鉀和鎂離子對(duì)大西洋鮭卵孵化及仔魚開(kāi)口的影響?

韓 萃， 孫雪倩， 李 麗,2??， 董雙林,2， 魏發(fā)奕

(1．海水養(yǎng)殖教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)海洋大學(xué))，山東 青島 266003； 2．青島海洋科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，海洋漁業(yè)科學(xué)與食物產(chǎn)出過(guò)程功能實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266235)

鮭鱒魚類肉質(zhì)鮮美，富含優(yōu)質(zhì)蛋白和人體所需多不飽和脂肪酸(DHA、EPA等)，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[1]，是世界上重要的養(yǎng)殖種類。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì)，2017年世界鮭鱒魚的養(yǎng)殖產(chǎn)量超過(guò)了3×106t[2]，但是，我國(guó)鮭鱒魚養(yǎng)殖產(chǎn)量卻不及世界總產(chǎn)量的1%[3-4]。目前養(yǎng)殖的鮭鱒魚類中，大西洋鮭(Salmosalar)的產(chǎn)量居首位，占世界鮭鱒魚總產(chǎn)量的60%左右[4]。近幾年，我國(guó)為了發(fā)展鮭鱒魚養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)，開(kāi)展了黃海冷水團(tuán)綠色養(yǎng)殖項(xiàng)目。我國(guó)黃海西北部有一個(gè)面積達(dá)數(shù)萬(wàn)平方公里的(黃海)冷水團(tuán)，其夏季底層水溫低于10℃。黃海冷水團(tuán)綠色養(yǎng)殖項(xiàng)目旨在開(kāi)發(fā)利用這一獨(dú)特的冷水資源規(guī)?；亻_(kāi)展鮭鱒魚類海水養(yǎng)殖。

鮭鱒魚魚卵孵化和仔魚開(kāi)口仍需在淡水中進(jìn)行，并且對(duì)水質(zhì)要求較高。因此，地下水是鮭鱒魚早期發(fā)育的首選水源[5-7]。但采用地下水進(jìn)行養(yǎng)殖時(shí)，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)受精卵孵化率低，魚苗成活率低，幼、成魚發(fā)病率高等問(wèn)題[5-7]，這可能與地下水中某些離子缺乏或比例失衡有關(guān)。研究表明，黑鯛(Sparusmacrocephalus)在缺乏Mg2+的海水中孵化會(huì)出現(xiàn)畸形[9]。王廣軍等[10]研究發(fā)現(xiàn)，隨著水中Mg2+含量由912 mg/L增加至1 216 mg/L，日本鰻鱺(Anguillajaponica)的孵化率升高，畸形率降低，此外，Mg2+/Ca2+在2.6～3.4之間，適宜日本鰻鱺孵化。王樹(shù)海等[11]研究指出，提高水中K+濃度會(huì)顯著提高蝦苗成活率。另外，Luke A等[12]研究發(fā)現(xiàn)，水中Mg2+、K+濃度偏低，會(huì)造成南美白對(duì)蝦仔蝦的成活率降低。還有研究指出[13]，適當(dāng)增加水中K+濃度，會(huì)使鰻鱺受精卵的孵化率升高，畸形率降低，仔魚存活時(shí)間延長(zhǎng)。

黃海冷水團(tuán)綠色養(yǎng)殖項(xiàng)目組在日照建立了鮭鱒魚苗孵化基地，為該項(xiàng)目提供優(yōu)質(zhì)魚苗。但經(jīng)測(cè)定發(fā)現(xiàn)日照地下水中K+和Mg2+含量偏低，這可能會(huì)影響鮭鱒魚的早期發(fā)育。因此，本文以大西洋鮭為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。研究增加地下水中鉀和鎂離子的含量是否有利于大西洋鮭的早期發(fā)育，以期為黃海冷水團(tuán)綠色養(yǎng)殖工程的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)，為我國(guó)冷水魚養(yǎng)殖提供基礎(chǔ)資料和參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

