4種剝離方式對光棘球海膽剝離效果的研究

劉春廷，馮艷微，姜 緒，劉相全

(1.上海海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，上海201306；2.山東省海洋資源與環(huán)境研究院 山東省海洋生態(tài)修復(fù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 煙臺(tái) 264006)

光棘球海膽(Strongylocentrotusnudus)又稱大連紫海膽，屬棘皮動(dòng)物門、游在亞門、海膽綱、正形目、球海膽科[1]，在我國主要分布于遼東半島、山東半島的黃海一側(cè)海域以及渤海海峽的部分島礁周圍[2]。因其具備口感佳、個(gè)體大、營養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值高等特點(diǎn)，市場需求日益增加，養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)已成為我國北方重要的海水增養(yǎng)殖種類[3]。

光棘球海膽作為我國重要的海洋增養(yǎng)殖品種，關(guān)于其育苗技術(shù)已有諸多報(bào)道。隋錫林等[4-6]分別對光棘球海膽幼蟲的生長發(fā)育和變態(tài)以及海膽成熟度的鑒別進(jìn)行了研究。在海膽的育苗過程中，剝離操作需多次進(jìn)行。當(dāng)稚海膽體積增大，攝食量增加，波紋板上的硅藻難以滿足其生長需要時(shí)，需將其從附著板上剝離下來對其更換換口餌料[7]；另外，室內(nèi)培育階段密度的調(diào)整以及規(guī)格的篩選同樣需要進(jìn)行剝離操作。剝離方式不當(dāng)會(huì)影響苗種正常生理狀態(tài)，降低苗種存活率，影響海膽育苗工作的正常進(jìn)行。因此，開發(fā)合理有效的海膽剝離方法十分重要。王波等[8-9]報(bào)道了采用毛刷或化學(xué)物質(zhì)(尿烷、氯化鉀等)對稚海膽進(jìn)行剝離。李旭光等[10]發(fā)明了利用洋蔥汁溶液剝離海膽的專利。本試驗(yàn)開發(fā)了利用大蒜汁溶液進(jìn)行海膽苗剝離的技術(shù)，并通過與其他剝離方法的效果對比，篩選出合理、高效、安全的剝離方法，旨在降低剝離對苗種造成的損害，提高其成活率，為海膽的育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供必要的技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在山東省威海榮成市尋山集團(tuán)進(jìn)行，所用光棘球海膽為殼徑3～6 mm的稚海膽。

稱取KCl，溶解于自然海水中，配置成濃度為100、300、500 mmol/L的KCl海水混合剝離溶液；稱取洋蔥，經(jīng)粉碎、榨汁、濾除雜質(zhì)后，配置成50 g/L的洋蔥汁海水母液，再稀釋成30、40 g/L的洋蔥汁海水混合溶液；大蒜操作程序同洋蔥，分別配置大蒜質(zhì)量濃度為5、10、15 g/L的大蒜汁海水混合溶液；量取醋酸體積分?jǐn)?shù)為5%的食用醋，配置食醋體積分?jǐn)?shù)為5%、10%、15%的食醋海水混合溶液。

1.2 試驗(yàn)方法

分別于試驗(yàn)桶中加入各組剝離溶液30 L，使用篩絹網(wǎng)覆蓋桶內(nèi)壁，將附著約有150個(gè)稚海膽的波紋板分別浸入至不同剝離溶液中，輕微晃動(dòng)，觀察海膽剝離效果，待海膽全部脫離波紋板，提出篩絹網(wǎng)，將海膽轉(zhuǎn)移至自然海水中繼續(xù)培養(yǎng)。

以波紋板置入剝離溶液為開始，海膽全部脫離波紋板為結(jié)束，記錄各試驗(yàn)組剝離時(shí)間，每個(gè)試驗(yàn)組分別設(shè)置5個(gè)平行。剝離完成后為防止海膽逃逸，將各試驗(yàn)組海膽裝入網(wǎng)袋中，置于養(yǎng)殖池中暫養(yǎng)24 h后觀察其存活狀況和個(gè)體生理狀態(tài)，計(jì)算剝離存活率。

剝離存活率/%=剝離后存活個(gè)體數(shù)/剝離前總數(shù)

