陸莉莉,喻達輝,覃綏杰,陳 健,趙 森,白麗蓉
(北部灣大學(xué)海洋學(xué)院/廣西北部灣海洋生物多樣性養(yǎng)護重點實驗室,廣西 欽州 535011)
織錦巴非蛤(Paphia textile)俗稱花甲王,隸屬于軟體動物門(Mollusca)、瓣鰓綱(Lamellibranchia)、簾蛤 目(Veneroida)、簾 蛤 科(Veneridae)、巴 非 蛤 屬(Paphia),是一種灘涂貝類,在國內(nèi)主要分布于廣東、海南、臺灣和福建沿海,國外印度尼西亞、菲律賓和印度洋也有分布[1],由于其肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)豐富深受大眾喜愛,除此之外,織錦巴非蛤還具有生長周期短、產(chǎn)量高等優(yōu)點,近年逐漸成為我國南方沿海灘涂養(yǎng)殖的重要品種之一。呼吸與排泄是貝類能量代謝的基本生理活動,它既反映了貝類的生理狀態(tài),也反映了溫度、鹽度、pH、光照、餌料等外界環(huán)境因子對貝類生理活動的影響[2]。溫度和鹽度是影響貝類呼吸和排泄的重要環(huán)境因素。目前溫度和鹽度對貝類的耗氧率和排氨率的研究報道很多,如焦海峰等[3]研究了不同溫度和鹽度對泥蚶(Tegillarca granosa)耗氧率和排氨率的影響,王沖等[4]測定了溫度和鹽度對毛蚶(Scapharca subcrenata)呼吸和排泄的影響,聶鴻濤等[5]揭示了不同溫度和鹽度條件下加州鳥扁蛤(Clinocardium californiense)的代謝和排泄特征。有關(guān)織錦巴非蛤的研究主要集中于生態(tài)[6]、人工育苗養(yǎng)殖[7-8]、形態(tài)差異研究[9]及食品應(yīng)用[10]等方面,但關(guān)于溫度和鹽度對織錦巴非蛤耗氧率和排氨率影響的研究尚未見報道。因大部分海洋經(jīng)濟貝類分布或養(yǎng)殖于潮間帶、灘涂或河口地區(qū),這些地區(qū)易受氣候的影響,從而引起溫度和鹽度的大幅度變化,可能會對貝類造成不同程度的脅迫[11],因此通過探究溫度和鹽度對織錦巴非蛤耗氧率和排氨率的影響,對了解其呼吸、排泄的特點和最適生存條件及對環(huán)境的適應(yīng)情況等具有重要的指導(dǎo)意義,可為人工繁育和規(guī)模化養(yǎng)殖管理提供參考依據(jù)。
1.5 齡織錦巴非蛤購于北海市海城區(qū)水產(chǎn)品市場,取回后清除貝殼表面的附著物,挑選無損傷、規(guī)格整齊的個體用于試驗。個體規(guī)格:殼高(29.89±0.78)mm,殼寬(30.06±0.82)mm,濕重(35.95±0.48)g,軟體干重(2.06±0.04)g。將織錦巴非蛤放入40 cm×26 cm×25 cm 的塑料箱中暫養(yǎng)3 d,暫養(yǎng)密度為30只/箱,暫養(yǎng)期間水溫為(24±2) ℃,pH 值為7.8±0.3,鹽度為29,連續(xù)充氧,不投餌,采用虹吸法換水,日換水量為1/3,試驗用水均為經(jīng)脫脂棉過濾的海水。
溫度試驗 根據(jù)織錦巴非蛤生長溫度范圍(10~28 ℃),試驗溫度設(shè)置10、15、20、25、30 ℃ 5 個溫度梯度,用加熱棒和冰袋及空調(diào)控制溫度,從24 ℃開始,每日升高或降低1~3 ℃,到達預(yù)設(shè)溫度穩(wěn)定24 h后開始試驗,試驗期間,各梯度鹽度為29,pH 為7.8±0.3。