無(wú)機(jī)元素混合標(biāo)準(zhǔn)液(購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院)、硝酸溶液(1∶1)、氯化鉀(國(guó)藥，優(yōu)級(jí)純)、氯化鎂(國(guó)藥，優(yōu)級(jí)純)、調(diào)溫電爐、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(Thermo)、光照培養(yǎng)箱(寧波江南)、YSI pH100A、YSI EC300A及848 Titrino plus(瑞士萬(wàn)通)等。

實(shí)驗(yàn)用水為日照地下水，取自萬(wàn)澤豐漁業(yè)有限公司，鉀和鎂離子的濃度梯度通過(guò)直接添加氯化鉀和氯化鎂至日照地下水實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)所用大西洋鮭發(fā)眼卵購(gòu)自冰島，在-4 ℃條件下運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，緩慢升溫至8 ℃，穩(wěn)定3 d后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。

1.2 水質(zhì)檢測(cè)

氨氮采用靛酚藍(lán)法測(cè)得[14]，氯離子和硫酸根離子分別用硫氰酸汞分光光度法[15]和鉻酸鋇光度法測(cè)得[16]。采集50 mL水樣，加入1 mL HNO3于-20 ℃冰箱中保存[17]，金屬離子由電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測(cè)得[18]。pH、鹽度及堿度分別由YSI pH100A、YSI EC300A及848 Titrino plus測(cè)得。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本文以日照地下水為空白對(duì)照組(C)，在日照地下水中添加不同濃度梯度的鉀離子(0、2、4、6、8 mg/L)和鎂離子(0、5、10 mg/L)，2種離子不同添加量采用完全正交組合設(shè)計(jì)，共15個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)平行。KxMy，x和y分別為鉀和鎂離子的添加量(mg/L)，每個(gè)處理中K+、Mg2+的添加量見(jiàn)表1。

挑選30粒健康的魚卵至直徑為12 cm的玻璃培養(yǎng)皿中，加入提前曝氣24 h以上的地下水200 mL。待魚卵孵化(破膜孵出)，記錄時(shí)間、孵化個(gè)數(shù)以及死亡個(gè)數(shù)，計(jì)算孵化率、孵化時(shí)間以及魚卵存活率。魚卵孵化后，剔除卵殼，將孵出的仔魚全部轉(zhuǎn)至對(duì)應(yīng)濃度的30孔板(4.2×2.8×4.5 cm3/孔)中繼續(xù)培養(yǎng)至開(kāi)口。每孔加入30 mL水。實(shí)驗(yàn)期間，每天虹吸式換水2次，每次換水量為100%(水吸出后立刻加入新鮮水體，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng))。整個(gè)實(shí)驗(yàn)在光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行(光照強(qiáng)度為0)，連續(xù)進(jìn)行7周。前4周，培養(yǎng)箱內(nèi)溫度為8 ℃，第5周，緩慢升至10 ℃(0.5 ℃/d)，第7周升至12 ℃(0.5 ℃/d)[19]。記錄死亡個(gè)數(shù)、畸形個(gè)數(shù)、開(kāi)口時(shí)間以及開(kāi)口個(gè)數(shù)，計(jì)算仔魚存活率、畸形率以及開(kāi)口率。

其中，魚卵破膜后，仔魚孵出，視為完成孵化。仔魚發(fā)生脊柱彎曲定義為畸形。開(kāi)口至仔魚開(kāi)始攝食并正常排泄。孵化時(shí)間是指從魚卵發(fā)育至仔魚孵出的時(shí)間。開(kāi)口時(shí)間為從魚卵發(fā)育至第一次排泄的時(shí)間。

魚卵存活率(%)=(N-M)/N×100；

(1)

仔魚存活率(%)=(Ni-Mi)/Ni×100；

(2)

畸形率(%)=D/Ni×100；

(3)

開(kāi)口率(%)=F/Ni×100。

(4)

其中：M為死亡魚卵數(shù)；N為發(fā)眼卵總數(shù)；Mi為死亡仔魚數(shù)；Ni為測(cè)定仔魚總數(shù)；D為畸形仔魚數(shù)；F為正常排泄仔魚數(shù)。

