澳洲鰻鱺(Anguilla australis)不同生長階段的生物學(xué)耐受性特征及其演變趨勢*

魏金生 江興龍 王澤旭 李 凱

澳洲鰻鱺()不同生長階段的生物學(xué)耐受性特征及其演變趨勢*

魏金生1, 2江興龍1, 2①王澤旭1, 2李 凱1, 2

(1. 集美大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院 廈門 361021; 2. 鰻鱺現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心 廈門 361021)

以不同生長階段的澳洲鰻鱺為對象, 研究澳洲鰻鱺白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的耗氧率、窒息點、對水溫、非離子氨、亞硝酸鹽的耐受性特征及其演變趨勢。結(jié)果表明, 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的晝間與夜間耗氧率都隨體質(zhì)量增大而下降。但晝夜間均存在顯著差異(<0.05)。在15—30 °C, 耗氧率與水溫呈正相關(guān)。并得到了白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的耗氧率和水溫回歸方程。在水溫25 °C, 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的窒息點溶解氧濃度隨體質(zhì)量增大而下降。14—29 °C為澳洲鰻鱺適溫范圍。具體來說, 25—29 °C為白仔和黑仔最適生長溫度, 23—29 °C為幼鰻和成鰻最適生長溫度, 隨體質(zhì)量增加對水溫的耐受性增強。水中非離子氨對白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的半致死濃度分別為2.35、7.96、2.94和2.62 mg/L, 安全濃度為0.24、0.80、0.29和0.26 mg/L, 可見黑仔的耐受性最強。亞硝酸鹽對白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的半致死濃度分別為52.07、63.80、691.89和885.12 mg/L, 安全濃度為5.21、6.38、69.19和88.51 mg/L。因此, 隨體質(zhì)量的增加, 澳洲鰻鱺對亞硝酸鹽的耐受性增強。

澳洲鰻鱺(); 耗氧率; 窒息點; 非離子氨; 亞硝酸鹽

鰻鱺作為營養(yǎng)價值豐富的高檔水產(chǎn)品, 素有“水中人參”的美譽, 自20世紀(jì)90年代中期以來, 我國在養(yǎng)鰻產(chǎn)量、養(yǎng)鰻種類和養(yǎng)殖模式均居世界領(lǐng)先地位, 成為世界的養(yǎng)鰻中心(翟少偉等, 2019)。我國鰻鱺主要養(yǎng)殖種類有日本鰻鱺()、歐洲鰻鱺()、美洲鰻鱺()、花鰻鱺()和太平洋雙色鰻鱺()等, 2018年我國鰻鱺養(yǎng)殖總產(chǎn)量23.3萬t (農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局等, 2019)。隨著養(yǎng)殖產(chǎn)量逐年增加, 鰻苗市場需求增長導(dǎo)致苗種資源短缺、價格上漲和養(yǎng)殖成本的提高。為保證養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展, 尋找和開發(fā)新的鰻鱺種質(zhì)資源。澳洲鰻鱺()又稱澳洲短鰭鰻, 作為一種潛在養(yǎng)殖對象, 種質(zhì)資源豐富。澳洲鰻鱺成魚主要分布于澳大利亞本土和塔斯馬尼亞州的東海岸, 南緯27°—44°, 產(chǎn)卵于熱帶海域, 鰻苗隨著南赤道洋流漂流至澳大利亞東海岸, 在澳大利亞東海岸的費茨羅伊河口至南端的塔溫河均有分布。產(chǎn)苗季節(jié)高峰主要在每年7—9月, 為澳洲冬季到春季之間(Shiao, 2002)。澳洲鰻鱺在澳大利亞主要以捕撈為主, 國內(nèi)外尚未開展規(guī)模養(yǎng)殖, 對其養(yǎng)殖環(huán)境生態(tài)因子和生理學(xué)研究很少, 僅有澳洲鰻鱺耗氧率的研究報道(Forster, 1981)。本文開展不同生長階段澳洲鰻鱺對水溫、非離子氨和亞硝酸鹽等水質(zhì)因子的耐受性研究, 以及耗氧率和窒息點的研究, 以期為澳洲鰻鱺在我國進行大規(guī)模養(yǎng)殖、運輸和生理生態(tài)研究提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

集美大學(xué)水產(chǎn)試驗場自行養(yǎng)殖的不同生長階段澳洲鰻鱺。試驗前鰻鱺均停食48 h, 在25 °C條件下暫養(yǎng)48 h; 試驗用水經(jīng)曝氣一周備用, pH 7.0±0.1。

