魏發(fā)奕， 韓 萃， 李 麗,2**， 董雙林,2， 高勤峰,2

(1.海水養(yǎng)殖教育部重點實驗(中國海洋大學)，山東 青島 266003；2.青島海洋科學與技術試點國家實驗室，海洋漁業(yè)科學與食物產(chǎn)出過程功能實驗室，山東 青島 266237)

大西洋鮭(Salmosalar)俗稱三文魚，其肉質(zhì)鮮美，富含優(yōu)質(zhì)蛋白和人體所需多不飽和脂肪酸，具有較高的經(jīng)濟價值[1]，是世界上重要的養(yǎng)殖種類。我國對三文魚的需求量大，據(jù)挪威海產(chǎn)外貿(mào)局預計，中國(含香港)市場在2025年對三文魚的需求量會突破30萬t[2]。當前中國三文魚主要依賴進口，原因是大西洋鮭屬于冷水性魚類，其最適生長水溫為10～18 ℃，然而我國海域水溫在夏季過高，普通網(wǎng)箱養(yǎng)殖的大西洋鮭無法順利度夏[3]。作為一種養(yǎng)殖環(huán)境可控的生產(chǎn)模式，封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)(Recirculating aquaculture system，RAS)是大西洋鮭養(yǎng)殖的一種重要方式。

養(yǎng)殖魚類的土腥味問題給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)和消費者帶來很大困擾[4]。目前認為水體中產(chǎn)生的土腥味物質(zhì)有5種，其中以土臭素(Geosmin，GSM)和二甲基異冰片(2-methylisoborneol，MIB)最為常見[5-6]。Watson發(fā)現(xiàn)水體中GSM和MIB濃度分別達到4和9 ng/L時，就能被人類味覺所識別[7-10]。大西洋鮭作為一種適合生食的魚類，在食用過程中出現(xiàn)的土腥味更為嚴重。不同養(yǎng)殖系統(tǒng)其土腥味產(chǎn)生的原因不同，藍綠藻是室外池塘養(yǎng)殖系統(tǒng)中土腥味的主要來源，而放線菌是室內(nèi)循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)GSM和MIB等土腥味物質(zhì)的主要來源[11-12]。藍綠藻和放線菌代謝產(chǎn)生的土腥味物質(zhì)進入水體，通過皮膚、鰓等組織侵入魚體，在富含脂肪的組織內(nèi)富集[13-16]。

此外，前期研究表明，土腥味物質(zhì)的產(chǎn)生受環(huán)境因子的影響。Robertson和Robin認為GSM和MIB在冬季會減少，這可能是因為冬季溫度較低，抑制了微生物的代謝[17-18]。Suffet的研究顯示，隨著溫度不斷上升以及水質(zhì)富營養(yǎng)化加重，部分放線菌的代謝水平加劇，GSM和MIB含量不斷升高[6]。在循環(huán)水系統(tǒng)中盡管土腥味常發(fā)生在有機物含量較高的水體中，但有關水質(zhì)與微生物生長以及與土腥味物質(zhì)產(chǎn)生的相關性并不清晰。相對于淡水養(yǎng)殖系統(tǒng)，有關土腥味物質(zhì)在海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的分布和產(chǎn)生機制的研究相對較少。

因此，本研究以室內(nèi)封閉式海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)為研究對象，于養(yǎng)殖的不同時期(2018年4月、7月、10月和2019年1月)采集水樣和大西洋鮭樣品，通過分析比較不同時期養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)指標、浮游植物群落結構、細菌群落結構和魚體中土腥味物質(zhì)含量的差異，揭示海水循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中土腥味產(chǎn)生的機制，為改善我國大西洋鮭養(yǎng)殖環(huán)境，提高其品質(zhì)提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 養(yǎng)殖系統(tǒng)與樣品獲取

