马口鱼的耗氧率、氨氮排泄率和窒息点

季辰跃，骆小年*，李 姣，段友健，邢雨忻，李权森

(1.大连海洋大学 水产与生命学院，辽宁 大连 116023；2.辽宁省北方鱼类应用生物学与与增养殖重点实验室，辽宁 大连 116023)

马口鱼(Opsariichthysbidens)，俗称马口，属鲤形目(Cypriniformes)，鲤科(Cyprinidae)，马口鱼属(Opsariichthys)。在中国南自海南岛、北至黑龙江东部的江河中均有分布[1]。马口鱼肉味鲜美，深受广大消费者喜爱，但由于近年来捕捞强度过大和生态环境改变，马口鱼野生资源锐减[2]。目前，国内关于马口鱼的分类[3-4]、营养分析[5]、人工繁殖[6]和人工养殖[7]等方面已有较多研究，马口鱼也逐渐成为淡水养殖新品种。耗氧率、氨氮排泄率和窒息点是研究鱼类生理代谢规律的重要研究内容、张凯等[8]研究了体质量为(1.22±0.31)g和(4.91±0.55)g的马口鱼的耗氧率和窒息点。由于马口鱼和刀鲚(Coiliamacrognathos)一样具有“离水就死”的现象[9]，为深度了解马口鱼这些生理特性，本研究对平均体质量为(108.37±4.75)g和 (61.72±3.80)g的马口鱼的24 h的耗氧率、氨氮排泄率及窒息点进行研究，旨在为马口鱼的养殖生物学研究提供基础材料。

1 实验方案

1.1 实验地点和时间

本实验地点在辽阳县兴大养殖场本部养殖车间，2021年12月—2022年1月在5～15 ℃室温条件下进行马口鱼24 h的耗氧率、氨氮排泄率和窒息点实验；2022年7—9月在20～30 ℃室温条件下进行马口鱼窒息点实验。

1.2 实验鱼种

实验马口鱼鱼种来源于辽阳县兴大养殖场全人工繁殖F2代1冬龄鱼种，无病无伤无畸形，行动迅捷。实验前在车间水泥池暂养20 d，2021年12月—2022年1月暂养水温为(4±1)℃，2022年7—9月暂养水温为(24±2)℃。测试24 h耗氧率和氨氮排泄率的实验鱼种的生长指标见表1。

表1 测试耗氧率和氨氮排泄率的实验鱼种生长指标

窒息点实验用水为曝气7 d的深井水，溶解氧质量浓度7.0 mg/L以上。测试窒息点的实验鱼种的生长指标见表2。

表2 窒息点实验鱼种生长指标

1.3 实验方法

1.3.1 耗氧率和氨氮排泄率的24 h变化测定

马口鱼的耗氧率和氨氮排泄率采用流水呼吸室法[10]进行测定，呼吸室使用5和10 L的磨口玻璃瓶。大规格组马口鱼使用10 L呼吸室，每次放入6尾；小规格组马口鱼使用5 L呼吸室，每次放入8尾。实验时使用黑塑料袋罩住呼吸室，保持安静状态。每次缓慢升温至实验所需温度，后控制水温在(15.0±0.5)℃，调节水流量，使水中溶解氧质量浓度不低于7.0 mg/L，待鱼处于自然状态时，开始计时。每2 h测一次水中的溶解氧，每4 h测一次水中氨氮浓度。氨氮浓度的测定使用纳氏试剂法，水中溶解氧使用碘量法[11-12]。耗氧率和氨氮排泄率的计算如公式(1)和公式(2)所示。

OR=(A1-A2)×S/M，

(1)

式中:OR为耗氧率,mg/(g·h);A1和A2分别为进水口和出水口溶解氧质量浓度,mg/L;S为单位时间的流量,L/h;M为实验鱼总体质量,g。

NR=(Nt-N0)×V/(M×t),

(2)

式中:NR为氨氮排泄率,mg/(g·h);N0和Nt分别为进水口和t时刻出水口氨氮的质量浓度,mg/L;V为t时间内流经呼吸室的水量,L;t为实验时间,h。

1.3.2 水温对窒息点影响的测定

使用静水呼吸室法设置5、10、15、20、25、30 ℃ 6个梯度，呼吸室使用10 L(大规格组)和5 L(小规格组)的磨口玻璃瓶。2组每次都放入6尾实验鱼进行实验，每组进行3次重复。采用缓慢升温至所需温度的方式使实验鱼逐渐适应环境，待实验鱼在呼吸室中处于自然状态时开始计时并封闭呼吸室，在50%实验鱼出现昏迷并失去平衡时结束实验，此时即为马口鱼在此温度的窒息点，测定此时实验呼吸室的溶解氧值。

1.4 实验数据处理和分析

利用SPSS 26.0和Excel 2016软件对数据进行分析，通过单因素方差分析检验不同温度和规格对马口鱼幼鱼耗氧率、氨氮排泄率和窒息点影响的显著性，组间差异的显著性采用LSD多重比较检验，其中P<0.05认为具有显著性差异；数据结果用“平均值±标准差”表示。

