不同養(yǎng)殖密度下俄羅斯鱘幼魚(yú)生長(zhǎng)免疫狀況,漁業(yè)論文

不同養(yǎng)殖密度下俄羅斯鱘幼魚(yú)生長(zhǎng)免疫狀況,漁業(yè)論文密度是決定養(yǎng)殖魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)速度、產(chǎn)量和效益的主要因素之一。魚(yú)類(lèi)集約化養(yǎng)殖系統(tǒng)中,生產(chǎn)者往往盡可能地提高單位水體中的放養(yǎng)密度,以獲得養(yǎng)殖產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。但是,密度過(guò)高除了直接加劇魚(yú)類(lèi)對(duì)空間和餌料的競(jìng)爭(zhēng),導(dǎo)致能量消耗增加和餌料利用率降低外,還會(huì)抑制魚(yú)類(lèi)的正常生長(zhǎng),甚至造成養(yǎng)殖動(dòng)物的發(fā)病和死亡。從代謝的角度來(lái)看,在高密度養(yǎng)殖條件下,魚(yú)類(lèi)新陳代謝旺盛,血液中的皮質(zhì)醇、血糖和血紅蛋白水平也相應(yīng)升高,血液攜氧能力上升。短期內(nèi)皮質(zhì)醇和血糖水平的上升有利于緩解魚(yú)體所遭受的脅迫,但持續(xù)過(guò)久會(huì)導(dǎo)致機(jī)體或組織對(duì)氨基酸的利用率下降,并影響免疫系統(tǒng)的正常功能。另有研究發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖系統(tǒng)中密度過(guò)高或過(guò)低,都會(huì)在一定程度上抑制魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)效率,進(jìn)而影響產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。孫大川等在對(duì)寶石鱸(Scortumbarcoo)的研究發(fā)現(xiàn),養(yǎng)殖密度過(guò)高或者過(guò)低都對(duì)該魚(yú)的生長(zhǎng)造成一定的負(fù)面影響。已有的研究證實(shí),魚(yú)類(lèi)種類(lèi)、規(guī)格和養(yǎng)殖條件的不同,密度脅迫所對(duì)其造成的負(fù)面影響也不盡一樣。因而,討論特定養(yǎng)殖對(duì)象在不同密度下的生長(zhǎng)性能和生理反響,對(duì)于確定該養(yǎng)殖對(duì)象的適宜密度是特別必要的。俄羅斯鱘(Acipensergueldenstaedtii),俗稱(chēng)金龍王鱘,是一種營(yíng)底棲生活的冷水性魚(yú)類(lèi)。該魚(yú)體型大、生長(zhǎng)快、繁衍能力強(qiáng),對(duì)不良環(huán)境具有較高的耐受性,并且肉質(zhì)鮮美,用鱘魚(yú)卵所制成的魚(yú)子醬具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。隨著鱘魚(yú)的工廠化養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展日漸繁盛,俄羅斯鱘作為鱘魚(yú)養(yǎng)殖業(yè)的重要品種之一,具有廣闊的開(kāi)發(fā)前景。然而,迄今對(duì)于俄羅斯鱘適宜養(yǎng)殖密度的研究仍不多見(jiàn)?；诖?本實(shí)驗(yàn)研究不同養(yǎng)殖密度對(duì)俄羅斯鱘幼魚(yú)生長(zhǎng)、免疫和抗應(yīng)激性能等方面的差異,以期為俄羅斯鱘幼魚(yú)工廠化養(yǎng)殖適宜密度確實(shí)定提供參考,結(jié)果對(duì)促進(jìn)俄羅斯鱘的工廠化養(yǎng)殖技術(shù)、提高經(jīng)濟(jì)效益都具有重要的意義。1材料與方式方法1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及養(yǎng)殖管理俄羅斯鱘幼魚(yú)購(gòu)自浙江衢州市一養(yǎng)殖場(chǎng),經(jīng)聚維酮碘(10g/L浸泡5min后,暫養(yǎng)14d后,開(kāi)場(chǎng)正式實(shí)驗(yàn)。隨機(jī)選取體表無(wú)外傷、個(gè)體均勻的幼魚(yú)(4.40.5)g共1090尾,平均投放到9個(gè)網(wǎng)箱(0.75m0.75m1m)中。所有網(wǎng)箱均安頓在一個(gè)循環(huán)水池(5m1.6m1.2m)中,水深0.5m。