1.2 試驗方法

1.2.1 不同生長階段澳洲鰻鱺對水溫的耐受性試驗 將體質(zhì)量(0.179±0.011) g的白仔、(2.831±0.093) g的黑仔、(50.270±1.560) g的幼鰻和(251.850±5.630) g的成鰻放入有效體積為5 L的水族箱內(nèi), 通過無光的恒溫培養(yǎng)箱進行控溫; 保持溶氧6.2—7.2 mg/L, pH 7.0±0.1, 各生長階段澳洲鰻鱺試驗設(shè)置3個平行, 每個平行放置10尾。耐高溫試驗從27 °C依次上升至39 °C; 耐低溫試驗從27 °C依次降低至0 °C。升溫或降溫幅度每次調(diào)節(jié)1 °C, 達到目標(biāo)溫度后觀察4 h, 如果出現(xiàn)死亡或者休克, 則延長1 h觀察時間。記錄鰻鱺的活動情況和死亡率。

1.2.2 非離子氨對不同生長階段澳洲鰻鱺的毒性試驗 通過NH4Cl配置試驗溶液, 每個濃度設(shè)置兩個平行, 每個平行加入不同生長階段澳洲鰻鱺10尾, 控制水溫25 °C, pH 7.0±0.1, 以經(jīng)過曝氣自來水為對照。體質(zhì)量(0.297±0.013) g的白仔試驗中非離子態(tài)氨的濃度梯度為0.125、0.5、1、2、4、8 mg/L; 體質(zhì)量(2.950±0.109) g的黑仔試驗中非離子態(tài)氨的濃度梯度為0.125、0.5、2、4、8、32 mg/L (樊海平等, 1997); 體質(zhì)量(49.930±3.610) g的幼鰻和(250.750±8.540) g的成鰻試驗中非離子態(tài)氨的濃度梯度為0.125、0.5、1、2、4、8 mg/L。每24 h更換試驗液, 記錄魚的死亡數(shù)量。采用直線內(nèi)插法計算非離子態(tài)氨對澳洲鰻鱺24、48、72、96 h的半致死濃度(LC50), 應(yīng)用公式: 安全濃度(SC) = LC50(96 h) × 0.1計算安全濃度, 參考姜禮燔(1995)。

1.2.3 亞硝酸鹽對不同生長階段澳洲鰻鱺的毒性試驗 通過NaNO2配制試驗溶液, 每個濃度設(shè)置兩個平行, 每個平行加入不同生長階段澳洲鰻鱺10尾, 控制水溫25 °C, pH 7.0±0.1, 以經(jīng)過曝氣自來水為對照。體質(zhì)量(0.296±0.010) g的白仔和(2.960±0.116) g的黑仔試驗中亞硝酸鹽的濃度梯度為20、40、60、80、100 mg/L; 體質(zhì)量(49.140±6.110) g的幼鰻和(252.080±11.170) g的成鰻試驗中亞硝酸鹽的濃度梯度為300、600、900、1 200、1 500 mg/L。每24 h更換試驗液, 記錄魚的死亡數(shù)量。計算半致死濃度(LC50)和安全濃度。

1.2.4 不同生長階段澳洲鰻鱺窒息點的研究 在水溫(25±1) °C, pH (7.0±0.1)的條件下對體質(zhì)量(0.299±0.011) g的白仔、(2.899±0.120) g的黑仔、(49.290±4.160) g的幼鰻和(249.760±6.980) g的成鰻進行窒息點試驗, 每個試驗裝置有效體積5 L, 放入鰻魚10尾, 待魚狀態(tài)穩(wěn)定后。記錄澳洲鰻鱺死亡1尾、死亡50%以及全部死亡時的溶解氧濃度。以50%死亡時的呼吸室水體溶氧為窒息點。自制靜水式呼吸室, 如圖1所示。

圖1 澳洲鰻鱺窒息點測定試驗裝置

1.2.5 不同生長階段澳洲鰻鱺耗氧率研究 在50 L方形聚乙烯裝置進行體質(zhì)量(0.289±0.005) g的白仔和(2.981±0.058) g的黑仔耗氧率試驗, 在1 m3聚乙烯裝置進行體質(zhì)量(49.610±5.010) g的幼鰻和(250.970±8.830) g的成鰻耗氧率試驗, 采用自動恒溫加熱棒和冰塊控制水溫。試驗開始待魚穩(wěn)定后停止曝氣, 采用聚酯薄膜(PET)包裹頂部, 同時在邊緣加入加熱棒和虹吸采樣管, 四周采用石蠟進行密封處理。通過控制變量法, 分別測定不同生長階段澳洲鰻鱺在25 °C下, 24 h耗氧率隨晝夜變化情況, 重復(fù)測定三次。同時測定不同生長階段澳洲鰻鱺在15、20、25和30 °C下耗氧率情況。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)處理使用SPSS 25.0進行統(tǒng)計分析, 以<0.05作為顯著性差異的標(biāo)志。文中數(shù)據(jù)表述方式均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。耗氧率(ROC)的計算公式如下:

耗氧率[mg/(kg·h)] = [(起始–結(jié)束)×] / (×), (1)

式中,起始代表試驗開始時裝置內(nèi)溶解氧濃度(mg/L);結(jié)束代表試驗結(jié)束時裝置內(nèi)溶液氧濃度(mg/L);表示裝置內(nèi)有效水體積, 測定24 h耗氧率變化規(guī)律時=1–2;1表示采樣前體積(L),2表示采樣損耗的體積(L);表示時間(h);表示魚的總重(kg)。

2 結(jié)果

2.1 不同生長階段澳洲鰻鱺對水溫的耐受性

澳洲鰻鱺在不同水溫下死亡率見表1。不同生長階段的澳洲鰻鱺在14—34 °C范圍內(nèi)均能夠存活, 在14 °C以下無聚群現(xiàn)象, 對外界刺激反應(yīng)遲鈍, 在14—22 °C范圍內(nèi)開始有聚群現(xiàn)象, 在23 °C開始幼鰻和成鰻均正常活動, 大多數(shù)集群靜臥于水底, 受外界光和聲音刺激反應(yīng)明顯, 在25 °C以上白仔和黑仔開始正常活動, 沿著玻璃壁正常環(huán)游, 在29 °C以上均開始出現(xiàn)呼吸頻率過快, 反應(yīng)過激。耐高溫試驗中, 死魚被黏液大量包裹, 體色變淡, 鰓部有大量黏液流出; 白仔在35 °C開始出現(xiàn)死亡, 在39 °C全部死亡; 黑仔在36 °C開始出現(xiàn)死亡, 在39 °C全部死亡; 幼鰻和成鰻在37 °C開始出現(xiàn)死亡, 在39 °C均全部死亡。耐低溫試驗中, 白仔在6.5 °C開始死亡, 0 °C全部死亡; 黑仔在3 °C開始出現(xiàn)死亡, 1 °C全部死亡; 幼鰻在1 °C開始出現(xiàn)死亡, 在0 °C僅出現(xiàn)20%死亡; 成鰻在0 °C只有10%出現(xiàn)死亡; 澳洲鰻鱺對水溫耐受性為成鰻>幼鰻>黑仔>白仔。

2.2 非離子態(tài)氨對不同生長階段澳洲鰻鱺的毒性

不同生長階段澳洲鰻鱺在不同濃度非離子氨氮下死亡率結(jié)果見表2、表3、表4和表5, 各濃度隨著時間延長非離子氨氮對魚的毒性越強, 死亡率越高。通過直線內(nèi)插法計算不同生長階段澳洲鰻鱺對非離子氨氮半致死濃度結(jié)果見圖2, 在四種生長階段下, 黑仔對于非離子氨氮耐受性最強, 安全濃度為0.80 mg/L>幼鰻0.29 mg/L>成鰻0.26 mg/L>白仔0.24 mg/L; 白仔24、48、72和96 h的半致死濃度分別為3.66、3.08、2.63和2.35 mg/L; 黑仔24、48、72和96 h的半致死濃度分別為17.99、13.34、9.89和7.96 mg/L; 幼鰻24、48、72和96 h的半致死濃度分別為5.32、4.33、3.52和2.94 mg/L; 成鰻24、48、72和96 h的半致死濃度分別為4.39、3.58、3.04和2.62 mg/L。

表1 澳洲鰻鱺對水溫的耐受性

Tab.1 The tolerance of A. australis to water temperature

表2 非離子氨氮對澳洲鰻鱺白仔的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.2 Mortality results (%) of acute toxicity test of non-ionic ammonia on glass eels of A. australis

表3 非離子氨氮對澳洲鰻鱺黑仔的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.3 Mortality results (%) of acute toxicity test of non-ionic ammonia on fingerlingsof A. australis

表4 非離子氨氮對澳洲鰻鱺幼鰻的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.4 Mortality results (%) of acute toxicity test of non-ionic ammonia on juvenile eels of A. australis

表5 非離子氨氮對澳洲鰻鱺成鰻的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.5 Mortality results (%) of acute toxicity test of non-ionic ammonia on yellow eels of A. australis