實驗樣品來源于山東某養(yǎng)殖基地，基地車間每個魚池面積約16 m2，水深3～3.5 m，根據(jù)養(yǎng)殖魚的不同規(guī)格來決定放養(yǎng)密度。養(yǎng)殖模式為封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，日換水量占總水量的10%，循環(huán)頻率為19次/天，殘餌和糞便通過水流旋轉聚集到養(yǎng)殖池底部中央并排出魚池，經(jīng)沉淀池分離后，養(yǎng)殖水由循環(huán)泵上部的出水口流出，經(jīng)微濾機過濾、蛋白分離后，進入生物濾池，經(jīng)紫外殺菌后充以液氧保持養(yǎng)殖水體的溶解氧，最后流回到養(yǎng)殖池。

于2018年4月、7月、10月及2019年1月在基地采集水樣和大西洋鮭，分別標記為YT1、YT2、YT3和YT4。每批次隨機采集大西洋鮭6尾，規(guī)格信息見表1。用濃度為260 mg/L的MS-222麻醉大西洋鮭[19]，取背肌置于密封袋中，在現(xiàn)場用液氮速凍后放入保溫箱(匡途，33L)附以干冰中暫存，帶回實驗室后置于-80 ℃冰箱中保存。

表1 不同時期采集的大西洋鮭樣品規(guī)格

1.2 水樣測定和浮游植物、細菌群落結構的鑒定

1.2.2 浮游植物鑒定 取2 L未經(jīng)過濾的養(yǎng)殖水裝入聚乙烯瓶中用魯哥試劑固定，置于4 ℃黑暗環(huán)境下靜置保存，參照《海洋調(diào)查規(guī)范》(GB17378.7—2007)，用浮游生物計數(shù)框統(tǒng)計浮游植物種類和數(shù)量。

1.2.3 細菌群落鑒定 在現(xiàn)場取養(yǎng)殖水2 L，經(jīng)0.22 μm無菌混合纖維素酯膜抽濾，用錫箔紙將濾膜包裹后裝入凍存管內(nèi)，置于保溫箱中附以干冰暫存，回到實驗室后置于-80 ℃冰箱中保存，用于測定細菌群落結構。用CTAB法提取濾膜上細菌群落的DNA，將得到的DNA置于TE溶液中進行保存，然后通過瓊脂糖凝膠電泳來檢測樣品DNA的完整性，當純度和濃度達到Miseq測序要求后保存于-20 ℃條件下備用。使用16S rRNA引物，515F：5’-GTGCCAGCMGCCGCGG-3’； 907R：5’-CCGTCAATTCMTTTRAGTTT-3’、New England Biolabs公司的Phusion?High-Fidelity PCR Master Mix with GC Buffer和高效高保真酶對樣品的V4～V5區(qū)進行PCR擴增。然后通過瓊脂糖凝膠電泳對PCR產(chǎn)物進行檢測，使用qiagen公司的試劑盒回收產(chǎn)物DNA。最后通過TruSeq?DNA PCR-Free Sample Preparation Kit建庫試劑盒來構建數(shù)據(jù)文庫，用Qubit和qPCR來檢驗文庫，對符合標準的文庫使用HiSeq2500 PE250進行上機測序(北京諾禾致源科技股份有限公司)。為保證分析的準確性，測序后優(yōu)化有效序列，生成操作分類單元(OTU)，聚類相似性定位97%，OTU種屬鑒定比對可信度閾值設定為80%。

1.3 土腥味物質(zhì)的分析

1.3.1 魚背肌中土腥味物質(zhì)的提取 采用微波蒸餾法[21]提取魚背肌中的土腥味物質(zhì)。準確稱取90 g背肌，置于500 mL自制蒸餾瓶中，密封，放入微波蒸餾裝置[21](見圖1)，向反應瓶中通入流速為70 mL/min的助推氮氣，調(diào)節(jié)微波加熱功率為350 W，加熱一定時間，通過低溫(4 ℃)冷凝裝置對餾分降溫，收集管置于冰水浴中收集餾分，集滿餾分后將收集管密封放入4 ℃冰箱中保存。

