養(yǎng)殖水溫對金錢魚幼魚耗氧率、排氨率和窒息點的影響

蔣 飛，徐嘉波，施永海

(1 上海市水產研究所，上海200433；2 上海市水產技術推廣站，上海200433)

金錢魚(Scatophagusargus)又名金鼓魚，隸屬鱸形目(Perciformes)金錢魚科(Scatophagidae)金錢魚屬(Scatophagus)[1-3]。金錢魚生活在江河入?？诘南痰粎R處，屬于河口性魚類，原產于印度尼西亞、泰國、菲律賓等地，具有廣溫廣鹽性，在海水、咸淡水或淡水中均可生長發(fā)育[4-5]。金錢魚體扁呈圓盤形，體色絢麗多彩，肉質鮮美，兼有觀賞和食用的雙重價值，已成為近年來我國南方沿海地區(qū)人工養(yǎng)殖的新品種。近年來，關于金錢魚人工繁殖和養(yǎng)殖技術已取得重大突破，對其人工繁殖[6]、胚胎發(fā)育觀察[7]以及生態(tài)混養(yǎng)[8]等已有研究報道。呼吸和代謝是魚類新陳代謝的基本生理活動，不僅能反應魚類的新陳代謝規(guī)律，也能反應環(huán)境因子(溫度、鹽度和pH等)對魚類生理活動的影響。溫度是影響魚類耗氧率和排氨率的重要環(huán)境因子。目前溫度對魚類的耗氧率和排氨率的研究報道很多，如邱成功等[9]測定了不同溫度對褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus)幼魚耗氧率和排氨率的影響，閆茂倉等[10]研究了水溫對條石鯛(Oplegnathusfasciatus)幼魚呼吸和排泄的影響，唐道軍等[11]揭示了不同溫度條件下黑鱾(Girellamelanichthys)幼魚的代謝和排泄特征等。金錢魚的養(yǎng)殖主要以我國南方沿海地區(qū)為主，近年來，池塘低鹽度養(yǎng)殖金錢魚也獲得成功，本課題組已經研究了不同鹽度對金錢魚幼魚耗氧率和排氨率的影響，結果顯示金錢魚幼魚的最佳培育鹽度為5[12]。但目前有關溫度對金錢魚幼魚能量代謝的影響研究尚未見相關報道。因此，本試驗以金錢魚幼魚為研究對象，研究溫度對金錢魚幼魚耗氧率、排氨率和窒息點的影響，旨在探討不同溫度條件下金錢魚幼魚的呼吸和排泄特征，為其生理學研究提供基礎資料，并為金錢魚苗種運輸和養(yǎng)殖生產提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試魚為上海市水產研究所奉賢科研基地自繁金錢魚幼魚。挑選健康無病、規(guī)格整齊、體質量為(8.84±0.32) g/尾的個體125尾，根據(jù)試驗設計進行分組后暫養(yǎng)于150 L的圓缸中。試驗用水鹽度為5，由當?shù)刈匀缓Ｋ?鹽度8～10)和當?shù)睾铀{配而成。

1.2 試驗設計

金錢魚養(yǎng)殖水溫一般在15～35 ℃，因此本試驗設置15，20，25，30，35 ℃共5個溫度組，每組設3個重復，每個重復4尾金錢魚幼魚。在試驗開始前，將水溫通過水浴的方式以每天1 ℃的速度升高至5個試驗溫度，并在試驗溫度下暫養(yǎng)1周，每天投喂飼料，正式試驗開始前停飼24 h。試驗在3 L的三角錐形瓶中進行。

1.3 指標測算方法

1.3.1 耗氧率和排氨率 每個溫度組設3個重復，并以1個空白無魚瓶為對照。試驗采用靜水封閉式的方法，根據(jù)水溫將三角錐形瓶密封時間控制在18～60 min，以保證試驗結束時三角錐形瓶中的溶解氧飽和度在50%以上。試驗結束后，測定試驗瓶中水樣的溶解氧和氨氮含量，其中溶解氧含量測定采用數(shù)字溶氧儀(YSI-58，美國)，氨氮含量測定采用苯酚-次氯酸鹽法。用濾紙吸干魚體表面水分后稱其體質量(精確至0.01 g)。

金錢魚幼魚耗氧率(RO)和排氨率(RN)計算公式如下：

RO=(CO1-CO2)·V/(t·m)；

RN=(CN2-CN1)·V/(t·m)。

式中：RO為耗氧率(mg/(g·h))，CO1表示試驗開始前和結束后試驗瓶內的溶解氧差值(mg/L)，CO2表示試驗開始前和結束后對照瓶內的溶解氧差值(mg/L)，V表示呼吸瓶內水體積(L)，t表示測試持續(xù)時間(h)，RN為排氨率(μg/(g·h))，CN1和CN2分別為試驗開始和結束時水樣的氨氮質量濃度(μg/L)，m表示每個瓶中幼魚的體質量(g/尾)。

