摘 要 蝦夷扇貝為冷水性雙殼貝類,因其品質(zhì)風(fēng)味較好、經(jīng)濟價值較高,經(jīng)過多年的養(yǎng)殖與推廣,已成為我國重要的養(yǎng)殖海產(chǎn)品之一。分析蝦夷扇貝在溫度和饑餓脅迫條件下存在的應(yīng)答機制,包括攝食率、耗氧率和排氨率等生理代謝和免疫能力方面,能夠一定程度地優(yōu)化蝦夷扇貝健康養(yǎng)殖。
關(guān)鍵詞 蝦夷扇貝;溫度;攝食;耗氧;排氨;免疫
中圖分類號:S917.4 文獻標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.05.064
蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)是我國北方海域規(guī)?;B(yǎng)殖的重點貝類,其中底播養(yǎng)殖模式產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟效益[1]。隨著蝦夷扇貝的養(yǎng)殖規(guī)模越來越大,雖然底播養(yǎng)殖模式具有一定優(yōu)勢,但自然海域環(huán)境中的不可控因素較多,養(yǎng)殖中存在死亡率高、回捕率低等問題,嚴(yán)重影響產(chǎn)量。不同規(guī)格和月齡的蝦夷扇貝容易在每年夏季發(fā)生大范圍死亡,給養(yǎng)殖戶造成一定的經(jīng)濟損失[2]。近年來,獐子島海域出現(xiàn)了幾次底播蝦夷扇貝大量死亡的事件,引起媒體、養(yǎng)殖戶和各方的廣泛關(guān)注。蝦夷扇貝為冷水性種類,生理免疫功能易受到溫度波動影響。餌料的缺乏也會對蝦夷扇貝的生長發(fā)育造成限制,導(dǎo)致死亡率上升[3]。
1 蝦夷扇貝對溫度變化的應(yīng)答機制
1.1 攝食率
5~23 ℃為蝦夷扇貝生長和發(fā)育的適宜溫度范圍[4],15 ℃左右為最適生長溫度,此時,蝦夷扇貝的攝食率達到峰值。當(dāng)海水溫度超過其適宜溫度后,蝦夷扇貝對環(huán)境不適應(yīng),攝食率降低[5]。當(dāng)水溫超過23 ℃時,蝦夷扇貝的攝食率非常低,扇貝軟體重隨之下降,生長發(fā)育變緩,死亡率增加[6],影響?zhàn)B殖經(jīng)濟效益。蝦夷扇貝作為一種冷水性貝類,其攝食的最適溫度相對低于其他的經(jīng)濟貝類,水溫是影響扇貝攝食等生理活動、生長發(fā)育的重要因子,因此在養(yǎng)殖時要注意控制水溫。
溫度對貝類攝食的吸收率也有影響。貝類處在自身更加適宜的溫度環(huán)境中,消化酶活性會加強,新陳代謝也會加強,吸收率增加[4]。除溫度外,吸收率也與投喂的餌料種類和濃度相關(guān)。
1.2 耗氧率與排氨率
耗氧率和排氨率也是反映貝類生理代謝水平的重要指標(biāo)。溫度對貝類耗氧率和排氨率影響顯著,隨溫度的上升二者增加,在15 ℃時達到峰值,隨后逐漸下降[7]。若水溫超過蝦夷扇貝的最適溫度,會造成生理代謝紊亂[8]。
水溫的大幅變化也會影響生理代謝,導(dǎo)致扇貝會消耗更多的能量,發(fā)生扇貝大規(guī)模死亡的海域通常存在水溫異常波動現(xiàn)象[9]。也有研究結(jié)果表明,溫度在
10~15 ℃范圍內(nèi)波動時,對蝦夷扇貝的生理代謝影響不大,不會損害其正常的呼吸和代謝[10]。
1.3 免疫能力
貝類的免疫能力會受很多環(huán)境因素的影響,如溫鹽、溶氧、餌料和重金屬等。過高的環(huán)境溫度會影響貝類的免疫,增加貝類的死亡率。將雜色鮑向高溫環(huán)境轉(zhuǎn)移,其免疫能力降低,更易受到弧菌的感染[11-13];25 ℃以上的高溫對蛤仔的生長也存在不利的影響,溫度在30 ℃以上時免疫能力被抑制,增加病害發(fā)生[14]。當(dāng)水溫在一定范圍內(nèi)發(fā)生波動時,短時間內(nèi)會對蝦夷扇貝的免疫能力產(chǎn)生影響,隨著波動次數(shù)和時間增加,其免疫能力漸漸恢復(fù)[15]。
