張曦文，吳垠，賀茹靖，蘇延明，劉琦

(大連海洋大學(xué)遼寧省水生生物學(xué)重點實驗室，遼寧大連116023)

工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖中，一般通過增加養(yǎng)殖密度來提高單位水體的產(chǎn)量，以實現(xiàn)更高的經(jīng)濟效益［1-2］。但養(yǎng)殖密度過高可能會引起魚類應(yīng)激反應(yīng)，改變魚類內(nèi)在生理狀況，使養(yǎng)殖群體的生長率和存活率下降，使個體間生長差異增大［3］。Suresh等［4］研究表明，魚類的生長率、存活率和食物利用率等均隨著養(yǎng)殖密度的增大而降低。李愛華［5］研究表明，草魚Ctenopharyngodon idellus擁擠脅迫10 d后，肝臟的臟器系數(shù)變化不顯著，而脾臟的臟器系數(shù)卻顯著降低。Montero等［6］研究表明，高養(yǎng)殖密度組金頭鯛Sparus aurata的血紅蛋白含量、紅細胞數(shù)量、血糖含量、血漿蛋白含量均顯著低于低密度組。因此，研究魚類在不同密度環(huán)境下的生理反應(yīng)機制，將有助于在生產(chǎn)實踐中掌握適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)殖密度，提高養(yǎng)殖效益。

青石斑魚Epinephelus awoara屬鱸形目、鮨科、石斑魚屬，為沿海暖水性中下層魚類。青石斑魚肉質(zhì)細嫩，味道鮮美，營養(yǎng)豐富［7-8］，生長速度快，為近年來興起的優(yōu)良養(yǎng)殖種類之一。目前，關(guān)于青石斑魚在循環(huán)水養(yǎng)殖條件下適宜的養(yǎng)殖密度方面的研究尚未見報道。本研究中，作者探討了不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚生長及生理指標(biāo)的影響，旨在為進一步探索青石斑魚在密度脅迫環(huán)境下的適應(yīng)機制提供參考，并為工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖青石斑魚提供一定的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗用青石斑魚取自大連匯新鈦公司設(shè)施漁業(yè)工程中心養(yǎng)殖基地。

試驗用配合飼料由北歐馬公司提供，其主要營養(yǎng)成分含量 (均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))為粗蛋白47%、粗脂肪15%、粗灰分13%、水分11%。

試驗在閉合循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中進行，閉合式循環(huán)養(yǎng)殖系統(tǒng)由養(yǎng)殖容器(70 cm×40 cm×40 cm)、熱泵系統(tǒng)、生物濾器和紫外消毒機組成。

1.2 方法

1.2.1 試驗設(shè)計與管理 試驗前將青石斑魚暫養(yǎng)10 d使其適應(yīng)試驗環(huán)境。適應(yīng)期結(jié)束后挑選大小均勻的健康個體進行分組試驗。試驗于2011年7月—9月進行，為期 50 d。試驗設(shè) 10、20、30 kg/m33個養(yǎng)殖密度組，每組設(shè)3個重復(fù)，每個密度條件由獨立的循環(huán)系統(tǒng)組成。試驗期間，每天8:00和17:00投喂兩次配合飼料，投喂量為試驗魚體質(zhì)量的1%，每次投餌30 min后將容器內(nèi)的糞便和殘餌用虹吸法吸出。水溫控制在 (26±0.5)℃，鹽度為 (29±1)，pH為7.5±0.3，24 h連續(xù)充氣，溶氧保持在5 mg/L以上。每3 d檢測一次亞硝酸鹽和氨氮的濃度，保持亞硝酸鹽濃度低于4.109 μmol/L，氨氮質(zhì)量濃度低于0.078 mg/L。

1.2.2 生長指標(biāo)的測定 飼養(yǎng)試驗結(jié)束后，對各組魚逐一進行稱重、量體長，并按下式計算增重率(WG)、特定生長率 (SGR)和飼料系數(shù) (FCR):

