溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響

鄒雄 楊明秋 蒲利云 陸建學(xué) 夏連軍 劉鑫

摘要：研究溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳（Charybdis feriatus）卵孵育時(shí)間的影響。結(jié)果表明，溶解氧與亞硝酸鹽濃度變化均對(duì)銹斑蟳的卵孵育時(shí)間產(chǎn)生顯著影響；海水溶解氧在2～12 mg/L時(shí)，銹斑蟳均可正常孵育，隨著海水內(nèi)溶解氧含量的提升，銹斑蟳卵孵育時(shí)間逐漸下降；亞硝酸鹽濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生顯著影響，其濃度低于50 mg/L的條件適合銹斑蟳卵孵育，在亞硝酸鹽濃度低于25 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育各階段的持續(xù)時(shí)間較短。

關(guān)鍵詞：溶解氧；亞硝酸鹽；銹斑蟳（Charybdis feriatus）卵；孵育時(shí)間；繁殖能力；海水

中圖分類號(hào)：S968.25 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2023）11-0102-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2023.11.018 開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Effects of dissolved oxygen and nitrite on the incubation time of Charybdis feriatus egg

ZOU Xiong1， YANG Ming-qiu2， PU Li-yun2， LU Jian-xue1， XIA Lian-jun1， LIU Xin1

（1.East China Sea Fisheries Research Institute， Chinese Academy of Fishery Sciences/Key Laboratory of East China Sea and Deep-Sea Fishery Resources Development and Utilization， Ministry of Agriculture and Rural Affairs， Shanghai ?200090， China； 2.Hainan Academy of Ocean and Fisheries Sciences， Haikou ?571126， China）

Abstract： The effects of dissolved oxygen and nitrite on the incubation time of Charybdis feriatus egg were studied. The results showed that the concentration of dissolved oxygen and nitrite had a significant impact on the incubation time of Charybdis feriatus egg； when the dissolved oxygen content in seawater was within the range of 2～12 mg/L， Charybdis feriatus could be incubated normally. Within this range， as the dissolved oxygen content in seawater increased， the incubation time of Charybdis feriatus egg gradually decreased； nitrite concentration had a significant impact on the incubation duration of Charybdis feriatus egg. When the concentration was lower than 50 mg/L， it was suitable for the incubation of Charybdis feriatus egg. When the concentration of nitrite was lower than 25 mg/L， the incubation duration of Charybdis feriatus egg in each stage was shorter.

Key words： dissolved oxygen； nitrite； Charybdis feriatus egg； incubation time； reproductive capacity； seawater

銹斑蟳（Charybdis feriatus）是一種食用蟹［1］，其肉質(zhì)鮮美、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是暖水海洋的主要經(jīng)濟(jì)蟹類，是海洋漁業(yè)的重要組成部分［2］，主要分布于中國(guó)東海與南海海域。銹斑蟳多采用人工育苗與放流增殖的養(yǎng)殖方式［3］，合適的生存環(huán)境對(duì)于其繁殖具有重要影響。

吳曉峰等［4］研究發(fā)現(xiàn)在空間角度上長(zhǎng)江口中游中華絨螯蟹規(guī)格高于下游；在時(shí)間角度上，采樣區(qū)域的差異性導(dǎo)致蟹規(guī)格也存在顯著差異性。汪倩等［5］研究表明蟹體現(xiàn)金屬鉻元素的檢出率與質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值分別為75.6%和0.125 mg/kg；陽(yáng)澄湖與長(zhǎng)蕩湖中中華絨螯蟹輕度污染比例分別達(dá)到7.7%和20.0%。大多主要針對(duì)于蟹自身進(jìn)行研究，而當(dāng)前針對(duì)蟹類的卵孵育研究?jī)?nèi)容較少。因此本試驗(yàn)研究溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響。溶解在液相內(nèi)的分子態(tài)氧即為溶解氧［6］，其為銹斑蟳生存提供必要條件，是水域生態(tài)環(huán)境分析的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)水域生物的生存與繁殖產(chǎn)生重要影響。在水體內(nèi)溶解氧含量較高的條件下，可有效提升水域生物生命力、繁殖力與對(duì)細(xì)菌病毒的抵抗能力［7］；相反則會(huì)降低水域生物的生命力與繁殖力等。亞硝酸鹽易溶于水，是影響水體質(zhì)量的主要污染物［8］，其含量升高是導(dǎo)致水域生物生活環(huán)境質(zhì)量下降的主要因素。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 銹斑蟳 銹斑蟳購(gòu)自南海海域周邊的某水產(chǎn)品市場(chǎng)，銹斑蟳均要保障附肢齊全、活力強(qiáng)，并且胸甲寬和長(zhǎng)分別為（120±20）mm、（55±10）mm，體重為（210±30）g的個(gè)體，暫養(yǎng)于海水內(nèi)，且在海水中充入氧氣，運(yùn)至研究所備用。

