盐度对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响

顾 宇，吕 富，钟 蕾，胡 毅，於叶兵，张 鹏

（1.盐城工学院海洋与生物工程学院，江苏省海洋滩涂生物化学与生物技术重点建设实验室，江苏省滩涂池塘养殖生态重点实验室，盐城 224051；2.湖南农业大学，湖南省特色水产资源利用工程技术研究中心，长沙 410128；3.射阳县张鹏水产育苗有限公司，盐城 224300）

呼吸代谢是甲壳动物进行能量代谢的基本生理活动，不仅能反映甲壳动物新陈代谢水平、生理状况及营养状况［1］，还能反映出甲壳动物对外界环境变化的适应能力［2］。耗氧率是甲壳动物呼吸代谢的重要指标［3］，而窒息点则是反映甲壳动物耐低氧能力的指标。通过研究外部环境因子和内在因子对耗氧率和窒息点的影响，有助于了解甲壳动物能量代谢的规律［4］。盐度是影响甲壳动物新陈代谢的主要环境因素之一，也是随季节和气候条件变化而极易发生改变的环境因子。关于盐度对甲壳动物呼吸代谢的影响已有大量报道，如盐度影响虾类在河口系统中的分布［5］；盐 度 胁 迫 状 态 下，中 国 明 对 虾（Fenneropenaeus chinensis）［6］、凡 纳 滨 对 虾（Litopenaeusvannamei）［7］等甲壳动物出现耗氧率增加和排氨率上升等生理响应；克氏原螯虾（Procambarusclarkii）代谢率随盐度变化趋势与耗氧率保持一致［8］，但有关盐度对斑节对虾（Penaeusmonodon）呼吸代谢影响的研究尚未见报道。

斑节对虾俗称草虾、黑虎虾，隶属于节肢动物门，甲壳纲，十足目，对虾属，主要分布在印度洋 西太平洋沿岸，是对虾种类中体型最大的一种［9－10］。因其肉质鲜美、营养丰富，深受消费者喜爱，是我国三大对虾养殖品种之一［11］。目前，国内外许多学者对斑节对虾的研究主要集中在营养价值［12－13］、饲料配方［14－15］、胚胎发育［16］等方面，在生理生态学方面的研究较少。因此，研究盐度对斑节对虾呼吸代谢的影响具有重要的理论和实际意义。为此，本实验研究了不同盐度及盐度骤降对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响，探讨斑节对虾对盐度及盐度变化的适应范围，以期为斑节对虾人工养殖的盐度调控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料与驯化

斑节对虾苗种购自海南海尚种苗培育基地有限公司，初始体长约1.0 cm，生活盐度20±1，购回后放养在室内5个规格为5 m×5 m×1.4 m的水泥池中，池水深度0.5 m、盐度20，每个水泥池放养虾苗500尾，通过添加高盐度海水或淡水的方法，每24 h升高或降低盐度1，分别将水体盐度调节至25、20、15、10，盐度驯化继续暂养至平均体长达到4 cm左右时，用于测定耗氧率和窒息点。盐度调节和驯养期间连续增氧，确保池水溶氧不低于5 mg·L－1，每天分别于6∶00、13∶00和20∶00时足量投喂商品饲料，投喂2 h后去除残饵。商品饲料购自盐城恒兴饲料有限公司，所有用水均事先经20 mg·L－1有效氯消毒并去除余氯。

1.2 耗氧率和窒息点测定

耗氧率和窒息点测定采用静水密闭的方法在容积12 L的呼吸室中进行。驯养结束后禁食24 h，分别从上述5个水泥池中捞取规格相近、无伤残的对虾各18尾，放入事先盛有相应盐度海水的呼吸室中，每个盐度3个平行，每个平行6尾对虾，以测定不同盐度对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响。另从盐度25的水泥池中捞取规格相近、无伤残的对虾72尾，分别放入事先盛有盐度分别为25、20、15和10海水的呼吸室中，同样为每个盐度3个平行、每个平行6尾对虾，以测定盐度突变对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响。各呼吸室水温均为（28±1）℃。为了消除实验虾在转移过程中应激作用对耗氧率和窒息点的影响，实验虾转移到呼吸室中适应2 h后再用食用油密封，密封开始时按操作规范用虹吸法取各呼吸室中水样置于溶解氧瓶中，为消除水呼吸对耗氧率的影响，将上述所取水样保存在与呼吸室相同的环境条件下，实验进行3 h后再按上法取水样。然后继续密封待各呼吸室中有半数对虾窒息死亡时再次按上法取水样，用Winkler法测定各呼吸室中3次所取水样的溶氧浓度，分别记为D1、D2和D3。第3次取水样后，捞出对虾并吸干体表水分，测定各呼吸室中对虾的体质量。

1.3 计算公式及数据分析

根据公式RO2＝（D1－D2）×V／T／W计算耗氧率，式中RO2为耗氧率［μg·（g·h）－1］，D1和D2分别为实验初始时和实验结束时的溶氧浓度（mg·L－1），V为呼吸室内水体的体积（L）；T为两次取水样间隔的实验时间（h）；W为实验虾的体质量（g）。窒息点即为第3次所取水样测定的溶氧浓度D3。

原始数据经Excel 2007初步整理后，采用SPSS 17.0软件（SPSS Inc.USA）中的单因素方差分析（One Way ANOVA）对数据进行统计分析，若达到显著差异，则进行Duncan’s多重比较。数据用平均值±标准误（Mean±SE，n＝3）形式表示，P＜0.05认为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同盐度对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响

