温度对克氏原螯虾幼虾生长、摄食及消化酶活性的影响
2021-11-12周泽湘范文浩阮国良郭小泽郑维友
周泽湘,范文浩,方 刘,,阮国良,,郭小泽,刘 昕,郑维友
(1.长江大学动物科学学院/小龙虾繁育与健康养殖创新技术研究中心,湖北 荆州 434025;2.湖北省水产产业技术研究院,湖北 荆州 434026;3.江西省农业科学院畜牧兽医研究所,南昌 330008)
克氏原螯虾(Procambarus clarkii),俗称小龙虾,是淡水螯虾的一种,原产于北美洲,后传入日本,20世纪30年代由日本传入中国[1]。温度是影响甲壳动物生长、繁衍及存活的重要因子[2-4]。研究表明,温度突变会对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)的存活产生显著影响[5],日本沼虾(Macrobrachium nip⁃ponense)多数幼体在温度达到30 ℃以上时会产生热应激反应,死亡率升高[6]。倪静静等[7]研究了水温对克氏原螯虾食性的影响,当温度为15~30 ℃时,克氏原螯虾的摄食会随温度的升高而增加,温度为5 ℃和35 ℃时,其摄食会停止。王庆等[8]通过冬季加温试验发现,温度变化可刺激克氏原螯虾雌虾抱卵,温度为18~26 ℃时,卵的孵化时间会随温度的升高而缩短。以上研究均说明水温对甲壳动物的生长、存活、摄食及孵化都会产生重要的影响。
近年来,长江中下游小龙虾养殖区域大规模暴发“五月瘟”,当水温在18~25 ℃时,死亡率达90%以上[9]。养殖试验表明,水温变化已成为克氏原螯虾大批死亡的诱因,当水温低于10 ℃时克氏原螯虾抗应激能力提高,死亡率下降,当水温高于25 ℃时应激反应十分强烈,死亡率较高[10]。目前,规避养殖风险的主要措施就是提早上市,在温度达到风险值前完成养殖销售环节。而提早上市最关键的环节就是要提早出苗,克氏原螯虾苗种培育阶段主要在冬末春初,因此温度条件对其生长发育至关重要。本试验在不同水温条件下对克氏原螯虾幼虾的存活、生长、摄食及消化酶活性进行研究,旨在为克氏原螯虾的苗种室内培育及苗种下塘管理提供指导。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用克氏原螯虾幼虾(体长为37.64±0.11 mm,体重为3.11±0.04 g)购于湖北省荆州市万金小龙虾养殖专业合作社。先将300 尾幼虾放入室内养殖池暂养,养殖用水为曝气的自来水,根据栖息习性在水中放置一些遮避物[11],让其适应室内养殖环境,暂养及试验期间所投喂的饲料均为商品饲料(表1)。
表1 小龙虾饲料营养成分表
1.2 试验方法
采用120 cm×60 cm×20 cm 养殖箱,每个养殖箱放入15 尾幼虾,试验设置的温度分别为23、26、29、31 ℃,用加热棒控制温度,每个温度条件设置3 个重复。试验前幼虾停食24 h,挑选身体健康、四肢健全、规格一致的个体,测量其体长、全长和体重(长度精确到0.01 mm,重量精确到0.01 g)。正式开始试验后,每日投饵2 次(早上8:00,下午6:00),日投喂量3%,投喂结束后2 h 通过虹吸法收集残饵,并烘干称量。每天对养殖箱换水1 次,换水的温度与养殖设置的温度基本保持一致,换水量为养殖总水体的1/3,水中溶氧量>5 mg/L,pH 7.0~8.5,试验持续时间为8 周。采样前停食24 h,统计每箱试验虾数目,测量体长、全长和体重,每箱分别解剖6 尾虾,取其胃肠组织0.10 g,加0.90 mL 生理盐水,用匀浆器磨碎,4 ℃下3 000 r/min 离心10 min,收集上清液,-80 ℃保存,用于后期消化酶指标的检测。
1.3 指标测定