表1 各處理中K+、Mg2+的含量Table 1 the concentration of K+, Mg2+in different treatments

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)和Levene檢驗(yàn)方法分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的正態(tài)分布檢驗(yàn)、方差齊性檢驗(yàn)。若符合正態(tài)分布且方差齊，用雙因素方差分析進(jìn)行鉀和鎂對(duì)大西洋鮭死亡率、孵化率、孵化時(shí)間、畸形率、開(kāi)口率、開(kāi)口時(shí)間影響的顯著性分析。差異顯著時(shí)，再通過(guò)LSD檢驗(yàn)進(jìn)行組間多重比較分析。顯著性水平P= 0.05。統(tǒng)計(jì)分析由SPSS 19.0軟件實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)果

2.1 地下水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

地下水水質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表2，氨氮、Al、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb、Se及Zn含量都很低。pH、鹽度、堿度及硬度都符合鮭鱒魚養(yǎng)殖用水要求(見(jiàn)討論)。地下水中K+、Ca2+、Na+和Mg2+含量分別為(1.05±0.09)、(41.96±7.23)、(18.64±2.63)和(10.54±1.66)mg/L。

表2 日照地下水水質(zhì)Table 2 The water quality of underground water in Rizhao

2.2 大西洋鮭卵存活率、孵化率、孵化時(shí)間

對(duì)不同處理中大西洋鮭卵的存活率(見(jiàn)表3)比較發(fā)現(xiàn)，K+和 Mg2+同時(shí)添加時(shí)，在添加5 mg/L Mg2+條件下，隨K+濃度升高，存活率的變化趨勢(shì)同不添加Mg2+條件，K6M5組存活率最高，組間差異不顯著(P>0.05)；在添加10 mg/L Mg2+條件下，隨K+濃度升高，存活率的變化呈現(xiàn)逐漸降低趨勢(shì)(見(jiàn)表3)；在添加6～8 mg/L K+條件下，存活率均是添加5 mg/L Mg2+組的高于添加10 mg/L Mg2+組的；在添加2 mg/L K+情況下，剛好相反。分析結(jié)果顯示，K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭卵存活率的影響不存在顯著的交互作用(見(jiàn)表4，P>0.05)，但是K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭卵存活率的影響顯著。只添加K+的組中，大西洋鮭卵的存活率隨著K+濃度的升高呈現(xiàn)先上升后降低趨勢(shì)，K6組存活率最高；分析結(jié)果顯示，K+對(duì)大西洋鮭卵的存活率有顯著影響(見(jiàn)表4，P=0.024)。K+各組間差異分析見(jiàn)表5，添加8 mg/L K+與其他組間均有顯著差異，其余組間差異不顯著。只添加Mg2+的組魚卵存活率顯著高于對(duì)照組C(見(jiàn)表6，P<0.05)，添加5 mg/L Mg2+組存活率最高。添加5 和10 mg/L Mg2+組間差異不顯著(見(jiàn)表6，P> 0.05)。分析結(jié)果顯示Mg2+對(duì)孵化前大西洋鮭卵的存活率影響極其顯著(見(jiàn)表4，P=0.009)。

大西洋鮭卵的孵化率變化趨勢(shì)與存活率的相似(見(jiàn)表3)，孵化率較高的組分別是K6M0、K6M5、K2M10和M5組。添加10 mg/L Mg2+，孵化率隨K+濃度降低而升高；添加5 mg/L Mg2+或不添加，孵化率均在K+為6 mg/L時(shí)達(dá)到最大。但分析結(jié)果顯示，K+和Mg2+及其交互作用對(duì)孵化率影響均不顯著(見(jiàn)表4，P> 0.05)。

所有組大西洋鮭卵在4.86～6.23 d內(nèi)完成孵化，如表3，孵化時(shí)間無(wú)顯著差異，分析結(jié)果顯示，K+和Mg2+及其交互作用對(duì)孵化時(shí)間的影響均不顯著(見(jiàn)表4，P> 0.05)。