鹽度試驗 根據(jù)織錦巴非蛤生長鹽度范圍(22~36),試驗鹽度設(shè)置15、20、25、30共4個鹽度梯度,自然海水(鹽度為29)加充分曝氣后的淡水或海水晶調(diào)配成不同鹽度海水,從29 開始,每日升高或降低1.0~3.0,到達預(yù)設(shè)鹽度穩(wěn)定24 h 后開始試驗,試驗期間,各梯度溫度為(24±2) ℃,pH為7.8±0.3。
以2 L 玻璃魚缸為呼吸瓶,每個瓶中放3 個貝,加入過濾海水后用保鮮膜密封,每個試驗組均設(shè)3 個平行組和一個空白對照組,持續(xù)4 h,測定試驗前后呼吸瓶中水樣的溶解氧(DO)和氨氮濃度。采用HQ30d 溶氧儀測定DO,采用次溴酸鈉氧化法測定氨氮濃度,在試驗結(jié)束后用游標卡尺測量織錦巴非蛤的生物學(xué)參數(shù)(即殼高、殼長、殼寬),然后解剖取出軟體部在65 ℃下烘干至恒重,用電子分析天平稱量干重。
試驗結(jié)束后,根據(jù)測定呼吸瓶水體內(nèi)的DO 和氨氮的濃度,計算織錦巴非蛤的耗氧率和排氨率,計算公式如下
式中,RO為單位體重耗氧率[mg/(g·h)];RN為單位體重排氨率[mg/(g·h)];DO0為初始時水體中的溶解氧濃度(mg/L);DOt為t時刻水體中的溶解氧濃度(mg/L);Nt為t時刻水體中的NH4+-N 濃度(mg/L);N0為初始時水體中的NH4+-N 濃度(mg/L);V為呼吸瓶中水的體積(L);W為織錦巴非蛤軟體部干重(g);t為試驗持續(xù)時間(h);O∶N為織錦巴非蛤耗氧率和排氨率之間的比值。
試驗數(shù)據(jù)先利用Excel 2016 進行預(yù)處理,數(shù)據(jù)用平均值±標準誤(Mean±SE)表示,使用SPSS 24.0軟件進行方差分析,組間顯著差異采用LSD多重比較,以P<0.05 作為顯著差異標準,P<0.01 為極顯著差異。
從表1可見,在溫度10~30 ℃范圍內(nèi),織錦巴非蛤的耗氧率隨溫度的升高而增大。耗氧率與溫度的擬合方程:y=0.027 7x+0.130 1,R2=0.985 2。方差分析結(jié)果顯示,溫度對織錦巴非蛤的耗氧率有極顯著影響(P<0.01)。10、20、25和30 ℃之間耗氧率差異性顯著(P<0.05),15 ℃和20 ℃之間的耗氧率差異性不顯著(P>0.05)。
5 個溫度梯度中,溫度為10~20 ℃時織錦巴非蛤的排氨率隨溫度升高而升高,溫度為20~30 ℃時則隨溫度升高而下降,在溫度20 ℃時排氨率達到最高,為0.036 mg/(g·h)。排氨率與溫度的擬合方程:y=-0.000 2x2+0.007 8x-0.045 4,R2=0.808 4。方差分析表明,鹽度對織錦巴非蛤的排氨率有極顯著影響(P<0.01)。溫度20 ℃和溫度25 ℃與其他處理間有顯著差異性(P<0.05),其他處理組間差異性不顯著(P>0.05)。
從表1還可知,織錦巴非蛤在溫度10~30 ℃時O∶N值的范圍是16.320~71.046,其平均值為31.692。O∶N值與溫度的擬合方程:y=0.296 5x2-9.89 8x+96.218,R2=0.874 1。溫度10~20 ℃時O∶N 值先升高后下降,溫度20 ℃時達到最低值16.320,溫度20~30 ℃又逐漸呈升高趨勢,溫度30 ℃時達到最高值71.046。
表1 織錦巴非蛤在不同溫度下的耗氧率、排氨率及O∶N值Table 1 Oxygen consumption rate, ammonia-N excretion rate and O∶N ratio of P. textile at different temperatures
