大口黑鲈CO2麻醉保活运输工艺研究
2021-03-08张高立金晶吕维娜陈喆
张高立,金晶*,吕维娜,陈喆
(1.浙江恒泽生态农业科技有限公司,浙江 杭州 311107;2.杭州市农业技术推广中心,浙江 杭州 310027)
大口黑鲈(Micropterussalmoides),俗称加州鲈鱼,原产于美国加利福尼亚州,隶属于鲈形目太阳鱼科,于1893年引入我国,由于生长快,肉多刺少,味道鲜美,具有较高的营养价值,已成为我国的主要淡水鱼养殖品种之一,主要分布在广东、江苏、浙江、上海、山东、四川等地区[1]。大口黑鲈生性凶猛,在运输过程中常因激烈挣扎造成表皮擦伤、掉鳞等现象,同时应激反应会使代谢速率加快,增大氧气的消耗量及氨氮类物质的排放量,导致运输过程中的存活率下降。
研究发现,在运输过程中可使用麻醉剂来减轻鱼类的应激反应[2]。目前,活鱼运输时常用的麻醉药物有乙醇、乙醚、MS-222等,但使用这些药物均存在安全隐患,且麻醉效果不佳。如经MS-222麻醉的水产品需21 d的药物消退期才可以进行销售;丁香酚的挥发性使其在麻醉过程中的药效会逐渐下降[3]。而CO2麻醉技术是一项使活鱼长时间处于睡眠状态以减少运输费用的活鱼运输新技术。作为活鱼运输的镇静剂,CO2安全可靠,价格低廉,无药物残留,且能保证鱼肉品质,具有广泛的应用前途[4]。陈名帅等[5]发现,使用CO2将鱼麻醉后进行宰杀可以减轻其应激反应,提高鱼片的品质;Guan Weiliang等[6]发现,高浓度的CO2水溶液能够麻醉罗非鱼,并且显著延长其在无水条件下的存活时间。目前,CO2麻醉技术对罗非鱼[7]、白斑狗鱼[8]、大西洋鲑鱼[9]等的影响已有研究报道,但关于大口黑鲈麻醉研究还鲜见报道。本试验以大口黑鲈为研究对象,采用CO2麻醉技术,研究不同CO2浓度、水温、运输包装方式对大口黑鲈麻醉保活效果的影响,确定最佳保活运输条件,制定出一套CO2麻醉大口黑鲈保活运输工艺,以期为大口黑鲈的保活运输提供理论依据和技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与装置
大口黑鲈产自浙江恒泽生态农业科技有限公司,选择体质健康、无外伤、鳞片完整有活力的大口黑鲈,规格为400~450 g,试验前暂停喂料24 h。以下试验均设置3个平行组,每个平行组鲈鱼数量为20尾。
CO2麻醉水经由高浓度气体置换装置制备,水中CO2浓度(y)变化与机器通入CO2运行时间(x)呈正比关系,公式为y=77.182x+70.818(R2=0.981 7),具体装置和流程见图1。其中,麻醉及保活用水均为充分曝气后的井水。
图1 麻醉装置和流程
试验仪器有溶氧检测仪(DO200 A,美国维赛YSI仪器公司)、pH计(PHS-3C,上海仪电科学有限公司)、便携式CO2浓度计[CGP-31型,迪凯凯(上海)材料贸易有限公司],保温箱(45 cm×30 cm×30 cm)、双层打包袋(80 cm×40 cm×12丝),保活运输1 kg鱼用水量为4 L。高浓度气体置换装置[OD-210LE,奥诚寰佳实业(上海)有限公司]。
1.2 方法
1.2.1 大口黑鲈麻醉及复苏行为特征评估
本试验在Erikson[10]的基础上对试验方法加以修改,将麻醉程度分为A1~A4阶段,复苏程度分为R1~R4阶段。
麻醉程度具体表现行为特征。A1阶段产生应激反应,呼吸频率加快;A2阶段对外界刺激反应能力降低,鳃盖张合频率降低,身体平衡性较好;A3阶段除强刺激外,对外界反应能力弱,鳃盖有规律地缓慢张合,鱼体失去平衡;A4阶段完全失去反应能力,鳃盖张合微弱没有规律,鱼体不再持续游动。
