梁晶 邢詒炫 呂布 臧戰(zhàn) 劉子嶺 唐賢明 於鋒 Hebert Ely Vasquez 戰(zhàn)欣 鄭興 顧志峰

(1 海南大學(xué)海洋學(xué)院,?？?570228; 2 海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院,?？?571126)

方斑東風(fēng)螺(Babyloniaareolata)俗稱“花螺”,隸屬于軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、前鰓亞綱(Prosobranchia)、新腹足目(Neogastropoda)、蛾螺科(Buccinidae)、東風(fēng)螺屬(Babylonia),主要分布于我國東南沿海地區(qū),是我國最有開發(fā)前景的優(yōu)良水產(chǎn)養(yǎng)殖品種之一[1-2]。方斑東風(fēng)螺營底棲生活,具有潛砂的習(xí)性,除攝食活動以外,多數(shù)時間潛埋在底砂里,因此底質(zhì)的構(gòu)成、狀態(tài)與其存活和生長狀態(tài)有著密切關(guān)系[3-4]。

本課題組在長期生產(chǎn)試驗及對養(yǎng)殖戶的走訪調(diào)研中發(fā)現(xiàn),近年來,海南方斑東風(fēng)螺養(yǎng)殖過程中常常發(fā)生底砂發(fā)黑發(fā)臭現(xiàn)象,而惡劣的底砂環(huán)境對方斑東風(fēng)螺的生存和生長會造成一定的負面影響。此外,底砂本身的粒徑、酸堿度等理化性質(zhì)也可能會對底棲生物造成一定的影響[5]。研究表明,河蜆(Corbiculafluminea)更傾向于選擇細砂底質(zhì)及水流緩慢區(qū)域作為棲息地[6];粒徑為0.5～2.0 mm的底砂更適合于10～15 mm規(guī)格的魁蚶(Scapharcabroughtonii)稚貝養(yǎng)殖[7];毛蚶(S.kagoshimensis)在粒徑380～830 μm的細砂底質(zhì)中潛砂行為更為活躍[8]。因此,底砂作為生境的主要組成部分之一,是底棲動物相關(guān)研究的重要對象。

目前關(guān)于方斑東風(fēng)螺的研究報道主要集中在繁育技術(shù)[9]、環(huán)境脅迫應(yīng)激[10-11]、養(yǎng)殖技術(shù)[12-13]、營養(yǎng)需求[14-17]、病害防治[18]等方面,鮮見關(guān)于底質(zhì)本身理化因子對其生長生理影響的相關(guān)報道。為探究不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺養(yǎng)成效果的影響,本研究選用3種不同粒徑的養(yǎng)殖底砂,開展了為期30 d的方斑東風(fēng)螺稚螺養(yǎng)殖對比試驗,以期為進一步優(yōu)化方斑東風(fēng)螺稚螺養(yǎng)成階段的養(yǎng)殖管理技術(shù)提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料、設(shè)施及管理

方斑東風(fēng)螺稚螺由海南坤田海洋生物科技有限責(zé)任公司提供,在微流水養(yǎng)殖系統(tǒng)中暫養(yǎng)7 d后,挑選規(guī)格均勻、健康、活力較好的稚螺作為試驗對象。試驗稚螺的初始體質(zhì)量、殼高、殼寬分別為(0.263 3±0.003 3)g、(10.67±0.11)mm、(7.06±0.15)mm。

試驗在海南省海洋與漁業(yè)科學(xué)院科研基地進行。采用微流水養(yǎng)殖系統(tǒng),控制水位高度在30 cm。養(yǎng)殖用水為經(jīng)沉淀、砂濾及濾袋過濾后的新鮮海水,每日換水量為660 L。試驗期間養(yǎng)殖系統(tǒng)24 h連續(xù)充氧并保證水體溶解氧在7.0 mg/L以上,水溫在22～28 ℃,鹽度為27～29,氨氮<0.02 mg/L。以新鮮牡蠣為餌料,每天傍晚(18:00)投喂1次,投喂量為螺體質(zhì)量的30%。