1.3.2 代謝率和排泄率 代謝率和排泄率按下式計算：

RM=kO·RO；

RE=kN·RN。

式中：RM為代謝率(J/(g·h))，kO為氧卡系數(shù)(13.56 J/mg)，RE為排泄率(J/(g·h))，kN為氨卡系數(shù)(24.83×10-3J/μg)。

1.3.3 氧氮比和溫度系數(shù)(Q10值) 氧氮比和溫度系數(shù)(Q10值)按下式計算：

氧氮比(O∶N)=(RO/16)/(RN/14)；
呼吸Q10=(RM2/RM1)10/(T2-T1)；
排泄Q10=(RE2/RE1)10/(T2-T1)。

式中：RM1、RM2分別是溫度T1和T2時的代謝率，RE1、RE2分別是溫度T1和T2時的排泄率。

1.3.4 窒息點和窒息時間 每個溫度組設3個重復，密封試驗瓶后，觀察瓶中金錢魚幼魚的活動和呼吸情況，直到半數(shù)幼魚死亡(魚體失去平衡，沉于瓶底，鰓不動)時，立刻記錄窒息時間，并迅速測定瓶中水樣對應的溶解氧含量(即窒息點)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用“平均值±標準差”表示，采用SPSS 23進行數(shù)據(jù)處理，利用單因素(One-Way ANOVA)方差分析和Duncan多重比較進行統(tǒng)計分析，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 養(yǎng)殖水溫對金錢魚幼魚耗氧率和排氨率的影響

金錢魚幼魚在養(yǎng)殖水溫15～35 ℃時的耗氧率和排氨率變化見圖1。由圖1可見，耗氧率和排氨率隨養(yǎng)殖水溫的升高均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，且均在30 ℃時達到峰值，分別為0.46 mg/(g·h) 和3.81 μg/(g·h)。金錢魚幼魚在30 ℃時的耗氧率顯著高于其余4個溫度組(P<0.05)，20，25和35 ℃組間的耗氧率均無顯著性差異(P>0.05)，分別為0.27，0.30和0.21 mg/(g·h)，但均顯著高于15 ℃組的耗氧率0.11 mg/(g·h)(P<0.05)。25和30 ℃組的排氨率分別為3.64和 3.81 μg/(g·h)，二者間無顯著性差異(P>0.05)，但均顯著高于其余3個溫度組(P<0.05)；15和35 ℃組的排氨率分別為1.07和0.74 μg/(g·h)，二者無顯著性差異(P>0.05)，但均顯著低于其余3個溫度組(P<0.05)。

不同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。下同Different letters mean significant difference between groups (P<0.05). The same below圖1 不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚的耗氧率和排氨率Fig.1 Oxygen consumption rate and ammonia excretion rates of juvenile Scatophagus argus under different temperatures

2.2 養(yǎng)殖水溫對金錢魚幼魚代謝率和排泄率的影響

如圖2所示，15 ℃組金錢魚幼魚的代謝率最低，為1.47 J/(g·h)；隨著養(yǎng)殖水溫的上升，代謝率不斷升高，至30 ℃時代謝率達到最高6.29 J/(g·h)，顯著高于其余溫度組(P<0.05)；35 ℃組的代謝率顯著降低為2.84 J/(g·h)，與20 ℃組的代謝率3.64 J/(g·h)和25 ℃組的代謝率4.02 J/(g·h)均無顯著性差異(P>0.05)，但均顯著高于15 ℃組(P<0.05)。在養(yǎng)殖水溫為15～35 ℃時，金錢魚幼魚排泄率隨養(yǎng)殖水溫的升高呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，變化于0.02～0.09 J/(g·h)，最低值和最高值分別在35 ℃和30 ℃出現(xiàn)。在25和30 ℃時，金錢魚幼魚的排泄率無顯著性差異(P>0.05)，但均顯著高于其余各溫度組(P<0.05)；在20 ℃時，金錢魚幼魚的排泄率(0.06 J/(g·h))顯著高于15和35 ℃組(P<0.05)。

圖2 不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚的代謝率和排泄率Fig.2 Metabolic rate and excretion rate of juvenile Scatophagus argus under different temperatures