表3 不同處理大西洋鮭卵的存活率、孵化率、孵化時(shí)間Table 3 The survival rate, hatching rate and hatching time of S. salar eggs in different treatments

Note: ①Group;②Survival rate ofS.salaregg;③Hatching rate ofS.salaregg;④Hatching time ofS.salaregg

2.3 大西洋鮭仔魚存活率、開(kāi)口率、開(kāi)口時(shí)間

2.3.1 存活率 地下水中添加K+和Mg2+并不會(huì)對(duì)大西洋鮭仔魚存活率產(chǎn)生顯著影響(見(jiàn)圖1)，所有組中仔魚存活率均高于84%，雙因素方差分析結(jié)果顯示K+、Mg2+及其兩者交互作用對(duì)仔魚存活率的影響并不顯著(見(jiàn)表7，P>0.05)。

表4 K+、Mg2+對(duì)大西洋鮭卵的存活率、 孵化率、孵化時(shí)間影響的雙因素方差分析Table 4 Two-way ANOVA of the effect of K+ and Mg2+on the survival, hatching rate and hatching time of S. salar eggs

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極顯著P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

①Elements；②Survival rate ofS.salaregg；③Hatching rate ofS.salaregg；④Hatching time ofS.salaregg

表5 K+對(duì)大西洋鮭卵存活率影響的雙因素方差分析結(jié)果Table 5 Two-way ANOVA of the effect of K+on the survival rate of S. salar eggs

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極其顯P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;

**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

表6 Mg2+對(duì)大西洋鮭卵存活率影響的雙因素方差分析結(jié)果Table 6 Two-way ANOVA of the effect of Mg2+on the survival rate of S. salar eggs

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極其顯P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

圖1 不同處理下的大西洋鮭仔魚存活率Fig. 1 The survival rate of S. salar larvae in different treatments

元素①仔魚存活率②/%開(kāi)口率③/%開(kāi)口時(shí)間④/dK+0.6360.0890.737Mg2+0.5510.015*0.004**K+×Mg2+0.2240.026*0.346

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極其顯P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

①Elements；②Survival rate ofS.salarlarvae；③First feeding rate ofS.salarlarvae；④First feedingtime ofS.salarlarvae

2.3.2 開(kāi)口率 大西洋鮭仔魚的開(kāi)口率均大于60%(見(jiàn)圖2)，K+和Mg2+同時(shí)添加時(shí)，K2M5、K4M5和K6M5組的開(kāi)口率分別比K2M0、K4M0和K6M0組高出24.7%、11.0%和6.1%。K2M10、K4M10和K6M10組的開(kāi)口率分別比K2M0、K4M0和K6M0組高出19.5%、5.85%和3.9%。而K8M0組開(kāi)口率要略高于K8M5和K8M10組。可見(jiàn)，在K+濃度≤6 mg/L時(shí)，添加5～10 mg/L的Mg2+能提高大西洋鮭的開(kāi)口率。而在K+濃度為8 mg/L時(shí)，Mg2+的添加反而降低了大西洋鮭的開(kāi)口率，尤其是添加了10 mg/L Mg2+后，開(kāi)口率降至63%。經(jīng)分析，K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭仔魚開(kāi)口率的交互影響顯著(見(jiàn)表7，P<0.05)。

在考慮交互作用的基礎(chǔ)上，分析了K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭仔魚的開(kāi)口率的影響。K2M0、K4M0、K6M0和K8M0組的開(kāi)口率分別為67.9%、73.5%、89%和98%，開(kāi)口率隨K+濃度升高而升高，但與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)；另外，分別添加了5和10 mg/L Mg2+的K0M5、K0M10組的開(kāi)口率均高于對(duì)照組，雙因素方差分析結(jié)果顯示，Mg2+對(duì)大西洋鮭仔魚的開(kāi)口率影響顯著(見(jiàn)表7，P<0.05)，添加5 mg/L Mg2+能顯著提高大西洋鮭仔魚的開(kāi)口率(見(jiàn)表8，P<0.01)。

