養殖密度對克氏原螯蝦生長及消化酶、免疫酶活性的影響

范文浩，方 劉，周 錦，阮國良，郭小澤，鄭維友

(1.長江大學 動物科學學院，濕地生態與農業利用教育部工程研究中心，湖北 荊州 434025；2.江西省農業科學院 畜牧獸醫研究所，江西 南昌 330008；3.湖北省水產產業技術研究院，湖北 荊州 434026)

克氏原螯蝦(Procambarusclarkii)，俗稱小龍蝦，原產美國南部和墨西哥北部，因其肉質鮮美，富含蛋白質以及鈣、鐵、磷等元素而受消費者喜愛，作為農業農村部主推的稻漁綜合種養種類，克氏原螯蝦養殖面積以及產量逐年增加，并成為我國重要的淡水養殖蝦類[1]。隨著現代水產養殖模式逐漸趨于集約化，養殖戶通過增加養殖密度來提升水體利用率，提高養殖產量，增加養殖收益。一方面，密度作為影響水生動物生長的因子之一[2]，對水生動物的生長、生理和品質會產生一定的影響，長期處于高密度脅迫中，養殖品種會產生應激，造成生理生化功能產生負面影響，免疫力降低[3-4]，從而引起疾病發生，特別是甲殼類動物，其具有領域性與打斗性特點，密度因子對養殖的存活、生長影響更為重要。Naranjo-Pramo等[5]研究發現，紅螯螯蝦(Cheraxquadricarinatus)的生長率和存活率與養殖密度存在一定的負相關關系。張龍崗等[6]以體質量(2.03±0.19) g克氏原螯蝦幼蝦為試驗對象，發現45尾/m2的養殖密度最適合其生長。在養殖過程中，由于空間有限，過高的養殖密度會增加養殖群體之間競食。高帥等[7]設置了50、75、100、125、150尾/m2的克氏原螯蝦養殖密度，發現在125尾/m2的密度下，其攝食效果最佳。另一方面，養殖密度的增大會導致養殖水體的水質指標升高[8]，水生動物代謝產生的氨氮、亞硝態氮的累積會惡化養殖水體，造成養殖對象大規模死亡。侯文杰等[9]研究了凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)在4種不同養殖密度下對水質的影響，發現溶解氧水平隨養殖密度增加而下降，總氨氮含量和化學需氧量則升高。

筆者結合實際生產中克氏原螯蝦苗種投放規格，探討養殖密度對其生長、攝食、消化酶活性及非特異性免疫的影響，旨在為克氏原螯蝦的室內健康生態養殖探尋出合理的養殖密度，并為克氏原螯蝦苗種合理投放密度提供數據資料。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗克氏原螯蝦幼蝦，體長(38.48±0.51) mm、體質量(3.33±0.03) g。購于湖北省荊州市萬金小龍蝦養殖專業合作社。將200尾幼蝦帶水轉運至長江大學動物科學學院水生動物養殖實驗室暫養池內，暫養7 d，養殖用水為曝氣24 h的自來水，溶解氧>5 mg/L，pH 7.0～8.5。暫養及試驗期間投喂商品飼料(粗蛋白30%，粗纖維8%，粗灰分15%，水分12%，鈣1.0%～3.0%，總磷1%，賴氨酸1.45%)。

1.2 試驗方法

正式開始試驗后，選擇規格一致，附肢健全，活力十足的幼蝦180尾，隨機分為3個密度組(低、中、高)，在120 cm×60 cm×20 cm 的水族箱中分別放養10尾(14尾/m2)、20尾(28尾/m2)、30尾(42尾/m2)幼蝦，每組設置3個平行。水族箱中放置若干聚氯乙烯管作為遮蔽物[10]，箱體水位保持在8～10 cm，溶解氧>5 mg/L，pH 7.0～8.5，每日7：00換水，每次換水1/3～1/2。采用加熱棒控制水溫在(25±1) ℃。日投餌2次(8:00，18:00)，日投喂量3%，試驗養殖周期為56 d，養殖期間及時撈出死蝦，并做好記錄。試驗結束前24 h，停止喂食。對每個水族箱內蝦進行計數，每尾蝦進行體質量、體長測定，每箱分別解剖6尾蝦，取其肝胰臟、胃腸組織各0.10 g，加0.90 mL生理鹽水，用勻漿器磨碎，4 ℃，3000 r/min，離心10 min。收集上清液，冰箱-80 ℃保存，用于后期生理生化指標的檢測。

