封閉循環(huán)水系統(tǒng)中養(yǎng)殖密度對(duì)黃姑魚(yú)代謝和血清免疫的影響

王興春

摘 要：在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，選取平均體質(zhì)量（416.1±0.73）g的黃姑魚(yú)（Nibea albiflora），設(shè)置3個(gè)養(yǎng)殖密度組，分別為低密度組D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度組D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度組D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），研究養(yǎng)殖密度對(duì)黃姑魚(yú)代謝和血清免疫的影響。結(jié)果表明：各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)成活率、特定生長(zhǎng)率（SGR）和飼料系數(shù)（FCR）分別差異不顯著（P>0.05），其中D1組的成活率、特定生長(zhǎng)率和飼料系數(shù)略?xún)?yōu)于D2、D3組;谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）和乳酸脫氫酶（LDH）活性在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養(yǎng)殖密度增加而略有增大;溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）和補(bǔ)體C3等血清免疫指標(biāo)稍有變化，但均沒(méi)有顯著性差異（P>0.05），D2、D3較高養(yǎng)殖密度組的補(bǔ)體C4與D1低密度組差異顯著（P<0.05）。本研究表明，試驗(yàn)設(shè)置的養(yǎng)殖密度不會(huì)引起黃姑魚(yú)血清代謝酶和免疫指標(biāo)顯著差異，不會(huì)出現(xiàn)密度脅迫。

關(guān)鍵詞：黃姑魚(yú)（Nibea albiflora）;循環(huán)水系統(tǒng);養(yǎng)殖密度;代謝;免疫

循環(huán)水養(yǎng)殖具有養(yǎng)殖設(shè)施設(shè)備先進(jìn)、養(yǎng)殖技術(shù)精細(xì)化、養(yǎng)殖產(chǎn)量高、產(chǎn)品安全、環(huán)境友好等特點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注，被公認(rèn)為是現(xiàn)代養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向[1-3]。目前，我國(guó)海水魚(yú)類(lèi)循環(huán)水養(yǎng)殖主要品種有大菱鲆、半滑舌鰨、石斑魚(yú)、鮭魚(yú)和河鲀等名貴海水魚(yú)[3]。由于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)建設(shè)投資和生產(chǎn)運(yùn)行成本均較高，因此，除了選擇經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的養(yǎng)殖品種外，追求高密度養(yǎng)殖以降低單位養(yǎng)殖成本則成為了主選方向。然而，高密度養(yǎng)殖可能帶來(lái)水體酸堿度、溶解氧、氨氮及亞硝酸鹽等水質(zhì)環(huán)境變化[4]，繼而影響?hù)~(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)性能及代謝、免疫功能。國(guó)內(nèi)學(xué)者相繼開(kāi)展了循環(huán)水中大菱鲆、青石斑魚(yú)、高體革鯻、斜帶石斑魚(yú)、花鰻鱺和紅鰭東方鲀等魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖密度對(duì)其生長(zhǎng)、代謝和免疫功能等影響研究，確定適宜的養(yǎng)殖密度才能獲得較好的魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)性能[5-10]。

黃姑魚(yú)（Nibea albiflora）是我國(guó)沿海重要的經(jīng)濟(jì)魚(yú)類(lèi)和良好的養(yǎng)殖品種[11-12]，主要養(yǎng)殖模式為海上網(wǎng)箱養(yǎng)殖，目前只見(jiàn)到一份循環(huán)水養(yǎng)殖黃姑魚(yú)的實(shí)驗(yàn)報(bào)道[13]。一些學(xué)者相繼開(kāi)展了溫度、鹽度等環(huán)境脅迫和養(yǎng)殖密度脅迫對(duì)黃姑魚(yú)生長(zhǎng)、代謝、血清免疫、抗氧化性能及腸道菌群等方面影響研究[11-12，14-18]，對(duì)于循環(huán)水養(yǎng)殖模式下，不同養(yǎng)殖密度對(duì)黃姑魚(yú)生長(zhǎng)、代謝和血清免疫方面的研究未見(jiàn)報(bào)道。為此，開(kāi)展在封閉循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中養(yǎng)殖密度對(duì)黃姑魚(yú)代謝和血清免疫影響的研究，旨在為黃姑魚(yú)循環(huán)水高密度養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 封閉循環(huán)水系統(tǒng)與水質(zhì)指標(biāo)

