袁新程,嚴(yán)銀龍,施永海
(上海市水產(chǎn)研究所,上海市水產(chǎn)技術(shù)推廣站,上海 200433)
鹽度是影響水產(chǎn)動(dòng)物正常生活的重要理化因子之一[1]。研究表明,鹽度變化不僅對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育和肌肉營(yíng)養(yǎng)成分有重要影響[2-3],而且對(duì)體內(nèi)消化酶及抗氧化酶活力也具有重要影響[4-5]。當(dāng)外界鹽度改變時(shí),水產(chǎn)動(dòng)物機(jī)體代謝加速、耗氧率增大、對(duì)能量的需求量增加,正常生長(zhǎng)受到影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致其代謝功能的紊亂,甚至死亡。同時(shí),鹽度的改變能刺激水產(chǎn)動(dòng)物產(chǎn)生較多有害的活性氧自由基,這些活性氧在機(jī)體中累積,造成體內(nèi)蛋白和脂質(zhì)的氧化損傷,長(zhǎng)期處于此條件下,會(huì)造成免疫防御能力和抗病力下降[6]。
褐菖鲉(Sebastiscusmarmoratus),又名石狗公、虎頭魚(yú)、石頭鱸等,體色呈褐色或紅褐色,屬于鲉形目(Scorpaeniformes)鲉科(Scorpaenidae)菖鲉屬(Sebastiscus)[7],主要分布于我國(guó)的東海南部和南海海域。褐菖鲉肉質(zhì)細(xì)嫩,味道鮮美,營(yíng)養(yǎng)豐富,是一種頗受歡迎的小型經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,也是海洋牧場(chǎng)業(yè)、垂釣休閑旅游業(yè)的最佳品種之一,具有較大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。近幾年國(guó)內(nèi)外圍繞褐菖鲉的相關(guān)研究有很多,主要集中在生長(zhǎng)特性和養(yǎng)殖技術(shù)[8-9]、代謝水平[10]以及生殖系統(tǒng)發(fā)育[11-12]等方面,但對(duì)其鹽度適應(yīng)性的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)通過(guò)分析不同鹽度條件下褐菖鲉幼魚(yú)生長(zhǎng)、存活、體成分和消化酶、抗氧化酶活力變化情況,探究不同鹽度對(duì)褐菖鲉幼魚(yú)的影響,以期為褐菖鲉的養(yǎng)殖、育種及其生態(tài)學(xué)研究提供理論基礎(chǔ)。
試驗(yàn)用魚(yú)為上海市水產(chǎn)研究所奉賢科研基地經(jīng)人工繁育的褐菖鲉幼魚(yú),體質(zhì)量為(3.65±0.82)g,體長(zhǎng)為(4.76±0.34)cm,共計(jì)280尾。飼料為鰻魚(yú)粉狀配合飼料,購(gòu)自江蘇常熟市泉興營(yíng)養(yǎng)添加劑有限公司,將其加工成軟顆粒狀,現(xiàn)做現(xiàn)投。
試驗(yàn)初始用水為自然海水(鹽度9—10),穩(wěn)定3 d后按2.5d的速度進(jìn)行鹽度的調(diào)節(jié),舟山海區(qū)的濃縮海水(波美度為 11—12 度)用來(lái)調(diào)高鹽度,當(dāng)?shù)睾铀?鹽度2.5)用來(lái)調(diào)低鹽度,鹽度測(cè)量采用30-10FT型鹽度計(jì)(精確至0.1)。
2017年9月21日,于水泥養(yǎng)殖池放置3個(gè)網(wǎng)箱(1 000 mm×600 mm×400 mm),每個(gè)網(wǎng)箱放養(yǎng)40尾幼魚(yú),設(shè)7.5、10(對(duì)照)、15、20、25、30共6個(gè)鹽度梯度處理,每個(gè)處理3次重復(fù)。試驗(yàn)期間水溫為20—28℃,每天9:00及15:00各投食1次,采用拋投方式,觀察攝食情況,幼魚(yú)攝食不踴躍則停止投喂。試驗(yàn)期間連續(xù)充氣,每天吸污1次,每周換水1次,換水量為70%—80%,用于換水的海水預(yù)先配制,鹽度差小于0.5,溫差小于0.5℃,試驗(yàn)進(jìn)行8周。
