流速對吉富羅非魚幼魚行為和消化酶的影響

趙璐琪　宋波瀾

摘要：在不同流速條件下觀測了吉富羅非魚行為學和消化酶指標，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著流速的增大，羅非魚的呼吸頻率和擺尾頻率顯著增加，隨著作用時間的延長，兩種指標保持相對穩(wěn)定。同一時間內(nèi)不同流速下7 d和30 d取樣的羅非魚的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶隨著流速的增加而增加，1 d取樣的酶活力變化不大。同一流速下，隨著水流作用時間的延長，三種消化酶呈增加趨勢。說明水流能增加魚體的運動能力，而長時間的水流作用能增加魚類三種消化酶的活力，促進消化和吸收。

關鍵詞：流速；行為指標；消化酶；吉富羅非魚

羅非魚系熱帶魚類，具有繁殖力強、易養(yǎng)殖、群體產(chǎn)量高等一系列優(yōu)點，適合在各種水體中生長。吉富羅非魚是運用遺傳學技術和DNA雜交技術培育出來的優(yōu)質(zhì)品種，具有抗寒能力強、生長速度快、雄性比例高、抗病能力強等優(yōu)點[1]。

魚類消化酶研究是國內(nèi)外魚類消化生理的研究重點，同時也是研制配合飼料的理論依據(jù)。消化酶活性的提高，可以促進魚類對各種營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，促進魚類的生長發(fā)育，所以國內(nèi)外大量研究者都對其進行了深入和全面的研究和報道[2-5]。消化酶活性受外界不同環(huán)境因子如：餌料、溫度、pH值、鹽度和重金屬離子影響很大。水流作為魚類生活環(huán)境其中一個極為重要的生態(tài)因子，可以刺激其各種感覺，產(chǎn)生相應的反應機制[6-10]。目前，吉富羅非魚的工廠化流水養(yǎng)殖的規(guī)模已經(jīng)很龐大，形成了一套完備可靠的養(yǎng)殖方法和流程。但是關于水流對魚類消化酶的影響，國內(nèi)外研究不多。本研究在實驗室條件下觀測流速對吉富羅非魚的行為指標和消化能力的影響，旨在為魚類飼料的研制和流水健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1實驗材料

實驗于2016年3-9月在河北農(nóng)業(yè)大學渤海校區(qū)魚類生理學實驗室進行。實驗魚來自河北省滄州中捷羅非魚國家良種場，數(shù)量600尾，平均體重95±4.3 g，平均體長 15.1±0.21 cm，健康、無明顯損傷。實驗開始之前在室內(nèi)暫養(yǎng)7 d以上。投試前24 h不再投喂飼料，實驗期間通過充氣泵保持足夠的DO（≥6.5 mg/L），pH穩(wěn)定（7.11～7.32），相對恒定的水溫（21.0±1.0 ℃ ）。馴化期間每天于早晨8：00和晚上18：00飽足投喂兩次羅非魚膨化配合飼料（唐山三福飼料有限公司，蛋白質(zhì)≥33，纖維≤8，脂≥5，水分≤13，鈣0.5～1.5，總磷≥1，賴氨酸≥1.6，灰分比≤14），暫養(yǎng)水溫為24士0.5 ℃，溶解氧大于6 mg/L，光照為室內(nèi)自然光。

1.2實驗方法

采用自行設計的環(huán)形水槽（9個，內(nèi)徑110 cm、外徑150 cm），每水槽內(nèi)對稱裝上兩個可調(diào)速的潛水泵，各連接一個噴水頭于環(huán)形通道左右兩側(cè)，噴水方向相反而在環(huán)形水槽中形成一個環(huán)流通道，實驗魚放在其中。設定兩種流速組（0.15 m/s，0.30m/s）換算成體長/秒（1 BL/S，2 BL/S）和靜水對照組。流速測定采用澳大利亞Unidata M6526c型流速水位計。每個流速條件設3個平行組，每組放置9尾魚。水源為曝氣后的自來水，每天換水1/3。實驗過程中，每日早晨8：00和晚上18：00投喂相同飼料至實驗羅非魚飽食，1 h后撈出剩餌，于投喂時間前后各停止水泵0.5 h。實驗周期設為30 d，分別于流速處理開始當天水流作用1 h后取樣（1 d），實驗后7 d和實驗結(jié)束（30 d）上午投喂之前取樣，每平行組隨機取2尾。實驗其他條件如暫養(yǎng)階段。

1.3測定指標及方法

1.3.1行為生理指標用攝像機在取樣前定點定時記錄 10 min內(nèi)羅非魚的鰓張合次數(shù)和擺尾次數(shù)，即可計算呼吸率RF和擺尾率TBF。計算公式如下：

RF（Hz）=RRT/t

TBF（Hz）=TBT/t

RRT是羅非幼魚在實驗期間的鰓張合次數(shù)，t為觀察時間（min）。

TBT是羅非幼魚在實驗期間的擺尾次數(shù)，t為觀察時間（min）。

1.3.2消化酶指標的測定所選吉富羅非魚消化器官的消化酶指標為腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶三種。取樣解剖取出魚腸道組織，-20 ℃保存。稱取0.5 g組織，放入20 ml的研磨器中，加4 ℃蒸餾水5 ml研磨，制成10%的勻漿。然后3 000 r/min離心10～15 min，取上清液于測定管。消化酶活力選用南京建成生物工程公司的三種消化酶試劑盒測定。蛋白質(zhì)含量的測定采用考馬斯亮藍法。

