养殖密度对大口黑鲈生长及抗氧化性能的影响
2022-03-06陆永生王爱民於叶兵杨文平田红艳张武肖
刘 飞 ,陆永生 ,王爱民 ,於叶兵 ,杨文平 ,田红艳 ,张武肖
1.盐城工学院 海洋与生物工程学院,江苏 盐城 224002;2.永辰水产科技(盐城)有限公司,江苏 大丰 224199
池塘工业化生态养殖系统,包括约5%的养殖区和95%的净水区,其中养殖区水槽配备了一系列的气提推水增氧和集排污装备,这种养殖模式有利于养殖用水的高效循环利用,降低了对周边水资源的污染,保障了养殖的高产和可持续发展。此外,有研究表明池塘工业化养殖系统与传统养殖方式相比较,能提高养殖对象的生物学功能、成活率、抗氧化能力,达到肌肉营养质量的提升[1]。目前,国内外已经开展了有关大鳞鲃、罗非鱼、斑点叉尾鮰、黄颡鱼、团头鲂等的池塘工业化养殖研究。但需要注意的是,池塘工业化养殖中如果超出适宜的养殖密度,过度追求高密度养殖,可能会抑制养殖对象的生长、抗氧化性能[2-4]。
大口黑鲈(Micropterussalmoides),又名加州鲈鱼,是源自北美河流和湖泊的主要淡水鱼种,20世纪80年代首次引入国内并成功繁殖,因其具有适应性强、生长速度快、肉质鲜美、饲料转化率高等优点,已成为我国重要的水产养殖对象,养殖面积逐年增加,养殖规模日益扩大,2021 年养殖总量达45.7万t[5]。
沿海滩涂是由盐碱地形成的,围垦开发鱼塘是滩涂开发过程中的重要环节,江苏沿海滩涂具有面积大、水质清新、无污染、生态环境优良等特点,是大水面健康养殖的适宜区域。有关大口黑鲈的池塘工业化养殖已有报道,但在沿海滩涂条件下的池塘工业化研究尚未见报道,因此,本研究通过分析沿海滩涂池塘工业化模式下养殖密度对大口黑鲈生长和抗氧化性能的影响,为大口黑鲈池塘养殖业的发展提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验用大口黑鲈为永辰水产科技(盐城)有限公司自行繁育的同批次、同规格且健康无损的鱼种,初始体重为(8.23±0.10)g,按照密度要求随机分成9 组。试验设置3 个养殖密度:SD1 组(10 000 尾/槽,45 尾/m3)、SD2 组(20 000 尾/槽,91尾/m3)和SD3 组(30 000 尾/槽,136 尾/m3),每个密度组3个重复。养殖试验持续60 d。
1.2 试验方法
1.2.1 养殖水槽
养殖试验在永辰水产科技(盐城)有限公司池塘工业化养殖池内开展,该系统由气提推水增氧区、养殖区(20 m×5 m×2.2 m)和集污区组成。养殖水槽前端安装气提推水增氧装置,后端安装微孔增氧装置,确保养殖水槽内溶解氧充足。此外,净化区内通过放养南美白对虾(Litopenaeu vannamei)、三角帆蚌(Hyriopsis cumingii)、梨形环棱螺(Bellamya purificata)、鳙鱼(Aristichthys nobi⁃lis)、鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix),以及种植伊乐藻(Elodea canadensisMichx.)、轮叶黑藻(Hy⁃drilla verticillata)等对养殖尾水进行净化处理。
1.2.2 饲养管理
养殖试验用饲料由通威(大丰)饲料有限公司提供,饲料粗蛋白质量分数≥45%,粗脂肪质量分数≥4.8%,每天投喂4 次(6:30、10:30、14:30、17:30),根据天气状况、水质情况、鱼体重量、生理状态等,实时记录死亡和摄食情况,并适当进行投喂调整。试验期间,控制养殖水槽水流速度约3 cm/s,水温22.6~30.5 ℃,pH 7.50~8.22;溶解氧大于5 mg/L,氨氮小于0.5 mg/L,亚硝酸氮小于0.3 mg/L。
1.2.3 样本采集
养殖60 d 后,整体采集并统计每个水槽中大口黑鲈的体重、成活率等生长性能指标,然后每个水槽中随机取样3 条大口黑鲈,采用MS-222(100 mg/L)快速麻醉,尾静脉采血,分装于1.5 mL的离心管中,4 ℃冰箱中静置4 h 后,4 500 r /min 离心10 min,取上清液,-80 ℃保存,用于抗氧化性能指标测定。
1.2.4 生长性能指标的测定与计算
式中:RWG为鱼体增重率,%;WIB、WFB分别为初始鱼体质量、试验结束鱼体质量,g;RSG为特定生长率,%;t为试验天数,d;RS为成活率,%;nt、n0分别为试验终末、试验初始时鱼的数量。
1.2.5 抗氧化性能指标的测定
取一定量的血清样品,4 ℃保存,用于测定大口黑鲈血清的总抗氧化能力(T-AOC),以及过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、溶菌酶(LZM)的活性和丙二醛(MDA)的量。上述指标均采用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒进行测定。
1.3 数据统计