圖1 微波蒸餾提取裝置示意圖

1.3.2 土腥味物質(zhì)的富集 采用固相微萃取法富集土腥味物質(zhì)。取微波蒸餾得到的餾分充分混勻，從中抽取10 mL加入裝有3 g NaCl(有機純，使用前在450 ℃烘烤4 h)和微型磁力攪拌子的20 mL頂空瓶(美國Agilent公司)中，將頂空瓶置于加熱磁力攪拌臺(IKA?RCT basic加熱型磁力攪拌器，德國IKA公司)上，攪拌速度1 500 r/min，60 ℃預熱15 min后，將50/30 DVB/CAR/PDMS萃取頭(美國Supelco公司)插入頂空瓶中，并調(diào)整、固定萃取頭在頂空體積中的位置，60 ℃萃取30 min后取出，并迅速插入氣相色譜-質(zhì)譜儀(美國Agilent公司)進樣口，進行氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS)分析。

1.3.3 土腥味物質(zhì)的測定 采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測定土腥味物質(zhì)的含量。氣相色譜-質(zhì)譜儀使用的色譜柱為HP-5MS毛細管柱(美國Agilent公司，30 mm×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃，熱解析15 min；程序升溫：初溫40 ℃，保持2 min，以8 ℃/min升溫至250 ℃，保持10 min；載氣：He；流量：0.8 mL/min，不分流；質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃，傳輸線溫度280 ℃。數(shù)據(jù)采集：TIC(Total ion chromatograms，總離子流色譜圖)；EIC(Extract ion chromatograms，選擇離子色譜圖)，GSM和MIB的特征性m/z分別為112.0和95.0。

使用上述條件測定標準溶液GSM和MIB(美國Sigma公司，色譜純，濃度100 μg/mL，純度99.9%，溶于甲醇保存)的檢出限(S/N=3)分別為1.04和2.11 ng/L，線性范圍為0.2～1 000 ng/L，相關系數(shù)R2分別為0.999 0和0.999 2。對濃度為100 ng/L的GSM和MIB混合溶液進行精密度測定實驗(n=6)，相對標準偏差分別為4.8%和5.4%，測定的回收率分別為98.6%和97.3%。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析方法

所有數(shù)據(jù)采用平均值±標準差(X±SD)表示。在SPSS 21.0(IBM Corp， Armonk，NY，USA)軟件中采用Kolmogorov-Smirnov檢驗和Levene檢驗方法分別進行數(shù)據(jù)的正態(tài)分布檢驗、方差齊性檢驗，合格后進行單因素方差分析(ANOVA)，組間差異采用Duncan’s多重比較進行分析，以P<0.05作為顯著性差異標準；對浮游植物、細菌群落和土腥味物質(zhì)間的相關性進行Pearson相關性分析；采用R語言(v. 3.5.1)的ade4包和ggplot2軟件包進行細菌群落的主成分分析(PCA)；采用R語言中的vegan包進行環(huán)境因子與細菌群落間的典型相關分析(CCA)。

2 實驗結果

2.1 不同時期養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)的變化

除葉綠素a以外，其它測定水質(zhì)指標包括水溫、溶氧、鹽度、pH、氨氮、亞硝氮、硝氮、活性磷酸鹽、總氮、總磷、總懸浮物和溶解性總有機碳在不同采樣時期差異顯著(P<0.05)(見表2)。YT1中溶解性有機碳水平顯著低于其他時期(P<0.05)；YT2中亞硝氮、總氮、總磷和總懸浮物水平顯著高于其他時期(P<0.05)；YT2和YT3中總氨氮水平顯著高于YT1和YT4(P<0.05)；YT3和YT4中硝氮顯著高于YT1和YT2(P<0.05)；YT4中溶解性活性磷顯著高于其他時期(P<0.05)。

表2 不同時期循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)比較

2.2 大西洋鮭體內(nèi)土腥味物質(zhì)含量

不同時期大西洋鮭背肌中土腥味物質(zhì)的含量如圖2所示，GSM的含量均顯著低于MIB(P<0.05)；YT1和YT4的MIB含量顯著低于YT2和YT3(P<0.05)；MIB和GSM含量均在YT2達到最高值。