試驗(yàn)在福建省閩東水產(chǎn)研究所已運(yùn)行兩年多的封閉循環(huán)水實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中進(jìn)行。系統(tǒng)由18個(gè)直徑為1.5 m、深度1.3 m的圓形養(yǎng)殖池、固液自動(dòng)分離器、臭氧—蛋白質(zhì)分離器、生物濾池、紫外線消毒及熱泵系統(tǒng)等組成。試驗(yàn)期間，養(yǎng)殖水位維持1.0 m，有效容積1.76 m3，日換水量不超過(guò)10%，系統(tǒng)循環(huán)率約12 次/d，通過(guò)熱泵系統(tǒng)控制水溫。各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)保持在適宜的生長(zhǎng)范圍之內(nèi)：水溫23±0.5 ℃，pH值7.7～8.0，鹽度22.7‰～24.3‰，溶解氧6.9～7.1 mg/L，氨氮0.086～0.104 mg/L，亞硝酸鹽氮0.020～0.023 mg/L，硝酸鹽氮13.53～14.01 mg/L，活性磷酸鹽0.174～0.193 mg/L。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)王孝杉等[13]黃姑魚(yú)循環(huán)水養(yǎng)殖試驗(yàn)結(jié)果，其養(yǎng)殖終末體質(zhì)量密度約14.8 kg/m3。參照此試驗(yàn)結(jié)果，本試驗(yàn)設(shè)計(jì)3個(gè)不同養(yǎng)殖密度組，將試驗(yàn)魚(yú)（平均體長(zhǎng)（27.5±1.12）cm、平均體質(zhì)量（416.1±0.73）g）養(yǎng)殖初始密度設(shè)置為低密度組D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度組D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度組D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），每個(gè)密度設(shè)一個(gè)平行組。

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，計(jì)算黃姑魚(yú)成活率、特定生長(zhǎng)率（SGR）和飼料系數(shù)（FCR），測(cè)定黃姑魚(yú)谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LDH）等血清代謝酶含量及溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）、補(bǔ)體C3與C4等非特異性免疫指標(biāo)含量。

1.3 日常管理

試驗(yàn)于2020年12月25日—2021年3月18日進(jìn)行，為期84 d。試驗(yàn)期間全程充氣，每天早晨過(guò)量投喂大黃魚(yú)配合飼料一次，待魚(yú)不再攝食后，將剩余的少量配合飼料撈出，換水，循環(huán)水系統(tǒng)換水量約10%。每天記錄水溫、鹽度、攝食量、死亡量及魚(yú)體活動(dòng)狀況，定期測(cè)定溶解氧、酸堿度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、活性磷酸鹽等水質(zhì)指標(biāo)。

1.4 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 生長(zhǎng)性能參數(shù)計(jì)算 試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，測(cè)量黃姑魚(yú)體長(zhǎng)、體質(zhì)量，計(jì)算黃姑魚(yú)成活率、特定生長(zhǎng)率和飼料系數(shù)，其中：

特定生長(zhǎng)率SGR（%·d-1）=（lnWt-lnW0）/t×100;

飼料系數(shù)FCR=C/（Wt-W0）。

式中：W0為初始體質(zhì)量，g;Wt為終末體質(zhì)量，g;t為試驗(yàn)天數(shù)，d;C為總攝食量，g。1.4.2 血清采集與檢測(cè) 將各養(yǎng)殖池內(nèi)試驗(yàn)魚(yú)麻醉，隨機(jī)抽取3尾黃姑魚(yú)，測(cè)量體長(zhǎng)與體質(zhì)量，用2 mL針筒尾端采血，離心取血清。使用上海酶聯(lián)生物科技有限公司生產(chǎn)的ELISA檢測(cè)試劑盒，對(duì)采集的血清樣品采用酶聯(lián)免疫分析方法檢測(cè)抗體濃度，具體檢測(cè)方法參照說(shuō)明書(shū)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS進(jìn)行分析處理，運(yùn)用單因素方差進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，顯著性水平P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度對(duì)黃姑魚(yú)生長(zhǎng)性能的影響

試驗(yàn)組黃姑魚(yú)初始平均體質(zhì)量（417.8±0.51）g，終末平均體質(zhì)量（523.3±0.78）g。從表1可知，各密度組黃姑魚(yú)成活率、特定生長(zhǎng)率和飼料系數(shù)分別差異不顯著（P>0.05），但D1組略?xún)?yōu)于D2、D3組。

2.2 不同密度對(duì)黃姑魚(yú)血清代謝酶活性的影響

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）含量見(jiàn)圖1。谷草轉(zhuǎn)氨酶活性在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養(yǎng)殖密度增加而略有增大，其中，D2組谷草轉(zhuǎn)氨酶活性最高，D1組最低且與D3組差別不大。