对各试验组生长和抗氧化性能指标进行单因子方差分析,采用LSD 多重检验比较各试验组间的差异(P<0.05),试验数据用SPSS 19.0 软件分析。
2 试验结果
2.1 不同养殖密度下大口黑鲈的生长性能
经过60 d 试验后,不同养殖密度条件下大口黑鲈的生长性能指标如表1 所示。由表1 可知,SD3 高密度组与SD1 低密度组在养殖末体重WFB、鱼体增重率RWG、特定生长率RSG等3 个生长性能指标上差异显著(P<0.05),而SD2 中密度组指标与其他两组差异均不显著。SD3高密度组的存活率显著低于SD1 低密度组和SD2 中密度组(P<0.05)。总体而言,随着养殖密度的升高,生长性能呈下降趋势,SD3高密度组显著下降。
表1 不同养殖密度条件下大口黑鲈的生长性能指标Table 1 The growth performance index of Micropterus salmoides under different culture density
2.2 不同养殖密度下大口黑鲈的抗氧化性能
经过60 d 试验后,不同养殖密度条件下大口黑鲈的抗氧化性能指标如图1 所示。其中,SD1低密度组、SD2 中密度组的大口黑鲈血清的SOD、CAT 和GPx 活性显著高于SD3 高密度组(P<0.05);SD1 低密度组、SD2 中密度组和SD3 高密度组在LZM 指标上差异显著(P<0.05);SD3 高密度组与SD1 低密度组在T-AOC 指标上差异显著(P<0.05),而中密度SD2 组与其他两组差异均不显著;此外,SD3 高密度组与SD1 低密度组在大口黑鲈血清MDA 指标上差异显著(P<0.05),而SD2中密度组与其他两组差异均不显著。总体而言,抗氧化性能指标随着养殖密度的升高呈下降趋势。
图1 不同养殖密度条件下大口黑鲈的抗氧化性能指标Fig. 1 The antioxidant performance index of Micropterus salmoides under different culture density
3 讨论
3.1 沿海滩涂池塘工业化条件下养殖密度对大口黑鲈生长性能的影响
养殖密度是决定养殖效益的重要因素之一。高密度养殖可能引起鱼体的胁迫反应,导致养殖对象的生长性能和抗病能力下降,并造成一定的死亡率[6]。本研究中,为期60 d 的沿海滩涂池塘工业化养殖试验表明,养殖密度直接影响了大口黑鲈的生长性能。SD3高密度组试验鱼的养殖末体重、鱼体增重率、特定生长率均显著低于SD1低密度组(P<0.05);SD3 高密度组的存活率显著低于SD1 低密度组和SD2 中密度组(P<0.05)。大口黑鲈的池塘工业化养殖密度直接影响其生长且随密度的升高呈下降趋势。这与倪金金等[5]对大口黑鲈在扬中地区的研究结果类似。此外,该结论还与DE LAS HERAS 等[7]对厚唇鲻(Chelon labrosus)幼鱼和IRWIN 等[8]对大菱鲆(Scophthal⁃mus maximus)幼鱼的研究结果类似。因此,在面积大,水质清新、无污染、生态环境优良的沿海滩涂地区开展池塘工业化养殖是可行的,其养殖模式可参考沿江或其他内陆地区,但高密度可能会影响养殖对象的生长。
3.2 沿海滩涂池塘工业化条件下养殖密度对大口黑鲈抗氧化性能的影响
自由基是生物体内重要的活性物质,参与调节体内各种生化和生理反应。鱼类体内的TSOD、GPx、CAT等是专杀自由基的抗氧化酶,构成了机体抗氧化防御体系,因此,常被作为评价机体受到胁迫程度的重要指标[9]。T-SOD 可催化超氧阴离子自由基歧化生成氧气和过氧化氢,并在氧化和抗氧化平衡中发挥重要作用;T-SOD、CAT还与生物体多种疾病的发生发展密切相关。GPx可以通过催化过氧化氢还原为谷胱甘肽(GSH)来有效清除生物体内的自由基,以保护细胞免受氧化损伤;GPx 在预防和治疗活性氧引起的各种疾病方面具有潜在的药用价值[10]。T-AOC 是评价生物体整体抗氧化力的一个重要指标[11]。MDA含量是反映机体潜在抗氧化能力、脂质过氧化速率和强度,以及间接反映组织过氧化损伤程度的重要参数[12]。本研究中SD3 高密度组的T-SOD、CAT、GPX 活性显著下降,而MDA 含量显著上升,表明高密度养殖造成了鱼体组织的氧化损伤。该研究结果与宋志飞等[13]对俄罗斯鲟(Acipenser gueldenstaedti),强俊等[14]对吉富罗非鱼(Oreo⁃chromis niloticus),李洁等[15]对褐斑牙鲆(Paralich⁃thys olivaceus)的研究结果一致。
溶菌酶是动物体内一种重要的非特异性免疫因子,对革兰氏阳性细菌有很强的杀灭作用[16]。LZM 的活性,包括抗菌活性,直接关系到水生动物的免疫功能和健康。Li 等[17]研究表明,水生动物的免疫功能随着LZM 活性的增加而增加。池塘工业化条件下鱼体的溶菌酶活力显著下降,表明鱼体的免疫力下降。
因此,综合上述抗氧化性能的变化情况,高密度养殖可能引起鱼体整体抗氧化性能的下降,推荐沿海滩涂大口黑鲈的池塘工业化养殖密度为20 000尾/槽,91尾/m3。