圖2 不同生長階段澳洲鰻鱺對非離子氨氮的耐受性

2.3 亞硝酸鹽氮對不同生長階段澳洲鰻鱺的毒性

不同生長階段澳洲鰻鱺對亞硝酸鹽氮耐受性死亡率結(jié)果分別見表6、表7、表8和表9。白仔、黑仔、幼鰻和成鰻對亞硝酸鹽氮耐受性結(jié)果見圖3, 隨著體質(zhì)量增加, 澳洲鰻鱺對于亞硝酸鹽氮的耐受性增強, 成鰻耐受性最強, 安全濃度為88.51 mg/L>幼鰻69.19 mg/L>黑仔6.38 mg/L>白仔5.21 mg/L; 白仔24、48、72和96 h的半致死濃度分別為73.69、62.87、57.21和52.07 mg/L; 黑仔24、48、72和96的半致死濃度分別為99.53、82.43、73.18和63.80 mg/L; 幼鰻24、48、72和96 h的半致死濃度分別為995.19、933.73、831.01和691.89 mg/L; 成鰻24、48、72和96 h的半致死濃度分別為1 459.36、1 053.91、962.29和885.12 mg/L。

表6 亞硝酸鹽氮對澳洲鰻鱺白仔的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.6 Mortality results (%) of acute toxicity test of nitrite nitrogen on glass eels of A. australis

表7 亞硝酸鹽氮對澳洲鰻鱺黑仔的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.7 Mortality results (%) of acute toxicity test of nitrite nitrogen on fingerlings of A. australis

表8 亞硝酸鹽氮對澳洲鰻鱺幼鰻的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.8 Mortality results (%) of acute toxicity test of nitrite nitrogen onjuvenile eels of A. australis

表9 亞硝酸鹽氮對澳洲鰻鱺成鰻的急性毒性試驗死亡率結(jié)果(%)

Tab.9 Mortality results (%) of acute toxicity test of nitrite nitrogen on yellow eels of A. australis

圖3 不同生長階段澳洲鰻鱺對亞硝酸鹽氮耐受性

2.4 不同生長階段澳洲鰻鱺的窒息點

通過對體質(zhì)量(0.299±0.011) g的白仔、(2.899± 0.120) g的黑仔鰻、(49.290±4.160) g的幼鰻和(249.760±6.980) g的成鰻進行窒息點試驗, 結(jié)果如圖4。隨著澳洲鰻鱺體質(zhì)量增加, 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻在2.12、1.78、1.54和1.37 mg/L時開始出現(xiàn)死亡, 在1.37、0.91、0.71和0.52 mg/L時全部死亡; 窒息點由白仔1.70 mg/L降至成鰻0.90 mg/L, 下降47%; 不同生長階段澳洲鰻鱺在開始死亡、窒息點和全部死亡時溶解氧濃度均存在顯著性差異(<0.05), 且白仔>黑仔>幼鰻>成鰻。

2.5 不同生長階段澳洲鰻鱺的晝夜耗氧率變化

不同生長階段澳洲鰻鱺的晝夜變化情況如圖5所示, 結(jié)果表明, 各種生長階段澳洲鰻鱺在18:00時的耗氧率最高, 分別為白仔(282.76±8.29)、黑仔(259.09±10.27)、幼鰻(204.25±6.37)和成鰻(173.39±10.52) mg/(kg·h); 在14:00時耗氧率最低, 分別為白仔(80.08±7.30)、黑仔(75.67±12.32)、幼鰻(49.78±9.32)和成鰻(34.21±6.81) mg/(kg·h)。按照晝間6:00—18:00, 夜間18:00—次日6:00劃分, 白仔晝間耗氧率為(127.14±47.84) mg/(kg·h), 夜間耗氧率為(212.20±27.23) mg/(kg·h), 24 h平均耗氧率為169.68 mg/(kg·h); 黑仔晝間耗氧率為(121.74± 45.66) mg/(kg·h), 夜間耗氧率為(199.01± 21.68) mg/(kg·h), 24 h平均耗氧率為161.01 mg/(kg·h); 幼鰻晝間耗氧率為(94.17±41.71) mg/(kg·h), 夜間耗氧率為(156.96±23.64) mg/(kg·h), 24 h平均耗氧率為125.56 mg/(kg·h); 成鰻晝間耗氧率為(72.46± 32.83) mg/(kg·h), 夜間耗氧率為(109.68± 23.51) mg/(kg·h), 24 h平均耗氧率為91.07 mg/(kg·h); 通過方差分析各種生長階段澳洲鰻鱺晝間和夜間的耗氧率存在顯著性差異(<0.05), 表明不同生長階段澳洲鰻鱺耗氧率存在明顯晝夜節(jié)律。通過方差分析各種生長階段澳洲鰻鱺24 h平均耗氧率, 澳洲鰻鱺白仔和黑仔24 h平均耗氧率無顯著性差異, 黑仔與幼鰻和成鰻之間存在顯著性差異(<0.05), 且24 h平均耗氧率白仔>黑仔>幼鰻>成鰻。