1.3 指標測定

1.3.1 生長指標

CF=100m1/L13

wWGR/%=(m1-m0)/m0×100%

RSG/%·d-1=(lnm1-lnm0)/t×100%

RS/%=n1/n0×100%

式中，CF為肥滿度，wWGR為質量增加率(%)，RSG為特定生長率(%/d)，RS為存活率(%)，m0、m1為初始體質量和最終體質量(g)，L1為最終體長(mm)，t為養殖時間(d)，n0為試驗開始飼養的幼蝦總數(尾)，n1為試驗結束后存活的幼蝦數(尾)。

1.3.2 攝食量測定

通過虹吸法收集的殘餌，烘箱烘干，稱量質量，以此計算以下指標。

RFC=(m1-m0)/mc

wHSI/%=mr/m1×100%

RDFI/%·d-1=mc/[(m0+m1)/2]/t×100%

式中，RFC為飼料系數，wHSI為肝體比(%)，RDFI為攝食率(%)，mc為攝食量(g)，mr為肝臟質量(g)，攝食量(mc)=投喂量(g)-剩余量(g)。

1.3.3 免疫酶及消化酶活性的測定

肝臟組織上清液用于堿性磷酸酶、溶菌酶活性及丙二醛含量的檢測，胃腸組織上清液用于蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性的檢測，均采用南京建成生物科技有限公司試劑盒測定。

1.4 數據處理

試驗結果以平均值±標準差表示，使用SPSS 18.0軟件進行單因素方差分析，用最小顯著極差法進行多重比較，P<0.05為差異顯著。

2 結 果

2.1 養殖密度對克氏原螯蝦幼蝦生長性能的影響

克氏原螯蝦幼蝦經56 d飼養，42尾/m2組幼蝦的體質量[(5.75±0.05) g]顯著低于28尾/m2組[(9.97±0.08) g]、14尾/m2組[(8.39±0.06) g](P<0.05)(表1)。42尾/m2組的最終體長[(41.01±0.66) mm]顯著低于14尾/m2組[(48.13±0.65) mm]和28尾/m2組[(51.99±0.67) mm](P<0.05)，28尾/m2組幼蝦的最終體長、體質量略高于14尾/m2組，但差異不顯著(P>0.05)。

表1 不同密度下克氏原螯蝦體質量和體長的初始值和最終值Tab.1 Initial and final body weight and body length of red swamp crayfish under different stocking densities

隨著養殖密度的增大，克氏原螯蝦的存活率逐漸下降(表2)，14尾/m2組顯著高于28尾/m2組和42尾/m2組(P<0.05)，28尾/m2組和42尾/m2組間差異不顯著(P>0.05)，且42尾/m2組存活率最低，為(90.00±0.67)%。在3種飼養密度下，每組質量增加率有顯著性差異(P<0.05)，28尾/m2組的質量增加率[(196.73±0.76)%]顯著高于14尾/m2組[(155.02±0.32)%]和42尾/m2組[(69.12±0.24)%](P<0.05)，且28尾/m2組特定生長率最高，為(1.82±0.12)%/d。不同飼養密度對幼蝦肥滿度的影響不顯著(P>0.05)。

表2 不同密度下克氏原螯蝦的生長性能Tab.2 Growth performance of red swamp crayfish P.clarkii at different stocking densities

2.2 不同養殖密度對克氏原螯蝦幼蝦攝食的影響

不同飼養密度下，幼蝦對飼料的利用率不同，28尾/m2組飼料系數為1.24±0.12，顯著低于14尾/m2組(1.66±0.07)和42尾/m2組(1.76±0.04)(P<0.05)(表3)。3個密度組中幼蝦的肝體比差異不顯著(P>0.05)。隨著養殖密度的增加，其攝食率在逐漸增加，且42尾/m2組攝食率顯著高于28尾/m2組和14尾/m2組(P<0.05)。

