封閉循環水系統中養殖密度對黃姑魚代謝和血清免疫的影響

王興春

摘 要：在封閉循環水養殖系統中，選取平均體質量（416.1±0.73）g的黃姑魚（Nibea albiflora），設置3個養殖密度組，分別為低密度組D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度組D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度組D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），研究養殖密度對黃姑魚代謝和血清免疫的影響。結果表明：各養殖密度組黃姑魚成活率、特定生長率（SGR）和飼料系數（FCR）分別差異不顯著（P>0.05），其中D1組的成活率、特定生長率和飼料系數略優于D2、D3組;谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）和乳酸脫氫酶（LDH）活性在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養殖密度增加而略有增大;溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）和補體C3等血清免疫指標稍有變化，但均沒有顯著性差異（P>0.05），D2、D3較高養殖密度組的補體C4與D1低密度組差異顯著（P<0.05）。本研究表明，試驗設置的養殖密度不會引起黃姑魚血清代謝酶和免疫指標顯著差異，不會出現密度脅迫。

關鍵詞：黃姑魚（Nibea albiflora）;循環水系統;養殖密度;代謝;免疫

循環水養殖具有養殖設施設備先進、養殖技術精細化、養殖產量高、產品安全、環境友好等特點，受到廣泛關注，被公認為是現代養殖產業的主要發展方向[1-3]。目前，我國海水魚類循環水養殖主要品種有大菱鲆、半滑舌鰨、石斑魚、鮭魚和河鲀等名貴海水魚[3]。由于循環水養殖系統建設投資和生產運行成本均較高，因此，除了選擇經濟價值較高的養殖品種外，追求高密度養殖以降低單位養殖成本則成為了主選方向。然而，高密度養殖可能帶來水體酸堿度、溶解氧、氨氮及亞硝酸鹽等水質環境變化[4]，繼而影響魚類的生長性能及代謝、免疫功能。國內學者相繼開展了循環水中大菱鲆、青石斑魚、高體革鯻、斜帶石斑魚、花鰻鱺和紅鰭東方鲀等魚類養殖密度對其生長、代謝和免疫功能等影響研究，確定適宜的養殖密度才能獲得較好的魚類生長性能[5-10]。

黃姑魚（Nibea albiflora）是我國沿海重要的經濟魚類和良好的養殖品種[11-12]，主要養殖模式為海上網箱養殖，目前只見到一份循環水養殖黃姑魚的實驗報道[13]。一些學者相繼開展了溫度、鹽度等環境脅迫和養殖密度脅迫對黃姑魚生長、代謝、血清免疫、抗氧化性能及腸道菌群等方面影響研究[11-12，14-18]，對于循環水養殖模式下，不同養殖密度對黃姑魚生長、代謝和血清免疫方面的研究未見報道。為此，開展在封閉循環水養殖系統中養殖密度對黃姑魚代謝和血清免疫影響的研究，旨在為黃姑魚循環水高密度養殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 封閉循環水系統與水質指標

試驗在福建省閩東水產研究所已運行兩年多的封閉循環水實驗系統中進行。系統由18個直徑為1.5 m、深度1.3 m的圓形養殖池、固液自動分離器、臭氧—蛋白質分離器、生物濾池、紫外線消毒及熱泵系統等組成。試驗期間，養殖水位維持1.0 m，有效容積1.76 m3，日換水量不超過10%，系統循環率約12 次/d，通過熱泵系統控制水溫。各項水質指標保持在適宜的生長范圍之內：水溫23±0.5 ℃，pH值7.7～8.0，鹽度22.7‰～24.3‰，溶解氧6.9～7.1 mg/L，氨氮0.086～0.104 mg/L，亞硝酸鹽氮0.020～0.023 mg/L，硝酸鹽氮13.53～14.01 mg/L，活性磷酸鹽0.174～0.193 mg/L。

1.2 試驗設計

根據王孝杉等[13]黃姑魚循環水養殖試驗結果，其養殖終末體質量密度約14.8 kg/m3。參照此試驗結果，本試驗設計3個不同養殖密度組，將試驗魚（平均體長（27.5±1.12）cm、平均體質量（416.1±0.73）g）養殖初始密度設置為低密度組D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度組D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度組D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），每個密度設一個平行組。

試驗結束時，計算黃姑魚成活率、特定生長率（SGR）和飼料系數（FCR），測定黃姑魚谷草轉氨酶（AST）、谷丙轉氨酶（ALT）、乳酸脫氫酶（LDH）等血清代謝酶含量及溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）、補體C3與C4等非特異性免疫指標含量。