1.1.2 海水 所用海水均為南海海域海水，采用400目篩絹對(duì)海水進(jìn)行過(guò)濾處理［9］，并通過(guò)曝氣1 d后的自來(lái)水與海水晶調(diào)鹽度至32‰后待用。

1.1.3 餌料 銹斑蟳所食用餌料為在水產(chǎn)品市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的牡蠣，需確保牡蠣新鮮度，食用前需人工去殼。

1.2 方法

研究分為兩個(gè)組，分別為溶解氧組與亞硝酸鹽組。觀察周期均為30 d，銹斑蟳卵孵育過(guò)程中具有抱卵孵化的特征［10］，抱卵完成時(shí)間與孵化完成時(shí)間相同［11］。銹斑蟳的卵孵育時(shí)間定義為由銹斑蟳產(chǎn)卵至孵化完成為止。

1.2.1 溶解氧對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響 購(gòu)買(mǎi)5個(gè)尺寸相同的塑料桶用于儲(chǔ)存海水，尺寸為80 cm×60 cm×45 cm，桶內(nèi)海水高度為25 cm，桶內(nèi)安裝7個(gè)網(wǎng)籃，各網(wǎng)籃內(nèi)養(yǎng)殖1只銹斑蟳。通過(guò)亞硫酸鈉降低海水溶解氧濃度，利用散氣石氣量調(diào)節(jié)溶解氧濃度，分為5個(gè)等級(jí)，分別為12、8、4、2、1 mg/L，誤差控制在0.2 mg/L范圍內(nèi)。

確定海水的溫度、鹽度以及pH。以2 h為時(shí)間間隔，采用溶氧儀確定海水溶解氧濃度［12］，確保銹斑蟳卵孵育過(guò)程中海水溶解氧濃度的穩(wěn)定性。觀察銹斑蟳的存活情況及卵孵育時(shí)間，并詳細(xì)記錄。

研究前3 d，每半小時(shí)觀察1次；第四天至第七天每2 h觀察1次；第八天開(kāi)始每6 h觀察1次。餌料投食時(shí)間為每天8：00，每次投喂量為8 g/只。每日換水1次，換水時(shí)將海水調(diào)節(jié)至相應(yīng)溶解氧溶度。

1.2.2 亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響 將亞硝酸鹽濃度設(shè)定為7個(gè)等級(jí)，分別為400、200、100、50、25、10、0 mg/L，不同濃度亞硝酸鹽的海水內(nèi)養(yǎng)殖5只銹斑蟳。亞硝酸鹽濃度是以采集的自然海水內(nèi)亞硝酸鹽濃度為基礎(chǔ)，利用亞硝酸鈉進(jìn)行調(diào)節(jié)［13］。不同亞硝酸鹽濃度等級(jí)中，海水溫度、鹽度、pH以及溶解氧濃度均保持一致。

研究前3 d，每半小時(shí)觀察1次；第四天至第七天每2 h觀察1次；第八天開(kāi)始每6 h觀察1次。餌料投食時(shí)間為每天8：00，每次投喂量為8 g/只。每日換水1次，換水時(shí)將海水調(diào)節(jié)至相應(yīng)溶解氧溶度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

