孫成波，李 婷 ，李義軍，王 平

(1.廣東海洋大學水產學院，廣東 湛江 524025；2.廣東高校熱帶海產無脊椎動物養(yǎng)殖工程技術研究中心，廣東 湛江 524025；3.海南省昌江南疆生物技術有限公司，海南 三亞 572000)

日本囊對蝦Marsupenaeusjaponicus，俗稱花蝦、車蝦、斑節(jié)蝦，自然分布很廣，澳大利亞、紅海、坦桑尼亞、印度、菲律賓、日本及我國海域均有分布。其肉質鮮嫩，營養(yǎng)豐富，適合鹽度較高地區(qū)養(yǎng)殖，耐低溫、耐干能力強，適合鮮活蝦出售，售價高，利潤空間大，一般為斑節(jié)對蝦的4倍，南美白對蝦的8倍，但由于其抗病性較弱，后期養(yǎng)殖難度大，日本囊對蝦一直以來養(yǎng)殖成功率低，畝產低。近年來開展的日本囊對蝦的研究主要集中在人工育苗及養(yǎng)殖方面、日本對蝦營養(yǎng)學方面以及日本對蝦病害防治技術方面[1-4]，但對其能量代謝方面的研究尚未進行，為最大限度地發(fā)揮其生長潛能，提高輸入能量的利用率和加強養(yǎng)殖系統(tǒng)生態(tài)的調控，開展日本囊對蝦能量代謝的研究是很有必要的。

池塘養(yǎng)殖的對蝦，其生長和代謝的能量主要來源于人工投喂的餌料，分析對蝦池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)可以看出，未被對蝦利用而存留于池塘中的輸入能量是造成池塘和近海水域污染的主要原因[5]。為提高養(yǎng)蝦池塘輸入能量的利用率人們正在探索綜合養(yǎng)殖，以其多層次、多渠道利用蝦池能量，國內關于這方面的研究有李松青等[6]的攝食對凡納濱對蝦氮磷排泄率的影響，宋協(xié)法等[7]的溫度和鹽度對凡納濱對蝦氮磷排泄率的影響，王興強[8]的凡納濱對蝦生長和生物能量學的初步研究，劉鵬[9]的溫度和鹽度雙因子交互作用對凡納濱對蝦生長、代謝的影響研究， 董雙林等[10]的溫度和體質量對日本沼蝦能量收支的影響，林小濤等[11]的羅氏沼蝦親蝦的能量代謝研究，張碩等[12]的溫度、體質量、鹽度和攝食狀態(tài)對中國對蝦耗氧率和排氨率的影響，吳立新等[13]的饑餓和再投喂對日本囊對蝦代謝率影響的研究等等。本文從溫度、體質量、鹽度、pH值和攝食狀態(tài)等多個環(huán)境因子對日本囊對蝦氮、磷代謝的影響展開研究，探索對蝦的一些重要生理生態(tài)學規(guī)律，研究蝦類代謝強度的變化，為養(yǎng)殖生產上投餌和水質管理提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

實驗用日本囊對蝦M.japonicus均來源于海南省昌江南疆生物技術有限公司三聯(lián)對蝦養(yǎng)殖基地的日本囊對蝦池塘，為健康活潑的個體，在設計的溫度、鹽度、pH值下馴養(yǎng)5 d，并于實驗前停食2 d。實驗用海水取自三聯(lián)基地蓄水池。

1.2 多因子對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

1.2.1 溫度和體質量 實驗于5 L小桶中進行，每個小桶中各放2尾蝦、1 L海水，實驗溫度設20、25和30 ℃ 3個梯度，體質量設3個規(guī)格，各溫度體質量條件下均設3組平行，同時設置空白實驗對照，實驗在白天持續(xù)進行6 h，實驗過程中使用恒溫電熱棒控制溫度，實驗用海水鹽度為17‰，pH為8.5。實驗結束后測定水中的無機磷、亞硝酸氮、硝酸氮、氨氨的含量。

1.2.2 鹽度 實驗于5 L小桶中進行，每個小桶中各放2尾蝦、1 L海水，鹽度設置10‰、17‰、24‰和31‰等4個梯度，用蒸餾水和海鹽加正常海水配制不同鹽度的海水。實驗水溫為25 ℃、pH值為8.5，對蝦體質量平均為(6.739±0.023)g，每一鹽度下設置3個重復，實驗持續(xù)6 h。