2 蝦夷扇貝對饑餓脅迫的應(yīng)答機制
2.1 耗氧率和排氨率
在遇到饑餓脅迫時,水生動物可以通過降低自身代謝來調(diào)節(jié)能量的消耗,同時也將自身代謝保持在一定水平上,保證足夠的能量應(yīng)對其他環(huán)境脅迫的發(fā)生。耗氧率和排氨率體現(xiàn)環(huán)境脅迫對機體造成的影響,是反映生理能量的重要指標(biāo)[16-17]。
櫛孔扇貝和一些蛤仔的耗氧率和排氨率在饑餓脅迫一定天數(shù)后開始下降[18-20]。饑餓脅迫下,蝦夷扇貝的耗氧率和排氨率先上升后下降,最后逐漸維持在較低水平。其他的一些雙殼貝類和甲殼類在經(jīng)歷長時間的饑餓后,代謝率也出現(xiàn)趨于較低水平穩(wěn)定的現(xiàn)象[19,21]。選取3個規(guī)格和不同品種的蝦夷扇貝進行饑餓脅迫實驗,發(fā)現(xiàn)30 d
后扇貝死亡率并不高,均未超過10%[15]。
2.2 免疫能力
貝類在受到環(huán)境脅迫后,血細(xì)胞數(shù)目、血細(xì)胞遷移活性、吞噬作用等免疫參數(shù)發(fā)生變化。貝類的血細(xì)胞對免疫防御有十分重要的作用,是扇貝免疫防御系統(tǒng)的主體。饑餓脅迫使得貝類營養(yǎng)匱乏,長時間的饑餓脅迫后,血細(xì)胞總數(shù)約下降為原來的半數(shù),死亡率增加,免疫防御能力下降。隨著饑餓天數(shù)的增加,細(xì)胞吞噬作用先增加后下降,這是因為短期饑餓刺激了細(xì)胞吞噬能力,而長時間饑餓則起到抑制作用[22]。蝦夷扇貝的免疫酶活性也呈先升高后降低的趨勢。短期饑餓時扇貝的營養(yǎng)狀況不佳,外界環(huán)境中有害物質(zhì)導(dǎo)致其體內(nèi)的超氧陰離子增加,免疫酶活性升高以消除超氧陰離子[23]。隨著時間增加和營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,扇貝免疫機能受到損傷,免疫酶活性就會下降。已有研究發(fā)現(xiàn),蝦和魚類在受到饑餓脅迫時也有相似的現(xiàn)象發(fā)生[23-25]。
3 結(jié)語與展望
蝦夷扇貝面對環(huán)境脅迫時,在攝食與吸收、代謝水平和免疫能力方面都有相應(yīng)的應(yīng)答機制,會對環(huán)境變化作出一定的適應(yīng)性改變,但這種改變是有限度的。饑餓和高溫會對貝類的生理和免疫功能產(chǎn)生較大影響。因此,為了蝦夷扇貝的健康底播養(yǎng)殖,應(yīng)選擇餌料較為豐富、溫度波動較小、夏季溫度不高的海域。
目前,我國對養(yǎng)殖貝類的環(huán)境適應(yīng)性研究已經(jīng)取得了一定成果,對蝦夷扇貝在環(huán)境脅迫方面也有一定研究,但關(guān)于運動行為的應(yīng)答機制研究較少,未來可從其生物行為學(xué)方面對適應(yīng)性改變進行更深入的研究,闡明蝦夷扇貝的生物學(xué)特性,揭示其運動規(guī)律,選擇適宜的底播海域,以提高底播養(yǎng)殖的經(jīng)濟效益。
參考文獻:
[1] 常亞青,陳曉霞,丁君,等.蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)
5個群體的遺傳多樣性[J].生態(tài)學(xué)報,2007,27(3):1145-1152.
[2] 張明明,趙文.我國蝦夷扇貝死亡原因的探討及控制對策[J].中國水產(chǎn),2008(2):65-66.
[3] 姜緒.底播蝦夷扇貝的生長、食物來源及呼吸代謝研究[D].南京:南京農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[4] 張景山.關(guān)于改進蝦夷扇貝養(yǎng)殖技術(shù)的探討[J].水產(chǎn)科學(xué),1999(3):46.