1.4數(shù)據(jù)處理

本實驗數(shù)據(jù)先采用EXCEL進行常規(guī)分析與計算，后用SPSS13.0進行統(tǒng)計分析。實驗數(shù)據(jù)用平均值±標準差（mean±SD）的方式來表示，各實驗組數(shù)據(jù)之間的不同區(qū)別采用單因素方差分析（ONE-WAY ANOVA ）。

2結(jié)果與分析

2.1流速對羅非魚行為指標的影響

不同時間不同流速下羅非魚行為指標的變化見表1。同一時間內(nèi)，1 d、7 d和30 d，呼吸頻率和擺尾頻率隨著水流的加快而升高，差異性顯著（P<005）。同一流速下，羅非魚擺尾頻率和呼吸頻率隨著時間的增加而增加，差異性不顯著（P>0.05）。

2.2流速對羅非魚消化酶活性的影響

不同時間不同流速下羅非魚蛋白酶活性的變化見表2。同一時間內(nèi)，1 d差異性不顯著（P>005），7 d和30 d均差異性顯著（P<0.05），都是隨著流速的增加而升高。2 BL/S 組達到最大值235.6和288.2 U/mgpro。同一流速下，靜水組隨著時間的增加變化不大，其他兩組對照組均隨著時間的增加而升高，差異性顯著（P<0.05），并且30 d取樣組最高。同一時間內(nèi)，1 d的淀粉酶活性變化不大，7 d取樣，1 BL/S和2 BL/S組差異不顯著，但均顯著高于靜水組。30 d的淀粉酶活性均隨著流速的增加而增多，差異性顯著（P>0.05），2 BL/S 組達到最大值4.61 U/mgpro。同一流速下，靜水組和兩組對照組隨著時間的推移而升高，差異性顯著（P<0.05），且30 d取樣組最大。同一時間內(nèi)，1 d的脂肪酶隨著流速的增加先上升后下降，但差異性不顯著（P>0.05），7 d、30 d的脂肪酶均隨著流速的增加而增多，差異性顯著（P<0.05）。同一流速下，靜水組各時間段差異不顯著（P>0.05），兩組對照組隨著時間的推移而升高，差異性顯著（P<0.05）。最大值7.5 U/mgpro同樣出現(xiàn)在30 d 2 BL/S 組。

3討論

3.1流速對羅非魚行為指標的影響

在傳統(tǒng)生態(tài)學教科書中，一般認為水流是阻礙因子，阻礙了魚類代謝系統(tǒng)對溫度、攝食等其他環(huán)境因子變化的充分反應[7]。但也有研究者有不同意見[8-9]。羅非魚終生生活在水里，用鰓呼吸用鰭游泳，因此，用呼吸頻率和擺尾頻率最能直接反映出魚類等水生動物的行為能力[6，10]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著流速的增大，羅非魚應激反應比較活躍，其呼吸頻率和擺尾頻率隨之增大，這是魚類行為的應激反應；羅非魚的呼吸頻率和擺尾頻率隨著流速的增加而增加，流速與羅非魚的呼吸頻率和擺尾頻率呈現(xiàn)正相關的關系。這和李丹等人對雜交鱘的實驗結(jié)果類似[6]。隨著時間的延長，羅非魚活力變化不大，呼吸頻率和擺尾率沒有明顯變化。這可能是由于長時間的馴化，魚體適應了該流速的生活，維持了正常的生理生態(tài)過程。

3.2流速對羅非魚消化酶活性的影響

了解消化酶特性的生物學規(guī)律對于養(yǎng)殖飼料研制具有重要的意義[11]，并且對不同水流下的投喂也有一定的研究價值。消化酶活性的高低，直接影響魚類對餌料的消化吸收，最終影響其生長發(fā)育。本研究發(fā)現(xiàn)在第1 d隨著流速的增大，蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力變化不明顯，但是從7 d開始到30 d，隨水流作用時間的延長，蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力有了顯著提高，均在30 d，2倍體長每秒條件下達到最高值，說明在長時間的水流作用下，魚類行為學指標極大提高，運動能力加強，長時間維持一個高水平的運動必將消耗極多的能量[12]，需要大量消化食物來補充，因此蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力迅速升高。German發(fā)現(xiàn)在0.5、1、1.5 BL/s三種流速下加州大比目魚10周養(yǎng)殖后特定生長率在低流速下顯著高于高流速和靜水組[8]。說明中等流速是最適生長的流速。黃寧宇等通過對水流鍛煉西伯利亞鱘魚3個月實驗后則發(fā)現(xiàn)流速和鱘魚生長效率之間存在顯著正相關[9]。綜合分析以上實驗數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論，水流對魚類是一種刺激活動，增加魚體的運動能力，從而改變了魚類生理活動，但是這種影響是相對滯后的，開始時酶活力變化不大；隨著時間的延長魚體對水流達到一種新的適應，為了維持高水平運動能量供應，消化能力顯著增加，因此消化酶活力進一步提高，并維持一個相當高的水平。