環(huán)境因子對毛蚶排遺和泥沙凈化的影響

楊鳳，劉丹，于倩，于帥，楊坤，劉婷，閆喜武

(大連海洋大學遼寧省貝類良種繁育工程技術(shù)研究中心，遼寧大連116023)

毛蚶Scapharca subcrenata(Lischke)俗名毛蛤、瓦楞子，屬于軟體動物門、瓣鰓綱、翼形亞綱、蚶目、蚶科、毛蚶屬，為濾食性埋棲貝類。其肉質(zhì)鮮美，營養(yǎng)豐富，是廣受歡迎的海產(chǎn)品和近海漁業(yè)生產(chǎn)的重點捕撈對象之一［1］。由于攝食選擇性差以及環(huán)境污染等因素，導(dǎo)致毛蚶體內(nèi)經(jīng)常含有泥沙以及病原微生物、重金屬和農(nóng)藥等有毒有害物質(zhì)。食用不潔凈的毛蚶可能導(dǎo)致中毒和染病，因此，毛蚶上市前的凈化非常必要。有關(guān)毛蚶的人工育苗技術(shù)［2-5］、攝食代謝［6-9］以及生物學特性等方面的研究［10-11］已進行了很多，但對毛蚶凈化的研究目前尚未見報道。

貝類凈化常用的方法是將其放入清潔海水中通過代謝 (排遺和排泄)將泥沙和有毒有害物質(zhì)排出體外，再將這些物質(zhì)徹底清除或與貝類分離，最終達到國家規(guī)定的食品衛(wèi)生要求。排遺是生物通過消化管道排出未消化的食物殘渣的過程，毛蚶體內(nèi)的泥沙和糞便等主要通過排遺而得到初步凈化。因此，研究環(huán)境因子對毛蚶排遺的影響對后續(xù)凈化工藝研究有重要的參考價值。本研究中，作者在實驗室條件下，進行了溫度、鹽度、充氣和不充氣對毛蚶排遺和泥沙凈化的的影響試驗，同時結(jié)合口感試驗，確定毛蚶適宜的排遺和泥沙凈化條件，為建立和完善毛蚶泥沙凈化工藝提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2011年11月—2012年1月在大連海洋大學遼寧省貝類良種繁育工程技術(shù)研究中心進行。試驗用毛蚶采自大連市莊河海域 (水溫為-1.0～2.3℃，鹽度為29.4～30.8)。采捕后立即送至實驗室，挑選體質(zhì)健壯、規(guī)格相近的個體，清洗殼表面泥沙和附著物后用于試驗。用于溫度試驗的毛蚶殼長為 (39.8±2.0)mm，用于鹽度試驗的毛蚶殼長為 (44.2±2.5)mm。

試驗用水為大連市黑石礁海區(qū)經(jīng)沉淀及沙濾的自然海水，鹽度為30±1，pH為7.97±0.03，氨態(tài)氮質(zhì)量濃度為(0.027±0.010)mg/L，亞硝酸氮質(zhì)量濃度為(0.006±0.002)mg/L，化學耗氧量COD為(1.06±0.24)mg/L，水溫為(8.6±0.6)℃。

1.2 方法

除特殊說明外，每個試驗均設(shè)3個平行。試驗期間充氣，并用水浴恒溫。

1.2.1 溫度試驗 在1 000 mL燒杯中裝入800 mL自然海水，每個燒杯中隨機放入5個毛蚶。試驗水溫設(shè)10、15、20、25、30℃ 5個梯度，測定試驗開始后1、2、4、6、10 h毛蚶的排遺速率。

排遺速率的測定方法:于規(guī)定時間 (如1、2、4、6、10 h)將毛蚶取出放入另外盛有相同溫度的海水燒杯中繼續(xù)凈化。然后用事先稱重并編號的中速定量濾紙真空抽濾暫養(yǎng)過毛蚶的海水，將其排遺物收集在濾紙上，在105～110℃下烘干并稱重。待排遺物達到微量時 (10 h)結(jié)束試驗，取出毛蚶烘干稱重。排遺速率按下式計算:

其中:r為毛蚶排遺速率 (mg/(g·h));t為試驗持續(xù)時間 (h);W0為抽濾前濾紙的干質(zhì)量(g);Wti為抽濾后濾紙與排遺物的干質(zhì)量 (g);Wm為試驗結(jié)束時毛蚶的干質(zhì)量 (g)。

1.2.2 鹽度試驗 在溫度為20℃條件下，設(shè)自來水、10、15、20、25、30、35共 7個鹽度梯度，用充分曝氣的自來水和海水晶調(diào)節(jié)鹽度。將暫養(yǎng)毛蚶1、2、3、4、6、8、10、24 h的海水進行抽濾，測定不同鹽度下各個時間段毛蚶的排遺速率。

1.2.3 擾動影響試驗 為了觀察擾動對凈化效果的影響，以溫度試驗中10℃充氣組為對照。另設(shè)水溫為10℃的不充氣試驗組，測定試驗開始后1、2、4、6、10 h毛蚶的排遺速率。