表3 不同養殖密度對克氏原螯蝦幼蝦攝食的影響Tab.3 Effects of different stocking densities on feeding of juvenile red swamp crayfish P.clarkii

2.3 不同養殖密度對克氏原螯蝦消化酶活性的影響

在28尾/m2組中蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶3種消化酶活性最高，并顯著高于14尾/m2組(P<0.05)，14尾/m2組與28尾/m2組的3種消化酶的活性與42尾/m2組差異不顯著(P>0.05)(表4)。

表4 不同養殖密度下克氏原螯蝦消化酶活性Tab.4 Digestive enzyme activities in red swamp crayfish P.clarkii under different stocking densities

2.4 不同養殖密度對克氏原螯蝦免疫指標的影響

溶菌酶的活性隨著養殖密度的增加而降低，其中42尾/m2組顯著低于其他兩組(P<0.05)。堿性磷酸酶的活性與養殖密度有一定的相關性，14尾/m2組的活性顯著低于28尾/m2組與42尾/m2組(P<0.05)，28尾/m2組與42尾/m2組無顯著性差異(P>0.05)(表5)。42尾/m2組中丙二醛的含量最高，為3.16 nmol/mg，28尾/m2組最低，為2.80 nmol/mg，且具有顯著性差異(P<0.05)。

表5 不同養殖密度對克氏原螯蝦免疫指標的影響Tab.5 Effects of different stocking densities on immune indices of red swamp crayfish P.clarkii

3 討 論

3.1 養殖密度對克氏原螯蝦幼蝦生長的影響

養殖密度作為一種外界可控的影響因子，嚴重影響克氏原螯蝦的生長與存活。適當增加養殖密度可以更大程度地利用水體空間，提高養殖對象的產量，但密度過高，導致養殖對象生長速度減慢，免疫力下降，死亡率增加。

有研究表明，當魚類的養殖密度超過一個臨界值時，會導致其存活率下降，而在這個臨界值內，存活率不受影響[11]。Mazlum[12]報道了格魯西東歐螯蝦(Astacusleptodactylus)在50、100、200尾/m2的養殖密度下，存活率分別為85.4%、73.8%和61.0%，說明養殖密度對養殖品種的存活率有顯著性的影響。Zheng等[13]研究發現，不同飼養密度對日本囊對蝦(Marsupenaeusjaponicus)幼蝦的體質量日增加、特定生長率、變異系數以及存活率均無顯著影響，造成這一結果的原因可能是采用流水養殖系統為其提供了一個良好的生存環境，但隨著密度的增加，其觸角破損率顯著上升，表明個體間的競爭也隨之增加。較高的養殖密度會降低紅帝王蟹(Paralithodescamtschaticus)的成活率和生長速度，而適宜密度有利于提高產量[14]。張龍崗等[6]以體質量(2.03±0.19) g克氏原螯蝦幼蝦為試驗對象，探討其最適養殖密度，發現隨著養殖密度的增加不利于其生長、存活。本試驗結果進一步說明克氏原螯蝦幼蝦的室內養殖密度對生長與存活具有重要影響。

養殖密度對甲殼類動物生長的影響已有諸多報道。Williams等[15]報道了養殖密度與凡納濱對蝦的生長率呈反比。肖鳴鶴等[16]以0.015 g的克氏原螯蝦稚蝦為研究對象，探討不同密度對其早期生長的影響，結果表明，隨著養殖密度的增大，其體質量呈下降趨勢。姚興南等[17]研究發現，較高養殖密度對擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)的甲長、甲寬及體質量有一定的抑制作用。張天時等[18]報道，中國明對蝦(Fenneropenaeuschinensis)隨著密度的提高其質量日增加率下降。本試驗結果表明，28尾/m2組的存活率顯著低于14尾/m2組，但質量增加率卻顯著增加，綜合分析存活率、生長性能、養殖水體利用率及生產效益，認為28尾/m2的養殖密度適合室內條件下養殖，而生長性能較其他兩個組高，可能是由于該密度未超過養殖密度臨界值，隨著養殖密度的增加，其攝食競爭強度增加，飼料效率增加所致，這與飼料系數相匹配。而42尾/m2的養殖密度可能超過了該規格的臨界值，形成密度脅迫，引起群體之間競爭頻發，能耗增加，甚至會有相互攻擊的行為，導致死亡率偏高。