圖4 不同生長階段澳洲鰻鱺窒息點

圖5 不同生長階段澳洲鰻鱺的24 h耗氧率變化

2.6 水溫對不同生長階段澳洲鰻鱺耗氧率影響

圖6顯示水溫對不同生長階段澳洲鰻鱺耗氧率的影響, 結(jié)果表明, 隨著水溫上升, 澳洲鰻鱺的耗氧率不斷上升。白仔耗氧率從15 °C的(135.42± 9.41) mg/(kg·h)上升至30 °C的(194.24± 9.94) mg/(kg·h), 上升1.43倍, 黑仔耗氧率從15 °C的(121.58±6.64) mg/(kg·h)上升至30 °C的(185.12± 8.90) mg/(kg·h), 上升1.52倍, 幼鰻耗氧率從15 °C的(57.75±6.69) mg/(kg·h)上升至30 °C的(166.06± 6.17) mg/(kg·h), 上升2.88倍, 成鰻耗氧率從15 °C的(43.46±6.01) mg/(kg·h)上升至30 °C的(144.52± 7.59) mg/(kg·h), 上升3.33倍。通過方差分析表明白仔和黑仔15 °C與20 °C耗氧率無顯著性差異(>0.05), 20、25和30 °C耗氧率存在顯著性差異(<0.05), 幼鰻和成鰻15、20、25和30 °C耗氧率均存在顯著性差異(<0.05); 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的耗氧率和水溫回歸方程分別為= 0.118 72– 1.273 6+ 126.74 (2= 0.988 8)、= 0.097 82+ 0.003 4+ 98.277 (2= 0.987 4)、= 0.207 52– 1.920 9+ 38.407 (2=0.993 9)和= 0.345 62– 8.948+ 100.92 (2=0.996 5)。

3 分析與討論

3.1 鰻鱺對水溫的耐受性

水溫作為魚類重要主導(dǎo)環(huán)境因子之一, 直接影響魚體生化、生理和行為, 同時刺激魚類性腺發(fā)育, 影響魚類性別分化, 總的趨勢是高溫有利于雄性化, 低溫則有利于雌性(Beitinger, 2000; 樓允東等, 2008)。魚類作為變溫動物, 水溫直接影響魚類循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng), 進而影響魚類生長發(fā)育和能量代謝(龍華, 2005)。在鰻鱺方面, 吳寧等(2010)通過研究五種鰻鱺對水溫的耐受性, 結(jié)果如表10和表11, 比較發(fā)現(xiàn)鰻鱺對高水溫耐受性強弱順序為日本鰻鱺>印尼鰻鱺>菲律賓鰻鱺>美洲鰻鱺>南美洲鰻鱺>本試驗澳洲鰻鱺>歐洲鰻鱺; 對低溫耐受性本試驗僅強于印尼鰻鱺和菲律賓鰻鱺。現(xiàn)階段研究表明, 魚類對溫度耐受性與生長階段之間因種類而不同, 姜旭陽等(2019)研究表明虹鱒隨體質(zhì)量增加, 對高溫的耐受力下降, 而對低溫耐受力增強; Wagner等(2001)和Ospina等(2004)通過研究美洲鮭和幾種觀賞魚發(fā)現(xiàn)生長階段與高溫耐受性之間無差異。本試驗表明: 隨著體質(zhì)量增加, 澳洲鰻鱺對于水溫的耐受性增強, 高溫開始死亡水溫由白仔鰻35 °C提高到商品鰻37 °C, 但39 °C均全部死亡, 低溫死亡水溫由白仔6.5 °C降至成鰻0 °C; 14—29 °C為澳洲鰻鱺的適溫范圍, 25—29 °C為白仔和黑仔最適生長溫度, 23—29 °C為幼鰻和成鰻最適生長溫度。