1.2 試驗方法

試驗時間為2021年12月—2022年1月。設(shè)置3個試驗組,分別采用3種不同粒徑的養(yǎng)殖底砂(細砂1 mm、中砂2 mm和粗砂3 mm),底砂厚度為2.5 cm。每個試驗組設(shè)3個平行,每個平行組150尾試驗稚螺。試驗開始后,每隔6 d收集1次數(shù)據(jù),時間標記點分別為6、12、18、24、30 d。生長數(shù)據(jù)采集及組織樣品的獲得在各時間標記點當日的日常投喂管理前進行。

1.3 檢測指標及計算方法

1.3.1 存活率

R=(Nt/N1)×100%

(1)

式(1)中,R為存活率,N1、Nt分別為試驗開始時和第t天時稚螺的數(shù)量。

1.3.2 生長性能相關(guān)指標

用分析天平稱量各時間標記點稚螺的體質(zhì)量;用游標卡尺測量樣品的殼高和殼寬,測量標準如圖1所示。

圖1 方斑東風(fēng)螺外殼形態(tài)指標測量模式圖

1.3.3 消化、抗氧化酶活力及膜脂過氧化物含量的檢測

在試驗各時間標記點,各試驗組測量完形態(tài)指標后,隨機取3尾稚螺的軟體部組織樣品保存在液氮中,隨后用于淀粉酶(amylase,AMS)、胃蛋白酶(pepsase,PES)、脂肪酶(lipase,LPS)、總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)和過氧化氫酶(catalase,CAT)活力的檢測,以及用于丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量測定。上述指標采用南京建成生物科技有限公司的生化試劑盒進行檢測,操作方法嚴格按照說明書的方法進行。

1.3.4 底質(zhì)指標的檢測

在試驗各時間標記點分別稱取新鮮底砂10.0 g放入三角瓶中,加入100 mL 2 mol/L的氯化鉀溶液,放入搖床中,在常溫下振蕩30 min后,立即過濾在水樣瓶中,用于底質(zhì)氨氮含量的測定。另外,各組稱取新鮮底砂10.0 g放入三角瓶中,加入0.1 g硫酸鈣和50 mL水,放入搖床中,在常溫下振蕩10 min,靜置5 min后,取上清液過濾,用于底砂亞硝酸鹽氮含量的測定。每個樣品重復(fù)測定3次。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)均以(平均值±標準差)表示。所有數(shù)據(jù)采用EXCEL 2019和DPS 14.5軟件進行處理和統(tǒng)計分析。采用單因素方差分析(one-way ANOVA)進行比較 ,設(shè)P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果和分析

2.1 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺存活率的影響

由表1可見,養(yǎng)殖底砂粒徑大小對方斑東風(fēng)螺稚螺存活率有一定影響,粒徑較小的底砂更利于提高養(yǎng)成過程稚螺的存活率。在試驗開始后的前12 d,同一時間點各試驗組的存活率之間無顯著性差異(P>0.05)。在試驗第18天時,中砂組和粗砂組存活率開始顯著降低,分別降至(76.44±9.68)%、(81.56±2.57)%,顯著低于細砂組的(96.44±2.27)%(P<0.05)。試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的存活率為(92.67±0.94)%,顯著高于中砂組的(58.22±4.57)%和粗砂組的(48.44±1.13)%(P<0.05)。