2.3 浮游植物群落

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)養(yǎng)殖池不同時期水體浮游植物的種類組成見表3，在所有采集的樣品中，鑒定出浮游植物7門13目，共26屬，其中，硅藻4目8屬，占總屬數(shù)的29.63%；綠藻3目8屬，占總屬數(shù)的29.63%；藍藻2目2屬，占總屬數(shù)的11.11%；甲藻1目3屬；裸藻1目3屬；黃藻1目1屬；金藻1目1屬。將個體數(shù)占總捕獲量5%以上者定義為優(yōu)勢類群，在10月，藍藻占絕對優(yōu)勢，而在其他時期，硅藻和綠藻是優(yōu)勢物種。

養(yǎng)殖池中浮游植物優(yōu)勢屬見表4，浮游植物優(yōu)勢屬共15個，YT2中最多，YT3中最少。其中，小球藻屬為YT1和YT2中的優(yōu)勢屬；水網(wǎng)藻屬、膝溝藻屬和直鏈藻屬為YT2和YT4中的優(yōu)勢屬；顫藻屬在4組樣品中均為優(yōu)勢屬。在YT2和YT4中，水網(wǎng)藻屬在系統(tǒng)中均占據(jù)絕對優(yōu)勢，其豐度分別占YT2和YT4浮游植物總豐度的53%和78%。

(表示同一時期GSM與MIB之間差異顯著，不同小寫字母表示MIB濃度在不同時期差異顯著P<0.05，不同大寫字母表示GSM濃度在不同時期差異顯著P<0.05。YT1表示2018年4月采集的樣品；YT2表示2018年7月采集的樣品；YT3表示2018年10月采集的樣品；YT4表示2019年1月采集的樣品。下圖同。represent a significant difference between GSM and MIB during the same period. Different lower-case letters indicate that the concentration of MIB varies significantly over periods P<0.05，while different capital letters indicate that the concentration of GSM varies significantly over periods P<0.05. YT1, samples collected in April 2018; YT2, samples collected in July 2018; YT3, samples collected in October 2018; YT4, samples collected in January 2019.The abbreviations in the other figures indicate the same meaning.)

表3 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)不同時期浮游植物的種類組成Table 3 Species composition of phytoplankton in different periods in recirculating aquaculture system

表4 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)浮游植物優(yōu)勢屬

續(xù)表4

采用Pearson相關分析法對MIB、GSM與浮游植物群落進行相關性分析(見表5)。MIB與所有的浮游植物在門水平未表現(xiàn)出顯著相關性；GSM與硅藻門、綠藻門和甲藻門呈極顯著正相關(P<0.01)。

表5 大西洋鮭中土臭素和二甲基異冰片含量與養(yǎng)殖水體中浮游植物群落在門水平的相關性

2.4 細菌群落

以系統(tǒng)在不同時期中排名前十的細菌群落分別繪制其在門和屬水平的相對豐度圖(見圖3)。養(yǎng)殖池在不同時期均以變形菌門(Proteobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)為主(見圖3(a))，二者占比均在18%以上。系統(tǒng)在YT3中以變形菌門為主，其次為擬桿菌門，且在YT3中，變形菌門的相對豐度要明顯高于其他時期，此時擬桿菌門的相對豐度在4組中是最低的；相反地，系統(tǒng)在YT1和YT4中以擬桿菌門為主，其次是變形菌門；而在YT2中，兩者水平相當。藍細菌門(Cyanobacteria)在所有樣品中占比均小于0.3%；酸桿菌門(Acidobacteria)均小于0.01%；放線菌門(Actinobacteria)在YT2中最高達到1.4%，在YT4中最低為0.2%。