試驗(yàn)結(jié)束時(shí),停食1 d,統(tǒng)計(jì)幼魚(yú)的存活數(shù),并從每個(gè)網(wǎng)箱中隨機(jī)取7尾幼魚(yú)擦干體表水份,測(cè)定其體質(zhì)量和體長(zhǎng)。在冰盤上對(duì)7尾幼魚(yú)進(jìn)行解剖,取出內(nèi)臟團(tuán)并迅速置于冰浴中的離心管中(5ml),按照1∶3(WV)的比例加入4℃、0.86%的生理鹽水,研磨勻漿, 4℃、10 000 rmin離心10 min,取上清液保存于-80℃冰箱中。幼魚(yú)軀干存于-20℃冰箱中。
利用冷凍干燥法(美國(guó) SIM FD5-3型冷凍干燥機(jī))測(cè)定水分含量,并將冷凍干燥好的樣品用CS-700型粉碎機(jī)打碎后分裝于密封袋中,保存于-20℃冰箱中待測(cè);用KjeltecTM8400型凱氏定氮自動(dòng)分析儀(瑞典 FOSS)檢測(cè)其粗蛋白含量(GBT 6432—1994);用氯仿-甲醇實(shí)驗(yàn)法測(cè)定其粗脂肪含量;運(yùn)用馬弗爐550℃灼燒法測(cè)定其粗灰分含量(GBT 5009.4—2003);消化酶和抗氧化酶活性檢測(cè)均采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒進(jìn)行;組織總蛋白含量采用考馬司亮蘭法進(jìn)行檢測(cè)。
生長(zhǎng)指標(biāo)計(jì)算公式[13]為:體長(zhǎng)特定增長(zhǎng)率LGR=100%×(lnLT-lnL0)T
體質(zhì)量特定增長(zhǎng)率WGR=100%×(lnWT-lnW0)T
肥滿度CF =100%×WT(LT)3
存活率SR =100%×(NTN0)
式中:W0和L0為生長(zhǎng)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)褐菖鲉幼魚(yú)體質(zhì)量(g)和體長(zhǎng)(cm),WT和LT為生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的褐菖鲉幼魚(yú)體質(zhì)量(g)和體長(zhǎng)(cm);T為養(yǎng)殖時(shí)間(d);N0為生長(zhǎng)試驗(yàn)初始時(shí)褐菖鲉幼魚(yú)尾數(shù),NT為生長(zhǎng)試驗(yàn)結(jié)束時(shí)褐菖鲉幼魚(yú)存活尾數(shù)。
應(yīng)用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,SPSS 17.0軟件進(jìn)行單因素One-way ANOVA方差分析及Duncan氏法均值的多重比較,所得結(jié)果以均值±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)來(lái)表示,P<0.05為差異顯著。
由表1可知,幼魚(yú)的體質(zhì)量特定增長(zhǎng)率在鹽度20時(shí)最大,與鹽度15、25、30時(shí)無(wú)顯著差異,均顯著大于7.5和10鹽度組(P<0.05)。幼魚(yú)的肥滿度范圍為3.15%—3.42%,鹽度25時(shí)最大,其他各組間均無(wú)顯著差異(P>0.05)。幼魚(yú)內(nèi)臟團(tuán)重和體長(zhǎng)特定增長(zhǎng)率除鹽度7.5組顯著小于其他各鹽度組外,其他各鹽度組間均無(wú)顯著差異(P>0.05)(表1)。幼魚(yú)在鹽度10、15、20時(shí)存活率較大,均在90%以上,均顯著大于7.5和30鹽度組(P<0.05),與25鹽度組無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表1 鹽度對(duì)褐菖鲉幼魚(yú)生長(zhǎng)和存活的影響
注:同列中標(biāo)有不同小寫字母者表示組間有顯著性差異(P<0.05),下同
