季辰躍，駱小年*，李 姣，段友健，邢雨忻，李權(quán)森

(1.大連海洋大學(xué) 水產(chǎn)與生命學(xué)院，遼寧 大連 116023；2.遼寧省北方魚(yú)類應(yīng)用生物學(xué)與與增養(yǎng)殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 大連 116023)

馬口魚(yú)(Opsariichthysbidens)，俗稱馬口，屬鯉形目(Cypriniformes)，鯉科(Cyprinidae)，馬口魚(yú)屬(Opsariichthys)。在中國(guó)南自海南島、北至黑龍江東部的江河中均有分布[1]。馬口魚(yú)肉味鮮美，深受廣大消費(fèi)者喜愛(ài)，但由于近年來(lái)捕撈強(qiáng)度過(guò)大和生態(tài)環(huán)境改變，馬口魚(yú)野生資源銳減[2]。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于馬口魚(yú)的分類[3-4]、營(yíng)養(yǎng)分析[5]、人工繁殖[6]和人工養(yǎng)殖[7]等方面已有較多研究，馬口魚(yú)也逐漸成為淡水養(yǎng)殖新品種。耗氧率、氨氮排泄率和窒息點(diǎn)是研究魚(yú)類生理代謝規(guī)律的重要研究?jī)?nèi)容、張凱等[8]研究了體質(zhì)量為(1.22±0.31)g和(4.91±0.55)g的馬口魚(yú)的耗氧率和窒息點(diǎn)。由于馬口魚(yú)和刀鱭(Coiliamacrognathos)一樣具有“離水就死”的現(xiàn)象[9]，為深度了解馬口魚(yú)這些生理特性，本研究對(duì)平均體質(zhì)量為(108.37±4.75)g和 (61.72±3.80)g的馬口魚(yú)的24 h的耗氧率、氨氮排泄率及窒息點(diǎn)進(jìn)行研究，旨在為馬口魚(yú)的養(yǎng)殖生物學(xué)研究提供基礎(chǔ)材料。

1 實(shí)驗(yàn)方案

1.1 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)和時(shí)間

本實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在遼陽(yáng)縣興大養(yǎng)殖場(chǎng)本部養(yǎng)殖車間，2021年12月—2022年1月在5～15 ℃室溫條件下進(jìn)行馬口魚(yú)24 h的耗氧率、氨氮排泄率和窒息點(diǎn)實(shí)驗(yàn)；2022年7—9月在20～30 ℃室溫條件下進(jìn)行馬口魚(yú)窒息點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)魚(yú)種

實(shí)驗(yàn)馬口魚(yú)魚(yú)種來(lái)源于遼陽(yáng)縣興大養(yǎng)殖場(chǎng)全人工繁殖F2代1冬齡魚(yú)種，無(wú)病無(wú)傷無(wú)畸形，行動(dòng)迅捷。實(shí)驗(yàn)前在車間水泥池暫養(yǎng)20 d，2021年12月—2022年1月暫養(yǎng)水溫為(4±1)℃，2022年7—9月暫養(yǎng)水溫為(24±2)℃。測(cè)試24 h耗氧率和氨氮排泄率的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種的生長(zhǎng)指標(biāo)見(jiàn)表1。

表1 測(cè)試耗氧率和氨氮排泄率的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種生長(zhǎng)指標(biāo)

窒息點(diǎn)實(shí)驗(yàn)用水為曝氣7 d的深井水，溶解氧質(zhì)量濃度7.0 mg/L以上。測(cè)試窒息點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)魚(yú)種的生長(zhǎng)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 窒息點(diǎn)實(shí)驗(yàn)魚(yú)種生長(zhǎng)指標(biāo)

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 耗氧率和氨氮排泄率的24 h變化測(cè)定

馬口魚(yú)的耗氧率和氨氮排泄率采用流水呼吸室法[10]進(jìn)行測(cè)定，呼吸室使用5和10 L的磨口玻璃瓶。大規(guī)格組馬口魚(yú)使用10 L呼吸室，每次放入6尾；小規(guī)格組馬口魚(yú)使用5 L呼吸室，每次放入8尾。實(shí)驗(yàn)時(shí)使用黑塑料袋罩住呼吸室，保持安靜狀態(tài)。每次緩慢升溫至實(shí)驗(yàn)所需溫度，后控制水溫在(15.0±0.5)℃，調(diào)節(jié)水流量，使水中溶解氧質(zhì)量濃度不低于7.0 mg/L，待魚(yú)處于自然狀態(tài)時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)。每2 h測(cè)一次水中的溶解氧，每4 h測(cè)一次水中氨氮濃度。氨氮濃度的測(cè)定使用納氏試劑法，水中溶解氧使用碘量法[11-12]。耗氧率和氨氮排泄率的計(jì)算如公式(1)和公式(2)所示。