圖6 水溫對澳洲鰻鱺耗氧率的影響

表10 不同鰻鱺對高水溫耐受性

Tab.10 Tolerance of different species of Anguilla to high water temperature

表11 不同鰻鱺對低水溫耐受性

Tab.11 Tolerance of different species of Anguilla to low water temperature

3.2 鰻鱺對非離子氨氮和亞硝酸鹽的耐受性

氨氮在水體中主要以非離子氨氮和離子氨氮的形式存在, 兩者在水體中可以相互轉(zhuǎn)化, 因具有較高的脂溶性, 能通過鰓和皮膚進入魚體, 引起鰓表皮細胞損傷, 降低血液的載氧能力(周平, 2013), 嚴重時破壞魚體排泄系統(tǒng)和滲透壓平衡(王彥波等, 2002), 引起表皮和內(nèi)臟器官充血。澳洲鰻鱺與其他鰻鱺對非離子氨氮耐受性結(jié)果比較如表12, 耐受濃度由大至小排序為, 莫桑比克鰻鱺>南美洲鰻鱺>中美洲鰻鱺>本試驗澳洲鰻鱺>歐洲鰻鱺, 澳洲鰻鱺對非離子氨氮耐受性較差可能與其本身耐低氧能力差有關(guān), 導(dǎo)致更容易在非離子氨氮毒性下缺氧死亡; 非離子氨氮SC為黑仔0.80 mg/L>幼鰻0.29 mg/L>成鰻0.26 mg/L>白仔0.24 mg/L。澳洲鰻鱺對非離子氨氮耐受性隨體質(zhì)量增加無規(guī)律, 整體對于非離子氨氮的耐受性較差, 所以在生產(chǎn)中應(yīng)格外注意非離子氨氮濃度, 防止魚體因中毒而影響經(jīng)濟效益。Thurston等(1981)研究結(jié)果表明非離子氨氮對魚的毒性與水體中溶解氧濃度呈負相關(guān), 溶解氧越高, 魚體代謝非離子氨氮能力越強; 黑仔之所以耐受性最強, 可能因為魚體越小, 比表面積越大, 可通過體表進行氧氣交換, 導(dǎo)致耐受性增強。

亞硝酸鹽主要通過鰓主動吸收亞硝酸鹽, 亞硝酸鹽氮對魚類的毒性主要是血液中的亞鐵血紅蛋白(Fe2+)被氧化成高鐵血紅蛋白(Fe3+), 從而抑制血液的載氧能力(高明輝等, 2008), 嚴重時導(dǎo)致魚類缺氧而窒息死亡(董玉波等, 2011)。現(xiàn)有亞硝酸鹽氮耐受性研究報道(表12), 本試驗亞硝酸鹽氮對澳洲鰻鱺白仔、黑仔、幼鰻和成鰻SC為5.21、6.38、69.19和88.51 mg/L, 僅低于莫桑比克鰻鱺; 隨著體質(zhì)量增加, 澳洲鰻鱺對亞硝酸鹽氮的耐受性迅速增強, 幼鰻和成鰻階段對亞硝酸鹽氮的耐受性極高, 因為隨著體質(zhì)量增加, 魚對亞硝酸鹽氮的敏感性逐漸就降低(Sprague, 1985), 同時幼鰻和成鰻耐低氧能力強, 只要體內(nèi)溶解氧濃度未達到窒息點, 不易因為亞硝酸鹽氮阻礙血液載氧能力而導(dǎo)致缺氧死亡, 所以難以受到亞硝酸鹽氮危害。低濃度亞硝酸鹽氮對大生長階段澳洲鰻鱺毒性較小, 在自然界和正常養(yǎng)殖過程中一般不會受到亞硝酸鹽氮危害。

3.3 鰻鱺窒息點的種間差異和不同生長階段差異

魚體窒息死亡時的環(huán)境溶氧量, 稱為窒息點(point of asphyxiation) (殷名稱, 1995)。窒息點和魚體大小、種類和水體溫度等存在相互關(guān)系, 同時絕大多數(shù)魚類窒息點隨體質(zhì)量增加而降低(陳松波等, 2004)。楊小東等(2019)研究10、40和160 g南美洲鰻鱺窒息點分別為1.14—1.22、0.83—0.90和0.42—0.51 mg/L。陳健榮(2017)研究花鰻鱺窒息點, 結(jié)果表明窒息點隨體質(zhì)量增加而降低, 隨著水溫升高窒息點升高。周立紅等(2012)研究(0.58±0.17) g中美洲鰻鱺窒息點, 結(jié)果表明窒息點為0.70 mg/L。王廣軍等(2001)研究孵出1 d日本鰻鱺窒息點, 在22 °C條件下, (47.46±1.53) mg日本鰻鱺窒息點為1.315 mg/L。本試驗澳洲鰻鱺白仔、黑仔、幼鰻和成鰻窒息點為(1.670±0.11)、(1.50±0.06)、(1.24±0.01)和(0.895±0.04) mg/L, 成鰻較白仔窒息點溶解氧濃度下降46.4%; 窒息點高于中美洲鰻鱺、南美洲鰻鱺、日本鰻鱺和花鰻鱺, 說明澳洲鰻鱺對低氧耐受能力較差, 但是隨著體質(zhì)量增加窒息點降低, 耐低氧能力增強。在澳洲鰻鱺養(yǎng)殖和運輸中應(yīng)充分保證溶解氧含量, 防止缺氧導(dǎo)致的病害和死亡。