式中:W0、Wt分別為試驗初始和終末時的平均魚體質(zhì)量 (濕重，g);WF為飼料總攝入量 (濕重，g);t為試驗天數(shù) (d);n為試驗個體數(shù)量。

1.2.3 魚組織谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (GPT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(GOT)的測定 試驗結(jié)束后，從每個容器中隨機取3尾魚，立即在冰盤上取其肝臟和鰓組織，剔除脂肪，稱重。以10倍去離子水勻漿各組織，將組織懸液在4℃下以3 000 r/min離心20 min，上清液即為酶粗提取液。采用賴氏法測定酶提取液中GPT和GOT活性。

1.2.4 血液指標(biāo)的測定 試驗結(jié)束后，從每個容器中隨機取3尾魚，自尾部血管采血，其中一部分血液用于測定血細胞 (紅細胞、白細胞)數(shù)量和血紅蛋白含量;另一部分血液靜置30 min后，以4 000 r/min離心15 min，吸取上層血清放入低溫冰箱中備用。

采用稀釋法計數(shù)魚類單位容積血液中的紅細胞和白細胞數(shù)，采用酸化血紅蛋白稀釋法測定血液中的血紅蛋白含量，使用羅氏MODULAR EVO儀器檢測血清中的GPT和GOT活性，使用日立Elecsys 2010血液免疫分析儀測定血清中的皮質(zhì)醇含量。

1.2.5 魚體組成成分的測定 飼養(yǎng)試驗結(jié)束后，將魚饑餓24 h，從每個容器中隨機取3尾魚，在冰盤內(nèi)解剖，取魚體兩側(cè)頭蓋骨后至尾鰭前的全部肌肉，剪碎，混勻后用于測定。采用烘干法 (105℃)測定魚體肌肉水分含量，采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量，采用索氏抽提法測定粗脂肪含量，采用高溫灼燒法測定粗灰分含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，用SPSS 13.0進行單因素方差分析，如有顯著性差異，用Duncan氏法進行多重比較，差異顯著性水平設(shè)為0.05。

2 結(jié)果

2.1 養(yǎng)殖密度對青石斑魚生長的影響

從表1可見:試驗結(jié)束時，10 kg/m3密度組青石斑魚的體質(zhì)量均高于其他兩組，但僅與30 kg/m3密度組有顯著性差異 (P＜0.05);30 kg/m3密度組魚的增重率和特定生長率最低，且明顯低于其他兩組 (P＜0.05)，而其他兩組間無顯著性差異 (P＞0.05);各組飼料系數(shù)的變化趨勢為30 kg/m3組＞20 kg/m3組＞10 kg/m3組，且組間存在顯著性差異 (P＜0.05)。

表1 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚生長及攝食的影響Tab.1 The growth and feed intake in grouper Epinephelus awoara at various stocking densities

2.2 養(yǎng)殖密度對青石斑魚肝臟、鰓及血清酶活性的影響

從表2可見:在試驗設(shè)定的養(yǎng)殖密度范圍內(nèi)，青石斑魚肝臟、鰓中的GPT活性均隨著養(yǎng)殖密度的增大明顯增大，且各組間有極顯著性差異 (P＜0.01);不同養(yǎng)殖密度組魚肝臟中的GOT活性均無顯著性差異 (P＞0.05)，30 kg/m3密度組魚鰓中的GOT活性最高，且與其它兩組有顯著性差異(P＜0.05)，但20 kg/m3密度組與10 kg/m3密度組魚鰓中的GOT活性間無顯著性差異 (P＞0.05);血清中GPT和GOT活性均隨養(yǎng)殖密度的增加而增大，且各組間均有極顯著性差異 (P＜0.01)。

表2 不同養(yǎng)殖密度下青石斑魚肝臟、鰓及血清的酶活性Tab.2 Enzyme activities in liver，gill and serum in grouper Epinephelus awoara at various stocking densities