1.2.4 口感試驗 每個溫度和鹽度試驗均另設(shè)一個口感試驗組 (2個平行)，與排遺試驗在相同條件下同時進行，在每個時間段從每個試驗組隨機取出4個毛蚶進行煮食，品嘗其是否有泥沙感。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標準差表示，用SPSS 13.0進行單因素方差分析，如差異有顯著性，用Duncan氏法進行多重比較，差異顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對毛蚶排遺速率的影響

從圖1可見:毛蚶排遺速率在第1 h時最大，10、15、20、25、30℃溫度組在1 h時的排遺速率分別為(1.43±0.53)、(2.03±0.35)、(2.05±0.45)、(1.63±0.19)、(1.08±0.46)mg/(g·h);隨著凈化時間的延長，排遺速率迅速下降，至10 h時，10、15、20、25℃組排遺速率分別為(0.10±0.01)、(0.13± 0.03)、(0.12±0.06)、(0.17±0.05)mg/(g·h)，分別為1 h時排遺速率的7.0%、6.6%、6.0%和10.2%;30℃溫度組4 h時毛蚶全部死亡，其它溫度組10 h內(nèi)無死亡。

圖1 不同溫度下毛蚶排遺速率隨時間的變化Fig.1 The changes in excrement rates with time in the blood clam at different temperatures

從圖2可見:10、15、20、25℃組，10 h時總的平均排遺速率分別為(0.37±0.03)、(0.48±0.09)、(0.50±0.06)、(0.44±0.06)mg/(g·h)，以20℃時最大。多重比較結(jié)果表明，20℃組與10℃組有顯著性差異 (P＜0.05)，其余組間均無顯著性差異 (P＞0.05)。

圖2 不同溫度下毛蚶平均排遺速率的比較 (10 h)Fig.2 The comparison of excrement rates in the blood clam at different temperatures(10 h)

2.2 鹽度對毛蚶排遺速率的影響

從圖3可見:與溫度試驗所得規(guī)律相同，各個試驗組排遺速率也是在第1 h最大;20℃條件下，自來水、10、15、20、25、30、35鹽度組在第1 h時的排遺速率分別為(0.84±0.32)、(1.33±0.15)、(1.23±0.06)、(1.96±0.17)、(1.65±0.61)、(1.65±0.04)、(1.38±0.04)mg/(g·h);自來水組2 h時死亡60%，4 h時全部死亡，10和15鹽度組2 h時分別死亡30%和20%，6 h時分別死亡70%和80%，10 h全部死亡。至24 h試驗結(jié)束時，20、25、30、35鹽度組毛蚶全部存活。

圖3 不同鹽度下毛蚶排遺速率隨時間的變化Fig.3 The changes in excrement rates with time in the blood clam at different salinities

從圖4可見:10 h內(nèi)4個鹽度組的總平均排遺速率分別為(0.47±0.05)、(0.64±0.02)、(0.51±0.08)、(0.58±0.04)mg/(g·h)，以鹽度25組最大;在10～24 h期間，4個鹽度組的平均排遺速率僅為0.07～0.08 mg/(g·h)。多重比較結(jié)果表明，25鹽度組與20鹽度組有極顯著性差異 (P＜0.01)，與30鹽度組有顯著性差異 (P＜0.05)，其余組間均無顯著性差異 (P＞0.05)。

圖4 不同鹽度下毛蚶平均排遺速率比較 (10 h)Fig.4 The comparison of excrement rates in the blood clam at different salinities(10 h)

2.3 充氣和不充氣對毛蚶排遺速率的影響

從圖5可見:在溫度為10℃不充氣條件下，毛蚶在第1 h內(nèi)的排遺速率明顯大于充氣條件下的排遺速率;10 h內(nèi)毛蚶在未充氣海水中的總平均排遺速率為(0.60±0.03)mg/(g·h)，在充氣海水中的總平均排遺速率為(0.37±0.06)mg/(g·h)，二者有極顯著性差異 (P＜0.01)。

圖5 充氣和不充氣下毛蚶排遺速率隨時間的變化 (10℃)Fig.5 The changes in excrement rates with time in the blood clam in non-aerated and aerated conditions(10℃)

2.4 口感試驗

從表1可見，在鹽度為30的溫度試驗中，水溫為20℃時凈化4 h口感毛蚶無沙，其他溫度下凈化6 h口感毛蚶無沙。

表1 不同溫度和凈化時間條件下毛蚶的含沙率Tab.1 The sand amount in the blood clam at different temperatures and purification periods %

從表2可見，在水溫為20℃的鹽度試驗中，鹽度為30時凈化4 h口感毛蚶無沙，其他鹽度下凈化6 h口感毛蚶無沙。

從表3可見，不充氣組凈化4 h口感毛蚶無沙，充氣組凈化6 h口感毛蚶無沙。

表3 充氣與不充氣條件下毛蚶的含沙率(10℃)Tab.3 The sand amount in the blood clam in non-aerated and aerated conditions(10℃) %