表1 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺存活率的影響 單位:%

2.2 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺生長性能的影響

從圖2可見,隨著養(yǎng)殖時間的推移,各組稚螺的體質(zhì)量均呈上升趨勢,但細砂組上升更為明顯。各試驗組稚螺在試驗開始后的前12 d體質(zhì)量增長迅速,第12天時,細砂、中砂、粗砂組體質(zhì)量分別增至(0.425 4±0.033 9)、(0.396 3±0.016 8)、(0.397 0±0.006 9)g,但各試驗組之間不存在顯著性差異(P>0.05)。在試驗12 d后,各試驗組稚螺的體質(zhì)量增長幅度逐漸降低。第18天時,細砂組的體質(zhì)量為(0.496 2±0.025 9)g,顯著高于中砂組的(0.430 6±0.029 0)g和粗砂組的(0.417 9±0.017 3)g(P<0.05),中砂組和粗砂組之間無顯著性差異(P>0.05)。這一差異現(xiàn)象維持至試驗結(jié)束。試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的體質(zhì)量為(0.560 3±0.026 3)g,顯著高于中砂組的(0.452 0±0.024 6)g和粗砂組的(0.427 5±0.019 6)g(P<0.05)。

注:不同大寫字母代表相同時間標記點不同粒徑試驗組之間存在顯著性差異(P<0.05);不同小寫字母代表相同粒徑試驗組不同養(yǎng)殖時間標記點之間存在顯著性差異(P<0.05)。

從圖3可見,隨著養(yǎng)殖時間推移,各組稚螺的殼高、殼寬均呈上升趨勢,但細砂組在18 d后明顯增長更快。在第6～18天,各試驗組稚螺的殼高、殼寬無顯著性差異(P>0.05);但第24天,細砂組稚螺的殼高、殼寬分別達到(12.57±0.09)、(8.13±0.01)mm,顯著高于中砂組的(11.91±0.18)、(7.84±0.11)mm和粗砂組的(12.04±0.26)、(7.75±0.1)mm(P<0.05),中砂組和粗砂組之間無顯著性差異(P>0.05)。試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的殼高、殼寬分別為(12.72±0.06)、(8.50±0.16) mm,顯著高于中砂組的(12.13±0.17)、(7.91±0.13)mm和粗砂組的(12.26±0.02)、(7.90±0.18)mm(P<0.05)。

注:不同大寫字母代表相同時間標記點不同粒徑試驗組之間存在顯著性差異(P<0.05);不同小寫字母代表相同粒徑試驗組不同養(yǎng)殖時間標記點之間存在顯著性差異(P<0.05)。

2.3 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺消化酶活力的影響

不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺胃蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活力的影響見圖4。由圖4可見,隨著時間的推移,各試驗組稚螺的胃蛋白酶和脂肪酶活力總體上均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。第18天時,細砂組稚螺的胃蛋白酶活力為(44.817±1.644)U/mg,顯著高于中砂組和粗砂組(P<0.05,見圖4-a)。試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的胃蛋白酶活力為(31.959±0.764)U/mg,各組間無顯著性差異(P>0.05)。試驗第18天時,細砂組稚螺的脂肪酶活力為(41.946±0.000)U/g,顯著高于中砂組的(29.600±6.042)U/g(P<0.05),但與粗砂組差異不顯著(P>0.05,見圖4-b)。試驗第18天時,細砂組稚螺的淀粉酶活力顯著高于中砂組和粗砂組(P<0.05);試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的淀粉酶活力為(2.983±0.013)U/mg,顯著高于中砂組的(1.429±0.009)U/mg和粗砂組的(1.302±0.068)U/mg(P<0.05,見圖4-c),而粗砂組和中砂組之間無顯著性差異(P>0.05)。