OR=(A1-A2)×S/M，

(1)

式中:OR為耗氧率,mg/(g·h);A1和A2分別為進(jìn)水口和出水口溶解氧質(zhì)量濃度,mg/L;S為單位時(shí)間的流量,L/h;M為實(shí)驗(yàn)魚(yú)總體質(zhì)量,g。

NR=(Nt-N0)×V/(M×t),

(2)

式中:NR為氨氮排泄率,mg/(g·h);N0和Nt分別為進(jìn)水口和t時(shí)刻出水口氨氮的質(zhì)量濃度,mg/L;V為t時(shí)間內(nèi)流經(jīng)呼吸室的水量,L;t為實(shí)驗(yàn)時(shí)間,h。

1.3.2 水溫對(duì)窒息點(diǎn)影響的測(cè)定

使用靜水呼吸室法設(shè)置5、10、15、20、25、30 ℃ 6個(gè)梯度，呼吸室使用10 L(大規(guī)格組)和5 L(小規(guī)格組)的磨口玻璃瓶。2組每次都放入6尾實(shí)驗(yàn)魚(yú)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每組進(jìn)行3次重復(fù)。采用緩慢升溫至所需溫度的方式使實(shí)驗(yàn)魚(yú)逐漸適應(yīng)環(huán)境，待實(shí)驗(yàn)魚(yú)在呼吸室中處于自然狀態(tài)時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)并封閉呼吸室，在50%實(shí)驗(yàn)魚(yú)出現(xiàn)昏迷并失去平衡時(shí)結(jié)束實(shí)驗(yàn)，此時(shí)即為馬口魚(yú)在此溫度的窒息點(diǎn)，測(cè)定此時(shí)實(shí)驗(yàn)呼吸室的溶解氧值。

1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析

利用SPSS 26.0和Excel 2016軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)單因素方差分析檢驗(yàn)不同溫度和規(guī)格對(duì)馬口魚(yú)幼魚(yú)耗氧率、氨氮排泄率和窒息點(diǎn)影響的顯著性，組間差異的顯著性采用LSD多重比較檢驗(yàn)，其中P<0.05認(rèn)為具有顯著性差異；數(shù)據(jù)結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 不同規(guī)格組馬口魚(yú)24 h耗氧率變化

在水溫(15.0±0.5)℃下，大規(guī)格組和小規(guī)格組馬口魚(yú)24 h耗氧率變化情況如圖1和圖2所示。

由圖1和圖2可知，在水溫(15.0±0.5)℃下，2組馬口魚(yú)的耗氧率存在晝夜變化規(guī)律。其中，大規(guī)格組馬口魚(yú)的耗氧率在夜晚較穩(wěn)定，在6：50—10：50耗氧率迅速升高，并在10：50達(dá)到最高值[(0.457±0.025) mg/(g·h)],隨后逐漸降低并趨于穩(wěn)定,并在6:50達(dá)到最低值[(0.160±0.007) mg/(g·h)];小規(guī)格組馬口魚(yú)的耗氧率在夜晚22:20達(dá)到最低值[(0.087±0.028)mg/(g·h)]，但在22：20—00：20(次日)有一定的回升，隨后便逐漸下降，在2：20—12：20又逐漸升高，并在12：20與16：20達(dá)到最高值[(0.333±0.028)mg/(g·h)]和[(0.333±0.032) mg/(g·h)]。

2.2 不同規(guī)格組馬口魚(yú)24 h氨氮排泄率的變化

2組馬口魚(yú)24 h氨氮排泄率變化情況如圖3和圖4所示。

由圖3可知，大規(guī)格組馬口魚(yú)的氨氮排泄率具有顯著的晝夜變化規(guī)律，氨氮排泄率在2：50—10:50逐漸升高,并在10:50達(dá)到最高值[(0.119±0.016) mg/(g·h)],而在18:50氨氮排泄率達(dá)到最小值[(0.038±0.003) mg/(g·h)]。