1.2.3 pH值 實驗于5 L小桶中進行，每個小桶中各放2尾蝦、1 L海水， pH值設置7.5、8.0、8.5和9.0等4個梯度，用Na2CO3、NaHCO3、HCl調配不同pH值的海水。實驗水溫為25 ℃、鹽度為17‰，對蝦體質量平均為(6.749±0.01)g，每個pH值條件下設置3個重復，實驗持續(xù)6 h。

1.2.4 攝食狀態(tài) 饑餓2 d后的部分對蝦投喂配合飼料，停止攝食后進入實驗作為攝食組。實驗水溫為25 ℃、鹽度為17‰、pH為8.5，蝦體平均質量(6.729±0.028)g，攝食組與饑餓組均設置3個重復，實驗持續(xù)6 h。

1.3 理化因子的測定

2 結果與分析

2.1 溫度和體質量對氮磷代謝的影響

不同溫度、不同體質量對日本囊對蝦氮、磷的代謝率存在影響，隨溫度的上升，日本囊對蝦磷、亞硝酸氮、硝酸氮、氨氮的代謝率均上升，經方差分析，溫度對日本囊對蝦氮磷代謝的影響極顯著(P<0.01)。隨體質量的增加，亞硝酸氮的代謝率增大，而無機磷、硝酸氮、氨氮的代謝率與體質量呈負相關，經方差分析，體質量對日本囊對蝦氮磷代謝的影響亦極顯著(P<0.01)。見表1。

2.2 鹽度對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

隨鹽度的增加，日本囊對蝦(6.739±0.023)g磷、亞硝酸氮、氨氮的代謝率均提高，見表2。當鹽度為31‰時，磷代謝率達到(0.736±0.002)μg·g-1·h-1，亞硝酸氮代謝率為(0.0778±0.011)μg·g-1·h-1。硝酸氮、氨氮的代謝率隨著鹽度的增加而下降，當鹽度為31‰時，硝酸氮代謝率降為(0.257±0.207)μg·g-1·h-1，氨氮代謝率降為(4.445±0.259)μg·g-1·h-1。經方差分析，鹽度對磷、硝酸氮、氨氮代謝率的影響極顯著(P<0.01)，對亞硝酸氮代謝率的影響顯著(P<0.05)。

表1 不同溫度下不同體質量的日本囊對蝦N、P的代謝率變化

表2 不同鹽度下日本囊對蝦N、P的代謝率變化

2.3 pH值對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

隨著pH值的增加，日本囊對蝦(6.749±0.013)g磷的代謝率明顯下降，pH值為9.0時，磷的代謝率最低為(1.398±0.106)μg·g-1·h-1；氨氮、硝酸氮的代謝率隨著pH值的增加而升高，pH值為9.0時，氨氮、硝酸氮的代謝率分別達到(2.824±0.031)、(9.123±0.275)μg·g-1·h-1；當亞硝酸氮的代謝率在pH值為8.5時達到最大值(0.082±0.067)μg·g-1·h-1，后又呈下降趨勢。經方差分析，pH值對磷、氨氮代謝率的影響極顯著(P<0.01)，對硝酸氮代謝率的影響顯著(P<0.05)，對亞硝酸氮代謝率的影響不顯著(P>0.05)。

2.4 攝食狀態(tài)對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

攝食狀態(tài)對日本囊對蝦的代謝存在明顯的影響。攝食組的磷、亞硝酸氮、氨氮代謝率極顯著大于饑餓組(P<0.01)。日本囊對蝦(6.729±0.028)g攝食配合飼料，飽食狀態(tài)下磷、亞硝酸氮、硝酸氮、氨氮的代謝率比饑餓狀態(tài)下分別提高了272.02％、91.67％、795.38％、98.54％，見表4。這表明攝食時蛋白質代謝增加顯著。

表3 不同pH下日本囊對蝦N、P的代謝率變化

表4 不同攝食狀態(tài)下日本囊對蝦N、P的代謝率變化

3 討 論

3.1 溫度和體質量對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

隨溫度的上升，日本囊對蝦磷、亞硝酸氮、硝酸氮、氨氮的代謝率均有所提高，這說明隨著溫度的升高，對蝦同其他變溫動物一樣，組織器官的活動性能提高，體內的各種生化反應速度加快，致使呼吸和代謝加快，對能量的消耗增大，這與其他學者的研究結果相似[10，15-16]。隨著體質量的增加，日本囊對蝦磷、硝酸氮、氨氮的代謝率均極顯著下降。這與林小濤等[11]在羅氏沼蝦親蝦的能量代謝研究過程中，發(fā)現(xiàn)羅氏沼蝦的NH3-N排泄率與體質量的關系呈曲線負相關的結論是相同的。