3.2 養殖密度對克氏原螯蝦幼蝦攝食與消化酶活性的影響

消化酶活性代表著機體對營養物質的消化吸收能力[19]。通常，攝食與消化酶的活性有較高相關性，肖鳴鶴等[16]報道，克氏原螯蝦的消化酶活力隨密度的提高而降低。鄧夢穎等[20]研究發現，克氏原螯蝦的攝食率與養殖密度成反比。高帥等[7]對不同密度下克氏原螯蝦的攝食節律作了研究，結果表明，50、75、100尾/m2密度組下的克氏原螯蝦攝食強度逐漸增加，125尾/m2密度組攝食情況最佳，而150尾/m2密度組攝食情況已明顯下降。本試驗結果表明，隨著養殖密度的增加，攝食率逐漸增加，可能是蝦體隨著密度增加，爭奪空間、打斗頻率增加[21]，需要更多的能量來維持生存，所以攝食率逐漸增加。分析消化酶活性發現，在28尾/m2的密度下蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性最高，這說明蝦體在合適的密度下其身體機能狀況較佳，體內代謝效率較高，生長性能較好。在此密度下(28尾/m2)餌料系數顯著低于另外兩組，這也進一步說明合適的養殖密度下，蝦體處于較優的生長環境，攝食的餌料可以被機體最大程度的消化吸收利用，促進機體生長。

3.3 養殖密度對克氏原螯蝦非特異性免疫的影響

甲殼類動物沒有特異性免疫系統，是以非特異性免疫為主[22]。溶菌酶、堿性磷酸酶活性及丙二醛含量可以反映機體的免疫機能狀況。溶菌酶可以殺菌并吞噬細胞，具有生物防御功能[23]。陳勇[24]在研究飼養密度對克氏原螯蝦幼蝦(2.4 g)生長率和存活率的影響時發現，隨著飼養密度的增加，溶菌酶活性呈下降趨勢。這與本試驗結果一致，說明隨著養殖密度的增大，克氏原螯蝦自身的免疫力下降，抵抗外界病害能力減弱，導致存活率下降，與前述結果一致。在甲殼動物的防御機制中堿性磷酸酶直接參與磷酸基團的轉移和代謝，可以加速物質的攝取和轉運，破壞和消除機體內的異物，從而達到防御的功能[25]。吳宗凡等[26]在不同密度下進行鯽魚(Carassiusauratus)的養殖，發現高養殖密度會對鯽魚的堿性磷酸酶造成負面影響，并降低鯽魚對嗜水氣單胞菌(Aeromonashydrophila)的抵抗力。本試驗結果顯示，堿性磷酸酶活性呈上升趨勢，且28尾/m2組和42尾/m2組顯著性高于14尾/m2組，這說明隨著密度的增加，克氏原螯蝦的免疫機能反而降低。丙二醛不僅反映機體脂質過氧化程度的指標，還能反映細胞膜的受損程度[27]。于赫男[28]研究了密度脅迫對凡納濱對蝦行為及生理活動的影響，結果顯示，隨著養殖密度的增大，對蝦過氧化氫酶活性和丙二醛含量隨密度增大和脅迫時間延長呈現逐步升高的態勢。本試驗中42尾/m2組幼蝦長時間處于高養殖密度的脅迫中，體內氧自由基不能及時清理，打破了原先的氧化平衡，引發過氧化嚴重，丙二醛含量上升。

對于任何一個品種的養殖，均有其一定的密度臨界值。在臨界值內，尋求一個適宜的密度不僅能夠充分地利用水體資源，減少成本，還能夠促進養殖品種的生長、攝食以及免疫力，增加養殖效益。本試驗結果綜合分析得知，體質量(3.33±0.03) g的克氏原螯蝦，28尾/m2的室內養殖密度最利于其生長，這為克氏原螯蝦室內工廠化養殖提供基礎數據。

4 結 論

初體質量(3.33±0.03) g的克氏原螯蝦，在水溫(25±1) ℃、溶解氧>5 mg/L、pH 7.0～8.5條件下，28尾/m2的養殖密度最利于克氏原螯蝦的生長存活。