鹽度和pH對長肋日月貝耗氧率和排氨率的影響

嚴(yán)俊賢，陳明強，吳開暢，李有寧，胡 靜，趙 旺，馬振華

(1.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 南海水產(chǎn)研究所，熱帶水產(chǎn)研究開發(fā)中心，海南 三亞，572018；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院 南海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部南海漁業(yè)資源開發(fā)利用重點實驗室，廣東 廣州，510300)

長肋日月貝(Amusiumpleuronectes)是我國南海海域的食用貝類，俗稱飛螺，屬扇貝科、日月貝屬，該貝富含谷氨酸、天冬氨酸、丙氨酸等呈味氨基酸，味道鮮美，具有很高的食用價值[1-2]。目前，國內(nèi)對長肋日月貝的繁育與養(yǎng)殖開發(fā)正處于初級階段，相關(guān)的研究報道較少，王雨等[3]對長肋日月貝的個體發(fā)育及其人工育苗技術(shù)進行了初步研究，付玉等[4]對廣西省北部灣的野生長肋日月貝的資源分布進行了調(diào)查評估，并研究了其性狀間的相關(guān)關(guān)系。國外則較早就對長肋日月貝展開研究，在人工繁育、遺傳多樣性、生態(tài)資源等方面均有報道[5-7]。

能量學(xué)研究是研究生物新陳代謝水平的一個重要手段，其主要指標(biāo)包括耗氧率和排氨率，能夠反映研究對象對環(huán)境的適應(yīng)性能和養(yǎng)殖特性等，對其人工養(yǎng)殖和生態(tài)研究具有重要意義。國內(nèi)外對不同水產(chǎn)動物的能量學(xué)研究均有報道，包括蝦夷扇貝(Patinopectenyessoensis)[8]、泥蚶(Tegillarcagranosa)[9]、圣保羅對蝦(Farfantepenaeuspaulensis)[10]、大彈涂魚(Boleophthalmuspectinirostris)[11]、瓦氏黃顙魚(Pelteobagrusvachelli)[12]、花尾胡椒鯛(Plectorhinchuscinctus)[13]和大菱鲆(Scophalmusmaximus)[14]等，然而目前有關(guān)長肋日月貝的能量學(xué)研究尚未見報道。人工養(yǎng)殖的近海區(qū)域環(huán)境容易受到雨水和人為因素的影響，其理化因子的變化相對較多，筆者利用不同鹽度和pH脅迫下對長肋日月貝呼吸排泄的影響進行研究，旨在為長肋日月貝的養(yǎng)殖管理提供可靠數(shù)據(jù)，對該貝的養(yǎng)殖可行性進行評估，并為其生理生態(tài)學(xué)研究提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用長肋日月貝采自海南三亞海域，運至陵水縣新村鎮(zhèn)試驗基地并暫養(yǎng)。挑選活力好、無損傷的個體作為試驗對象。用毛刷清洗貝殼表面的污垢，分成殼長約5.0 cm和6.0 cm兩組。暫養(yǎng)期間日換水1次，換水量為30%，投喂餌料為亞心形扁藻(Platymanassubcordiformis)和球等鞭金藻(Isochrysisgalbana)，24 h連續(xù)充氣，暫養(yǎng)用海水為經(jīng)過沉淀和砂濾及棉袋過濾的干凈海水，鹽度為33，pH為8.58，暫養(yǎng)時間為4 d。

1.2 試驗方法

鹽度試驗：設(shè)置5個鹽度梯度，分別為16、21、26、31、36。利用經(jīng)過曝氣的地下井水和海鹽對海水進行調(diào)節(jié)，在鹽度調(diào)節(jié)期間，每天鹽度調(diào)節(jié)量為2，待調(diào)節(jié)到所需鹽度并穩(wěn)定3 d后進行試驗。

pH試驗：設(shè)置5個pH梯度，分別為6、7、8、9、10。分別利用NaOH溶液和HCl溶液對海水進行pH調(diào)節(jié)，先將海水pH調(diào)試至相應(yīng)梯度，然后將試驗貝放入并開始試驗。