養(yǎng)殖用水為曝氣24h以上的除氯自來(lái)水,日循環(huán)量1440m3,日凈化量為120m3。養(yǎng)殖期全程充氧,天天用YSI多參數(shù)水質(zhì)分析儀(美國(guó))對(duì)溫度、鹽度、溶氧量和pH進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在整個(gè)養(yǎng)殖經(jīng)過(guò)中,水溫(2426)℃,溶解氧6mg/L,總氨氮0.1mg/L,pH7.448.12,光照周期保持12h︰12h。實(shí)驗(yàn)周期為56d。暫養(yǎng)及實(shí)驗(yàn)期間均投喂商業(yè)飼料,營(yíng)養(yǎng)參數(shù)為粗蛋白含量48%,粗脂肪5%,粗灰分15%。天天分三次(8:00、14:00和20:00)飽食投喂,投喂30min后利用食物臺(tái)收集殘餌,記錄投餌量和殘餌量。1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和取樣實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)密度處理組,分別為高密度組(3.2kg/m3)、中密度組(1.6kg/m3)和低密度組(0.8kg/m3),每個(gè)處理組設(shè)置三個(gè)平行。飼養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,饑餓24h,以濃度為120mg/L的三卡因甲基磺酸鹽(MS-222)進(jìn)行麻醉,統(tǒng)計(jì)魚(yú)的存活率,并稱(chēng)量體重及測(cè)量體長(zhǎng),以統(tǒng)計(jì)增重率和肥滿度。每個(gè)平行組隨機(jī)挑選5尾魚(yú),解剖取肝臟稱(chēng)重,以計(jì)算肝體指數(shù)。再隨機(jī)挑選10尾魚(yú),5尾用內(nèi)涂有肝素鈉(100IU/mL)的一次性注射器于尾靜脈取血,用以血液學(xué)和免疫學(xué)分析,另5尾用未浸潤(rùn)過(guò)肝素鈉的一次性注射器尾靜脈取血,所取血樣置于4℃過(guò)夜,1200r/s離心5min獲取血清,80℃存儲(chǔ)用于生化分析。與生長(zhǎng)指標(biāo)有關(guān)的指標(biāo)計(jì)算公式如下:增重率(Weightgain,WG,%)=100(W2W1)/W1餌料系數(shù)(Feedconversionratio,FCR)=F/[W2W1+W0]攝食量(Foodintake,FI,g/尾)=F/[(N2+N1)/2]蛋白質(zhì)效率(Proteinefficiencyrate,PER,%)=100(W2W1)/(F48%)肥滿度(Conditionfactor,K)=WB/L3肝體指數(shù)(Hepatosomaticindex,HSI,%)=100WL/WB存活率(Survivalrate,SR,%)=100N2/N1華而不實(shí),W1、W2和W0分別為實(shí)驗(yàn)開(kāi)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)結(jié)束和死亡個(gè)體總重量(g),F為各平行投喂的飼料量(g),N1為初始總數(shù)(尾),N2為終末總數(shù)(尾),WB為個(gè)體體重(g),L為體長(zhǎng)(cm),WL為同一尾魚(yú)的肝臟鮮重(g)。1.3急性氨氮脅迫在養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,每個(gè)平行隨機(jī)選取10尾俄羅斯鱘,分別投放于9個(gè)聚乙烯(0.6m0.4m0.4m)水箱中,進(jìn)行96h氨氮急性脅迫實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)用水和養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)一樣,期間不投喂。參照杜浩等對(duì)中華鱘稚魚(yú)的研究結(jié)果并結(jié)合屢次預(yù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,確定用總氨17mg/L的濃度進(jìn)行96h氨氮脅迫實(shí)驗(yàn),每隔7h進(jìn)行氨氮濃度的校準(zhǔn)。統(tǒng)計(jì)12h、24h、36h、48h、60h、72h、84h和96h的死亡率,及時(shí)撈出死魚(yú)。