1.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，使用Duncan法進(jìn)行多重比較，統(tǒng)計(jì)值均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，以P<0.05 表示差異顯著。

2 結(jié) 果

2.1 不同濃度的KCl溶液對稚海膽的剝離效果

在不同濃度的KCl溶液條件下，海膽的平均剝離時(shí)間及存活率見表1。稚海膽的平均剝離時(shí)間隨KCl溶液濃度的升高而縮短，其中500 mmol/L組和300 mmol/L組顯著低于100 mmol/L試驗(yàn)組(P<0.05)，500 mmol/L組和300 mmol/L組間差異不顯著(P>0.05)。海膽存活率隨KCl溶液濃度升高而降低，100 mmol/L試驗(yàn)組顯著高于500 mmol/L試驗(yàn)組(P<0.05)。在試驗(yàn)過程中觀察發(fā)現(xiàn)，500 mmol/L濃度組剝離溶液由無色變?yōu)榈咙S色，剝離后稚海膽活力不足，相比300 mmol/L組和100 mmol/L組，該組再次附著用時(shí)較長。

表1 不同濃度的KCl溶液對稚海膽的剝離效果

注：同行參數(shù)上方字母不同代表有顯著性差異(P<0.05)，下同.

2.2 不同質(zhì)量濃度的大蒜汁溶液對稚海膽的剝離效果

大蒜汁對稚海膽的剝離效果見表2。大蒜汁組的平均剝離時(shí)間為10.86～16.57 s，且隨著質(zhì)量濃度的升高而縮短。對3組的平均剝離時(shí)間進(jìn)行單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，5 g/L組稚海膽剝離時(shí)間顯著長于10、15 g/L組(P<0.05)，而10、15 g/L組在剝離時(shí)間上差異性不顯著(P>0.05)。該剝離方式3個(gè)質(zhì)量濃度組在剝離過程中對稚海膽的活力影響較小，剝離后再次附著所需時(shí)間較短，暫養(yǎng)24 h后均未出現(xiàn)海膽死亡現(xiàn)象。

表2 不同質(zhì)量濃度的大蒜汁溶液對稚海膽的剝離效果

2.3 不同質(zhì)量濃度的洋蔥汁溶液對稚海膽的剝離效果

在不同質(zhì)量濃度洋蔥汁溶液中，光棘球海膽的平均剝離時(shí)間和存活率見表3。該組所需平均剝離時(shí)間和存活率均隨著洋蔥汁質(zhì)量濃度的升高而縮短和降低。通過單因素方差分析可知，3個(gè)質(zhì)量濃度組之間的平均剝離時(shí)間差異顯著(P<0.05)。30 g/L組剝離時(shí)間長，40 g/L組效果居中，剝離后對稚海膽的活力影響也較小；50 g/L組剝離速度較快，但剝離過程中同樣存在稚海膽輕微褪色現(xiàn)象。

表3 不同質(zhì)量濃度的洋蔥汁溶液對稚海膽的剝離效果

2.4 不同體積分?jǐn)?shù)的食醋溶液對稚海膽的剝離效果

食醋溶液組不同體積分?jǐn)?shù)對稚海膽的剝離效果見表4。平均剝離時(shí)間由5%組至15%組先縮短后延長；存活率則呈逐漸降低的趨勢。食醋組剝離時(shí)間長，且剝離后稚海膽的活力受到較大影響，尤其是15%組稚海膽在剝離后經(jīng)過24 h培養(yǎng)，存活率低至1.74%。

表4 不同體積分?jǐn)?shù)食醋溶液的剝離效果

2.5 所有試驗(yàn)組剝離效果的綜合對比分析

所有試驗(yàn)組剝離時(shí)間的對比分析發(fā)現(xiàn)，500 mmol/L KCl組、15 g/L大蒜汁組、300 mmol/L KCl組、10 g/L大蒜汁組、50 g/L洋蔥汁組及5 g/L大蒜汁組所需剝離時(shí)間較短，均少于20 s，其中500 mmol/L KCl組所需剝離時(shí)間最短，顯著低于10 g/L大蒜汁組、50 g/L洋蔥汁組及5 g/L大蒜汁組(P<0.05)，而與15 g/L大蒜汁組、300 mmol/L組差異不顯著(P>0.05)(圖1)。

各試驗(yàn)組存活率綜合對比見圖2。大蒜汁組存活率均達(dá)100%，顯著高于其他各試驗(yàn)組(P<0.05)；KCl組和洋蔥組居中，存活率為85%～95%，其中30 g/L洋蔥汁組顯著高于300、500 mmol/L KCl組(P<0.05)，100 mmol/L KCl組顯著高于500 mmol/L KCl組(P<0.05)；食醋組存活率最低，僅為1.74%～32.33%，顯著低于其他各試驗(yàn)組(P<0.05)。

圖1 各試驗(yàn)組剝離時(shí)間綜合對比分析不同字母代表差異顯著 (P<0.05)；下同.