在鹽度7.5—30范圍內(nèi),褐菖鲉幼魚(yú)體中水分含量為67.20%—70.58%,25鹽度組顯著低于7.5、15、20和30鹽度組(P<0.05)(表2)。15鹽度組的幼魚(yú)體中灰分含量最低,其次為20鹽度組,均顯著低于25鹽度組(P<0.05),而與其他組無(wú)顯著差異(表2)。各組幼魚(yú)的粗蛋白含量與鹽度呈二次函數(shù)關(guān)系,隨鹽度增大總體呈先升高后降低的變化趨勢(shì),在鹽度23.05時(shí)達(dá)到理論最大值(圖2);7.5鹽度組粗蛋白含量均顯著低于15—30組(P<0.05),而與10鹽度組無(wú)顯著差異(P>0.05)(表2)。粗脂肪含量與鹽度呈二次函數(shù)關(guān)系,達(dá)到最大值時(shí)的理論鹽度為19.07(圖2),15、20鹽度組均顯著大于7.5和30鹽度組(P<0.05),而與10和25鹽度組無(wú)顯著差異(P>0.05)(表2)。
表2 鹽度對(duì)褐菖鲉幼魚(yú)體成分的影響
幼魚(yú)淀粉酶和脂肪酶活力隨鹽度升高均呈先升后降再升的變化趨勢(shì),且均在鹽度為30時(shí)達(dá)到最大,其中15鹽度組的淀粉酶活力最小(0.6 Umgprot),顯著小于30鹽度組(P<0.05),但與其他各組均無(wú)顯著差異(P>0.05);而25鹽度組脂肪酶活力最小,為4.98 Umgprot,并與其他各組均無(wú)顯著差異(P>0.05)(表3)。胃蛋白酶和胰蛋白酶呈先降后升的變化趨勢(shì), 25鹽度組最小,分別為1.93 Umgprot 和1.51×103Umgprot,在鹽度7.5時(shí)達(dá)到最大值,分別為3.26 Umgprot 和3.26×103Umgprot;25鹽度組的胃蛋白酶活力顯著小于7.5組(P<0.05),與其他各組均無(wú)顯著差異(P>0.05),而胰蛋白酶活性顯著小于7.5、10和15鹽度組,與其他組無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表3 鹽度對(duì)褐菖鲉幼魚(yú)體內(nèi)消化酶的影響
7.5、10、15鹽度組總超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶活力較20、25、30組大,鹽度為15時(shí)顯著大于鹽度25時(shí)(P<0.05),與其他各組無(wú)顯著差異(P>0.05),谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活力在各組間均無(wú)顯著差異(P>0.05),15鹽度組的活力較高。
表4 鹽度對(duì)褐菖鲉幼魚(yú)體內(nèi)抗氧化酶的影響
鹽度是影響魚(yú)類生長(zhǎng)和存活的重要外部因子,當(dāng)魚(yú)類處在適宜鹽度條件時(shí),其生長(zhǎng)速度和成活率均能夠達(dá)到最好狀態(tài)[14]。本研究中,褐菖鲉幼魚(yú)在15—30鹽度范圍內(nèi)生長(zhǎng)速度較快,10—20鹽度范圍內(nèi)成活率均達(dá)到90%以上,而鹽度為5的處理組褐菖鲉幼魚(yú)第3天時(shí)全部死亡;7.5鹽度組的幼魚(yú)生長(zhǎng)緩慢,體質(zhì)量特定增長(zhǎng)率和體長(zhǎng)特定增長(zhǎng)率均顯著低于其他鹽度組,且成活率僅為19.17%。因此,褐菖鲉幼魚(yú)較耐高鹽度而不耐低鹽度,生長(zhǎng)和存活的最適鹽度為15—20,這與吳常文[15]研究得到的褐菖鲉幼魚(yú)生存的最適鹽度范圍為16—22結(jié)論相似。
鹽度對(duì)魚(yú)體一般營(yíng)養(yǎng)成分有重要的影響[2],張國(guó)政等[16]發(fā)現(xiàn)水環(huán)境中隨鹽度增大褐牙鲆幼魚(yú)體成分中粗脂肪含量呈降低趨勢(shì)。吳慶元等[17]研究發(fā)現(xiàn)鯔魚(yú)幼魚(yú)肌肉中粗蛋白和粗脂肪均隨鹽度增大而增大。本研究發(fā)現(xiàn),隨鹽度升高,褐菖鲉幼魚(yú)體成分中水分含量呈降低趨勢(shì),灰分含量呈升高趨勢(shì)。這與稅春等[18]研究結(jié)果一致。