3.2 鹽度對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

養(yǎng)殖海水鹽度對海洋生物，特別是滲透調變類動物的生理狀況有直接的影響。對蝦與絕大多數(shù)的海洋無脊椎動物一樣，屬于滲透調變類(Osmoregulator)動物[17]。當外界鹽度發(fā)生變化時，對蝦通過改變代謝狀況，籍助于離子調節(jié)和細胞內游離氨基酸庫的啟動或關閉，調節(jié)體內的滲透濃度，實現(xiàn)有機體與海水之間的水交換以及細胞和組織之間的水分平衡，以適應不同的鹽度環(huán)境[18-19]。Dallavia[20]曾報道小長臂蝦Dalaemoneteesantennarius在體液達到等滲點時其耗氧率最小，代謝所需要的能量最少。施正峰等[21]的實驗證明了日本沼蝦Macrobrachiumniponense在鹽度3‰時其代謝和排泄耗能最少，有利于提高攝食能量的利用率。

本實驗在鹽度10‰～31‰范圍內進行，隨著鹽度的升高無機磷、亞硝酸氮的代謝率增大，硝酸氮、氨氮的代謝率減少，這是由于日本囊對蝦的最適鹽度范圍為18‰～30‰，當對蝦處于最適鹽度范圍時能量消耗減少，攝入能量的利用率提高。

3.3 pH值對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

pH值即水體的酸堿度，是綜合反映水中化學成分變化的一個主要指標，它影響到水中各種生物，包括各種微生物的生長繁殖，調節(jié)水體pH值在水產動物生長最理想的范圍內，是水產養(yǎng)殖獲得高產穩(wěn)產的必要條件之一。蝦池水正常pH值范圍為7.5～8.5左右，最理想范圍為8.0～8.6。當pH值過高時，蝦體對于氨氮的分解代射增加，會使水中的氨氮量增加，使水體惡化，不利于蝦體生長。而當pH值過低時，蝦體血液中pH也會下降，血液中氧的分壓降低，造成運輸氧氣的蛋白質功能障礙，使水產動物組織細胞內缺氧，造成蝦的呼吸困難，吃食量減少，嚴重時引起死亡，還有會引起硫化氫含量增加。同時，pH值的高低與氮磷的排泄也存在一定的聯(lián)系。由表3可知，隨著pH值的增加，日本囊對蝦磷的代謝率明顯下降，氨氮、硝酸氮的代謝率提高，亞硝酸氮的代謝率在pH值為8.5時達到最大值，后又呈下降趨勢。目前pH值對氮磷釋放的作用機制的研究較少，還有待進一步的探討研究。

3.4 攝食狀態(tài)對日本囊對蝦氮磷代謝的影響

攝食水平是影響蝦類生長和能量收支的一個重要因素。攝食引起的代謝增加稱為特殊動力作用，也稱為體增熱，表現(xiàn)為體熱的增加，是在攝入的食物轉化為體內可利用的能源物質過程中的能量消耗。由于特殊動力作用主要是蛋白質代謝引起的，食物中的蛋白質含量對體增熱具有相當大的影響，攝食高蛋白質食物的代謝率大于攝食低蛋白質食物的代謝率。Nelson等[26]研究表明羅氏沼蝦稚蝦有特殊動力作用，認為攝食顫蚓后的代謝率比標準代謝率增加39.4％，攝食兩種配合飼料的代謝率比標準代謝率分別增大了19.7％和7.1％。張碩等[12]認為中國對蝦攝食沙蠶和配合飼料的耗氧率比饑餓狀態(tài)時分別增大8.319％和2.913％，而排氨率分別增大131.8％和93.6％，明顯看出排氨率的增加大于耗氧率的變化，反映出中國對蝦的特殊動力作用主要是蛋白質代謝造成的，而且動物餌料的特殊動力作用大于配合飼料。

本研究發(fā)現(xiàn)，攝食狀態(tài)日本囊對蝦的氮磷代謝極顯著大于饑餓組。攝食組的日本囊對蝦在攝食后氮磷代謝率明顯提高，這一增加的部分稱外源氮、磷排泄率，外源氮、磷排泄率主要受到食物的營養(yǎng)組成、日糧水平和投飼方式等的影響。李松青等[6]在研究攝食對凡納濱對蝦耗氧率和氮、磷排泄率的影響時，發(fā)現(xiàn)凡納濱對蝦攝食后的氮排泄率平均升高40％以上。吳立新等[13]在研究饑餓和再投喂對日本囊對蝦代謝率的影響時，發(fā)現(xiàn)日本囊對蝦在饑餓時，完全靠消耗自身的蛋白質來維持生命，其代謝降低，與本實驗研究結果相符。

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