表12 不同鰻鱺對非離子氨氮和亞硝酸鹽氮的耐受性

Tab.12 Tolerance of different species of Anguilla to non-ionic ammonia and nitrite nitrogen

3.4 鰻鱺的晝夜耗氧率變化

耗氧率用來衡量魚類機體的代謝強度(王剛等, 2011), 魚類的耗氧率同時受到自身行為(聚集、洄游、索餌、逃避敵害、繁殖), 水流、水溫、體質(zhì)量、晝夜節(jié)律等影響(殷名稱, 1995)。盧邁新等(1999)研究結(jié)果表明日本鰻鱺在相同溫度下, 隨著體質(zhì)量增加耗氧率降低, 與本試驗中隨著體質(zhì)量的增加, 澳洲鰻鱺的最高耗氧率由白仔(282.76±8.29) mg/(kg·h)降至成鰻(173.39±10.52) mg/(kg·h)、最低耗氧率由白仔(80.08±7.30) mg/(kg·h)降至成鰻(34.21±6.81) mg/(kg·h)和24 h平均耗氧率由白仔169.68 mg/(kg·h)降至成鰻91.07 mg/(kg·h)相符合, 在仔魚階段, 體內(nèi)組織、器官形成和發(fā)育比較快, 新陳代謝更加旺盛, 導(dǎo)致魚對氧的需求量大, 因此耗氧率大(閆杰, 2014)。本研究澳洲鰻鱺在25 °C, 靜水狀態(tài)下的24 h耗氧率, 結(jié)果如圖5所示, 在6:00和18:00出現(xiàn)峰值, 主要原因是這兩個時間點為日常鰻鱺投喂時間, 也是晝夜交替時間, 此時受魚捕食行為影響, 魚活動最為頻繁; 在兩個峰值之后耗氧率出現(xiàn)驟然下降趨勢, 因為魚經(jīng)過攝食行為和晝夜交替后, 開始出現(xiàn)掛臺和正常游動, 導(dǎo)致耗氧率下降; 在14:00時耗氧率最低, 此時魚代謝和活動最為緩慢, 通過方差分析, 白天與夜間耗氧率存在顯著性差異, 與自然界中鰻魚耗氧率相符合。建議在其養(yǎng)殖日常管理中, 可選擇在6:00和18:00進行飼料投喂; 在14:00時進行涉魚處理操作, 以減少魚應(yīng)激反應(yīng); 在早上9:00以后進行選別和運輸。

3.5 水溫對鰻鱺耗氧率的影響

溫度作為影響鰻鱺耗氧率的重要因子, 各地鰻苗耗氧率均隨水溫升高而增高, 唐作鵬等(1996)通過研究中國各河口地區(qū)鰻苗耗氧率, 結(jié)果表明, 在7—25 °C范圍內(nèi), 耗氧率與水溫呈線性相關(guān), 水溫每升高5 °C, 耗氧率增高27.8%, 30 °C以上不適合鰻苗生存。Degani等(1989)通過研究水溫對歐洲鰻鱺耗氧的影響, 結(jié)果表明水溫對仔鰻的影響大于對成鰻, 且溫度與耗氧呈正相關(guān)。丁益群等(2013)通過測定水溫對日本鰻鱺耗氧率影響, 結(jié)果表明在不同狀態(tài)下, 日本鰻鱺耗氧率都隨著溫度升高而增加。本試驗隨著水溫的上升, 澳洲鰻鱺白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的耗氧率與水溫呈正相關(guān), 且體質(zhì)量越大上升比例越高, 白仔從耗氧率從15—30 °C上升1.43倍; 黑仔耗氧率從15—30 °C上升1.52倍; 幼鰻耗氧率從15—30 °C上升2.88倍; 成鰻耗氧率從15—30 °C上升3.33倍。在15—30 °C范圍內(nèi), 隨著澳洲鰻鱺體質(zhì)量增大, 溫度對其耗氧率影響越大, 主要是因為溫度升高, 仔魚內(nèi)部代謝耗氧率大于成魚, 但是成魚的活動耗氧量大于仔魚; 次要原因是仔魚15 °C耗氧率基數(shù)遠大于成魚耗氧率, 所以增長倍數(shù)大于仔魚。

4 結(jié)論

(1) 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的晝間耗氧率隨體質(zhì)量增大而下降, 分別為(127.14±47.84)、(121.74±45.66)、(94.17±41.71)和(72.46±32.83) mg/(kg·h), 夜間耗氧率隨體質(zhì)量增大而下降, 分別為(212.20±27.23)、(199.01±21.68)、(156.96±23.64)和(109.68±23.51) mg/(kg·h), 晝夜間均存在顯著差異(<0.05)。