1.3 日常管理

試驗于2020年12月25日—2021年3月18日進行，為期84 d。試驗期間全程充氣，每天早晨過量投喂大黃魚配合飼料一次，待魚不再攝食后，將剩余的少量配合飼料撈出，換水，循環水系統換水量約10%。每天記錄水溫、鹽度、攝食量、死亡量及魚體活動狀況，定期測定溶解氧、酸堿度、氨氮、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、活性磷酸鹽等水質指標。

1.4 樣品采集與指標測定

1.4.1 生長性能參數計算 試驗結束時，測量黃姑魚體長、體質量，計算黃姑魚成活率、特定生長率和飼料系數，其中：

特定生長率SGR（%·d-1）=（lnWt-lnW0）/t×100;

飼料系數FCR=C/（Wt-W0）。

式中：W0為初始體質量，g;Wt為終末體質量，g;t為試驗天數，d;C為總攝食量，g。1.4.2 血清采集與檢測 將各養殖池內試驗魚麻醉，隨機抽取3尾黃姑魚，測量體長與體質量，用2 mL針筒尾端采血，離心取血清。使用上海酶聯生物科技有限公司生產的ELISA檢測試劑盒，對采集的血清樣品采用酶聯免疫分析方法檢測抗體濃度，具體檢測方法參照說明書。

1.5 數據統計與分析

試驗數據采用平均值±標準差表示，用統計軟件SPSS進行分析處理，運用單因素方差進行顯著性檢驗，顯著性水平P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同密度對黃姑魚生長性能的影響

試驗組黃姑魚初始平均體質量（417.8±0.51）g，終末平均體質量（523.3±0.78）g。從表1可知，各密度組黃姑魚成活率、特定生長率和飼料系數分別差異不顯著（P>0.05），但D1組略優于D2、D3組。

2.2 不同密度對黃姑魚血清代謝酶活性的影響

各養殖密度組黃姑魚血清谷草轉氨酶（AST）含量見圖1。谷草轉氨酶活性在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養殖密度增加而略有增大，其中，D2組谷草轉氨酶活性最高，D1組最低且與D3組差別不大。

各養殖密度組黃姑魚血清乳酸脫氫酶（LDH）含量見圖2。乳酸脫氫酶活性在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），各養殖密度組的含量變化趨勢與谷草轉氨酶含量變化趨勢相似，D2組乳酸脫氫酶活性最高，D1組最低。

各養殖密度組黃姑魚血清谷丙轉氨酶（ALT）含量見圖3。谷丙轉氨酶活性在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養殖密度增加而有逐漸增大的趨勢，D3組谷丙轉氨酶活性最高，D1組最低。

2.3 不同密度對黃姑魚血清免疫指標的影響

各養殖密度組黃姑魚血清溶菌酶（LZM）含量見圖4。溶菌酶含量在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨著養殖密度增加而有逐漸減小的趨勢，D1組谷溶菌酶含量最高，D3組最低。

各養殖密度組黃姑魚血清免疫球蛋白M（IgM）含量見圖5。免疫球蛋白M含量在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨養殖密度不同而略有變化，其中，D2組免疫球蛋白M含量最高，D1組最低。

各養殖密度組黃姑魚血清補體C3含量見圖6。補體C3含量在各養殖密度組之間差異不顯著（P>0.05），但隨養殖密度不同而略有變化，D2組補體C3含量最高、略高于D2組，D1組最低。

各養殖密度組黃姑魚血清補體C4含量見圖7。補體C4含量隨著養殖密度增大而增加，D3組含量最大，但與D2組差異不顯著（P>0.05），D1組含量最低，與其他兩組差異顯著（P<0.05）。

3 討論

不同的養殖模式和養殖密度對黃姑魚的生長性能有較大的影響，在開放式和室內流水式養殖模式下[11，19-20]，一方面由于水交換頻繁，養殖環境中的水質狀況相對較好，水環境脅迫影響較小;另一方面所投放的黃姑魚苗種密度都相對較小（1.0～9.2 kg/m3），基本不會造成養殖密度脅迫，因此，養殖黃姑魚的生長性能表現相對較好。而在循環水養殖模式下，由于追求養殖效益，黃姑魚養殖密度比上述兩種模式往往高出很多，其特定生長率和飼料系數等會受到一定影響，低于上述兩種模式養殖效果，如王孝杉等[13]開展的循環水養殖黃姑魚的特定生長率為0.31%;飼料系數為1.21。本試驗結果顯示，在封閉循環水系統中養殖，各密度組黃姑魚的特定生長率、飼料系數均不如開放式和室內流水式的養殖效果，但與王孝杉等[13]報告的循環水養殖黃姑魚實驗相比，在養殖密度相當的情況下，本試驗中黃姑魚特定生長率略低;飼料系數稍高，這可能與試驗魚規格不同;所使用的配合飼料營養成分含量差異等因素有關。