2.3 養(yǎng)殖密度對青石斑魚血細胞及皮質(zhì)醇含量的影響

從表3可見:青石斑魚的紅細胞數(shù)量隨養(yǎng)殖密度的增加而遞減，即30 kg/m3組＜20 kg/m3組＜10 kg/m3組，且各組間有極顯著性差異 (P＜0.01);各組魚的白細胞數(shù)量無顯著性差異 (P＞0.05);血紅蛋白含量的變化趨勢顯示，10 kg/m3密度組與20 kg/m3密度組間無顯著性差異 (P＞0.05)，但均與30 kg/m3密度組有顯著性差異 (P＜0.05);30 kg/m3密度組青石斑魚血清中皮質(zhì)醇含量最高，10 kg/m3密度組最低，且各組間有極顯著性差異 (P＜0.01)。

表3 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚血液指標(biāo)的影響Tab.3 Blood physiological indices in grouper Epinephelus awoara at various stocking densities

2.4 養(yǎng)殖密度對青石斑魚肌肉營養(yǎng)組成的影響

從表4可見:青石斑魚在3種養(yǎng)殖密度下飼養(yǎng)50 d后，其肌肉的水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分含量雖有不同，但組間均無顯著性差異 (P＞0.05)。

表4 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚肌肉營養(yǎng)的影響Tab.4 Musclular approximate composition in grouper Epinephelus awoara at various stocking densities w/%

3 討論

3.1 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚生長的影響

魚生活在高養(yǎng)殖密度環(huán)境中，被普遍認(rèn)為是處于一系列復(fù)雜的相互作用的因素中，這些因素或單獨或疊加地影響魚的生長，所以魚群密度對其生長的影響機制較為復(fù)雜。養(yǎng)殖密度的增加會脅迫魚群產(chǎn)生一系列生理生化的變化來適應(yīng)高密度環(huán)境［9］。生理功能的調(diào)節(jié)需消耗大量能量，因而影響魚的生長。莊平等［10］研究認(rèn)為，史氏鱘Amur sturgeon經(jīng)過28 d的飼養(yǎng)后，各組的生長表現(xiàn)出顯著差異，生長效率、特定生長率和日增重都隨養(yǎng)殖密度的增大而降低。黃寧宇等［3］研究發(fā)現(xiàn)，瓦氏黃顙魚Pelteobagrus vachelli幼魚的最終體質(zhì)量、增重率和特定生長率都隨養(yǎng)殖密度的增大而顯著性降低。江仁堂［11］認(rèn)為，虹鱒Oncorhynchus mykiss稚魚在不同的養(yǎng)殖密度條件下，個體的最終體質(zhì)量、特定生長率和日增重均隨放養(yǎng)密度的增大而降低，餌料轉(zhuǎn)化率也降低。Poston等［12］認(rèn)為，通過提高水中溶氧水平可減少養(yǎng)殖密度對大西洋鮭Atlantic salmon的影響。但在本試驗中，即使各密度組的溶氧水平處于基本一致的良好試驗條件下，其生長還是表現(xiàn)出了顯著性的差異。30 kg/m3密度組青石斑魚的增重率、特定生長率均明顯低于20 kg/m3和10 kg/m3密度組 (P＜0.05)，而20 kg/m3密度組的增重率和特定生長率雖比10 kg/m3密度組低，但不存在顯著性差異 (P＞0.05)，表明高密度養(yǎng)殖對青石斑魚的生長產(chǎn)生了負(fù)面影響，這與Procarione等［13］對虹鱒的研究結(jié)果一致。

本試驗中，在相同飼養(yǎng)管理條件下，閉合循環(huán)養(yǎng)殖50 d后，10 kg/m3密度組青石斑魚增加的體質(zhì)量為263.4 g/m3，增重率為27.6%，這與洪惠馨等［14］的研究結(jié)果 (25.38%)接近。而20 kg/m3密度組增加的體質(zhì)量為446.4 g/m3，30 kg/m3密度組增加的體質(zhì)量為272.3 g/m3。雖然10 kg/m3的增重率和特定生長率均高于20 kg/m3密度組，但從總的增重量來看，20 kg/m3密度組遠大于10 kg/m3密度組，這也就意味著帶來的經(jīng)濟效益會好于10 kg/m3密度組。而3種養(yǎng)殖密度下魚的肌肉營養(yǎng)組成 (如粗蛋白、粗脂肪等)并沒有顯著性差異。