复苏程度具体表现行为特征。R1阶段开始恢复鳃盖张合;R2阶段鱼体开始游动,身体平衡性没有恢复;R3阶段身体平衡完全恢复,对外界反应恢复;R4阶段行为完全恢复正常。
1.2.2 不同CO2浓度对大口黑鲈麻醉保活效果的影响
在25 ℃水温,保持氧气浓度>10 mg·L-1的条件下,将大口黑鲈分别放入CO2浓度为100、200、300、400和500 mg·L-1的麻醉水中浸泡。在麻醉过程中,观察并记录鲈鱼的行为特征和对应的麻醉时间。当鱼进入A4阶段后,转入相同水温的清水中(O2浓度>10 mg·L-1),观察并记录大口黑鲈复苏情况。
将经过5种不同CO2浓度麻醉后进入A4麻醉阶段的大口黑鲈放入25 ℃清水中进行保活试验,观察并记录6、12、18和24 h后鲈鱼存活情况,同时结合CO2浓度对大口黑鲈麻醉效果,筛选出最佳CO2浓度。
1.2.3 不同水温对大口黑鲈麻醉保活效果的影响
制备O2浓度>10 mg·L-1,最优CO2浓度的麻醉水,设计4个麻醉试验温度组15、20、25和30 ℃对其进行麻醉试验。在麻醉过程中,观察并记录鲈鱼的行为特征和对应的麻醉时间。
将经过4种不同水温麻醉后进入A4麻醉阶段的大口黑鲈放入与麻醉水温相对应的15、20、25和30 ℃清水中进行保活试验,观察并记录6、12、18和24 h后鲈鱼存活情况,结合水温对大口黑鲈麻醉效果,筛选出最佳水温。
1.2.4 不同包装运输方式对大口黑鲈保活效果的影响
将在最优CO2浓度、水温的条件麻醉后进入A4麻醉阶段的大口黑鲈分别装入双层打包袋(一次性补充液氧,封闭打包置于泡沫箱内)、保温箱A(持续补充液氧,关闭保温箱)和保温箱B(持续用增氧泵曝气,关闭保温箱)中,观察并记录6、12、18和24 h后鲈鱼存活情况,筛选出最佳包装运输方式。
1.2.5 数据处理
采用Excel 2016进行数据分析和作图。
2 结果与分析
2.1 不同CO2浓度对大口黑鲈麻醉保活效果的影响
不同CO2浓度对大口黑鲈的麻醉效果不同。由表1所示,CO2麻醉大口黑鲈的效果与其浓度有关,CO2浓度越高,麻醉时间越短,复苏的时间越长。其中,除了CO2浓度为100 mg·L-1时不能达到A4阶段麻醉效果外,其他CO2浓度均能对大口黑鲈进行完全麻醉。
表1 不同CO2浓度对大口黑鲈麻醉效果
不同CO2浓度麻醉对大口黑鲈24 h内存活率影响不同,如图2所示,在一定浓度范围内,随着CO2浓度升高,保活率呈先增加后减小的趋势。在CO2浓度为100~200 mg·L-1时,24 h内大口黑鲈存活率为100%。而CO2浓度高于300 mg·L-1时,浓度越高存活率越低,存活时间越短;浓度为500 mg·L-1时,24 h后存活率仅为50%。因此,结合不同CO2浓度对大口黑鲈的麻醉效果,选择最优CO2浓度为200 mg·L-1。
图2 不同CO2浓度对大口黑鲈保活时间和保活率的影响
2.2 不同水温对大口黑鲈麻醉保活效果的影响
在CO2浓度为200 mg·L-1、水温在15、20、25、30 ℃条件下对大口黑鲈进行麻醉,观察并记录麻醉情况和复苏情况。表2显示,水温在15 ℃和30 ℃时,大口黑鲈进入麻醉状态时间短,到达A4阶段分别为23和19 min;在20 ℃和25 ℃水温下,到达A4阶段需要30 min左右。复苏时间最短的为20 ℃和30 ℃水温,其次为25 ℃水温,15 ℃水温时复苏时间最长。
表2 不同水温对大口黑鲈麻醉效果