圖2 各試驗(yàn)組存活率綜合對比分析

3 討 論

雖然海膽的育苗技術(shù)在國內(nèi)外已有諸多報(bào)道，但針對其育苗過程中剝離環(huán)節(jié)的研究相對較少。王波等[8]認(rèn)為當(dāng)光棘球海膽的稚海膽殼徑超過5 mm，可采用KCl或尿烷剝離；曹學(xué)彬等[9]發(fā)現(xiàn)稚海膽生長到0.3 cm以上時(shí)，可用毛刷或化學(xué)物質(zhì)(尿烷、氯化鉀等)將其剝離；李旭光等[10]開發(fā)了洋蔥汁溶液剝離方式，明確了適宜含量與所需時(shí)間。剝離所需時(shí)間短，剝離效果好的剝離方式，會(huì)大大降低對苗種造成的損害，對其生長與成活率不會(huì)造成影響，節(jié)約育苗成本，提高生產(chǎn)效率。

在其他水產(chǎn)動(dòng)物的剝離過程中，常采用的方法有電剝離[11]、酒精麻醉剝離[12]、氨基甲酸乙酯剝離[11-12]、對氨基苯甲酸乙酯剝離[12-13]等。這些剝離方法均存在一定局限性，不適于在生產(chǎn)上大規(guī)模應(yīng)用。本研究開發(fā)了大蒜汁剝離方式，并借鑒海膽剝離的已有研究，設(shè)計(jì)了KCl溶液、洋蔥汁和食醋溶液3種剝離方式，通過不同剝離方式的對比分析，探索大蒜汁剝離方式的可行性及最適質(zhì)量濃度，為生產(chǎn)中海膽剝離提供參考。

在所有試驗(yàn)組中食醋組、40、50 g/L洋蔥組和100 mmol/L KCl組所需剝離時(shí)間均長于22.89 s，顯著高于其他6組，制約了剝離效率，不適合作為生產(chǎn)上稚海膽剝離的方法。剩余6組中500 mmol/L KCl組和300 mmol/L KCl組雖剝離時(shí)間較短，但剝離后存活率較低，僅為88.40%和89.62%，且在500 mmol/L KCl組剝離過程中稚海膽輕微褪色，剝離后活力不足，再次附著所需時(shí)間較長，可能是稚海膽在該濃度剝離溶液下受到了一定程度的傷害。50 g/L洋蔥組稚海膽存活率也較低，為91.87%，在剝離過程中同樣存在稚海膽輕微褪色現(xiàn)象。采用各質(zhì)量濃度大蒜汁溶液剝離時(shí)，稚海膽存活率均達(dá)到100%，顯著高于其他各試驗(yàn)組，且10、15 g/L大蒜汁組所需剝離時(shí)間較短(10.86 s、12.66 s)。

本研究中的大蒜汁溶液剝離效果要優(yōu)于其他3種剝離方式。李旭光等[10]所設(shè)洋蔥汁質(zhì)量濃度與本研究有差異，質(zhì)量濃度組設(shè)置為20～25 g/L，剝離時(shí)間 5～15 s，成活率95%以上。從試驗(yàn)結(jié)果看，本次試驗(yàn)的大蒜汁剝離溶液效果更佳。由于10、15 g/L大蒜汁組所需剝離時(shí)間無顯著性差異，考慮到生產(chǎn)上需多次進(jìn)行剝離操作，為節(jié)約剝離成本，10 g/L大蒜汁溶液為最佳剝離質(zhì)量濃度。本研究證實(shí)了大蒜汁溶液的剝離效果，其在生產(chǎn)中用于海膽大規(guī)模剝離是可行的。

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