2.4 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺抗氧化酶活力及膜脂過氧化物含量的影響

方斑東風(fēng)螺稚螺抗氧化酶活力及膜脂過氧化物含量受養(yǎng)殖底砂粒徑規(guī)格影響見圖5。隨著養(yǎng)殖時間的推移,各組稚螺的總抗氧化能力(T-AOC)大體上呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(見圖5-a)。細砂組在試驗第12天時的T-AOC為(1.944±0.116)mmol/g,顯著高于中砂組的(1.323±0.231)mmol/g和粗砂組的(1.393±0.026)mmol/g(P<0.05);試驗結(jié)束時,細砂組稚螺的T-AOC為(1.272±0.072)mmol/g,顯著高于中砂組和粗砂組(P<0.05)。隨著養(yǎng)殖時間推移,各組稚螺的CAT活力大體上呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。第12天時,細砂組稚螺的CAT活力為(197.122±15.74)U/mg,顯著高于中砂組的(152.457±5.139)U/mg和粗砂組的(123.285±21.756)U/mg(P<0.05,圖5-b),中砂組和粗砂組之間則沒有顯著性差異(P>0.05);在第18天時,3個試驗組間的CAT活力差異顯著(P<0.05),細砂組最高,中砂組最低。隨著時間的推移,中砂組稚螺的MDA含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,而粗砂組稚螺的MDA含量大體呈逐漸上升的趨勢,細砂組的MDA含量先大幅降低,隨后小幅降低。試驗結(jié)束時,粗砂組稚螺的MDA含量顯著高于細砂組和中砂組(P<0.05,圖5-c)?？傮w上看,粒徑較小的底砂更適合用于稚螺養(yǎng)成階段。

注:不同大寫字母代表相同時間標記點不同粒徑試驗組之間存在顯著性差異(P<0.05);不同小寫字母代表相同粒徑試驗組不同養(yǎng)殖時間標記點之間存在顯著性差異(P<0.05)。

注:不同大寫字母代表相同時間標記點不同粒徑試驗組之間存在顯著性差異(P<0.05);不同小寫字母代表相同粒徑試驗組不同養(yǎng)殖時間標記點之間存在顯著性差異(P<0.05)。

2.5 采用不同粒徑底砂的養(yǎng)殖底質(zhì)中氨氮和亞硝酸鹽氮含量的變化

不同粒徑養(yǎng)殖底砂影響底質(zhì)中氨氮和亞硝酸鹽氮含量變化情況見圖6。隨著養(yǎng)殖時間推移,各組底質(zhì)中氨氮和亞硝酸鹽氮的質(zhì)量濃度大體上呈現(xiàn)先升后降的趨勢。第18天時,細砂組底質(zhì)中氨氮的質(zhì)量濃度為(0.842 2±0.006 6)mg/L,顯著高于中砂組的(0.342 3±0.010 1)mg/L和粗砂組的(0.542 9±0.000 1)mg/L(P<0.05),中砂組和粗砂組之間也存在顯著性差異(P<0.05)。該差異現(xiàn)象一直維持至試驗結(jié)束。

注:不同大寫字母代表相同時間標記點不同粒徑試驗組之間存在顯著性差異(P<0.05);不同小寫字母代表相同粒徑試驗組不同養(yǎng)殖時間標記點之間存在顯著性差異(P<0.05)。

3 討論

3.1 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺生長性能的影響

方斑東風(fēng)螺營底棲生活,有潛埋習(xí)性,因此,底砂的狀況會直接影響其生活狀態(tài)。相關(guān)研究表明,養(yǎng)殖底砂會直接影響底棲生物的存活、生長、行為反應(yīng)及地理分布。例如,我國5個海區(qū)不同群體的毛蚶形態(tài)差異顯著[19];韓國統(tǒng)營與山東蓬萊、山東黃島、江蘇前三島4個地理群體的魁蚶(Scapharcabroughtonii)在殼頂寬、放射肋寬、放射肋數(shù)量上存在顯著性差異,山東蓬萊與山東黃島及江蘇前三島群體在殼高、背緣長、殼濕質(zhì)量、放射肋數(shù)量上有顯著性差異[20];徐永健等[21]研究表明,三疣梭子蟹(Portunustrituberculatus)幼蟹養(yǎng)殖時采用細砂(粒徑<200 μm)底質(zhì),幼蟹存活率最高。