3 討論

3.1 毛蚶排遺和吐沙的適宜溫度

溫度試驗結(jié)果表明，毛蚶在10～25℃均能正常排遺，最適溫度為20℃?？诟性囼灲Y(jié)果表明，20℃下毛蚶凈化4 h時口感無沙，其他溫度下凈化6 h時口感無沙。姚興存等［12］研究表明，文蛤在20～25℃條件下吐沙率最高。陶晶等［13］對牡蠣的研究表明，吐沙量與溫度無線性關(guān)系，20℃時的吐沙速率最快。水柏年［14］對菲律賓蛤仔的研究表明，溫度為15～20℃時，菲律賓蛤仔吐出雜物的速率較大，并在20℃時達到最大值。青蛤吐沙速度與溫度的關(guān)系是30℃ ＞20℃ ＞10℃［15］。由此看來，毛蚶排遺的最適溫度 (20℃)與牡蠣和菲律賓蛤仔一致。30℃時毛蚶4 h時全部死亡，原因可能是冬季采捕時水溫太低，與試驗設(shè)定水溫的溫差過大，這種溫差對試驗結(jié)果會有一定影響，不同季節(jié)采捕的毛蚶適宜的凈化溫度也可能不同。

3.2 毛蚶排遺和吐沙的適宜鹽度

貝類是變滲生物，其體內(nèi)環(huán)境能根據(jù)周圍海水的鹽度變化調(diào)節(jié)其滲透壓，以利于其攝食和生長［16］，但鹽度變化過大則對貝類的生長和存活產(chǎn)生影響［17-18］。而貝類對于鹽度的適應(yīng)能力還受許多環(huán)境因子的影響，其中溫度對耐鹽能力的影響最大。Calabrese［19］認為，只有在溫度或鹽度其中之一達到極限時，兩者對生物體共同作用才明顯，反之，如其中之一處于適宜范圍內(nèi)，則兩者的共同作用不明顯。因此，本試驗中選擇在毛蚶最適排遺溫度下進行鹽度試驗。

本研究結(jié)果表明，當鹽度小于15時，毛蚶的成活率明顯下降，適宜的排遺鹽度為20～35，并以25時排遺速率最大。水柏年［14］對菲律賓蛤仔的研究中發(fā)現(xiàn)，鹽度為25～30時，蛤仔排遺 (吐出雜物)的速率較大。與本試驗毛蚶的適宜鹽度相近。何義朝等［17］對墨西哥灣扇貝的鹽度耐受力研究中發(fā)現(xiàn)，低鹽度能使扇貝大量死亡，而高鹽度下扇貝成活率較高。史寶等［9］在研究中發(fā)現(xiàn)，3種不同規(guī)格毛蚶的耗氧率和排氨率在鹽度為32時達到最大，而后隨著鹽度的升高其值逐漸減小。施祥元等［20］對毛蚶稚貝的研究中發(fā)現(xiàn)，其生長的適宜鹽度為17～37，最適鹽度為23～33。并且低鹽條件下比高鹽條件下有更高的生長率，但存活率低于高鹽環(huán)境。本試驗中，鹽度為15以下的試驗組，凈化至10 h時毛蚶陸續(xù)全部死亡，可能與其生活環(huán)境的鹽度相對穩(wěn)定和對低鹽度耐受能力較差有關(guān)。

3.3 毛蚶的排遺和吐沙規(guī)律

本試驗結(jié)果表明，毛蚶的排遺速率在第1 h最大，溫度為10～25℃和鹽度為20～30條件下平均排遺速率為 (1.78±0.3)mg/(g·h)，最高達2.05 mg/(g·h)(溫度20℃，鹽度30)，平均占10 h內(nèi)排遺總量的36%±7%。對溫度、鹽度和擾動影響試驗中不同時間段排遺速率與時間進行線性回歸，結(jié)果表明，除鹽度為20的試驗組呈冪指數(shù)下降以外，其它各個試驗組均隨著時間的推移，排遺速率呈指數(shù)遞減。

口感試驗結(jié)果表明，在不同溫度、鹽度、充氣和不充氣條件下，毛蚶凈化6 h時口感均無沙。而消化道內(nèi)含物在10 h時仍未排盡，甚至24 h時仍有微量 (圖3)，這是因為很多泥沙并沒有被毛蚶攝入體內(nèi)，而是存留在腮和外套腔或者采捕過程嗆入外套腔中。如果毛蚶產(chǎn)自無污染的海域，則毛蚶只需凈化6 h即可達到良好的口感效果。

3.4 擾動對毛蚶排遺的影響

在充氣與不充氣的對比試驗中，各個試驗組溶解氧含量一直維持在7 mg/L以上，所以溶解氧不是影響其排遺的主要因素，充氣與否應(yīng)該反映的是擾動對凈化的影響。關(guān)于這方面的研究報道目前不多。Ronald等［21］指出，充氣會對貝類的正常生存產(chǎn)生不良影響，充氧時不要將噴頭直接對著貝體，否則貝類會出現(xiàn)生理異常。本研究初步表明，小水體較大強度的充氣式擾動會降低排遺速率，這在設(shè)計毛蚶凈化工藝時應(yīng)該引起注意。

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