另外,褐菖鲉幼魚(yú)的粗蛋白、粗脂肪含量受鹽度影響顯著,隨鹽度升高呈先增大后減小的變化趨勢(shì),并均與鹽度存在二次函數(shù)關(guān)系,其中粗脂肪在鹽度19.07時(shí)達(dá)到理論最大值,這與前面所述的褐菖鲉幼魚(yú)生長(zhǎng)和存活試驗(yàn)所得出的適宜鹽度接近,而粗蛋白的鹽度理論最大值為23.05,較粗脂肪、相對(duì)生長(zhǎng)率和存活率的最適鹽度范圍大,這可能是因?yàn)辂}度23.05時(shí),褐菖鲉幼魚(yú)處于消耗糖類和脂肪的狀態(tài),且機(jī)體中水份也因處于高鹽中而減少,因此粗蛋白在體成分中的占比含量就會(huì)升高,這也是鹽度可以影響魚(yú)類肌肉品質(zhì)的原因之一。相似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在林建斌等[19]研究的鹽度對(duì)點(diǎn)帶石斑魚(yú)生長(zhǎng)、肌肉成分和消化率的影響中。
鹽度可通過(guò)影響魚(yú)體內(nèi)外滲透壓平衡影響消化酶活力大小,從而影響機(jī)體對(duì)食物消化和吸收的能力[20-22]。本研究發(fā)現(xiàn),褐菖鲉幼魚(yú)內(nèi)臟的消化酶(淀粉酶,胃蛋白酶,胰蛋白酶和脂肪酶)活力均隨鹽度增大呈先降低后升高的變化趨勢(shì),均在高鹽度30和低鹽度7.5、10時(shí)較大,而在15—25鹽度范圍內(nèi)趨于正常。主要原因是高鹽或低鹽條件下,褐菖鲉幼魚(yú)機(jī)體需要更高的消化酶活力來(lái)消化食物。這與楊靜雯等[23]研究發(fā)現(xiàn)的虹鱒和硬頭鱒幼魚(yú)分別在鹽度5和10時(shí)消化酶活性較大的結(jié)果相一致。另外幼魚(yú)機(jī)體內(nèi)消化酶活力在高鹽時(shí)升高,可能與一定范圍內(nèi)高鹽對(duì)其體內(nèi)消化酶活力有一定激活作用有關(guān)[24]。
SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(過(guò)氧化氫酶)和GSH-PX(谷胱甘肽過(guò)氧化物酶)是抗氧化防御系統(tǒng)的關(guān)鍵性酶,在生物體的自我保護(hù)系統(tǒng)中起著重要作用[25]。SOD能與機(jī)體中超氧陰離子自由基(O2-)發(fā)生歧化反應(yīng),生成H2O2和O2;而CAT和GSH-PX兩種酶可將機(jī)體細(xì)胞中H2O2轉(zhuǎn)變?yōu)樗?,從而保護(hù)其免受活性氧自由基的傷害[26]。本研究中,3種抗氧化酶活力受鹽度影響程度不同,在7.5—25鹽度范圍內(nèi),SOD隨鹽度增大呈先升高后降低的變化,并在7.5、10和15時(shí)活力較高,20、25和30鹽度組較低,15鹽度組顯著高于25鹽度組,說(shuō)明在低鹽度時(shí)幼魚(yú)體內(nèi)產(chǎn)生了大量的活性氧自由基,需要產(chǎn)生更多SOD保護(hù)幼魚(yú)機(jī)體細(xì)胞免受損傷。各鹽度組間GSH-PX活性均無(wú)明顯差異,說(shuō)明在7.5—30鹽度范圍內(nèi),褐菖鲉幼魚(yú)體內(nèi)GSH-PX活性受鹽度影響不顯著。CAT活力受鹽度影響較明顯,7.5、10和15組的活力顯著高于25,而25組與20和30組的均無(wú)明顯差異,并在7.5—25鹽度范圍內(nèi),隨鹽度增大呈先升高后降低的變化,與點(diǎn)籃子魚(yú)[27]變化趨勢(shì)相同。鹽度30時(shí),3種抗氧化酶活力均升高,表明褐菖鲉幼魚(yú)在遇到不利因素脅迫時(shí),其體內(nèi)抗氧化酶活力可能會(huì)增加[28]。
褐菖鲉幼魚(yú)表現(xiàn)出較強(qiáng)的鹽度耐受力,在鹽度10—20范圍內(nèi),其存活率較高,均達(dá)到90%以上;15—30范圍內(nèi),生長(zhǎng)速度較快。幼魚(yú)的粗脂肪和粗蛋白均隨鹽度增加呈先升高后降低的趨勢(shì),并在鹽度為23.05和19.07時(shí)達(dá)到理論最大值,而隨鹽度增加,水分呈下降、灰分呈上升趨勢(shì)。在15—25鹽度范圍內(nèi)消化酶活力較小,幼魚(yú)不需要消耗過(guò)多的能量來(lái)調(diào)節(jié)滲透壓。鹽度對(duì)GSH-PX的活性無(wú)明顯影響,而對(duì)SOD和CAT活性有顯著影響,在20—25鹽度范圍內(nèi)SOD和CAT活性較低。綜上,褐菖鲉幼魚(yú)的最適宜鹽度為20左右。