶、縊蟶和僧帽牡蠣的周年O∶N 值分別為4.69～28.55、4.68～37.89、3.04～10.27，因此泥蚶、縊蟶多數(shù)月份以蛋白質(zhì)和脂肪供能而僧帽牡蠣以蛋白質(zhì)供能。陸榮茂等[3]發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度為12℃～20℃時，文蛤稚貝的O∶N值沒有顯著性差異，然而隨著溫度的上升，O∶N 值也不斷上升，且不同溫度組間有顯著性差異，說明溫度的升高導(dǎo)致了文蛤稚貝代謝類型的改變，高溫會有利于脂肪和碳水化合物的供能。

總之，在溫度為16℃～32℃的范圍內(nèi)，溫度對近江牡蠣稚貝的生理活動有顯著性影響（P<0.05）。其中在16℃～28℃的范圍內(nèi)，其耗氧率、排氨率以及O∶N均隨著溫度的升高而升高，然而，當(dāng)溫度達到32℃時，近江牡蠣稚貝的耗氧率、排氨率以及O∶N反而下降。在一定范為內(nèi)，提高溫度有助于近江牡蠣稚貝的新陳代謝。

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