以溶解氧濃度與亞硝酸鹽濃度為自變量，銹斑蟳卵孵育時(shí)間為因變量，通過(guò)式（1）至式（3）曲線擬合：

[H=aYb] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （1）

[H=aY-δb] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

[H=aY-δ] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

式中，[H]和[Y]分別表示銹斑蟳產(chǎn)卵至孵化所需時(shí)間和卵孵育期間的溶解氧濃度均值/亞硝酸鹽濃度均值，[a]和[b]分別表示常數(shù)與生物學(xué)零度，[δ]表示1個(gè)偏移量，用于調(diào)整[Y]對(duì)[H]影響的起始點(diǎn)。

作為冥函數(shù)表達(dá)式，式（1）中[a]、[b]分別發(fā)揮調(diào)節(jié)振幅與描述曲線曲度的功能［14］；式（2）中被定義為生物學(xué)零度；式（3）能夠定義為是式（2）中[b]為-1條件下的表達(dá)式。

式（1）至式（3）中，銹斑蟳產(chǎn)卵至孵化所需的時(shí)間均滿足正態(tài)分布，標(biāo)準(zhǔn)差為[σ]。各式內(nèi)參數(shù)均通過(guò)最大可能性法確定［15］。不同公式中AIC（Akaike信息標(biāo)準(zhǔn)）值最小公式即為用于分析溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間影響的最優(yōu)公式。

數(shù)據(jù)均采用SPSS12.0軟件進(jìn)行單因子方差分析與多重對(duì)比。將P小于0.05定義為不同溶解氧/亞硝酸鹽濃度間差異顯著，通過(guò)Sigmaplot 10完成擬合曲線作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 溶解氧對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響

不同溶解氧濃度條件下銹斑蟳卵孵育時(shí)間均值的變化情況如表1所示。隨著海水中溶解氧濃度的提升，銹斑蟳卵孵育時(shí)間逐漸下降。當(dāng)海水中溶解氧濃度為1 mg/L時(shí)，銹斑蟳3 d死亡，即未能孵育；而海水中溶解氧濃度為12 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育時(shí)間達(dá)11.25 d。同時(shí)，在溶解氧濃度為1 mg/L的條件下，銹斑蟳活動(dòng)量較低，并且對(duì)所投喂的餌料食用較少3 d死亡；在溶解氧濃度為12 mg/L的條件下，銹斑蟳腹部的抱卵塊脫落效率較快。

不同溶解氧濃度條件下銹斑蟳卵孵育時(shí)間均值方差分析結(jié)果如表2所示。溶解氧濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響差異顯著（P＜0.05）。

溶解氧濃度與銹斑蟳卵孵育時(shí)間的相關(guān)性如圖1所示。圖1所示為式（1）和式（3）的擬合曲線與觀察值分布情況。當(dāng)溶解氧濃度為2～12 mg/L時(shí)，銹斑蟳均可正常孵育。同時(shí)，海水中溶解氧濃度越高，銹斑蟳卵孵育時(shí)間越短。

利用式（1）至式（3）模擬計(jì)算，由于式（3）為式（2）在特定情況下公式描述，因此忽略式（2），得到：

[D=154 758.95T-2.85σ=1.22， AIC=219.52] ? ? ? ? ? （4）

[D=154.19T-15.79σ=0.83， AIC=198.93] ? ? ? ? ? ? ? ?（5）

式（5）所得的AIC為198.93，低于式（4）的結(jié)果，得到式（3）描述海水內(nèi)溶解氧濃度與銹斑蟳卵孵育時(shí)間均值相關(guān)性的最優(yōu)模型。