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清乳酸脫氫酶（LDH）含量見(jiàn)圖2。乳酸脫氫酶活性在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），各養(yǎng)殖密度組的含量變化趨勢(shì)與谷草轉(zhuǎn)氨酶含量變化趨勢(shì)相似，D2組乳酸脫氫酶活性最高，D1組最低。

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）含量見(jiàn)圖3。谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養(yǎng)殖密度增加而有逐漸增大的趨勢(shì)，D3組谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性最高，D1組最低。

2.3 不同密度對(duì)黃姑魚(yú)血清免疫指標(biāo)的影響

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清溶菌酶（LZM）含量見(jiàn)圖4。溶菌酶含量在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養(yǎng)殖密度增加而有逐漸減小的趨勢(shì)，D1組谷溶菌酶含量最高，D3組最低。

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清免疫球蛋白M（IgM）含量見(jiàn)圖5。免疫球蛋白M含量在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨養(yǎng)殖密度不同而略有變化，其中，D2組免疫球蛋白M含量最高，D1組最低。

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清補(bǔ)體C3含量見(jiàn)圖6。補(bǔ)體C3含量在各養(yǎng)殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨養(yǎng)殖密度不同而略有變化，D2組補(bǔ)體C3含量最高、略高于D2組，D1組最低。

各養(yǎng)殖密度組黃姑魚(yú)血清補(bǔ)體C4含量見(jiàn)圖7。補(bǔ)體C4含量隨著養(yǎng)殖密度增大而增加，D3組含量最大，但與D2組差異不顯著（P>0.05），D1組含量最低，與其他兩組差異顯著（P<0.05）。

3 討論

不同的養(yǎng)殖模式和養(yǎng)殖密度對(duì)黃姑魚(yú)的生長(zhǎng)性能有較大的影響，在開(kāi)放式和室內(nèi)流水式養(yǎng)殖模式下[11，19-20]，一方面由于水交換頻繁，養(yǎng)殖環(huán)境中的水質(zhì)狀況相對(duì)較好，水環(huán)境脅迫影響較小;另一方面所投放的黃姑魚(yú)苗種密度都相對(duì)較?。?.0～9.2 kg/m3），基本不會(huì)造成養(yǎng)殖密度脅迫，因此，養(yǎng)殖黃姑魚(yú)的生長(zhǎng)性能表現(xiàn)相對(duì)較好。而在循環(huán)水養(yǎng)殖模式下，由于追求養(yǎng)殖效益，黃姑魚(yú)養(yǎng)殖密度比上述兩種模式往往高出很多，其特定生長(zhǎng)率和飼料系數(shù)等會(huì)受到一定影響，低于上述兩種模式養(yǎng)殖效果，如王孝杉等[13]開(kāi)展的循環(huán)水養(yǎng)殖黃姑魚(yú)的特定生長(zhǎng)率為0.31%;飼料系數(shù)為1.21。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，在封閉循環(huán)水系統(tǒng)中養(yǎng)殖，各密度組黃姑魚(yú)的特定生長(zhǎng)率、飼料系數(shù)均不如開(kāi)放式和室內(nèi)流水式的養(yǎng)殖效果，但與王孝杉等[13]報(bào)告的循環(huán)水養(yǎng)殖黃姑魚(yú)實(shí)驗(yàn)相比，在養(yǎng)殖密度相當(dāng)?shù)那闆r下，本試驗(yàn)中黃姑魚(yú)特定生長(zhǎng)率略低;飼料系數(shù)稍高，這可能與試驗(yàn)魚(yú)規(guī)格不同;所使用的配合飼料營(yíng)養(yǎng)成分含量差異等因素有關(guān)。