圖3 不同時期細菌群落門(a)和屬(b)水平下相對豐度比較

不同時期系統(tǒng)中的細菌群落屬水平相對豐度見圖3(b)。極地桿菌屬(Polaribacter)的豐度在YT4中最高為44.3%，YT2中最低為10.2%；亞硫酸桿菌屬(Sulfitobacter)的豐度在YT3和YT4中分別為62.2%和25.2%，在YT1和YT2中均低于2%；不同時期顫藻屬(Oscillatoria)和α-變形菌綱中一個未識別的屬(Unidentified_Alphaproteobacteria)的豐度均小于0.3%；黃桿菌屬(Flavobacterium)在YT1中的相對豐度達到25.4%，而在其他時期均在1%左右。

在對水樣中細菌群落結構初步分析的基礎上，對不同時期細菌樣品的相對豐度進行主成分分析，結果顯示前兩個主成分累積貢獻率占總體變量的52.77%，PC1解釋了29.06%的變量，PC2解釋了23.71%的變量。以第一主成分和第二主成分分別為橫坐標和縱坐標作圖(見圖4)。從圖4中可以看出，YT1和YT2的細菌群落較為分散且分布較遠，YT3和YT4的細菌群落分布集中且相距較近，差異性不大。

圖4 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中細菌群落的主成分分析Fig.4 Principal component analysis (PCA) of bacterial communities in recirculating aquaculture system

圖5顯示了不同時期循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中細菌群落結構與總懸浮物、氨氮、活性磷、總氮、總磷和溶解性總有機碳6種環(huán)境因子的相關性。YT1與溶解性總有機碳呈負相關；YT2與總磷和總氮具有較大的正相關；YT3、YT4較為接近，與氨氮、活性磷和溶解性總有機碳正相關。

圖5 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中細菌群落與環(huán)境因子的典型相關分析Fig.5 Canonical correlation analysis (CCA) of the relationship between bacterial communities and environmental factors in recirculating aquaculture system

將魚體中GSM和MIB含量與門和屬水平上的細菌群落進行相關性分析，如表6和7所示，GSM與浮霉菌門和纖細菌門呈極顯著正相關(P<0.01)，與放線菌門呈顯著正相關(P<0.05)；MIB與變形菌門、酸桿菌門和疣微菌門呈顯著正相關(P<0.05)，與擬桿菌門呈顯著負相關(P<0.05)。同時，GSM和MIB與藍細菌門中的顫藻屬呈顯著正相關(P<0.05)，與α-變形菌綱未知屬呈正相關，且MIB呈顯著正相關(P<0.05)；GSM與亞硫酸桿菌屬呈負相關，MIB與極地桿菌屬呈負相關。

3 討論

3.1 大西洋鮭體內(nèi)土腥味物質(zhì)含量分析

本研究中，MIB在大西洋鮭魚體中的含量高于GSM。前期研究發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)養(yǎng)殖池中土腥味物質(zhì)組成及含量有所差別，前人曾對美國東南部4個州的養(yǎng)鯰池土腥味物質(zhì)組成進行分析[22]，結果表明路易斯安那州MIB較常見，而在阿拉巴馬州GSM更普遍。徐立蒲[23]等發(fā)現(xiàn)北京淡水養(yǎng)殖池中的主要土腥異味物質(zhì)成分是GSM，而天津寡鹽水魚池水中主要土腥味物質(zhì)是MIB。廖濤[24]通過觀察斑馬魚對GSM和MIB的富集發(fā)現(xiàn)，魚肉中的土腥味物質(zhì)主要來源于養(yǎng)殖環(huán)境中的MIB和GSM，但魚體對GSM的富集速度明顯比MIB要快；朱厚亞等[25]將水庫中分離得到的顫藻培養(yǎng)后得到MIB和GSM兩種土腥味物質(zhì)，但MIB的含量低于GSM；陳嬌等[26]發(fā)現(xiàn)水庫中MIB為放線菌的主要產(chǎn)物，水體中的大多數(shù)放線菌可同時產(chǎn)生MIB和GSM，但不同的放線菌產(chǎn)生兩種土腥味物質(zhì)的能力有差異，并且環(huán)境中放線菌的生物量與MIB和GSM的含量不一定呈正相關。本實驗循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，致嗅微生物的群落結構復雜，不同時期微生物群落結構不同，有關MIB和GSM濃度差異的具體產(chǎn)生機制尚不清晰。