從表2 可見,在鹽度15~30 內(nèi),織錦巴非蛤的耗氧率變化趨勢與溫度變化趨勢相同,耗氧率隨鹽度升高而增大。耗氧率與鹽度的擬合方程:y=0.047 2x-0.637 4,R2=0.922。方差分析表明,鹽度對織錦巴非蛤的耗氧率有極顯著影響(P<0.01)。鹽度15與鹽度20間耗氧率顯著不差異(P>0.05),鹽度20、25和30之間耗氧率顯著性差異(P<0.05)。
表2 織錦巴非蛤在不同鹽度下的耗氧率、排氨率及O∶N值Table 2 Oxygen consumption rate, ammonia-N excretion rate and O∶N ratio of P. textile at different salinities
鹽度在15~25間織錦巴非蛤排氨率隨鹽度升高而升高,之后隨鹽度升高而下降,在鹽度25 時排氨率達到最高值,為0.051 mg/(g·h)。排氨率與鹽度的擬合方程:y=-0.000 2x2+0.010 2x-0.117 9,R2=0.767 3。方差分析表明,鹽度對織錦巴非蛤的排氨率有極顯著影響(P<0.01),鹽度15與鹽度20間排氨率顯著不差異(P>0.05),鹽度20、25 和30 之間排氨率顯著性差異(P<0.05)。
從表2 還可知,在15~30 鹽度范圍內(nèi)織錦巴非蛤的O∶N 值的范圍是10.459~32.974,其平均值為19.060。O∶N 值與鹽度的擬合方程:y=0.233 4x2-11.581x+154.21,R2=1。O∶N 值隨鹽度升高先下降再升高,在鹽度25時O∶N比值最低,為10.459。
多數(shù)貝類是生活在水中的變溫動物,因此水溫的波動對貝類呼吸代謝的影響尤為重要。當(dāng)適當(dāng)提高水溫時,會增加體內(nèi)氧化酶的活性,促進氧化反應(yīng),進而消耗更多氧氣,耗氧量增加,但當(dāng)水溫過高時也會降低氧化酶的活性,對氧氣的消耗減低,耗氧量下降[12]。許多研究表明,在適宜的溫度范圍內(nèi),隨溫度的升高貝類的代謝率隨之增加,超出這個范圍,貝類的代謝就會發(fā)生紊亂[13]。本研究中,在10~30 ℃范圍內(nèi)隨水溫上升織錦巴非蛤耗氧率增加,在20~25 ℃增加最明顯,之后增加速率減慢,因此25 ℃可能是織錦巴非蛤的最適溫度。該結(jié)果是水生生物界常見的變化趨勢。與鈍吻黃蓋鰈幼魚(Pleuronectes yokohama)[14]、紅螯螯蝦(Cherax quadricarinatus)[15]、櫛江珧(Atrina pectinate)[16]、美國硬殼蛤(Mercenaria mercenaria)[17]、里 氏 擬 石 磺(Paraoncidium reevesii)[18]、中華原鉤蝦(Eogammarus sinensis)[19]、菲律賓蛤仔(Ruditapes philippinarum)[20]等的研究結(jié)果一致。當(dāng)水溫升高時,織錦巴非蛤體內(nèi)組織器官活動性能提高,生理生化反應(yīng)速率加快,對氧氣的需求量增加,導(dǎo)致貝類的耗氧率增大。
許多研究表明,隨著溫度的升高,貝類體內(nèi)組織器官活動性能和酶活性隨之增強,加快了機體理化反應(yīng),組織代謝相應(yīng)提高,產(chǎn)生的氨和尿素也隨之增多,當(dāng)超過貝類適宜生存的溫度范圍后,就會引起貝類的生理功能發(fā)生紊亂,排氨率下降[21]。在試驗溫度10~20 ℃時,織錦巴非蛤的排氨率隨溫度的升高而升高,在溫度20~30 ℃時,織錦巴非蛤排氨率隨溫度的升高而下降,在溫度20~25 ℃時,排氨率下降相對緩慢,無顯著差異,25~30 ℃時急劇下降,這與香螺(Naptunea cumingii)幼螺[21]、大竹蟶(Solen grandis)[22]、毛蚶[4]的研究結(jié)果相一致。出現(xiàn)這樣的結(jié)果,可能是由于溫度過高,超出貝類適宜生存的環(huán)境,生理代謝發(fā)生紊亂,致使排氨率下降。