保活水温对大口黑鲈存活率影响较大。由图3可知,在保活水温为30 ℃下,大口黑鲈存活率最低,6 h内就出现死亡现象,24 h后存活率为0。在15~25 ℃条件下,前6 h大口黑鲈存活率均为100%,其中 25 ℃在12 h左右出现死亡现象,而15~20 ℃下,大口黑鲈可保持24 h以上,存活率100%。由此可知,保活水温为15~20 ℃时的大口黑鲈保活效果最佳。
图3 不同水温对大口黑鲈保活时间和保活率的影响
2.3 不同包装运输方式对大口黑鲈保活效果的影响
试验采用3种包装方式对大口黑鲈进行保活运输试验。由图4可知,打包袋包装保活效果最差,6 h内存活率仅为65%,12 h后存活率为0。保温箱保活效果较好。其中,保温箱A(补充液氧)的保活效果较保温箱B(氧泵曝气)好,保温箱A 24 h以上的存活率为100%。
图4 不同包装方式对大口黑鲈保活时间和保活率的影响
3 讨论
本试验通过大口黑鲈CO2麻醉试验发现,CO2浓度对大口黑鲈的麻醉效果及存活率具有显著影响。试验结果表明,在一定浓度范围内,CO2浓度越高,麻醉效果越好,但保活时间却随着CO2浓度升高呈先增加后减小的趋势。研究发现,当CO2浓度较低时,大口黑鲈不能进入完全麻醉状态,保活时间降低,因此,低浓度CO2麻醉不利于大口黑鲈保活运输。而当水中CO2浓度过高时,pH值会下降,导致水中化学物质发生转变,对鱼体产生毒害作用。同时CO2过高会降低鱼的载氧能力,导致鱼类供氧不足而死亡[11]。王聪等[12]研究昆明裂腹鱼幼鱼对CO2的耐受性发现,当CO2含量达到(16.097±1.952)mg·L-1时,鱼体开始出现麻醉的现象,而最适麻醉浓度为(127.15±2.52)~(175.14±33.11)mg·L-1。因此,选择适宜的CO2浓度才有利于大口黑鲈的保活运输。试验结果显示,当CO2浓度为200 mg·L-1时,既能对大口黑鲈起到较好的麻醉效果,又能保证存活时间。
水温对大口黑鲈麻醉效果和保活时间也具有较大影响。在一定范围内,随着麻醉温度的升高,进入麻醉状态的时间呈先上升再下降的趋势。李晨虹等[13]通过对尼罗罗非鱼低温麻醉研究发现,16 ℃以上不受温度影响,在降到11.4 ℃过程中,呼吸和游动等生理行为减弱,进入麻醉的时间较短。金一春等[8]通过试验表明,CO2麻醉白斑狗鱼中,温度升高则入麻速度变快。本试验水温在15 ℃和30 ℃时,大口黑鲈进入麻醉状态时间短,在20 ℃和25 ℃下,到达A4阶段较长需30 min。复苏时间最短的为20 ℃和30 ℃水温下,其次为25 ℃水温,15 ℃水温时复苏时间最长。可能是低温在一定程度上降低了新陈代谢和CO2的麻醉协同作用,导致鱼体快速进入休眠状态。而随着水温的升高,鱼体内代谢的速率加快,复苏时间就越短。另外试验发现,水温在15~20 ℃时保活效果最好,25 ℃保活效果次之,30 ℃的保活效果最差。有研究表明,水温较高时,鱼麻醉运输后的复苏率和成活率大大降低。保活过程中周围环境温度偏高时,水生生物新陈代谢旺盛,消耗的能量多,对氧气的需求量较大,最终会因缺氧而死亡[14]。因此,水温控制在15~20 ℃可保证大口黑鲈的麻醉效果,提高大口黑鲈存活率。
包装运输方式也是大口黑鲈麻醉保活运输的关键因子。试验发现,打包袋包装保活时间极短,保温箱保活时间较长,其中保温箱充液氧的包装方式保活效果最好,保活时间达24 h以上。
综上所述,在CO2浓度为200 mg·L-1、氧气浓度保持(10±1)mg·L-1以上、水温15~20 ℃的条件下,对大口黑鲈麻醉30 min后,采用保温箱充液氧运输方式,保温运输箱中每4 L水装鱼1 kg,可使大口黑鲈保活运输时间超24 h,存活率达100%。