2.3 養(yǎng)殖水溫對金錢魚幼魚氧氮比和Q10值的影響

如圖3所示，15，20，25和30 ℃組金錢魚幼魚的氧氮比無顯著性差異(P>0.05)，分別為88.50，91.86，71.76和107.18，均顯著低于35 ℃組的261.04(P<0.05)。

圖3 不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚的氧氮比Fig.3 O∶N ratio of juvenile Scatophagus argus under different temperatures

鄰近溫度組間金錢魚幼魚呼吸和排泄的溫度系數(shù)(Q10值)見表1。由表1可以看出，15～20 ℃時，金錢魚幼魚呼吸和排泄的Q10值均最大，分別為6.13和5.79；30～35 ℃時，金錢魚幼魚呼吸和排泄的Q10值均最小，分別為0.20和0.04。各鄰近溫度組間的呼吸和排泄的Q10均值分別為2.50及2.23。

表1 不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚呼吸和排泄的溫度系數(shù)(Q10值)Table 1 Temperature coefficient ( Q10 values) of respiration and excretion of juvenile Scatophagus argus under different temperatures

2.4 養(yǎng)殖水溫對金錢魚幼魚窒息點及窒息時間的影響

不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚的窒息點和窒息時間結果見圖4。

圖4 不同養(yǎng)殖水溫下金錢魚幼魚的窒息點和窒息時間Fig.4 Suffocation point and suffocate time of juvenile Scatophagus argus under different temperatures

如圖4所示，在養(yǎng)殖水溫為15～35 ℃時，金錢魚幼魚的窒息點與養(yǎng)殖水溫呈正相關，兩者關系符合一元一次方程：y=0.254x+0.418(R2=0.992，P<0.05，y為窒息點，x為水溫)；在養(yǎng)殖水溫為15 ℃時，金錢魚幼魚的窒息點最低，為0.70 mg/L；35 ℃時達到最高，為1.68 mg/L。在養(yǎng)殖水溫為15～35 ℃時，水溫越低，金錢魚幼魚的窒息時間越長，兩者呈負相關，其關系式為：y=-61.1x+394.3(R2=0.974，y為窒息時間，x為水溫)。

3 討 論

3.1 養(yǎng)殖水溫對魚類耗氧率和排氨率的影響

魚類是變溫動物，養(yǎng)殖水溫對其生長發(fā)育和新陳代謝至關重要，是影響魚類呼吸和排泄的重要環(huán)境因素[13-16]。在適溫范圍內，水溫越高，魚體內各種酶的活性也相應提高，基礎代謝速率加快，耗氧率和排氨率也隨之升高。魚體的生理代謝水平越高，耗氧率和排氨率也會隨著溫度的升高而增加[17-18]，魚體細胞酶的活性增強，新陳代謝加快，氧的消耗增加，代謝產物增多[19]。而當水溫超出適溫范圍時，會引起魚類生理功能紊亂，其耗氧率和排氨率便會出現(xiàn)下降趨勢[20-22]。本研究結果表明，在水溫15～30 ℃時，金錢魚幼魚的耗氧率和排氨率隨著水溫升高而升高，說明15～30 ℃在金錢魚幼魚生長的適溫范圍內；而在30～35 ℃時，隨著水溫的上升，金錢魚幼魚的耗氧率和排氨率均呈現(xiàn)下降趨勢，這說明35 ℃可能已經超出金錢魚幼魚生長的適溫范圍，該現(xiàn)象與前人對史氏鱘(Acipenserschrenckii)[23]、黑鰭棘鯛(Acanthopagrusschlegeli)[24]、條石鯛(Oplegnathusfasciatus)[25]、卵形鯧鲹(Trachinotusovatus)[26]、鯔(Mugilcephalus)[26]和花鱸(Lateolabraxjaponicus)[27]等的研究結果一致。

本研究在水溫25 ℃、鹽度5條件下，金錢魚幼魚((8.84±0.32) g/尾)的排氨率為3.64 μg/(g·h)，顯著低于本課題組之前的研究結果：水溫24 ℃、鹽度5條件下，金錢魚幼魚(9.0 g/尾左右)的排氨率為0.06 mg/(g·h)[12]。這可能是由于供試魚的來源不同，本研究中的金錢魚幼魚是人工繁殖飼養(yǎng)的，本課題組之前研究所選的是從珠江天然水域捕撈的野生金錢魚仔魚飼養(yǎng)為幼魚，人工繁殖飼養(yǎng)的金錢魚幼魚可能與野生馴化的金錢魚幼魚在代謝水平上存在差異，這也是導致氧氮比結果存在差異的原因。