盐度对斑节对虾耗氧率的影响如图1所示。可以看出，随着盐度的升高，耗氧率呈现出先降低后升高的变化趋势，在盐度20时，斑节对虾的耗氧率达到最小值。盐度10和盐度30时，耗氧率显著高于其他盐度（P＜0.05），其他盐度处理组之间差异不显著（P＞0.05）。耗氧率与盐度的关系可表示为y＝0.001x2－0.039 6x＋0.839 4（R2＝0.967 4），由回归方程得出盐度19.8时斑节对虾的耗氧率最低。

图1 盐度对斑节对虾耗氧率的影响Fig.1 Effect of salinity on oxygen consumption rate of Penaeusmonodon

斑节对虾的窒息点随着盐度的升高先降低后上升，盐度20时窒息点最低，但各盐度处理组之间差异不显著（P＞0.05）（图2）。

图2 盐度对斑节对虾窒息点的影响Fig.2 Effect of salinity on asphyxiation point of Penaeusmonodon

2.2 盐度骤降对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响

由图3可以看出，当盐度从25骤降至20时，斑节对虾的耗氧率有所下降，但与盐度25对照组相比变化不显著（P＞0.05）。当盐度从25分别骤降至15和10时，斑节对虾耗氧率显著升高（P＜0.05）。

盐度骤降对斑节对虾窒息点的影响不显著（P＞0.05），但当盐度从25分别骤降到15和10时，窒息点有上升的趋势（图4）。

图3 盐度骤降对斑节对虾耗氧率的影响Fig.3 Effect of sudden salinity drop on oxygen consumption rate of Penaeusmonodon

3 讨论

3.1 不同盐度对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响

图4 盐度骤降对斑节对虾窒息点的影响Fig.4 Effect of sudden salinity drop on asphyxiation point of Penaeusmonodon

盐度是海水养殖甲壳动物最重要的外界环境因子，对甲壳动物生长和新陈代谢有着重要影响。一般研究认为，甲壳动物的代谢能量由组织修复更新所需要的能量以及维持机体内环境稳定所消耗的能量两部分组成［17－18］。当甲壳动物的体液达到等渗点时，因不需要进行渗透压调节以维持机体内环境稳定，因此生物体能量转换效率高，可以提供较多的能量用于生长［1，19－20］。呼吸代谢是甲壳动物最基础的代谢活动，而耗氧率是表示甲壳动物代谢活动变化的最重要指标。本实验中，斑节对虾在盐度20时的耗氧率最低，因此推测斑节对虾的等渗点为盐度20。张硕和董双林［21］研究发现，中国明对虾的等渗点在盐度28，此时中国明对虾的耗氧率和排氨率最低。曹善茂等［22］研究发现，盐度30为中华原钩虾（Eogammarussinensis）的等渗点，此时中华原钩虾代谢最小，排泄能最低，有利于摄食的利用率。因此推测可知，盐度20是斑节对虾的最适生长盐度，此时斑节对虾有着最佳的生理状态。盐度15和25时，斑节对虾耗氧率均有所上升但并不显著，在10和30盐度时，斑节对虾耗氧率显著高于其他盐度，耗氧率的升高说明当所处环境盐度偏离等渗点较大时，渗透平衡被打破，斑节对虾为调节机体渗透压水平而增加了代谢耗能［23－24］。因此，在斑节对虾养殖过程中，应保持盐度在其适宜的范围内变化，尤其要注意强降雨或潮汐等造成的水体盐度大幅波动。

研究虾蟹类的窒息点，是了解虾蟹类对水体低氧耐受性的重要参数，在养殖生产和长途运输过程中具有重要的实际意义［25］。本研究结果表明，斑节对虾在盐度20时窒息点最低，在盐度30时窒息点最高。由此可以推断在20盐度下，斑节对虾对低氧的耐受性最佳，这也与实验中耗氧率的结果相一致。在盐度10～30区间，盐度20是斑节对虾最佳呼吸代谢的盐度，当盐度在15～25之间时，斑节对虾可以通过调整机体生理代谢活动适应较高或较低盐度的环境。

3.2 盐度骤降对斑节对虾耗氧率和窒息点的影响

盐度是决定海洋生物分布及呼吸代谢的重要环境因素之一，盐度的升高或降低都会影响水生生物的生长代谢［26－27］。自然界中潮汐运动、降雨等自然因素或人类活动的影响都可导致虾类生存环境中盐度的变化。一般认为当盐度突然改变时，动物机体为了维持内环境稳定，需要消耗更多的能量，且耗能的增加与环境改变的剧烈程度有关［28］。本研究结果显示，当盐度从25分别骤降至15和10时，斑节对虾的耗氧率显著上升。因此推断，当盐度骤降幅度10以上时，斑节对虾会产生剧烈的应激反应，耗氧率的升高表明机体消耗了大量能量以维持内环境的稳定。这与杨宇晴等［29］、姚学良等［30］在斜带石斑鱼（Epinephelus coioides）幼鱼和豹纹鳃棘鲈（Plectropomusleopardus）幼鱼上的研究结果相一致。

窒息点的高低可以反映甲壳动物耐氧性的强弱。在本实验中，虽然盐度骤降对斑节对虾窒息点的影响并不显著，但当盐度分别骤降至15和10时，结果显示斑节对虾的窒息点有上升的趋势。一般研究认为，海水动物的窒息点要高于淡水动物［31－32］。因此，在斑节对虾养殖以及苗种运输过程中要区别于一般的淡水虾类，需保证水体有较高的溶解氧，保证盐度骤降幅度不超过10。

综上所述，盐度变化对斑节对虾呼吸代谢指标有着显著影响，斑节对虾的最适生长盐度在20左右，在养殖生产、活虾运输过程中，要保证盐度骤降幅度在10以内，否则会对斑节对虾机体造成剧烈的应激反应，影响其正常生长存活。