1.4血液指標(biāo)分析全血樣品一式三份經(jīng)磷酸緩沖液(PBS)稀釋(1︰10000),采用血球計(jì)數(shù)板統(tǒng)計(jì)紅細(xì)胞數(shù)(RBC)和白細(xì)胞數(shù)(WBC)。血紅蛋白含量的測(cè)定采用雙波長(zhǎng)比色法,試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。1.5生化指標(biāo)測(cè)定皮質(zhì)醇、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的測(cè)定均選用南京建成生物工程研究所的試劑盒。皮質(zhì)醇采取雙位點(diǎn)夾心酶聯(lián)免疫吸附法。血糖含量測(cè)定采用葡萄糖氧化酶-過(guò)氧化物酶法,用分光光度計(jì)測(cè)定在波長(zhǎng)505nm處吸光值。超氧化物歧化酶(SOD)酶活性測(cè)定采用黃嘌呤氧化酶法,其活力單位定義為:每mg蛋白質(zhì)在1mL反響液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為一個(gè)亞硝酸鹽單位(NU)。丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法,利用MDA可與硫代巴比妥酸縮合構(gòu)成紅色產(chǎn)物,測(cè)定其在532nm處的吸光值。每個(gè)樣品均重復(fù)測(cè)定三次。1.6免疫指標(biāo)溶菌酶的測(cè)定采用南京建成生物研究室的試劑盒,遵照空白對(duì)照法,同一樣品一式三份測(cè)定530nm處的吸光值,以1min內(nèi)吸光值下降0.001為1個(gè)活性單位(U)。血液吞噬細(xì)胞的呼吸爆發(fā)水平(Respiratoryburstac-tivity)的測(cè)定方式方法參照。同一樣品重復(fù)測(cè)定三次。向每個(gè)酶標(biāo)孔中參加0.1mL的硝基四唑氮蘭(Nitrobluetetrazolium,NBT)溶液(sigma公司)0.1mL,再向當(dāng)中參加0.1mL的抗凝血,使其在NBT溶液中溫浴至少30min,然后參加50?L的漢克緩沖液(Sigma公司),3000r/min離心5min,記錄其在545nm下的吸光值。根據(jù)NBT(mg/mL)=40(吸光值0.0245)/5.8564得出呼吸爆發(fā)的水平。1.7統(tǒng)計(jì)分析所有數(shù)據(jù)用平均值標(biāo)準(zhǔn)誤(MeanSE)的方式來(lái)表示。采用單因素方差分析(ANOVA)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè),假如檢測(cè)到顯著性差異,則采用Duncan多重比擬。P0.05時(shí)被以為差異顯著。軟件在Windows7操作系統(tǒng)中完成。2結(jié)果2.1生長(zhǎng)性能由表1能夠看出,各組存活率無(wú)顯著差異(P0.05);中密度組的增重率和肥滿度均顯著高于高密度組(P0.05),但與低密度組之間無(wú)顯著差異(P0.05);同時(shí),低、中密度組之間的蛋白質(zhì)效率差異不顯著(P0.05),但均顯著高于高密度組(P0.05);飼料系數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,高密度組顯著高于中、低密度組(P0.05),后二者間則無(wú)顯著性差異(P0.05);中密度組攝食量顯著高于低密度組和高密度組(P0.05),且高密度組顯著高于低密度組(P0.05);除此之外,高密度組的肝指數(shù)最低,但在各組間無(wú)顯著性差異(P0.05)?！颈?】2.2血液參數(shù)從表2中能夠看出,高密度組的血紅蛋白含量最高(P0.05),相比之下,中密度組與低密度組之間則無(wú)顯著性差異(P0.05);除此之外,紅細(xì)胞數(shù)目隨著養(yǎng)殖密度的提高而升高,但各個(gè)密度組之間并無(wú)顯著性差異(P0.05);類(lèi)似地,高密度組的白細(xì)胞數(shù)目最低,但與中密度組、低密度組相比,三者之間亦無(wú)顯著性差異(P0.05)。高密度組呼吸爆發(fā)水平最低,但各組間無(wú)顯著差異(P0.05)?！