圖2 不同處理下的大西洋鮭仔魚開(kāi)口率Fig. 2 The first feeding rate of S. salar larvae in different treatments

Mg2+添加量Addition of Mg2+/mg·L-105 10 010.006 **0.4515 0.006 **10.034*10 0.4510.034*1

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極其顯P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

2.3.3 開(kāi)口時(shí)間 如圖3所示，大西洋鮭仔魚在50 d內(nèi)完成開(kāi)口，不添加Mg2+條件下，大西洋鮭的開(kāi)口時(shí)間隨K+濃度升高呈現(xiàn)縮短趨勢(shì)，但組間差異不顯著(P>0.05)；不添加K+條件下，大西洋鮭的開(kāi)口時(shí)間在5 mg/L Mg2+組最短，但與對(duì)照組差異不顯著；在添加相同濃度K+條件下，添加5 mg/L Mg2+組大西洋鮭仔魚的開(kāi)口時(shí)間要短于添加10 mg/L Mg2+組大西洋鮭仔魚的開(kāi)口時(shí)間。經(jīng)分析，Mg2+對(duì)大西洋鮭的開(kāi)口時(shí)間有顯著影響(見(jiàn)表7，P<0.05)。添加10 mg/L Mg2+與添加5 mg/L Mg2+組間差異極其顯著(見(jiàn)表9，P<0.05)，Mg2+和K+間的交互作用不顯著(見(jiàn)表7，P>0.05)。

圖3 不同處理下的大西洋鮭仔魚的開(kāi)口時(shí)間Fig. 3 The first feeding time of S. salar larvae in different treatments

Mg2+添加量Addition of Mg2+/mg·L-105 10 010.1100.0505 0.11010.001**10 0.0500.001**1

注：*表示組間差異顯著P<0.05；**表示組間差異極其顯著P<0.01。

Note:*represent significant differences between groupsP<0.05;**represent extremely significant differences between groupsP<0.01.

3 討論

3.1 地下水水質(zhì)分析

在陽(yáng)離子對(duì)水生生物影響的研究中，Mg2+、Ca2+和K+研究較多且對(duì)水生生物影響較重要。本文地下水中Ca2+含量為(41.96±7.23)mg/L，對(duì)于淡水中魚卵孵化，Ca2+并不缺乏。對(duì)于Mg2+，施兆鴻等[9]發(fā)現(xiàn)黑鯛受精卵能夠在缺鎂海水中發(fā)育到孵化階段，但不能孵出仔魚或孵出的仔魚會(huì)立即死亡。黑鯛育苗需要870～1 000 mg/L Mg2+。王廣軍等[10]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在 Ca2+含量不變的情況下，日本鰻鱺的孵化率隨著水中Mg2+含量的增加而升高。日本鰻鱺胚胎孵化需要990～1 300 mg/L Mg2+。黑鯛孵化鹽度為26，本文測(cè)得地下水鹽度為0.3～0.4，海水稀釋至同鹽度(0.4)時(shí)水中Mg2+含量為15.38 mg/L，因此，Mg2+可能對(duì)于大西洋鮭的孵化來(lái)說(shuō)偏低。Roy等[12]研究發(fā)現(xiàn)，水中K+濃度在5～40 mg/L范圍內(nèi)，南美白對(duì)蝦仔蝦的成活率、特定生長(zhǎng)率都隨K+濃度的升高而升高。還有研究指出[13]，在鹽度為34～35，Na+保持穩(wěn)定，水中K+濃度增加到538 mg/L時(shí)，鰻鱺受精卵的孵化率達(dá)到最高。本文測(cè)得地下水鹽度為0.3～0.4，孵化鰻鱺的海水稀釋至同鹽度(0.4)時(shí)水中K+含量6.15 mg/L，本文測(cè)得地下水中K+含量為(1.05±0.09)mg/L，可能對(duì)于大西洋鮭的孵化來(lái)說(shuō)偏低。