1.3.1 生长指标 各项生长指标,体长(mm):从克氏原螯虾的眼睛到尾基部之间的长度。全长(mm):从克氏原螯虾的额头前部到尾末端之间的长度。体重(g):吸干虾体表面的水分,称取整尾虾的重量;增重率(%)=[试验末虾均质量(g)-试验初虾均质量(g)]×100/试验初虾均质量(g);特定生长率(%/d)=[Ln 试验末虾均质量(g)-Ln 试验初虾均质量(g)]×100/饲喂天数(d);肥满度(%)=平均体重(g)×100/平均体长3(cm);存活率(%)=试验末虾的数量×100/试验始虾的数量。
1.3.2 摄食指标的测定 养殖期间记录投喂量,收集每个养殖箱中残余的饲料,烘箱烘干,称量,计算摄食量。饲料系数=[最终体重(g)-初始体重(g)]/摄食量(g);肝体比(%)=肝脏质量(g)/初始体重(g)×100%;摄食率(%/d)=200×摄食量(g)/[初始体重(g)+最终体重(g)]/t。
1.3.3 消化酶活性的测定 解剖试验虾取出胃、肠道,将组织在预冷的磷酸缓冲液(0.02 mol/L,pH 7.5)(1 g/5 mL)中用玻璃匀浆器冰浴中匀浆,4 ℃下10 000 r/min 离心10 min,取上清液作为消化酶分析样品,4 ℃保存,24 h 内分析完毕。蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性的检测,均采用南京建成生物科技有限公司试剂盒测定。
1.4 数据统计
结果以平均值±标准差(mean±SD)表示,使用SPSS 18.0 软件进行单因素方差分析,用最小显著极差法(LSD)进行多重比较,P<0.05 为差异显著。
2 结果与分析
2.1 不同温度对克氏原螯虾幼虾存活、生长的影响
由表2 可知,克氏原螯虾幼虾的体长在26 ℃下增长最快,显著高于另外3 个温度条件(P<0.05),在29 ℃和31 ℃下体长增长较快,均显著高于23 ℃(P<0.05)。幼虾的体重变化在26 ℃条件下,显著高于23 ℃条件(P<0.05),体重增重率为197.35%,29 ℃和31 ℃条件下的体重增重率分别为168.85% 和158.81%,23 ℃条件下幼虾体重变化最小,仅增加101.32%。在4 个温度条件下特定生长率也发生了显著性差异,其中26 ℃条件下的特定生长率显著高于其他3 个温度条件(P<0.05),29 ℃和31 ℃条件下特定生长率显著高于23 ℃(P<0.05),23 ℃条件下的特定生长率最低。温度差异对克氏原螯虾肥满度并未产生显著变化(P>0.05)。在温度为23 ℃条件下,克氏原螯虾幼虾成活率最高,达100%,显著高于另外3 个温度条件(P<0.05),26、29、31 ℃条件下存活率之间没有显著性差异(P>0.05),其中31 ℃条件下幼虾的成活率最低,仅为89%。
表2 不同温度对克氏原螯虾幼虾生长的影响
2.2 不同温度对克氏原螯虾幼虾摄食的影响
由表3 可知,在4 个温度下,幼虾的饲料系数呈现不同的变化,23 ℃下饲料系数最高,显著高于其他3 个温度条件(P<0.05),而26 ℃下饲料系数最低。克氏原螯虾摄食率在4 个温度条件下没有显著性差异(P>0.05)。幼虾的肝体比在23~29 ℃条件下逐渐增大,并在29 ℃达到最大,且29 ℃的肝体比显著大于23 ℃的肝体比(P<0.05),当温度达31 ℃时,肝体比略有降低,但仍高于23 ℃和26 ℃条件下的肝体比。
表3 不同温度对克氏原螯虾幼虾摄食的影响
2.3 不同温度对克氏原螯虾幼虾消化酶活性的影响
由表4 可知,随着温度升高,蛋白酶活性逐渐增强,温度为29 ℃时,蛋白酶活性显著高于其他3 个温度条件的蛋白酶活性(P<0.05),随着温度进一步升高,蛋白酶活性下降,但仍高于23 ℃和26 ℃的蛋白酶活性。克氏原螯虾幼虾脂肪酶活性变化在4 个温度条件下呈先升后降的趋势,23 ℃时脂肪酶活性最低,随着温度升高,脂肪酶活性逐渐增强,29 ℃时幼虾脂肪酶活性最强,当温度为31 ℃时,脂肪酶活性略有降低,但仍显著高于23 ℃和26 ℃时的脂肪酶活性(P<0.05)。在4 个温度下,克氏原螯虾幼虾淀粉酶活性变化趋势同蛋白酶和脂肪酶的变化趋势一致,23 ℃时淀粉酶活性最低,显著低于其他3 个温度条件下的淀粉酶活性(P<0.05),其他3 个温度条件下淀粉酶活性差异不显著(P>0.05)。