試驗海水與暫養(yǎng)海水相同，溫度為25.5 ℃。將長肋日月貝放入2.5 L呼吸瓶內(nèi)進行呼吸排泄并密封；殼長約5.0 cm的為A組，每瓶放4個長肋日月貝，約6.0 cm的為B組，每瓶放3個長肋日月貝，并設(shè)無貝的空白對照組，以上均設(shè)置3個平行；呼吸持續(xù)時間為4 h。采用HACH-HQ30d精密儀器測量溶解氧，利用靛酚藍分光光度法[15-16]測定海水中氨氮含量。

呼吸時間以所有試驗貝放入試驗水體張殼后開始計算，試驗結(jié)束后測量長肋日月貝的殼長、殼高、殼寬、體質(zhì)量，然后將軟體部取出并放于80 ℃烘箱中烘至干質(zhì)量不再減少，最后稱量軟體部干質(zhì)量，兩種規(guī)格長肋日月貝的生物學(xué)數(shù)據(jù)見表1。

表1 兩種規(guī)格長肋日月貝的生物學(xué)數(shù)據(jù)

1.3 計算方法

長肋日月貝的耗氧率和排氨率公式如下：

耗氧率/mg·(h·g)-1=(D0-Dt)·V/(t·m)

排氨率/mg·(h·g)-1=(N0-Nt)·V/(t·m)

氧氮比=耗氧率/排氨率

式中，D0、Dt和N0、Nt分別為試驗結(jié)束時空白對照組和試驗組的溶解氧質(zhì)量濃度和氨氮質(zhì)量濃度(mg/L)，V為試驗水體的體積(L)，t為呼吸持續(xù)時間(h)，m為試驗貝的軟體部干質(zhì)量(g)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0和Excel 2010統(tǒng)計軟件對試驗所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并作圖。

2 結(jié) 果

2.1 鹽度對長肋日月貝耗氧率和排氨率的影響

5個鹽度梯度中，鹽度為16～21時兩種規(guī)格長肋日月貝的耗氧率均隨鹽度升高而升高；鹽度為21～36時則隨鹽度升高而下降，A、B兩組的最高耗氧率分別為3.315 mg/(h·g)和2.501 mg/(h·g)，方差分析表明，鹽度對長肋日月貝耗氧率的影響不顯著(P>0.05)，當(dāng)鹽度變化較大時，對長肋日月貝耗氧率的影響顯著(P<0.05)(圖1)。

各鹽度梯度下長肋日月貝的排氨率見圖2，其變化趨勢與耗氧率的變化趨勢一致，A、B組的單位質(zhì)量排氨率最高點為鹽度21時，排氨率分別為0.217 mg/(h·g)和0.166 mg/(h·g)，鹽度對長肋日月貝排氨率的影響不顯著(P>0.05)，但當(dāng)鹽度變化較大時影響顯著(P<0.05)。A組的排氨率高于B組，規(guī)格對排氨率的影響顯著(P<0.05)。

圖1 不同鹽度對長肋日月貝耗氧率的影響

圖2 不同鹽度對長肋日月貝排氨率的影響

2.2 pH對長肋日月貝耗氧率和排氨率的影響

當(dāng)pH為6～9時，耗氧量呈上升趨勢，pH為9～10時則表現(xiàn)為下降趨勢，兩組長肋日月貝的最高耗氧量分別為3.435 mg/(h·g)和2.624 mg/(h·g)，方差分析得出pH對長肋日月貝的耗氧率影響不顯著(P>0.05)，pH變化較大的情況下則影響顯著(P<0.05)(圖3)。