颈?】2.3血清生化和免疫參數(shù)表3顯示,高密度組的皮質(zhì)醇水平顯著高于中密度組、低密度組(P0.05),而低密度組和中密度組無(wú)顯著性差異(P0.05);血糖含量的趨勢(shì)與皮質(zhì)醇類(lèi)似,但各組間無(wú)顯著差異(P0.05);低密度組的血清SOD活性最高,高密度組的最低,但三個(gè)密度組之間無(wú)顯著性差異(P0.05);血清MDA的測(cè)定結(jié)果顯示,高密度組血清MDA的含量最高,中密度組的最低,各組間無(wú)顯著性差異(P0.05);除此之外,低密度組與中密度組的溶菌酶活力無(wú)顯著性差異(P0.05),但均顯著高于高密度組(P0.05)?！颈?】2.4急性氨氮脅迫從圖1能夠看出,在總氨濃度為17mg/L條件下,隨著氨氮脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),各組死亡率均呈逐步上升趨勢(shì),從實(shí)驗(yàn)開(kāi)場(chǎng)至84h內(nèi),同一時(shí)段不同組間之間的個(gè)體死亡率無(wú)顯著性差異(P0.05),但至96h時(shí),高密度組的死亡率最高,低密度組居中,中密度組最低,統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),高密度組的死亡率顯著高于中密度組(P0.05),而低密度組與中、高密度組之間則無(wú)顯著性差異(P0.05)。【圖1】3討論3.1生長(zhǎng)性能在通常情況下,隨著養(yǎng)殖密度的上升,魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)率和飼料效率均呈下降的趨勢(shì)。Rafatnezha等對(duì)不同密度條件下歐洲鰉(Husohuso)的研究表示清楚,最高密度組的個(gè)體增重率和肥滿度顯著最低,而飼料系數(shù)最高。Christiansen等在對(duì)北極紅點(diǎn)鮭(Salvelinusalpinus)的研究發(fā)現(xiàn),攝食率和增重率均隨密度的升高而顯著降低。并且,過(guò)高的養(yǎng)殖密度也在一定程度上抑制了銀鱸(Bidyanusbidyanus)、非洲鯰(Clariasgariepinus)、羅非魚(yú)(Oreochromisspilurus)和虹鱒(Oncorhynchusmykiss)等的生長(zhǎng)。高密度抑制魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)的原因有如下幾點(diǎn):其一,過(guò)高的養(yǎng)殖密度會(huì)加劇群體內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng),直接導(dǎo)致平均個(gè)體攝食量降低。其二,密度過(guò)高會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)造成一定程度的應(yīng)激效應(yīng),機(jī)體需消耗更多的能量來(lái)應(yīng)對(duì)脅迫,以維持正常的代謝經(jīng)過(guò)。在本實(shí)驗(yàn)中,高密度組的血紅蛋白含量顯著高于中、低密度組,這與此前眾多報(bào)道的結(jié)果一致,提示高密度組個(gè)體的血液攜氧能力提高,新陳代謝相對(duì)旺盛。其三,高密度下的個(gè)體用于新陳代謝所消耗能量的比例,一般要高于密度適中或較低環(huán)境下的個(gè)體。并且,高密度組個(gè)體為了獲得必要的食物,覓食游動(dòng)頻繁,消耗的能量也相應(yīng)有所提高。在本實(shí)驗(yàn)中,與中、低密度組相比,高密度組的攝食量、蛋白質(zhì)效率、飼料利用率均最低,表示清楚高密度組條件下的魚(yú)攝入、吸收和同化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比例相對(duì)較低,而消耗供能的比例偏高,進(jìn)而抑制了魚(yú)的生長(zhǎng)性能和飼料利用效率。但也有一些學(xué)者發(fā)現(xiàn),高密度并未明顯影響某些魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)性能,如Celikkale等的研究顯示,高養(yǎng)殖密度對(duì)均重(28031.27)g的俄羅斯鱘的特定生長(zhǎng)率、飼料利用率和肥滿度未造成顯著影響。造成這一差異的原因,可能與魚(yú)的種類(lèi)、生長(zhǎng)階段以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不同有關(guān),詳細(xì)原因尚需進(jìn)一步深切進(jìn)入研究。