本研究表明,不適宜的養(yǎng)殖底砂粒徑會加劇方斑東風(fēng)螺稚螺養(yǎng)成階段的死亡風(fēng)險,降低存活個體的生長性能。在本試驗條件下,0～1 mm粒徑的養(yǎng)殖底砂(細砂)相對更利于方斑東風(fēng)螺稚螺的存活和生長,而其他較粗的底砂不利于稚螺后續(xù)的生長。究其原因,可能在于養(yǎng)成階段所用的稚螺個體較小,其運動和消化能力不如成螺等大規(guī)格的個體,因而較細的養(yǎng)殖底砂相對更有利于其進行潛砂等行為,養(yǎng)殖底砂顆粒過大、過粗糙可能會使稚螺本身耗費巨大的體力、能量開展日常的潛砂行為,甚至在潛砂過程中易受傷而引發(fā)應(yīng)激反應(yīng),不利于其后續(xù)的生長存活。

3.2 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺消化酶活力的影響

消化酶活力反映了動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收能力[22]。胃蛋白酶是動物胃組織中最重要的消化性蛋白酶,其功能是初步水解食物中的蛋白質(zhì)。方斑東風(fēng)螺為肉食性貝類,因此蛋白酶活力最能反映機體對營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收的效率[23-24]。脂肪酶是一類重要的甘油酯鍵水解酶,其活力的高低決定動物對脂肪酸的消化吸收能力[25]。淀粉酶是水解淀粉和糖原酶類的總稱,廣泛存在于動植物和微生物中[26]。

本研究中,在試驗前期至中期細砂組和中砂組稚螺的胃蛋白酶活力呈大幅度增長趨勢,說明較小粒徑的養(yǎng)殖底砂有利于促進方斑東風(fēng)螺稚螺消化吸收,而粗砂組稚螺的胃蛋白酶活力相對較低,說明大規(guī)格的養(yǎng)殖底砂(粗砂)不利于促進稚螺消化吸收。相關(guān)研究表明,消化酶的活力受物種、生理狀態(tài)、溫度、餌料、個體規(guī)格以及養(yǎng)殖方式等影響[27-28]。產(chǎn)生以上結(jié)果的原因可能是粗砂粒徑過大,稚螺無法實現(xiàn)潛砂,導(dǎo)致休息不佳,能量大量消耗。值得注意的是,本試驗結(jié)束前6 d,當?shù)貧鉁伢E降,本試驗采用微流水養(yǎng)殖系統(tǒng),養(yǎng)殖水溫也受到了一定的影響。水溫的變化會引起生物機體消化能力的變化[29],這可能是養(yǎng)殖最后時間節(jié)點稚螺消化酶活力呈現(xiàn)不規(guī)則波動的原因之一。合適的養(yǎng)殖底砂在一定程度上具有一定的溫度波動緩沖作用,因此在后續(xù)的試驗中可開展養(yǎng)殖底砂與溫度波動相關(guān)性的研究。

3.3 不同粒徑養(yǎng)殖底砂對方斑東風(fēng)螺稚螺抗氧化酶活力及膜脂過氧化物含量的影響

所有需氧生物體內(nèi)均有一套抗氧化系統(tǒng)以應(yīng)對氧化脅迫?？寡趸到y(tǒng)可分為非酶促和酶促系統(tǒng),其功能是清除體內(nèi)過量的活性氧,保護機體不受氧化損傷,因此總抗氧化能力(T-AOC)的大小常被用作評估機體抗氧化能力的重要指標[30-32]。T-AOC是機體內(nèi)抗氧化能力的總體體現(xiàn)[33];CAT在機體內(nèi)催化H2O2分解形成氧和水,從而阻斷產(chǎn)生活力極高的羥自由基反應(yīng),是消除H2O2對細胞毒性作用的酶[34]。研究表明,CAT等抗氧化酶活力與動物發(fā)育階段[35]、環(huán)境因子[36-37]、餌料[38]、藥物[39]等有關(guān)。MDA是脂質(zhì)過氧化物分解后的重要產(chǎn)物,其產(chǎn)生量的多少能代表膜脂過氧化的程度,也可間接反映組織抗氧化能力的強弱。一般來說,MDA含量越高,生物體所受的壓力越大[40]。