(2) 14—29 °C為澳洲鰻鱺適溫范圍, 25—29 °C為白仔和黑仔最適生長溫度, 23—29 °C為幼鰻和成鰻最適生長溫度, 隨體質(zhì)量增加對水溫的耐受性增強。

(3) 在水溫25 °C, 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的窒息點溶解氧濃度隨體質(zhì)量增大而下降, 分別為(1.69± 0.10)、(1.50±0.05)、(1.24±0.014)和(0.895±0.035) mg/L, 窒息點溶解氧濃度均存在顯著性差異(<0.05)。

(4) 水中非離子氨對白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的半致死濃度分別為2.35、7.96、2.94和2.62 mg/L, 安全濃度為0.24、0.80、0.29和0.26 mg/L, 黑仔的耐受性最強; 亞硝酸鹽對白仔、黑仔、幼鰻和成鰻的半致死濃度分別為52.07、63.80、691.89和885.12 mg/L, 安全濃度為5.21、6.38、69.19和88.51 mg/L, 隨體質(zhì)量增加, 對亞硝酸鹽的耐受性增強。

(5) 在15—30 °C范圍內(nèi), 澳洲鰻鱺耗氧率與水溫呈正相關(guān), 白仔、黑仔、幼鰻和成鰻耗氧率和水溫回歸方程分別為= 0.118 72– 1.273 6+ 126.74 (2= 0.988 8)、= 0.097 82+ 0.003 4+ 98.277 (2= 0.987 4)、= 0.207 52– 1.920 9+ 38.407 (2=0.993 9)和= 0.345 62– 8.948+ 100.92 (2=0.996 5)。

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BIOLOGICAL TOLERANCE CHARACTERISTICS AND EVOLUTION TREND OFAT DIFFERENT GROWTH STAGES

WEI Jin-Sheng1, 2, JIANG Xing-Long1, 2, WANG Ze-Xu1, 2, LI Kai1, 2

(1. Fisheries College, Jimei University, Xiamen 361021, China; 2. Engineering Research Center of the Modern Technology for Eel Industry, Ministry of Education, Xiamen 361021, China)

Experiments were conducted to understand the oxygen consumption rate and asphyxiation in tolerance to water temperature, non-ionic ammonia, and nitrite byat different growth stages from glass eel, fingerling eel, juvenile eel, and yellow eel. The oxygen consumption rates of the eels of different growth stages were measured, and it was found increased in daytime but decreased in nighttime with the increase of individual body mass, showing significant differences in between (<0.05). At 15—30 °C, oxygen consumption rate was positively correlated with water temperature, based on which equations by regressions were established for the eels of different ages. At 25 °C, the concentration of dissolved oxygen at the asphyxiation point decreased with the increase of age in terms of individual body mass. The suitable temperature range forgrowth was 14—29 °C. Specifically, 25—29 °C was the optimal growth temperature for the glass eel and fingerling eel, and 23—29°C was the optimal growth temperature for juvenile eel and yellow eel. With the increase of individual body mass, the thermal tolerance ofincreased. The LC50of non-ionic ammonia in water for glass eel, fingerling eel, juvenile eel, and yellow eel was 2.35, 7.96, 2.94, and 2.62 mg/L, while the SC (safety concentration) was 0.24, 0.80, 0.29, and 0.26 mg/L, respectively, indicating that the fingerling eel was most tolerant. The LC50of nitrite for glass eel, fingerling eel, juvenile eel, and yellow eel was 52.07, 63.80, 691.89, and 885.12 mg/L, while the SC was 5.21, 6.38, 69.19, and 88.51 mg/L, respectively, showing that the older the eel, the more tolerant to the stress, and the tolerance of nitrite concentration increased with the increase of individual weight.

; oxygen consumption rate; asphyxiation point; non-ionic ammonia; nitrite

* 國家重點研發(fā)計劃“池塘尾水生態(tài)治理技術(shù)及工程設(shè)施研發(fā)”, 2019YFD0900302號; 國家重點研發(fā)計劃“特色魚類精準(zhǔn)高效養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)集成與示范”, 2020YFD0900102號; 福建省科技廳高校產(chǎn)學(xué)研合作項目“鰻鱺養(yǎng)殖尾水處理與循環(huán)利用一體化系統(tǒng)研發(fā)與示范”, 2020N5009號; 鰻鱺現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)教育部工程研究中心開放基金, RE202012號。魏金生, 碩士研究生, E-mail: 1165665102@qq.com

江興龍, 博士, 教授, E-mail: xinlongjiang@jmu.edu.cn

2021-01-16,

2021-03-15

Q174; S965

10.11693/hyhz20210100015