圖3 不同pH對長肋日月貝耗氧率的影響

pH對兩種規(guī)格長肋日月貝的排氨率的影響見圖4，當(dāng)pH為6～9時，其排氨率與pH為正相關(guān)，而pH為9～10時則相反，A組和B組的最高排氨率分別為241.561 mg/(h·g)，和200.765 mg/(h·g)，方差分析表明，pH對A組長肋日月貝的排氨率影響不顯著(P>0.05)，但對B組影響顯著(P<0.05)。同一pH梯度下，A組耗氧率比B組高，方差分析表明規(guī)格對長肋日月貝的耗氧率呈顯著影響(P<0.05)。

圖4 不同pH對長肋日月貝排氨率的影響

2.3 鹽度和pH對不同規(guī)格長肋日月貝的氧氮比

隨著鹽度的升高，兩組長肋日月貝的氧氮比均為緩慢變大的趨勢(表2)。當(dāng)pH為6～9時，B組表現(xiàn)為隨pH升高而增大，A組則不明顯，至pH為10時則出現(xiàn)驟降。長肋日月貝的個體規(guī)格對氧氮比的影響不明顯。

表2 兩種規(guī)格的長肋日月貝在不同鹽度和pH下的氧氮比

3 討 論

3.1 不同氨氮測試方法的差異

水中的氨氮含量是指NH4+、NH3·H2O和NH3的總含量，均為無機氮[17]，目前對水樣中進行氨氮檢測的常用方法主要次溴酸鹽氧化法、納氏試劑法和本研究中采用的靛酚藍分光光度法等。次溴酸鹽氧化法是最常用的水質(zhì)檢測方法，但對海水中氨氮的測定存在較多問題，如干擾因素多、標(biāo)準(zhǔn)系列相關(guān)性不好、測定樣品中出現(xiàn)混濁等[17]；納氏試劑法是一種經(jīng)典的氨氮檢測方法，同樣容易出現(xiàn)水體變混濁的情況，影響檢測的準(zhǔn)確度[18]。因此，以上兩種方法對準(zhǔn)確檢測海水中氨氮含量有一定的難度。靛酚藍分光光度法的出現(xiàn)及不斷改進為海水中氨氮含量的測定提供了一個新的途徑，目前采用該方法的相關(guān)能量學(xué)報道也逐漸出現(xiàn)[19-20]。經(jīng)過改良的靛酚藍分光光度法其回收率可超過96%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.45%～5.1%，靈敏度與精度均較高，且操作方便，反應(yīng)迅速，是適用于海水中氨氮含量測定的一種穩(wěn)定方法[15-16]。

3.2 鹽度對長肋日月貝耗氧率和排氨率的影響

鹽度是海水養(yǎng)殖中的重要理化指標(biāo)，對海洋生物的生長與存活有巨大影響，鹽度過高或過低均對其產(chǎn)生消極影響，其耗氧率和排氨率會出現(xiàn)規(guī)律性變化。Pillai等[21]發(fā)現(xiàn)將新對蝦(Metapenaeusmonoceros)從其適應(yīng)的鹽度中轉(zhuǎn)移到另一低鹽度水體，排氨率顯著升高，而高鹽度(35)的耗氧率則比中等鹽度(20～25)低；而櫛孔扇貝(Chlamysfarreri)在海水鹽度變低后，其耗氧率和排氨率呈現(xiàn)為上升趨勢[22]。這可能與機體在調(diào)節(jié)滲透壓時需要消耗能量有關(guān)，當(dāng)海洋生物生活在其適應(yīng)的鹽度條件中，該鹽度正處于其等滲點，機體即消耗較少能量便可維持其正常的生理活動，當(dāng)環(huán)境中鹽度發(fā)生變化，則需要消耗更多的能量來適應(yīng)，從而引起耗氧率和排氨率的升高[23]。合浦珠母貝(Pinctadafucata)在鹽度為21時，其耗氧率和排氨率達到最高值[19]，這與本試驗的結(jié)果一致；同時，青蛤(Cyclinasinensis)在鹽度為20時耗氧率和排氨率也達到最高[24]，與本試驗結(jié)果相近，說明以上貝類在該鹽度范圍需要較多的能量去維持其正常生理活動。不同物種其最高耗氧率和排氨率出現(xiàn)的鹽度也不同，如毛蚶(Scapharcasubcrenata)稚貝[25]、皺肋文蛤(Meretrixlyrata)[26]的分別為30和23。長肋日月貝在鹽度為16時耗氧率和排氨率最低，觀察發(fā)現(xiàn)其雙殼緊閉，將機體處于低強度生理活動的狀態(tài)，該現(xiàn)象在其他貝類也有出現(xiàn)[27-30]。

