鹽度對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響

顧 宇，呂 富，鐘 蕾，胡 毅，於葉兵，張 鵬

（1.鹽城工學院海洋與生物工程學院，江蘇省海洋灘涂生物化學與生物技術重點建設實驗室，江蘇省灘涂池塘養殖生態重點實驗室，鹽城 224051；2.湖南農業大學，湖南省特色水產資源利用工程技術研究中心，長沙 410128；3.射陽縣張鵬水產育苗有限公司，鹽城 224300）

呼吸代謝是甲殼動物進行能量代謝的基本生理活動，不僅能反映甲殼動物新陳代謝水平、生理狀況及營養狀況［1］，還能反映出甲殼動物對外界環境變化的適應能力［2］。耗氧率是甲殼動物呼吸代謝的重要指標［3］，而窒息點則是反映甲殼動物耐低氧能力的指標。通過研究外部環境因子和內在因子對耗氧率和窒息點的影響，有助于了解甲殼動物能量代謝的規律［4］。鹽度是影響甲殼動物新陳代謝的主要環境因素之一，也是隨季節和氣候條件變化而極易發生改變的環境因子。關于鹽度對甲殼動物呼吸代謝的影響已有大量報道，如鹽度影響蝦類在河口系統中的分布［5］；鹽 度 脅 迫 狀 態 下，中 國 明 對 蝦（Fenneropenaeus chinensis）［6］、凡 納 濱 對 蝦（Litopenaeusvannamei）［7］等甲殼動物出現耗氧率增加和排氨率上升等生理響應；克氏原螯蝦（Procambarusclarkii）代謝率隨鹽度變化趨勢與耗氧率保持一致［8］，但有關鹽度對斑節對蝦（Penaeusmonodon）呼吸代謝影響的研究尚未見報道。

斑節對蝦俗稱草蝦、黑虎蝦，隸屬于節肢動物門，甲殼綱，十足目，對蝦屬，主要分布在印度洋 西太平洋沿岸，是對蝦種類中體型最大的一種［9－10］。因其肉質鮮美、營養豐富，深受消費者喜愛，是我國三大對蝦養殖品種之一［11］。目前，國內外許多學者對斑節對蝦的研究主要集中在營養價值［12－13］、飼料配方［14－15］、胚胎發育［16］等方面，在生理生態學方面的研究較少。因此，研究鹽度對斑節對蝦呼吸代謝的影響具有重要的理論和實際意義。為此，本實驗研究了不同鹽度及鹽度驟降對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響，探討斑節對蝦對鹽度及鹽度變化的適應范圍，以期為斑節對蝦人工養殖的鹽度調控提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與馴化

斑節對蝦苗種購自海南海尚種苗培育基地有限公司，初始體長約1.0 cm，生活鹽度20±1，購回后放養在室內5個規格為5 m×5 m×1.4 m的水泥池中，池水深度0.5 m、鹽度20，每個水泥池放養蝦苗500尾，通過添加高鹽度海水或淡水的方法，每24 h升高或降低鹽度1，分別將水體鹽度調節至25、20、15、10，鹽度馴化繼續暫養至平均體長達到4 cm左右時，用于測定耗氧率和窒息點。鹽度調節和馴養期間連續增氧，確保池水溶氧不低于5 mg·L－1，每天分別于6∶00、13∶00和20∶00時足量投喂商品飼料，投喂2 h后去除殘餌。商品飼料購自鹽城恒興飼料有限公司，所有用水均事先經20 mg·L－1有效氯消毒并去除余氯。