表4 不同温度对克氏原螯虾幼虾消化酶活性的影响
3 小结与讨论
3.1 温度对克氏原螯虾幼虾生长性能的影响
温度是影响甲壳动物存活的一个重要因素,甲壳动物对温度变化有一定耐受范围,如日本对虾(Penaeus japonicus)虾苗耐受的温度范围为15~30 ℃[12]。张龙岗等[13]研究表明克氏原螯虾对温度有较强的耐受性,耐受范围为0~38 ℃,适宜生长范围为24~30 ℃。本试验温度范围为23~31℃,发现克氏原螯虾幼虾在23 ℃下成活率为100%,随着温度升高,其他3 个温度下的存活率显著低于23 ℃的存活率。生产实践表明,克氏原螯虾机体内通常有较高的白斑病毒携带率,环境温度的变化会对其免疫能力造成显著影响,高温容易引起病毒暴发,死亡率可达80%~90%[14]。杨章武等[15]也发现当水温高于33 ℃后,凡纳滨对虾幼体活力下降、死亡增多、生长缓慢,并且温度越高,死亡率越高。李铭等[16]研究发现水温为25 ℃时,水中微生物丰度急剧增加,微生物增加导致克氏原螯虾幼虾死亡率增加。在不同环境温度条件下,克氏原螯虾的新陈代谢和机体防御能力将发生改变,从而导致存活率下降。本研究发现克氏原螯虾幼虾在26 ℃下增重率与特定生长率最快。日本对虾幼体在27 ℃生长最快,生物量的增加最高[12]。韩晓磊等[17]研究也表明水温为25~30 ℃是克氏原螯虾生长发育的最适温度。温度对克氏原螯虾幼体的生长有明显的影响,在适当的范围内,可以明显促进幼体的生长,但高温也容易导致较高的死亡率与低生长性能。在肥满度指标上,4个试验组并没有显著性差异,说明克氏原螯虾幼虾在早期发育阶段体质量的增加符合体重与体长增长曲线比例。
3.2 温度对克氏原螯虾幼虾摄食的影响
克氏原螯虾是一种比较贪食的水生动物,这也是甲壳类动物的共同特性,在非极端温度下,其摄食率受温度的波动较小,这与李铭等[16]研结果一致。温度对克氏原螯虾摄食行为以及消化能力都会产生影响,本试验发现26 ℃下饲料系数最低,说明此温度条件下,幼虾摄食的能量最大效率地用于生长,这与日本对虾研究结果相似[18]。温度过低虾体需要一部分能量维持基础代谢,温度过高会造成虾体长时间处于温度胁迫导致其生理功能紊乱[13],以及频繁的活动与打斗会消耗能量,从而影响饲料的转化效率。幼虾的肝体比的变化趋势与3 种消化酶活性表现一致,这也充分说明了虾蟹的肝胰腺作为重要代谢器官,在适宜的温度条件下能有效地促进物质能量的代谢与转化。
3.3 温度对克氏原螯虾幼虾消化酶活性的影响
消化酶活性的高低可以直接反映动物本身对食物摄食和消化的情况,酶活性越高,虾的生长状况越好。本试验中在23~29 ℃范围内,随温度的升高,3种消化酶活性逐渐升高,在29 ℃时消化酶活性最强,发现幼虾的摄食率与肝体比指标在该温度下也最高,幼虾的消化代谢能力随温度升高而随之增大。本试验结果与薛素燕等[19]研究温度对中华原钩虾(Eogammarus possjeticus)摄食率和消化酶活力影响的结果相似。邵蓬等[20]和田相利等[21]认为适宜温度有利于机体将更多的能量用于机体生长和繁殖,而水温过低会显著抑制克氏原螯虾的消化能力,影响水生生物的营养代谢水平,从而抑制机体的生长。在高温的环境下消化酶活性会降低,造成虾体不适,代谢紊乱,从而导致克氏原螯虾生长缓慢和摄食量减少甚至少数停食[22]。在实际生产过程中,应根据饲养水温条件,在苗种培育阶段采取合适的投喂策略,有效提高饲料效率,而温度的控制可以通过虾稻田或者池塘挖掘水沟和筑台调节水位来控制水温,为克氏原螯虾的苗种培育及苗种下塘管理提供指导。