魚(yú)類(lèi)受到環(huán)境和養(yǎng)殖密度等脅迫會(huì)引起生理反應(yīng)，血清代謝酶和非特異性免疫指標(biāo)會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化。谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶是魚(yú)類(lèi)重要的生理代謝酶，參與氨基酸、乳酸代謝過(guò)程;血清溶菌酶和免疫球蛋白是研究魚(yú)類(lèi)受脅迫后免疫反應(yīng)的重要指標(biāo)[13]，補(bǔ)體是機(jī)體重要的生理性防衛(wèi)系統(tǒng)[11]。本試驗(yàn)中各養(yǎng)殖密度組的谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶等血清代謝酶含量及溶菌酶、免疫球蛋白M和補(bǔ)體C3等血清免疫指標(biāo)稍有變化，但均差異不顯著（P>0.05），表明試驗(yàn)設(shè)置的養(yǎng)殖密度對(duì)上述指標(biāo)沒(méi)有較大影響。較高養(yǎng)殖密度組（D2和D3組）的補(bǔ)體C4與低密度組（D1）差異顯著（P<0.05），雖然高密度養(yǎng)殖對(duì)補(bǔ)體C4產(chǎn)生了一定影響，但對(duì)黃姑魚(yú)生長(zhǎng)沒(méi)有造成較大影響。與薛寶貴等[11]流水式養(yǎng)殖黃姑魚(yú)研究結(jié)果相比，本試驗(yàn)中試驗(yàn)魚(yú)的谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和溶菌酶含量較高，而補(bǔ)體C3、C4含量則較低，這可能與養(yǎng)殖模式、養(yǎng)殖密度和試驗(yàn)魚(yú)規(guī)格差異有關(guān);溶菌酶、免疫球蛋白M含量比王孝杉等[13]循環(huán)水養(yǎng)殖黃姑魚(yú)研究結(jié)果稍高，可能與試驗(yàn)魚(yú)規(guī)格和養(yǎng)殖密度差異有關(guān)。

在集約化養(yǎng)殖生產(chǎn)過(guò)程中，密度脅迫對(duì)魚(yú)類(lèi)養(yǎng)殖影響主要是通過(guò)高密度引起的養(yǎng)殖水體酸堿度、氨氮及亞硝酸鹽等因子變化起作用的[7，21]，高密度會(huì)造成種群內(nèi)的“社群脅迫”作用加劇，長(zhǎng)期的慢性應(yīng)激反應(yīng)使魚(yú)類(lèi)的生理狀況發(fā)生變化[7]。本試驗(yàn)的循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定，為黃姑魚(yú)養(yǎng)殖提供了適宜的水質(zhì)環(huán)境，減少了環(huán)境脅迫，同時(shí)，試驗(yàn)設(shè)置的各養(yǎng)殖密度不會(huì)引起血清代謝酶和免疫指標(biāo)差異顯著，沒(méi)有出現(xiàn)脅迫效應(yīng)。

4 結(jié)論

過(guò)高的養(yǎng)殖密度會(huì)造成魚(yú)類(lèi)脅迫，引起生理反應(yīng)，影響?zhàn)B殖效果。在循環(huán)水養(yǎng)殖黃姑魚(yú)中，選擇適宜的養(yǎng)殖密度，既可以增加養(yǎng)殖效益，又可以避免造成密度脅迫，本試驗(yàn)研究結(jié)果可以為循環(huán)水高密度養(yǎng)殖黃姑魚(yú)提供一些參考，但更高密度的循環(huán)水養(yǎng)殖效果研究還有待進(jìn)一步開(kāi)展。

致謝：福建省閩東水產(chǎn)研究所張杰工程師在黃姑魚(yú)血清相關(guān)指標(biāo)測(cè)定中提供了幫助，在此表示感謝。

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Effects of stocking density on metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in closed recirculating aquaculture system

WANG Xingchun

（Mindong Fisheries Research Institute of Fujian Province，Ningde 352100，China）

Abstract：To understand how stocking density affects the metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in a closed recirculating aquaculture system （CRAS）， yellow drum with the average body weight? （416.1 ± 0.73）g were selected and stocked in three different stocking densities as 12.0±0.03 （D1）， 15.0±0.02 （D2） and 18.0±0.03 kg/m3（D3）. The results showed that there were no significant differences （P>0.05） in survival rate， specific growth rate （SGR） and feed coversion ratio （FCR） among the groups.The survival rate， specific growth rate and feed coversion ratio of group D1 were slightly better than those of group D2 and D3; The activities of aspartate transaminase （AST）， alanine transaminase （ALT） and lactate dehydrogenase （LDH） had no significant difference among groups （P>0.05），but increased slightly with the increase of stocking density.The serum immunity indexes， including lysozyme （LZM） ， immunoglobulin M （IgM） and complement C3? of the three groups showed a little change （P>0.05） ， but complement C4 in high density groups D2 and D3 was significantly different from low density group D1 （P<0.05）.In conclusion，stocking density showed little effects in serum metabolic enzymes and immune indexes of yellow drum，in other words，there was no density stress occurred with stocking density increased in the experiment.

Key words：yellow drum （Nibea albiflora）;recirculating aquaculture system;stocking density;metabolism;immunity

（收稿日期：2021-04-20）