1.2 耗氧率和窒息點測定

耗氧率和窒息點測定采用靜水密閉的方法在容積12 L的呼吸室中進行。馴養結束后禁食24 h，分別從上述5個水泥池中撈取規格相近、無傷殘的對蝦各18尾，放入事先盛有相應鹽度海水的呼吸室中，每個鹽度3個平行，每個平行6尾對蝦，以測定不同鹽度對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響。另從鹽度25的水泥池中撈取規格相近、無傷殘的對蝦72尾，分別放入事先盛有鹽度分別為25、20、15和10海水的呼吸室中，同樣為每個鹽度3個平行、每個平行6尾對蝦，以測定鹽度突變對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響。各呼吸室水溫均為（28±1）℃。為了消除實驗蝦在轉移過程中應激作用對耗氧率和窒息點的影響，實驗蝦轉移到呼吸室中適應2 h后再用食用油密封，密封開始時按操作規范用虹吸法取各呼吸室中水樣置于溶解氧瓶中，為消除水呼吸對耗氧率的影響，將上述所取水樣保存在與呼吸室相同的環境條件下，實驗進行3 h后再按上法取水樣。然后繼續密封待各呼吸室中有半數對蝦窒息死亡時再次按上法取水樣，用Winkler法測定各呼吸室中3次所取水樣的溶氧濃度，分別記為D1、D2和D3。第3次取水樣后，撈出對蝦并吸干體表水分，測定各呼吸室中對蝦的體質量。

1.3 計算公式及數據分析

根據公式RO2＝（D1－D2）×V／T／W計算耗氧率，式中RO2為耗氧率［μg·（g·h）－1］，D1和D2分別為實驗初始時和實驗結束時的溶氧濃度（mg·L－1），V為呼吸室內水體的體積（L）；T為兩次取水樣間隔的實驗時間（h）；W為實驗蝦的體質量（g）。窒息點即為第3次所取水樣測定的溶氧濃度D3。

原始數據經Excel 2007初步整理后，采用SPSS 17.0軟件（SPSS Inc.USA）中的單因素方差分析（One Way ANOVA）對數據進行統計分析，若達到顯著差異，則進行Duncan’s多重比較。數據用平均值±標準誤（Mean±SE，n＝3）形式表示，P＜0.05認為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同鹽度對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響

鹽度對斑節對蝦耗氧率的影響如圖1所示。可以看出，隨著鹽度的升高，耗氧率呈現出先降低后升高的變化趨勢，在鹽度20時，斑節對蝦的耗氧率達到最小值。鹽度10和鹽度30時，耗氧率顯著高于其他鹽度（P＜0.05），其他鹽度處理組之間差異不顯著（P＞0.05）。耗氧率與鹽度的關系可表示為y＝0.001x2－0.039 6x＋0.839 4（R2＝0.967 4），由回歸方程得出鹽度19.8時斑節對蝦的耗氧率最低。

圖1 鹽度對斑節對蝦耗氧率的影響Fig.1 Effect of salinity on oxygen consumption rate of Penaeusmonodon

斑節對蝦的窒息點隨著鹽度的升高先降低后上升，鹽度20時窒息點最低，但各鹽度處理組之間差異不顯著（P＞0.05）（圖2）。

圖2 鹽度對斑節對蝦窒息點的影響Fig.2 Effect of salinity on asphyxiation point of Penaeusmonodon

2.2 鹽度驟降對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響

由圖3可以看出，當鹽度從25驟降至20時，斑節對蝦的耗氧率有所下降，但與鹽度25對照組相比變化不顯著（P＞0.05）。當鹽度從25分別驟降至15和10時，斑節對蝦耗氧率顯著升高（P＜0.05）。

鹽度驟降對斑節對蝦窒息點的影響不顯著（P＞0.05），但當鹽度從25分別驟降到15和10時，窒息點有上升的趨勢（圖4）。

圖3 鹽度驟降對斑節對蝦耗氧率的影響Fig.3 Effect of sudden salinity drop on oxygen consumption rate of Penaeusmonodon

3 討論

3.1 不同鹽度對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響

圖4 鹽度驟降對斑節對蝦窒息點的影響Fig.4 Effect of sudden salinity drop on asphyxiation point of Penaeusmonodon