3.2 養(yǎng)殖水溫對魚類氧氮比和溫度系數(shù)的影響

蛋白質、脂肪和碳水化合物是魚類有機體的三大能源物質，氧氮比是反映其提供魚類能量比率的重要生理指標[28]。當有機體以蛋白質為氧化基質供能時，氧氮比為7.0～9.3[29]；Ikeda[30]認為，以蛋白質和脂肪供能時氧氮比約為24；氧氮比隨著碳水化合物和脂肪被利用比例的增高而逐漸增大，直至氧氮比無窮大，說明完全由碳水化合物或脂肪供能[31]。閆茂倉等[32]、黃建盛等[15]證實了鮸魚(Miichthysmiiuy)和斜帶石斑魚(Epinepheluscoioides)也基本符合同樣的規(guī)律，不同溫度下鮸魚和斜帶石斑魚幼魚的平均氧氮比分別為21.86和25.90，說明鮸魚和斜帶石斑魚幼魚的能量主要來源于蛋白質和脂肪。本研究中，金錢魚幼魚在15～35 ℃的氧氮比為71.76～261.04，顯著高于鮸魚和斜帶石斑魚幼魚，表明15～35 ℃時金錢魚幼魚供能物質主要以碳水化合物和脂肪為主，蛋白質則被優(yōu)先保存用于生長所需，這與邱成功等[9]、陳宣雄等[25]的研究結果一致；在15～30 ℃時各溫度組間的氧氮比無顯著性差異(P>0.05)，說明15～30 ℃時金錢魚幼魚的能源物質比例基本一致。

溫度系數(shù)Q10是分析水溫對魚類代謝影響的重要指標之一，反映了魚類體內代謝速率與水溫的相關性。通常認為Q10值越大，魚類生理活動受水溫變化的影響程度就越大[33]。在魚類的耐受溫度范圍內，當魚類恢復或接近其在一定溫度變化范圍的代謝調節(jié)點時，魚類能保持良好的體內穩(wěn)態(tài)，此時Q10會降低[34]。本研究中，排泄Q10值隨著水溫的升高而降低，說明水溫對金錢魚幼魚代謝的影響降低，這與劉偉成等[35]對美國紅魚(Sciaenopsocellatus)的研究結果類似。當水溫由15 ℃升高至20 ℃時，金錢魚幼魚的呼吸Q10值已達6.13，說明其代謝率受水溫變化的影響程度大；當水溫由30 ℃升至35 ℃時，金錢魚幼魚的呼吸Q10值降至最低0.20，小于1，則說明此時代謝水平出現(xiàn)下降，水溫已經接近其生存上限，金錢魚幼魚對水溫變化的敏感度也下降，這與陳宣雄等[25]對條石鯛(Oplegnathusfasciatus)的研究結果一致。在本研究金錢魚幼魚的適溫范圍內，20～25 ℃的呼吸Q10值為1.22，25～30 ℃的排泄Q10值為1.10，說明20～30 ℃時金錢魚幼魚能減少代謝耗能，將更多的能量用于生長，這與黃建盛等[15]和劉建忠等[19]對斜帶石斑魚(Epinepheluscoioides)、河川沙塘鱧(Odontobutispotamophila)的研究結果一致，因此20～30 ℃為金錢魚幼魚的最適溫度。

3.3 養(yǎng)殖水溫對魚類窒息點的影響

魚類的窒息點能夠反映魚類對低氧的耐受性和對環(huán)境的適應能力，主要與魚種類、生活習性、發(fā)育階段以及呼吸器官的發(fā)達程度等有關[36-37]。研究魚類的窒息點，可以獲得魚類在各種環(huán)境條件下對低氧耐受能力的重要參數(shù)，對其養(yǎng)殖生產及苗種運輸有重要的指導意義[38]。本研究發(fā)現(xiàn)，在15～35 ℃時，金錢魚幼魚窒息時間隨著水溫的升高而縮短，相反，窒息點隨著水溫的上升而升高，這與星洲紅魚(Red tilapia)[37]、梭鱸(Sanderlucioperca)[13]等幼魚窒息點的變化規(guī)律一致。因此在金錢魚幼魚培育過程中，尤其是高溫季節(jié)，要密切關注水中溶解氧情況，同時在其運輸過程中需要適當降低運輸水溫，保證水體溶解氧含量，避免因缺氧造成損失。

4 結 論

在鹽度5條件下，金錢魚幼魚主要由碳水化合物和脂肪提供能量，15～30 ℃為金錢魚幼魚養(yǎng)殖適宜水溫，最適水溫為20～30 ℃；在15～35 ℃內，金錢魚幼魚窒息時間隨著水溫的升高而降低，所以在金錢魚幼魚運輸過程中要適當降低運輸水溫，保證溶解氧充足。