表6 大西洋鮭中土臭素和二甲基異冰片含量與養(yǎng)殖水體中細菌群落在門水平的相關系數(shù)Table 6 Correlation coefficients between the concentration of geosmin (GSM),2-methylisoborneol (MIB) in S.salar and bacterial community at phylum level in recirculating aquaculture system

表7 大西洋鮭中土臭素和二甲基異冰片含量與養(yǎng)殖水體中細菌群落在屬水平的相關系數(shù)Table 7 Correlation coefficients between the concentration of geosmin (GSM), 2-methylisoborneol (MIB) in S. salar and bacterial community at genus level in recirculating aquaculture system

研究表明GSM在魚體內(nèi)含量達到900 ng/kg或MIB達到600 ng/kg時[15]，產(chǎn)生的土腥味會嚴重影響魚產(chǎn)品的品質(zhì)[27]。本實驗檢出的土腥味物質(zhì)中，MIB為主要的土腥味物質(zhì)來源，但最高值小于119 ng/kg，符合市場要求。本研究大西洋鮭的土腥味物質(zhì)含量明顯低于其他養(yǎng)殖品種，例如魚菜共生系統(tǒng)中羅非魚肌肉中的MIB含量達600 ng/kg，而GSM含量接近900 ng/kg[28-29]，青島市場市售鳙魚肉中GSM平均含量為5 400 ng/L[21]。對鮭科魚類的研究發(fā)現(xiàn)，淡水養(yǎng)殖虹鱒體內(nèi)MIB含量為730 ng/kg，半咸水養(yǎng)殖銀鮭體內(nèi)GSM含量高達4 580 ng/kg[30]。

3.2 土腥味物質(zhì)的產(chǎn)生與浮游植物的關系

前期研究發(fā)現(xiàn)，一些浮游植物種類可引起土腥味[31-32]。本研究發(fā)現(xiàn)，GSM和MIB均與綠藻門和硅藻門呈顯著正相關，在7月MIB和GSM的含量均達到最高值，此時浮游植物的豐度最多，且多以綠藻門、硅藻門和藍藻門的種類為主。前期研究表明，藍藻門的微囊藻、顫藻和席藻等可產(chǎn)生GSM和MIB[33-34]，綠藻門中柵藻以及硅藻門中的顆粒直鏈硅藻、針桿藻、舟形藻和小環(huán)藻也有可能產(chǎn)生土腥味物質(zhì)[23]。

10月兩種土腥味物質(zhì)含量也較高，此時水體浮游植物以藍藻門的顫藻為主，李錚[35]發(fā)現(xiàn)，8—11月色球藻和顫藻處在最佳繁殖期，水庫內(nèi)的藍藻占比可高達89.3%。同時，7月系統(tǒng)中TSS含量顯著高于其他時期，而Robin的研究發(fā)現(xiàn)，TSS增加會導致水環(huán)境中的浮游植物群落逐漸轉變?yōu)樗{藻群落，繼而導致土腥味物質(zhì)的產(chǎn)生[17]。氮、磷是導致水體富營養(yǎng)化的重要因子，也是浮游植物生長的限制元素[36]。Smith[37]對世界范圍內(nèi)17個湖泊的水質(zhì)分析后發(fā)現(xiàn)，藍藻的生物量與環(huán)境中TN/TP具有相關性，當TN/TP<29時，環(huán)境中的優(yōu)勢種傾向于藍藻。唐匯娟[38]對國內(nèi)35個湖泊(23個爆發(fā)過水華)的水質(zhì)數(shù)據(jù)分析后發(fā)現(xiàn)，沒有發(fā)生過藍藻水華的水體里，N/P(原子比)<13，而發(fā)生過水華的湖泊里，N/P在13～35之間。本研究發(fā)現(xiàn)，7和10月TN/TP分別為15.45和15.08，N/P分別為10.17和16.5，這表明10月系統(tǒng)的養(yǎng)殖環(huán)境更傾向于藍藻的生長，而實驗結果顯示，10月系統(tǒng)中藍藻占絕對優(yōu)勢。Yagi[39]發(fā)現(xiàn)MIB和GSM通常會在7—10月期間出現(xiàn)，尤其在8月最嚴重[15]，本研究中，7月循環(huán)水系統(tǒng)中浮游植物優(yōu)勢屬最多、豐度最大，10月系統(tǒng)中浮游植物群落單一，顫藻成為優(yōu)勢種，此時土腥味物質(zhì)含量較高。