海水鹽度是養(yǎng)殖中重要的生態(tài)因子之一,對灘涂貝類的分布、繁殖、生長及其生理代謝有重要影響,鹽度的增加或降低均會對其產(chǎn)生影響,其呼吸和排泄會出現(xiàn)規(guī)律性變化[23]。如:聶鴻濤等[22]對大竹蟶耗氧率和排氨率的研究發(fā)現(xiàn),隨鹽度增加耗氧率先升高后下降,而排氨率先降低再升高。曹善茂等[24]對巖扇貝(Crassadoma gigantea)幼貝的研究發(fā)現(xiàn),在鹽度24~36 時其耗氧率和排氨率隨鹽度的升高先升高后降低,在鹽度30 時達到最大值;丁天揚等[25]對文蛤(Meretrix meretrix)研究發(fā)現(xiàn),隨著鹽度升高,耗氧率下降,排氨率升高。王剛等[26]對近江牡蠣(Crassostrea ariakensis)的研究表明,隨鹽度的升高,耗氧率和排氨率先下降后升高,在鹽度20 降到最低。在本實驗中,在鹽度15~30范圍內(nèi),織錦巴非蛤耗氧率隨鹽度的升高而增大,表明對高鹽度的適應(yīng)能力強,但可適應(yīng)的最高鹽度尚需進一步研究。排氨率在鹽度15~25 時隨鹽度的升高而增大,超過鹽度25后,排氨率略有下降,表明鹽度過高,超出適宜鹽度范圍,其代謝活動下降。因此,結(jié)合耗氧率和排氨率,鹽度25 可能是織錦巴非蛤生長的最佳鹽度,與栗志民得出的織錦巴非蛤最適生長鹽度為26結(jié)果較相近[27]。
氧氮比(O∶N)表示生物體內(nèi)蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物分解代謝之間的關(guān)系,可作為生物對環(huán)境壓力適應(yīng)的一個指標[28]。P. Mayzaud[29]發(fā)現(xiàn),若生物體完全由蛋白質(zhì)提供能量,O∶N值約為7;T. Ikeda[30]認為,若生物體由蛋白質(zhì)和脂肪提供所需能量,O∶N值約為24;R. J. Conover 等[31]指出,如果生物體完全由脂肪或碳水化合供能,O∶N 值將變得無窮大。王剛等[26]、董蘭芳等[32]對近江牡蠣和中國幼鱟(Limulus)的研究結(jié)果也符合同樣的規(guī)律,在5~35鹽度下,近江牡蠣平均O∶N 值為12.61,說明近江牡蠣由脂肪和碳水化合物提供能量。在鹽度5~40,溫度25~37 ℃,幼鱟的O∶N 值為6.71~11.64,表明幼鱟能量來源于蛋白質(zhì)分解。本研究中,在10~30 ℃,隨溫度升高,織錦巴非蛤的O∶N 值基本呈升高趨勢,O∶N值為16.320~71.046,平均值為31.692,說明織錦巴非蛤主要依靠蛋白質(zhì)和脂肪提供能量。在30 ℃,織錦巴非蛤的O∶N值遠超過24,此時織錦巴非蛤排氨率過低,可能的原因是,高溫環(huán)境使織錦巴非蛤酶活性降低,影響了正常的排氨能力,此時能量依靠脂肪和碳水化合物的分解。在鹽度15~30 內(nèi),隨鹽度升高,其O∶N值先下降后升高,O∶N值為10.459~32.974,平均值為19.060,表明織錦巴非蛤?qū)Φ鞍踪|(zhì)和脂肪的利用率較高,當(dāng)鹽度為15時,O∶N值最大,說明此時主要由脂肪和碳水化合物供能。
四川農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報2023年2期