3.2 K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭魚卵的影響

已有研究表明水體中K+和Mg2+的含量能影響水生生物的孵化和幼苗的存活[9-10,13]。王樹(shù)海等[11]研究發(fā)現(xiàn)日本對(duì)蝦蝦苗成活率隨著K+添加量的上升而上升。Roy等[12]研究指出南美白對(duì)蝦養(yǎng)殖水體中添加5、10、20和40 mg/L K+時(shí)，存活率呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。相似的是，本實(shí)驗(yàn)中大西洋鮭孵化前魚卵的存活率也是隨K+添加量逐漸增加至6 mg/L時(shí)呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。不同的是本研究中K+添加至8 mg/L時(shí)魚卵存活率降低。王樹(shù)海等[11]和Roy等[12]研究中養(yǎng)殖水體中K+濃度最高組均接近于海水稀釋至同鹽度時(shí)水中K+含量，而本文實(shí)驗(yàn)用水鹽度為0.3～0.4，添加8 mg/L K+后，K+含量遠(yuǎn)超過(guò)了海水(鹽度35)稀釋至同鹽度時(shí)水中K+含量(4.34 mg/L)，可能對(duì)魚卵的存活產(chǎn)生脅迫。朱文歡指出，當(dāng)草魚幼魚攝入過(guò)多的K+時(shí)，會(huì)導(dǎo)致魚鰓上Na-K-ATPase酶活性會(huì)受到抑制[22]。魚類早期發(fā)育中，Na-K-ATPase酶存在于體表和卵黃囊膜上的氯細(xì)胞中進(jìn)行滲透壓及酸鉀平衡調(diào)節(jié)[23]。K+過(guò)高可能會(huì)導(dǎo)致降低魚卵的Na-K-ATPase酶的活性，進(jìn)而失去調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓能力，導(dǎo)致死亡。另外，魚類攝入K+過(guò)高時(shí)會(huì)增加機(jī)體新陳代謝的負(fù)擔(dān)從而導(dǎo)致肝細(xì)胞的受損[22]。因此，高濃度的K+也可能破壞了機(jī)體新陳代謝平衡，導(dǎo)致大西洋鮭魚卵的死亡，大西洋鮭魚卵孵化水體中K+含量不能超過(guò)9 mg/L。

Mg2+作為魚類生長(zhǎng)發(fā)育的必需元素，對(duì)水生生物幼苗的存活有重要影響。本文中添加5 mg/L Mg2+能顯著提高大西洋鮭卵存活率。而Calta等[24]研究也得出水體中Mg2+含量從0.05 mg/L增加至0.2和2 mg/L，鏡鯉受精卵的存活率升高84%。Mg2+含量低于556.67 mg/L時(shí)，花鱸受精仔魚的生存活力會(huì)降低[26]。有研究表明，鎂與魚類的滲透壓調(diào)節(jié)、抗應(yīng)激能力和免疫功能等息息相關(guān)[25]。缺鎂會(huì)降低大西洋鮭鰓Na-K-ATPase酶活性，過(guò)氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶的活性降低。El-Mowafi等指出，飼料中添加鎂能明顯提高大西洋鮭的血清溶菌酶含量和自發(fā)免疫溶血活性，提高免疫力[27]。因此，為了保證大西洋鮭卵的存活率，養(yǎng)殖水體中Mg2+含量要添加至15.54 mg/L。

另外，K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭卵死亡率交互作用雖不顯著，但是同時(shí)添加2種離子，會(huì)對(duì)魚卵的存活產(chǎn)生不利影響，例如，本研究中同時(shí)添加了8 mg/L K+和10 mg/L Mg2+的組大西洋鮭卵死亡率最高。因此，通過(guò)添加K+和Mg2+含量提高魚卵存活率時(shí)，要考慮到離子總含量對(duì)其影響。