3.2 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚肝臟、鰓及血清酶活性的影響

GOT和GPT是氨基酸代謝過程中兩個重要的氨基轉(zhuǎn)移酶［15］。在脅迫環(huán)境下，氨基酸是魚類進行糖異生作用的優(yōu)先替代物，魚類會消耗蛋白質(zhì)和脂肪等來滿足能量的需求，同時相關(guān)酶活性也顯著升高［16］。本試驗中，3個養(yǎng)殖密度組魚的肝臟和腮中GPT活性均存在顯著性差異，且隨養(yǎng)殖密度的增加而增大，可能是由于高密度組青石斑魚受到脅迫作用后，應(yīng)激作用加強，導(dǎo)致氨基酸代謝增強以抵抗不利環(huán)境。

正常情況下，動物體內(nèi)的GPT和GOT主要存在于各組織的細胞中 (以肝細胞中含量最多)，血清中這兩種酶活力很低［17］。但是當(dāng)組織細胞受到一定損傷時，可能有GOT和GPT從細胞內(nèi)逸出進入血液循環(huán)，使血清中的這兩種轉(zhuǎn)氨酶活性升高，因此，通常根據(jù)血清中這兩種轉(zhuǎn)氨酶活性的變化判斷肝臟等組織器官的功能狀況［18］。30 kg/m3密度組魚血清中的GPT和GOT的活性明顯高于10 kg/m3密度組和20 kg/m3密度組 (P＜0.01)，表明可能該組青石斑魚的肝臟受到一定損傷，青石斑魚體內(nèi)的物質(zhì)代謝亦受到了影響，這與逯尚尉等［1］的研究結(jié)果一致。

3.3 不同養(yǎng)殖密度對青石斑魚血液指標(biāo)及皮質(zhì)醇含量的影響

魚類血液與機體的代謝、營養(yǎng)狀況及疾病有著密切的關(guān)系，當(dāng)魚體受到外界因子的影響而發(fā)生生理或病理變化時，必定會在血液指標(biāo)中反映出來。因此，血液成分的變化被廣泛地用來評價魚類的健康狀況、營養(yǎng)狀況以及對環(huán)境的適應(yīng)狀況，也是重要的生理、病理和毒理學(xué)指標(biāo)［16］。

很多學(xué)者在對養(yǎng)殖密度脅迫的研究中，將血液中的皮質(zhì)醇水平作為一項反映應(yīng)激狀態(tài)下魚體內(nèi)分泌活動的重要指標(biāo)。王文博等［19］的試驗也表明，擁擠脅迫3 d后，試驗組鯽Crucian carp血液中的皮質(zhì)醇水平迅速上升，且密度越高上升幅度越大，說明高養(yǎng)殖密度引起了魚體的應(yīng)激反應(yīng)。Rotllant等［20］指出，赤鯛Pagrus pagrus在經(jīng)過23 d擁擠脅迫后，血漿中的皮質(zhì)醇水平顯著升高。Tejpal等［21］研究發(fā)現(xiàn)，高養(yǎng)殖密度組印鯪Cirrhinus mrigala幼魚血液中的皮質(zhì)醇含量明顯高于低養(yǎng)殖密度組。本試驗中，隨著養(yǎng)殖密度的增大青石斑魚血液中的皮質(zhì)醇含量顯著增高，說明在受到密度脅迫時，青石斑魚表現(xiàn)出一定的應(yīng)激反應(yīng)現(xiàn)象。

從本試驗結(jié)果可以看出，雖然10 kg/m3密度組青石斑魚各項指標(biāo)均優(yōu)于其它組，但從經(jīng)濟效益角度出發(fā)，20 kg/m3為最佳飼養(yǎng)密度。

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