2.2 亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響

不同亞硝酸鹽濃度條件下銹斑蟳卵孵育時(shí)間均值的變化情況如表3所示。7組亞硝酸鹽濃度梯度條件下，除濃度為400 mg/L時(shí)外，銹斑蟳卵均能正常孵育。方差分析結(jié)果顯示，在亞硝酸鹽濃度分別為25、50、100、200 mg/L的條件下，銹斑蟳卵孵育時(shí)間具有明顯差異（P＜0.05）。而亞硝酸鹽濃度分別為0、10 mg/L的條件下，銹斑蟳卵孵育時(shí)間均值未產(chǎn)生明顯差異（P＜0.05）。

從圖2中可以看出，亞硝酸鹽濃度與銹斑蟳卵孵育時(shí)間具有非線性特征，在亞硝酸鹽濃度低于25 mg/L的條件下，銹斑蟳卵孵育時(shí)間變化并不明顯；而在亞硝酸鹽濃度高于25 mg/L的條件下，銹斑蟳卵孵育時(shí)間變化明顯。

2.3 亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育階段持續(xù)時(shí)間的影響

銹斑蟳卵孵育可分為卵裂期、囊胚期、原腸期、無(wú)節(jié)幼體期、原溞狀幼體期。以0、50和200 mg/L濃度為例，分析不同亞硝酸鹽濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育各階段的持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生一定影響，不同亞硝酸鹽濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育各階段的持續(xù)時(shí)間結(jié)果如圖3所示。

1）銹斑蟳卵處于卵裂期時(shí)，不同亞硝酸鹽濃度對(duì)銹斑蟳各期卵發(fā)育持續(xù)時(shí)間的影響不存在顯著差異（P＞0.05）；10、50、200 mg/L濃度的持續(xù)時(shí)間分別為22、29、34 h。

2）銹斑蟳卵處于囊胚期時(shí)，亞硝酸鹽濃度為10和50 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間分別為35和37 h，差異不顯著（P＞0.05）；而亞硝酸鹽濃度為200 mg/L時(shí)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間為51 h，與亞硝酸鹽濃度為10 mg/L時(shí)相比顯著差異（P＜0.05）。

3）銹斑蟳卵處于原腸期時(shí)，亞硝酸鹽濃度為10和50 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間分別為52和54 h，差異不顯著（P＞0.05）；而亞硝酸鹽濃度為200 mg/L時(shí)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間為68 h，與前兩者相比顯著差異（P＜0.05）。

4）銹斑蟳卵處于無(wú)節(jié)幼體期時(shí)，亞硝酸鹽濃度為10 和50 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間分別為67和72 h，差異不顯著（P＞0.05）；而亞硝酸鹽濃度為200 mg/L時(shí)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間為92 h，與前兩者相比存在顯著差異（P＜0.05）。

5）銹斑蟳卵處于原溞狀幼體期時(shí)，亞硝酸鹽濃度為10和50 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間分別為126和133 h，差異不顯著（P＞0.05）；而亞硝酸鹽濃度為200 mg/L時(shí)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間為147 h，與前兩者相比顯著差異（P＜0.05）。

綜上所述，亞硝酸鹽濃度低于200 mg/L的條件較為適合銹斑蟳卵孵育，同時(shí)當(dāng)亞硝酸鹽濃度低于50 mg/L時(shí)，銹斑蟳卵孵育各階段的持續(xù)時(shí)間較短。亞硝酸鹽濃度對(duì)于銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生顯著影響。

2.4 溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育率的影響

溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育率的影響如表4、表5所示。在溶解氧濃度為8 mg/L的條件下，銹斑蟳孵化率產(chǎn)生明顯變化；在溶解氧濃度為1 mg/L的條件下，銹斑蟳卵無(wú)法正常孵化，3 d死亡。在亞硝酸鹽濃度為25 mg/L的條件下，銹斑蟳孵化率開(kāi)始明顯變化；在亞硝酸鹽濃度為400 mg/L的條件下， ?2 d死亡。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)研究了溶解氧與亞硝酸鹽對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響，溶解氧濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育時(shí)間的影響差異顯著，海水中溶解氧濃度越高，銹斑蟳卵孵育時(shí)間越短；亞硝酸鹽濃度對(duì)銹斑蟳卵孵育持續(xù)時(shí)間產(chǎn)生顯著影響。在溶解氧濃度為1 mg/L的條件下，銹斑蟳卵無(wú)法正常孵化；而亞硝酸鹽濃度為200 mg/L的條件下，畸形率高達(dá)91%，而孵化率僅為4.7%。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 陳 瑜，許 丹，何鵬飛，等.銹斑蟳蒸煮液和酶解液氨基酸組成及滋味分析［J］.食品研究與開(kāi)發(fā)，2022，43（18）：157-163.