3.3 土腥味物質(zhì)含量與細菌群落的關系

本研究中各時期細菌群落中變形菌門(Proteobacteria)和擬桿菌門(Bacteroidetes)兩個門在群落結構占比均在90%以上；羅金飛[40]也發(fā)現(xiàn)，變形菌門和擬桿菌門為擬穴青蟹(Scyllaparamamosain)循環(huán)水系統(tǒng)中細菌群落結構的優(yōu)勢細菌門。但各個時期，細菌群落結構又形成一定差異，例如1和10月的細菌群落相似性較高，優(yōu)勢菌屬有極地桿菌屬(Polaribacter)和亞硫酸桿菌屬(Sulfitobacter)，劉璐[41]發(fā)現(xiàn)亞硫酸桿菌屬是東鳳螺養(yǎng)殖水體中主要的微生物種類；1和4月的細菌群落優(yōu)勢菌屬有極地桿菌屬(Polaribacter)，吳建紹[42]研究發(fā)現(xiàn)健康的雙斑東方鲀循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)核心細菌群落以極地桿菌屬(Polaribacter)為主。黃桿菌屬(Flavobacterium)作為4月細菌群落中的優(yōu)勢屬，與溶解性有機碳呈負相關性，黃桿菌屬通過溶藻和分解有機質(zhì)來生存，可以凈化水質(zhì)[43]，這與本實驗監(jiān)測到4月的水質(zhì)優(yōu)于7和10月的現(xiàn)象相符合。

本研究中，GSM和MIB均與顫藻屬呈正相關且GSM與放線菌門呈正相關，徐立蒲等[23]研究發(fā)現(xiàn)，顫藻和放線菌是產(chǎn)生GSM的來源之一。Ma[31]研究發(fā)現(xiàn)在藍藻水華生長期，MIB占據(jù)主導地位。韓正雙[44]發(fā)現(xiàn)，目前已發(fā)現(xiàn)的可降解水中GSM和MIB的微生物主要是細菌，本實驗中GSM和MIB含量與黃桿菌屬呈負相關，在4月黃桿菌屬在菌群結構中占比高達25%，而MIB和GSM的含量均較低，這可能與黃桿菌對土腥味物質(zhì)的降解有關。Guttman和Van Rijn[45]在厭氧污泥中觀察到黃桿菌屬的某些菌株可降解GSM和MIB，并且已經(jīng)應用于生物過濾器來凈化水質(zhì)[44]。

4 結語

通過對不同時期封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)以及大西洋鮭體內(nèi)土腥味物質(zhì)含量的檢測，發(fā)現(xiàn)大西洋鮭魚肉中MIB含量均高于GSM，MIB為土腥味物質(zhì)的主要來源。大西洋鮭體內(nèi)GSM和MIB濃度分別小于119和23 ng/kg，符合市場要求。魚體內(nèi)MIB在7和10月含量較高。不同時期水質(zhì)因子不同，浮游植物和細菌群落結構也有差異。水質(zhì)因子可能通過影響浮游植物和細菌群落結構間接影響?zhàn)B殖鮭鱒魚體內(nèi)土腥味物質(zhì)的含量。