本研究表明,較細的養(yǎng)殖底砂更適合于稚螺養(yǎng)成階段的環(huán)境,而較粗的養(yǎng)殖底砂會造成稚螺較大的應(yīng)激反應(yīng),并使其在潛砂過程中受傷。該結(jié)果與王庚申等[41]對日本囊對蝦(Marsupenaeusjaponicus)養(yǎng)殖的相關(guān)研究結(jié)果不一致,可能是由于品種、環(huán)境因子、底質(zhì)粒徑及底質(zhì)類型不同所致。本試驗中,粗砂組方斑東風(fēng)螺稚螺的平均MDA含量最高,說明粗砂組稚螺細胞受損的程度較高,從而導(dǎo)致其免疫防御能力下降。這與王庚申等[41]的研究結(jié)果一致,原因可能在于養(yǎng)成過程中,較細的養(yǎng)殖底砂相對更有利于其潛砂行為,而且在稚螺鉆砂和移動過程中,細砂能減小其身體與底質(zhì)之間的摩擦力,從而不易受傷。

3.4 底質(zhì)中氨氮和亞硝酸鹽氮含量的變化

底質(zhì)不僅是底棲水生動物的棲息場所,還是氮、磷等生源要素的重要蓄積庫和細菌繁殖場所,承擔(dān)著凈化水體的作用,在一定條件下,其吸附的營養(yǎng)鹽還會在分子擴散和生物擾動等作用下重新釋放到養(yǎng)殖水體中[42]。氨氮是水產(chǎn)養(yǎng)殖水環(huán)境中主要的有毒物質(zhì),當其質(zhì)量濃度達到一定程度后,會對養(yǎng)殖生物產(chǎn)生明顯的毒害作用。氨氮質(zhì)量濃度受養(yǎng)殖生物糞便、分泌物、殘餌等含氮有機物分解的影響[43-44]。亞硝酸鹽氮主要是含氮有機物在微生物的作用下氧化形成的中間產(chǎn)物,是水產(chǎn)養(yǎng)殖中誘發(fā)暴發(fā)性疾病的重要環(huán)境因子[45]。

本研究表明,底砂粒徑對底質(zhì)指標(氨氮、亞硝酸鹽氮)影響較大,細砂組養(yǎng)殖底質(zhì)中氨氮含量基本上均顯著高于中砂組和粗砂組。筆者認為,細砂組稚螺未受到較強的環(huán)境脅迫,因此攝食良好,排泄量多,導(dǎo)致底質(zhì)中的氨氮含量較高。譚春明等[10]研究了氨氮脅迫對方斑東風(fēng)螺的影響,結(jié)果表明,在氨氮質(zhì)量濃度低于200 mg/L的條件下,方斑東風(fēng)螺死亡率極低。本試驗中,細砂組底質(zhì)的氨氮含量雖然顯著高于其他組,但一直在養(yǎng)殖水質(zhì)安全的濃度范圍內(nèi),因此對方斑東風(fēng)螺稚螺的生長沒有造成不利影響。

4 結(jié)論

在方斑東風(fēng)螺養(yǎng)成階段,底質(zhì)對其生長、消化酶、抗氧化性能及環(huán)境氨氮、亞硝酸鹽氮含量有顯著的影響。細砂組養(yǎng)殖條件下方斑東風(fēng)螺稚螺的存活率最高,生長速度最快,且其淀粉酶、總抗氧化能力及CAT平均活力總體均高于中砂組和粗砂組。細砂組底質(zhì)中的氨氮含量雖高,但一直處于養(yǎng)殖動物的安全濃度范圍內(nèi)。研究結(jié)果表明,粒徑1 mm規(guī)格的底砂較適合于方斑東風(fēng)螺養(yǎng)成階段。