魚類受到環境和養殖密度等脅迫會引起生理反應，血清代謝酶和非特異性免疫指標會發生相應變化。谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶和乳酸脫氫酶是魚類重要的生理代謝酶，參與氨基酸、乳酸代謝過程;血清溶菌酶和免疫球蛋白是研究魚類受脅迫后免疫反應的重要指標[13]，補體是機體重要的生理性防衛系統[11]。本試驗中各養殖密度組的谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶和乳酸脫氫酶等血清代謝酶含量及溶菌酶、免疫球蛋白M和補體C3等血清免疫指標稍有變化，但均差異不顯著（P>0.05），表明試驗設置的養殖密度對上述指標沒有較大影響。較高養殖密度組（D2和D3組）的補體C4與低密度組（D1）差異顯著（P<0.05），雖然高密度養殖對補體C4產生了一定影響，但對黃姑魚生長沒有造成較大影響。與薛寶貴等[11]流水式養殖黃姑魚研究結果相比，本試驗中試驗魚的谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶和溶菌酶含量較高，而補體C3、C4含量則較低，這可能與養殖模式、養殖密度和試驗魚規格差異有關;溶菌酶、免疫球蛋白M含量比王孝杉等[13]循環水養殖黃姑魚研究結果稍高，可能與試驗魚規格和養殖密度差異有關。

在集約化養殖生產過程中，密度脅迫對魚類養殖影響主要是通過高密度引起的養殖水體酸堿度、氨氮及亞硝酸鹽等因子變化起作用的[7，21]，高密度會造成種群內的“社群脅迫”作用加劇，長期的慢性應激反應使魚類的生理狀況發生變化[7]。本試驗的循環水系統穩定，為黃姑魚養殖提供了適宜的水質環境，減少了環境脅迫，同時，試驗設置的各養殖密度不會引起血清代謝酶和免疫指標差異顯著，沒有出現脅迫效應。

4 結論

過高的養殖密度會造成魚類脅迫，引起生理反應，影響養殖效果。在循環水養殖黃姑魚中，選擇適宜的養殖密度，既可以增加養殖效益，又可以避免造成密度脅迫，本試驗研究結果可以為循環水高密度養殖黃姑魚提供一些參考，但更高密度的循環水養殖效果研究還有待進一步開展。

致謝：福建省閩東水產研究所張杰工程師在黃姑魚血清相關指標測定中提供了幫助，在此表示感謝。

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Effects of stocking density on metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in closed recirculating aquaculture system

WANG Xingchun

（Mindong Fisheries Research Institute of Fujian Province，Ningde 352100，China）

Abstract：To understand how stocking density affects the metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in a closed recirculating aquaculture system （CRAS）， yellow drum with the average body weight? （416.1 ± 0.73）g were selected and stocked in three different stocking densities as 12.0±0.03 （D1）， 15.0±0.02 （D2） and 18.0±0.03 kg/m3（D3）. The results showed that there were no significant differences （P>0.05） in survival rate， specific growth rate （SGR） and feed coversion ratio （FCR） among the groups.The survival rate， specific growth rate and feed coversion ratio of group D1 were slightly better than those of group D2 and D3; The activities of aspartate transaminase （AST）， alanine transaminase （ALT） and lactate dehydrogenase （LDH） had no significant difference among groups （P>0.05），but increased slightly with the increase of stocking density.The serum immunity indexes， including lysozyme （LZM） ， immunoglobulin M （IgM） and complement C3? of the three groups showed a little change （P>0.05） ， but complement C4 in high density groups D2 and D3 was significantly different from low density group D1 （P<0.05）.In conclusion，stocking density showed little effects in serum metabolic enzymes and immune indexes of yellow drum，in other words，there was no density stress occurred with stocking density increased in the experiment.

Key words：yellow drum （Nibea albiflora）;recirculating aquaculture system;stocking density;metabolism;immunity

（收稿日期：2021-04-20）