3.3 pH對長肋日月貝耗氧量和排氨率的影響

水生生物的生理活動受pH的影響，黑唇鮑(Haliotisrubra)在pH低于7的水體中，耗氧率和排氨率明顯偏低[31]。同樣，歐洲食用牡蠣(Ostreaedulis)、長牡蠣(Crassostreagigas)和紫貽貝(Mytilusedulis)在pH低于7時，表型為生長速度慢，死亡率高[32]。本試驗中pH為6時，長肋日月貝的耗氧率和排氨率顯著低于pH為9時，可見低pH極不利于貝類的生長和存活。一般貝類耗氧率和排氨率峰值會出現(xiàn)在pH為8～9，如尖紫蛤(Soletellinaacuta)[33]的峰值出現(xiàn)在pH為8.4，縊蟶(Sinonovaculaconstricta)[34]的為pH 8和9，而長肋日月貝的峰值出現(xiàn)9，這表明其峰值可能處于pH為8.5～9.0。同時，pH過高對貝類的正常生理活動也不利，尖紫蛤在pH為9.4時其耗氧率和排氨率出現(xiàn)突然驟降[33]，這與本研究結(jié)果相似。

3.4 體質(zhì)量對長肋日月貝耗氧量和排氨率的影響

通常貝類的體質(zhì)量越大，相同環(huán)境條件下其耗氧率和排氨率則越低，該規(guī)律在多數(shù)貝類如波紋巴非蛤(Paphiaundulate)[35]、泥螺(Bullactaexarata)[36]和方斑東風(fēng)螺(Babyloniaareolata)[37]等均有出現(xiàn)。貝類單位體質(zhì)量耗氧率或排氨率(R)與肉干質(zhì)量(m)之間的關(guān)系可用以下公式表示：R=am-b[38](其中，a為單位肉干質(zhì)量的耗氧率或排氨率，b為體質(zhì)量指數(shù))，可見體質(zhì)量與單位體質(zhì)量的耗氧率和排氨率呈負(fù)相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)在梯度水平相同的情況下，長肋日月貝體質(zhì)量越大其耗氧率和排氨率越小，與該規(guī)律一致。

3.5 長肋日月貝氧氮比變化與基礎(chǔ)代謝

氧氮比即氧和氮的比值，是動物基礎(chǔ)代謝的重要生理指標(biāo)，與蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物的消耗分解比例相關(guān)[39]。本研究發(fā)現(xiàn)氧氮比隨鹽度的上升而增大，說明在鹽度較高的情況下，長肋日月貝主要消耗脂肪與碳水化合物來維持正常的生理代謝，而低鹽度情況下則需消耗更多的蛋白質(zhì)來進行滲透壓的調(diào)節(jié)。長肋日月貝在pH為6～9時氧氮比為緩慢上升的趨勢，然而pH為10時突然下降，表明需要消耗更多的能量來適應(yīng)環(huán)境，這與機體在受到外界環(huán)境脅迫有關(guān)[40]。

總之，一定范圍內(nèi)的鹽度、pH對長肋日月貝的耗氧率和排氨率總體影響較小，說明長肋日月貝能夠較好地適應(yīng)淺?；蚝车热菀资苡晁腿藶橐蛩赜绊懙酿B(yǎng)殖環(huán)境，但需要作進一步的驗證。

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