鹽度是海水養殖甲殼動物最重要的外界環境因子，對甲殼動物生長和新陳代謝有著重要影響。一般研究認為，甲殼動物的代謝能量由組織修復更新所需要的能量以及維持機體內環境穩定所消耗的能量兩部分組成［17－18］。當甲殼動物的體液達到等滲點時，因不需要進行滲透壓調節以維持機體內環境穩定，因此生物體能量轉換效率高，可以提供較多的能量用于生長［1，19－20］。呼吸代謝是甲殼動物最基礎的代謝活動，而耗氧率是表示甲殼動物代謝活動變化的最重要指標。本實驗中，斑節對蝦在鹽度20時的耗氧率最低，因此推測斑節對蝦的等滲點為鹽度20。張碩和董雙林［21］研究發現，中國明對蝦的等滲點在鹽度28，此時中國明對蝦的耗氧率和排氨率最低。曹善茂等［22］研究發現，鹽度30為中華原鉤蝦（Eogammarussinensis）的等滲點，此時中華原鉤蝦代謝最小，排泄能最低，有利于攝食的利用率。因此推測可知，鹽度20是斑節對蝦的最適生長鹽度，此時斑節對蝦有著最佳的生理狀態。鹽度15和25時，斑節對蝦耗氧率均有所上升但并不顯著，在10和30鹽度時，斑節對蝦耗氧率顯著高于其他鹽度，耗氧率的升高說明當所處環境鹽度偏離等滲點較大時，滲透平衡被打破，斑節對蝦為調節機體滲透壓水平而增加了代謝耗能［23－24］。因此，在斑節對蝦養殖過程中，應保持鹽度在其適宜的范圍內變化，尤其要注意強降雨或潮汐等造成的水體鹽度大幅波動。

研究蝦蟹類的窒息點，是了解蝦蟹類對水體低氧耐受性的重要參數，在養殖生產和長途運輸過程中具有重要的實際意義［25］。本研究結果表明，斑節對蝦在鹽度20時窒息點最低，在鹽度30時窒息點最高。由此可以推斷在20鹽度下，斑節對蝦對低氧的耐受性最佳，這也與實驗中耗氧率的結果相一致。在鹽度10～30區間，鹽度20是斑節對蝦最佳呼吸代謝的鹽度，當鹽度在15～25之間時，斑節對蝦可以通過調整機體生理代謝活動適應較高或較低鹽度的環境。

3.2 鹽度驟降對斑節對蝦耗氧率和窒息點的影響

鹽度是決定海洋生物分布及呼吸代謝的重要環境因素之一，鹽度的升高或降低都會影響水生生物的生長代謝［26－27］。自然界中潮汐運動、降雨等自然因素或人類活動的影響都可導致蝦類生存環境中鹽度的變化。一般認為當鹽度突然改變時，動物機體為了維持內環境穩定，需要消耗更多的能量，且耗能的增加與環境改變的劇烈程度有關［28］。本研究結果顯示，當鹽度從25分別驟降至15和10時，斑節對蝦的耗氧率顯著上升。因此推斷，當鹽度驟降幅度10以上時，斑節對蝦會產生劇烈的應激反應，耗氧率的升高表明機體消耗了大量能量以維持內環境的穩定。這與楊宇晴等［29］、姚學良等［30］在斜帶石斑魚（Epinephelus coioides）幼魚和豹紋鰓棘鱸（Plectropomusleopardus）幼魚上的研究結果相一致。

窒息點的高低可以反映甲殼動物耐氧性的強弱。在本實驗中，雖然鹽度驟降對斑節對蝦窒息點的影響并不顯著，但當鹽度分別驟降至15和10時，結果顯示斑節對蝦的窒息點有上升的趨勢。一般研究認為，海水動物的窒息點要高于淡水動物［31－32］。因此，在斑節對蝦養殖以及苗種運輸過程中要區別于一般的淡水蝦類，需保證水體有較高的溶解氧，保證鹽度驟降幅度不超過10。

綜上所述，鹽度變化對斑節對蝦呼吸代謝指標有著顯著影響，斑節對蝦的最適生長鹽度在20左右，在養殖生產、活蝦運輸過程中，要保證鹽度驟降幅度在10以內，否則會對斑節對蝦機體造成劇烈的應激反應，影響其正常生長存活。