對(duì)于魚卵的孵化，王倩等[13]研究指出K+濃度為538 mg/L時(shí)，鰻鱺孵化率最高，超過(guò)或低于此濃度均會(huì)降低鰻鱺的孵化率。對(duì)于Mg2+，孫少起等[20]研究表明，水體中Mg2+濃度為25、100、200、300和400 mg/L時(shí)，鯽魚孵化率在Mg2+為100 mg/L時(shí)最高。但本研究中添加K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭卵孵化率的影響并不顯著，可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)短或是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前魚卵已具備孵化條件等原因。

3.3 K+和Mg2+對(duì)大西洋鮭仔魚開(kāi)口的影響

鮭科魚類哲羅魚與大麻哈魚在發(fā)育至開(kāi)口階段之前，消化道尚未充分發(fā)育，通過(guò)內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)方式從卵黃囊中吸收營(yíng)養(yǎng)(蛋白質(zhì)、脂肪等)[28-30]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加5 mg/L Mg2+能加快大西洋鮭卵對(duì)卵黃的吸收，顯著縮短發(fā)育至開(kāi)口階段的時(shí)間，并且提高了開(kāi)口率。Mg2+可能在魚卵吸收卵黃囊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。關(guān)海紅等[28]研究了4種魚類的卵黃吸收方式，認(rèn)為肝臟參與了卵黃物質(zhì)的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)。而Mg2+能夠通過(guò)增強(qiáng)肝胰臟組織中蘋果酸脫氫酶活性，降低脂蛋白酯酶活性，促進(jìn)草魚肝胰臟的脂肪合成能力，此外Mg2+還可能通過(guò)JAK-STAT和AMPK信號(hào)通路調(diào)控魚類脂肪合成和分解代謝[31-32]。

另外，大量研究表明[28]，Mg2+可能通過(guò)影響細(xì)胞膜的通透性、細(xì)胞內(nèi)外滲透壓、Na+/ K+-ATP 酶的活性以及其他離子的轉(zhuǎn)運(yùn)載體，間接地對(duì)魚體滲透壓調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。大西洋鮭魚卵發(fā)育至開(kāi)口階段，主要由通過(guò)體表和卵黃囊膜中的氯細(xì)胞進(jìn)行調(diào)節(jié)[23]。因此，Mg2+對(duì)魚卵卵黃吸收的影響是否與滲透調(diào)節(jié)過(guò)程直接相關(guān)，還需進(jìn)一步深入研究。

本文中K+對(duì)大西洋鮭仔魚開(kāi)口率和開(kāi)口時(shí)間的影響并不顯著，但對(duì)于開(kāi)口率，K+和Mg2+存在顯著的交互作用。K+也是魚類生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的必需元素，參與維持機(jī)體內(nèi)滲透壓和酸堿平衡、控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞和水代謝[33]、影響Na+/K+-ATP酶活性[34]。因此，K+和Mg2+在某些生命活動(dòng)中發(fā)揮著同樣重要的功能，2種離子濃度總和太高會(huì)影響魚類的孵化和開(kāi)口。

4 結(jié)語(yǔ)

K+添加量超過(guò)8 mg/L，可能會(huì)降低魚卵的Na-K-ATPase酶的活性，失去調(diào)節(jié)體內(nèi)滲透壓能力，而且還會(huì)破壞了機(jī)體新陳代謝平衡，從而導(dǎo)致死亡率升高。Mg2+對(duì)大西洋鮭的早期發(fā)育存在顯著影響。在大西洋鮭魚卵階段，添加5～10 mg/L Mg2+能顯著提高大西洋鮭卵的存活率；在大西洋鮭仔魚階段，Mg2+可能參與了卵黃吸收過(guò)程以及滲透調(diào)節(jié)，其對(duì)大西洋鮭仔魚的開(kāi)口時(shí)間和開(kāi)口率均有顯著影響。因此，日照地下水中Mg2+含量偏低，不利于大西洋鮭卵的孵化，Mg2+添加至15.54 mg/L比較有利于大西洋鮭卵的發(fā)育。K+與Mg2+存在顯著的交互作用，K+應(yīng)適量添加，不宜超過(guò)8 mg/L。