［2］ 陳丹青，馬旭洲，張文博，等.泰興高沙土地區(qū)幼蟹養(yǎng)殖對(duì)水環(huán)境的影響［J］.江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2020，42（5）：970-978.

［3］ 余苗苗，江 敏，吳 昊，等.亞硝酸鹽和氨對(duì)日本沼蝦肝胰腺代謝的影響［J］.生態(tài)毒理學(xué)報(bào)，2019，14（3）：99-111.

［4］ 吳曉峰，耿 智，馮廣朋，等.長(zhǎng)江口中華絨螯蟹成蟹資源現(xiàn)狀及其繁殖特征［J］.海洋漁業(yè)，2020，42（2）：205-213.

［5］ 汪 倩，宋 超，裘麗萍，等.中國(guó)養(yǎng)殖中華絨螯蟹中重金屬鉻的殘留現(xiàn)狀及膳食風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估［J］.生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2019，28（8）：1650-1655.

［6］ 武文君，劉秀紅，崔 斌，等.溶解氧對(duì)Anammox濾池內(nèi)功能菌群及活性的影響［J］.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2021，41（3）：1415-1421.

［7］ 王嗣禹，劉靈婕，王 芬，等.溶解氧對(duì)懸浮與附著生長(zhǎng)系統(tǒng)短程硝化反應(yīng)的影響機(jī)制［J］.環(huán)境科學(xué)，2019，40（12）：5430-5437.

［8］ 陳亭君，劉建勇，申玉春，等.亞硝酸鹽氮對(duì)日本囊對(duì)蝦幼蝦的急性毒性研究［J］.漁業(yè)現(xiàn)代化，2019，46（3）：35-40.

［9］ 方 成，黎蘭詩(shī)，梁震宇，等.不同濃度亞硝酸鹽亞急性脅迫對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)與免疫功能的影響［J］.漁業(yè)科學(xué)進(jìn)展，2022， ? ? ? 43（4）：180-189.

［10］ 康沛?zhèn)悾羁∵_(dá)，葉晟祺，等.不同陽(yáng)離子和碳氮比對(duì)反硝化性能及亞硝酸鹽氮積累的影響［J］.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2022，16（8）：2540-2548.

［11］ 趙志平，唐 闊，吉莉莉，等.類球紅細(xì)菌降解亞硝酸鹽及其影響因素研究［J］.中國(guó)調(diào)味品，2021，46（3）：40-44.

［12］ 韋永春，程 順，賈永義，等.亞硝酸鹽對(duì)越冬紅螯螯蝦生理指標(biāo)及腸道菌群的影響［J］.上海海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2022，31（1）：278-287.

［13］ 楊小梅，周文紅，陳偉玲，等.荸薺皮皂苷對(duì)亞硝酸鹽及亞硝胺合成的影響［J］.食品工業(yè)，2020，41（10）：181-185.

［14］ 陳 強(qiáng)，呂巍巍，焦 陽(yáng)，等.不同地方種群黃鱔暴露在亞硝酸鈉環(huán)境中對(duì)其免疫、抗氧化和肌肉生長(zhǎng)能力的影響［J］.復(fù)旦學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2021，60（2）：244-252.

［15］ 薛思佑，胡 佶，韓正兵，等.夏季閩東沿海水體中透明胞外聚合顆粒物的分布特征及影響因素［J］.海洋學(xué)報(bào)，2021，43（8）：17-30.