[5] 徐東,張繼紅,王文琪,等.蝦夷扇貝的攝食生理研究[J].漁業(yè)科學(xué)進展,2010,31(4):85-91.
[6] 張起信,張啟勝,李維年,等.蝦夷扇貝筏式養(yǎng)殖高產(chǎn)技術(shù)研究[J].海洋科學(xué),2000,24(8):14-16.
[7] 徐東,張繼紅,王文琪,等.溫度變化對蝦夷扇貝耗氧率和排氨率的影響[J].中國水產(chǎn)科學(xué),2010,17(5):1101-1106.
[8] 王如才,王召萍,張建忠.海水貝類養(yǎng)殖學(xué)[M].青島:青島海洋大學(xué)出版社,1993.
[9] 周瑋,薛真福,王有君,等.海洋島海域水溫異常波動與養(yǎng)殖櫛孔扇貝死亡的關(guān)系[J].海洋湖沼通報,1992(4):
58-64.
[10] 高振錕,張繼紅,李敏,等.溫度波動對不同規(guī)格蝦夷扇貝(Patinopecten yessoensis)生理和免疫指標(biāo)的影響[J].漁業(yè)科學(xué)進展,2017,38(3):148-154.
[11] Chen M Y,Yang H S,Delaporte M,et al.Immune responses of the scallop Chlamys farreri, after air exposure to different temperatures[J].Journal of Experimental Marine Biology & Ecology,2007,345(1):52-60.
[12] Cheng W,Hsiao I S,Hsu C H,et al.Change in water temperature on the immune response of Taiwan abalone Haliotis diversicolor supertexta and its susceptibility to Vibrio parahaemolyticus[J].Fish & Shellfish Immunology,
2004,17(3):193-202.
[13] Liu S,Jiang X,Hu X,et al.Effects of temperature on non-specific immune parameters in two scallop species: Argopecten irradians(Lamarck 1819) and Chlamys farreri(Jones & Preston 1904)[J].Aquaculture Research,2015,35(7):678-682.
[14] 楊東敏,張艷麗,丁鑒鋒,等.高溫、低鹽對菲律賓蛤仔免疫能力的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2017,32(3):
302-309.
[15] 高振錕.環(huán)境脅迫對蝦夷扇貝生理、免疫指標(biāo)及行為學(xué)特性的影響[D].上海:上海海洋大學(xué),2016.
[16] Mehner T,Wieser W.Energetics and metabolic correlates of starvation in juvenile perch (Perca fluviatilis)[J].Journal of Fish Biology,1994,45(2):325-333.
[17] 錢周興,徐永清,方一峰.饑餓對魚類的影響[J].生物學(xué)通報,2006,41(6):9-11.
[18] 謝小軍,鄧?yán)?饑餓對魚類生理生態(tài)學(xué)影響的研究進展[J].水生生物學(xué)報,1998,22(2):181-188.
[19] 郭海燕,王昭萍,于瑞海,等.饑餓對大西洋浪蛤耗氧率和排氨率的影響[J].海洋科學(xué),2007,31(9):30-33.
[20] Yang HS,Wang J,Zhou Y,et al.Impact of Starvation on Survival, Meat Condition and Metabolism of Chlamys Farreri[J].Chinese Journal of Oceanology and Limnology,2001,19(1):51-56.
[21] 溫小波,陳立僑,艾春香,等.中華絨螯蟹幼蟹饑餓代謝研究[J].應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報,2001,7(5):443-446.
[22] 郝振林,唐雪嬌,丁君,等.不同高溫水平對蝦夷扇貝存活率、耗氧率和體腔液免疫酶活力的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志,2014,33(6):1580-1586.
[23] 李志華,謝松,王軍霞,等.饑餓對日本沼蝦生長和部分免疫功能的影響[J].上海海洋大學(xué)學(xué)報,2007,
16(1):16-21.
[24] 趙朝陽,周鑫,邴旭文,等.饑餓對克氏原螯蝦親蝦消化酶活性及部分免疫指標(biāo)的影響[J].大連海洋大學(xué)學(xué)報,2010,25(1):85-87.
[25] 孫紅梅.饑餓對黃顙魚血液指標(biāo)及免疫機能的影響[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2004.
(責(zé)任編輯:趙中正)
收稿日期:2020-01-15
作者簡介:劉越(1995—),女,遼寧沈陽人,碩士在讀,從事貝類行為學(xué)研究。E-mail: 1349235967@qq.com。