由圖4可知，小規(guī)格組馬口魚(yú)的氨氮排泄率在18：20—22：20達(dá)到最大值[(0.023±0.110) mg/(g·h)],隨后逐漸降低,并在次日14:20達(dá)到最小值[(0.007±0.004)mg/(g·h)]。

2.3 溫度對(duì)馬口魚(yú)窒息點(diǎn)的影響

實(shí)驗(yàn)馬口魚(yú)在密閉的呼吸室中進(jìn)行呼吸代謝活動(dòng)，隨著實(shí)驗(yàn)時(shí)間的延長(zhǎng)，呼吸室內(nèi)的溶解氧逐漸降低，馬口魚(yú)呼吸頻率加快，觀察可見(jiàn)其頻繁沖撞呼吸室上部且躁動(dòng)不安，聚集纏繞；而后隨著溶解氧進(jìn)一步降低,馬口魚(yú)的頭部先失去平衡,后逐漸沉于呼吸室底部,至最終死亡。隨著水溫的不斷升高,馬口魚(yú)的呼吸頻率不斷加快。當(dāng)溫度為5 ℃時(shí),大規(guī)格組馬口魚(yú)的呼吸頻率為(64±2)次/min，當(dāng)溫度達(dá)到30 ℃時(shí),呼吸頻率驟然增高,達(dá)到(102±3)次/min。水溫為5～30 ℃時(shí)2組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)變化情況如圖5和圖6所示。

由圖5和圖6可知,隨著溫度升高,2組馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)呈N字形先升高后降低再升高的規(guī)律。在溫度為5 ℃時(shí),2組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)為最低值,大規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)為(1.26±0.14) mg/L,小規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)為(2.24±0.11) mg/L;當(dāng)溫度為5～10 ℃時(shí),隨著水溫不斷上升,馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)逐漸上升,并在10 ℃時(shí)達(dá)到高峰,其中,大規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)為(2.88±0.07)mg/L，小規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)為(3.68±0.21)mg/L；當(dāng)溫度為10～15 ℃時(shí)，2組馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)隨著溫度上升而下降；而當(dāng)溫度為15～30 ℃時(shí)，2組馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)隨溫度升高而逐漸上升，大規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)的最高值出現(xiàn)在30 ℃時(shí)，為(4.80±0.22)mg/L，小規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)最高值出現(xiàn)在10 ℃時(shí)，為(3.68±0.21)mg/L。

3 討論

3.1 馬口魚(yú)耗氧率的晝夜節(jié)律

魚(yú)類代謝活動(dòng)與水中溶解氧的濃度有關(guān)，耗氧率和氨氮排泄率可直接或間接地反映新陳代謝規(guī)律，生理和生活狀況是反映魚(yú)類能量代謝的重要指標(biāo)。魚(yú)類的標(biāo)準(zhǔn)代謝水平是指魚(yú)在靜止、禁食狀態(tài)下不受干擾時(shí)的最低代謝強(qiáng)度。耗氧率通常可以代表魚(yú)類代謝率，近似于標(biāo)準(zhǔn)代謝值。水生動(dòng)物體中的氮化合物主要以氨的形式排泄[13]，研究證明其對(duì)水生動(dòng)物的呼吸功能[14]和耗氧率[15]均有影響。魚(yú)類耗氧率是研究魚(yú)類能量代謝的重要參數(shù)，同時(shí)也是魚(yú)類養(yǎng)殖生產(chǎn)中的重要參考參數(shù)[16-17]。

魚(yú)類耗氧率晝夜變化規(guī)律通常有3種類型：1)白天大于夜間；2)夜間大于白天；3)晝夜差異不明顯。Ralph G.Clausen[18]認(rèn)為魚(yú)類耗氧率晝夜間節(jié)律性的變化代表著魚(yú)類在自然環(huán)境中的活動(dòng)周期，耗氧率值大的時(shí)期表示魚(yú)正在攝食或作游泳活動(dòng)。本文實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)2組馬口魚(yú)耗氧率晝夜變化差異顯著，馬口魚(yú)的耗氧率和氨氮排泄率白天顯著高于夜晚，說(shuō)明馬口魚(yú)在白天活躍度高于夜晚，表明馬口魚(yú)晝夜活動(dòng)有明顯差異，屬于白天大于夜間類型。馬口魚(yú)活動(dòng)具有明顯的晝夜節(jié)律性，這與錦鯉(Cyprinuscarpiohaematopterus)[19]、鯽(Carassiusauratus)[20]等鯉科魚(yú)相似，但異于晝伏夜出的鱸形目魚(yú)類鴨綠沙塘鱧(Odontobutisyaluensis)[21]。這可能與馬口魚(yú)的生活習(xí)性有關(guān)，從中午至傍晚，水溫較高，此時(shí)水中的幼蟲(chóng)、微生物資源較為豐富，馬口魚(yú)則在此時(shí)進(jìn)行捕食活動(dòng)。