另有研究指出,養(yǎng)殖密度偏低亦會(huì)抑制魚(yú)的生長(zhǎng)。逯尚尉等在對(duì)點(diǎn)帶石斑魚(yú)(Epinephelusmalabaricus)的研究表示清楚,中密度(2.1kg/m3)組個(gè)體的增重率顯著高于低密度(1.1kg/m3)組和高密度(3.2、4.2kg/m3)組。本研究中低密度組的攝食率和增重率均低于中密度組,可能由于俄羅斯鱘幼魚(yú)具有集群效應(yīng)(Clustereffect),密度過(guò)低導(dǎo)致其攝食不積極,且個(gè)體平均活動(dòng)范圍過(guò)大,覓食等活動(dòng)所消耗能量相應(yīng)增加。低密度組的飼料系數(shù)高于中密度組,且蛋白質(zhì)效率較低則從另一個(gè)側(cè)面驗(yàn)證了這一點(diǎn)。3.2抗應(yīng)激能力皮質(zhì)醇(Cortisol)是一項(xiàng)反映評(píng)估魚(yú)類(lèi)應(yīng)激反響強(qiáng)度的重要指標(biāo)。當(dāng)魚(yú)類(lèi)處于急性應(yīng)激狀態(tài)下,魚(yú)體的皮質(zhì)醇在幾小時(shí)之內(nèi)急劇升高,而處于慢性脅迫條件時(shí),皮質(zhì)醇水平長(zhǎng)期維持在較高水平。魚(yú)類(lèi)由于高密度脅迫而長(zhǎng)期處在應(yīng)激狀態(tài),通過(guò)下丘腦垂體腎間組織產(chǎn)生皮質(zhì)醇等類(lèi)固醇,釋放到血液中。皮質(zhì)醇短期的升高能夠促進(jìn)體蛋白分解,加速脂肪的氧化,糖類(lèi)的合成增加,進(jìn)而使機(jī)體獲得足夠的能量用以緩解抵御脅迫所需。但是,皮質(zhì)醇水平過(guò)高或長(zhǎng)期持續(xù)較高水平,則會(huì)造成魚(yú)體生長(zhǎng)停滯,脂肪合成減少和機(jī)體消瘦。在本研究中,高密度組個(gè)體長(zhǎng)期處于某種應(yīng)激狀態(tài),因而機(jī)體皮質(zhì)醇持續(xù)處于較高水平,這可能是抑制幼魚(yú)生長(zhǎng)的原因之一。并且,密度脅迫造成的皮質(zhì)醇水平的升高還會(huì)引起魚(yú)類(lèi)短期的急性適應(yīng)性反響,血糖水平因此升高。在本研究中,高密度組的血糖含量高于其他組,但組間沒(méi)有到達(dá)顯著差異水平。Lupatsch等對(duì)歐洲鱸魚(yú)(Dicentrar-chuslabrax)的研究支持了本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。不僅如此,機(jī)體持續(xù)處于應(yīng)激狀態(tài)導(dǎo)致了皮質(zhì)醇水平長(zhǎng)期過(guò)高,進(jìn)而抑制機(jī)體的特異性和非特異性免疫防御機(jī)制,導(dǎo)致魚(yú)體對(duì)各類(lèi)病原體敏感性的升高。高養(yǎng)殖密度常引起水質(zhì)惡化,氨氮濃度過(guò)高,進(jìn)而導(dǎo)致魚(yú)類(lèi)組織潰爛和呼吸功能受阻,損傷魚(yú)類(lèi)的抗氧化系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等。本研究96h急性氨氮脅迫實(shí)驗(yàn)中,高密度組的累計(jì)死亡率高于中、低密度組,可能是由于密度脅迫導(dǎo)致了皮質(zhì)醇水平過(guò)高,進(jìn)而降低了該組魚(yú)對(duì)高氨氮的耐受性和免疫性能的正常發(fā)揮。3.3免疫及抗氧化力有研究表示清楚,高養(yǎng)殖密度作為脅迫會(huì)對(duì)魚(yú)類(lèi)免疫性能和抗氧化性能造成一定影響。溶菌酶是魚(yú)類(lèi)重要的非特異性免疫因子。Demers和Bayne在對(duì)虹鱒(Oncor-hynchusmykiss)的研究發(fā)現(xiàn),隨著養(yǎng)殖密度的升高,皮質(zhì)醇和溶菌酶水平顯著升高。但Yin等對(duì)錦鯉(CyprinuscarpioL.)研究的發(fā)現(xiàn),溶菌酶等非特異性免疫指標(biāo)在脅迫初期顯著降低,之后便維持較低水平。王博文等在對(duì)鯽魚(yú)(Carassiusauratus)的研究表示,各密度組溶菌酶水平的變化趨勢(shì)與皮質(zhì)醇不同,高密度組的溶菌酶水平隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),呈先升高后降低的趨勢(shì)。在本研究