由圖1和圖3可知，大規(guī)格組馬口魚(yú)耗氧率和氨氮排泄率最高值出現(xiàn)時(shí)間相同，為10：50，而小規(guī)格組馬口魚(yú)耗氧率最高值出現(xiàn)時(shí)間為12：20和16：20，與氨氮排泄率最高值出現(xiàn)時(shí)間18：20和22：20并不相同，其氨氮排泄率峰值具有一定的滯后性，這是否與小規(guī)格組馬口魚(yú)的生理消化較慢有關(guān)還有待進(jìn)一步研究。

3.2 魚(yú)體大小規(guī)格和水溫對(duì)馬口魚(yú)窒息點(diǎn)的影響

窒息點(diǎn)是水生動(dòng)物缺氧窒息死亡時(shí)溶解氧量的臨界點(diǎn)，是一個(gè)非常重要的生理指標(biāo)，既反映魚(yú)體與水體的關(guān)系，也反映魚(yú)體對(duì)低氧的耐受能力。

1)在水溫為5～30 ℃下,大規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)在 (1.26±0.14) ～(4.8±0.22) mg/L,小規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn) 在(2.24±0.11)～(3.68±0.21)mg/L，均高于張凱等[8]文中的馬口魚(yú)[平均體質(zhì)量(1.22±0.31) g]在水溫20 ℃時(shí)的窒息點(diǎn)(1.149±0.110)mg/L。這可能是實(shí)驗(yàn)魚(yú)種規(guī)格不同或是南北方馬口魚(yú)的地域性差異所導(dǎo)致。

2)本文比較了相似溫度條件下部分不同物種養(yǎng)殖魚(yú)類的窒息點(diǎn)(表3)。馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)在這些魚(yú)中最高，達(dá)到1.92 mg/L，這也說(shuō)明馬口魚(yú)的耐低氧能力很差。2組馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)都在10 ℃時(shí)有一個(gè)小高峰，這在其他養(yǎng)殖魚(yú)類窒息點(diǎn)測(cè)定中很少見(jiàn)。具體原因可能是由于10 ℃時(shí)馬口魚(yú)體內(nèi)酶活性較高，代謝活動(dòng)較強(qiáng)，因此，在養(yǎng)殖過(guò)程中，在這一溫度節(jié)點(diǎn)要維持較高的溶氧水平。

表3 馬口魚(yú)與其他常見(jiàn)養(yǎng)殖魚(yú)類窒息點(diǎn)的比較

影響水生動(dòng)物窒息點(diǎn)的因素還有很多，窒息點(diǎn)不僅有種間差異，而且有種內(nèi)差異。不同品種或種群個(gè)體大小、健康狀況、鹽度[26]、飼料[27]等都可在一定程度上影響水生動(dòng)物的窒息點(diǎn)。

4 結(jié)論

1)馬口魚(yú)的耗氧率和氨氮排泄率具有明顯的晝夜變化節(jié)律性，白天顯著大于夜間，說(shuō)明馬口魚(yú)屬白天攝食類型。

2)馬口魚(yú)的窒息點(diǎn)高于一些其他魚(yú)類，尤其在高溫環(huán)境中的窒息點(diǎn)很高，大規(guī)格組馬口魚(yú)窒息點(diǎn)最高可達(dá)到(4.80±0.22) mg/L,但由于馬口魚(yú)屬偏涼水性魚(yú)類,其對(duì)超過(guò)30 ℃的高溫適應(yīng)能力較差,容易產(chǎn)生高溫應(yīng)激反應(yīng);同時(shí),其窒息點(diǎn)在10 ℃時(shí)有突然升高現(xiàn)象,因此,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)注意此溫度下養(yǎng)殖池中的溶解氧值,避免造成缺氧死亡。