2 实验结果与分析

2.1 不同规格组马口鱼24 h耗氧率变化

在水温(15.0±0.5)℃下，大规格组和小规格组马口鱼24 h耗氧率变化情况如图1和图2所示。

由图1和图2可知，在水温(15.0±0.5)℃下，2组马口鱼的耗氧率存在昼夜变化规律。其中，大规格组马口鱼的耗氧率在夜晚较稳定，在6：50—10：50耗氧率迅速升高，并在10：50达到最高值[(0.457±0.025) mg/(g·h)],随后逐渐降低并趋于稳定,并在6:50达到最低值[(0.160±0.007) mg/(g·h)];小规格组马口鱼的耗氧率在夜晚22:20达到最低值[(0.087±0.028)mg/(g·h)]，但在22：20—00：20(次日)有一定的回升，随后便逐渐下降，在2：20—12：20又逐渐升高，并在12：20与16：20达到最高值[(0.333±0.028)mg/(g·h)]和[(0.333±0.032) mg/(g·h)]。

2.2 不同规格组马口鱼24 h氨氮排泄率的变化

2组马口鱼24 h氨氮排泄率变化情况如图3和图4所示。

由图3可知，大规格组马口鱼的氨氮排泄率具有显著的昼夜变化规律，氨氮排泄率在2：50—10:50逐渐升高,并在10:50达到最高值[(0.119±0.016) mg/(g·h)],而在18:50氨氮排泄率达到最小值[(0.038±0.003) mg/(g·h)]。

由图4可知，小规格组马口鱼的氨氮排泄率在18：20—22：20达到最大值[(0.023±0.110) mg/(g·h)],随后逐渐降低,并在次日14:20达到最小值[(0.007±0.004)mg/(g·h)]。

2.3 温度对马口鱼窒息点的影响

实验马口鱼在密闭的呼吸室中进行呼吸代谢活动，随着实验时间的延长，呼吸室内的溶解氧逐渐降低，马口鱼呼吸频率加快，观察可见其频繁冲撞呼吸室上部且躁动不安，聚集缠绕；而后随着溶解氧进一步降低,马口鱼的头部先失去平衡,后逐渐沉于呼吸室底部,至最终死亡。随着水温的不断升高,马口鱼的呼吸频率不断加快。当温度为5 ℃时,大规格组马口鱼的呼吸频率为(64±2)次/min，当温度达到30 ℃时,呼吸频率骤然增高,达到(102±3)次/min。水温为5～30 ℃时2组马口鱼窒息点变化情况如图5和图6所示。

由图5和图6可知,随着温度升高,2组马口鱼的窒息点呈N字形先升高后降低再升高的规律。在温度为5 ℃时,2组马口鱼窒息点为最低值,大规格组马口鱼窒息点为(1.26±0.14) mg/L,小规格组马口鱼窒息点为(2.24±0.11) mg/L;当温度为5～10 ℃时,随着水温不断上升,马口鱼的窒息点逐渐上升,并在10 ℃时达到高峰,其中,大规格组马口鱼窒息点为(2.88±0.07)mg/L，小规格组马口鱼窒息点为(3.68±0.21)mg/L；当温度为10～15 ℃时，2组马口鱼的窒息点随着温度上升而下降；而当温度为15～30 ℃时，2组马口鱼的窒息点随温度升高而逐渐上升，大规格组马口鱼窒息点的最高值出现在30 ℃时，为(4.80±0.22)mg/L，小规格组马口鱼窒息点最高值出现在10 ℃时，为(3.68±0.21)mg/L。

3 讨论

3.1 马口鱼耗氧率的昼夜节律

鱼类代谢活动与水中溶解氧的浓度有关，耗氧率和氨氮排泄率可直接或间接地反映新陈代谢规律，生理和生活状况是反映鱼类能量代谢的重要指标。鱼类的标准代谢水平是指鱼在静止、禁食状态下不受干扰时的最低代谢强度。耗氧率通常可以代表鱼类代谢率，近似于标准代谢值。水生动物体中的氮化合物主要以氨的形式排泄[13]，研究证明其对水生动物的呼吸功能[14]和耗氧率[15]均有影响。鱼类耗氧率是研究鱼类能量代谢的重要参数，同时也是鱼类养殖生产中的重要参考参数[16-17]。

鱼类耗氧率昼夜变化规律通常有3种类型：1)白天大于夜间；2)夜间大于白天；3)昼夜差异不明显。Ralph G.Clausen[18]认为鱼类耗氧率昼夜间节律性的变化代表着鱼类在自然环境中的活动周期，耗氧率值大的时期表示鱼正在摄食或作游泳活动。本文实验发现2组马口鱼耗氧率昼夜变化差异显著，马口鱼的耗氧率和氨氮排泄率白天显著高于夜晚，说明马口鱼在白天活跃度高于夜晚，表明马口鱼昼夜活动有明显差异，属于白天大于夜间类型。马口鱼活动具有明显的昼夜节律性，这与锦鲤(Cyprinuscarpiohaematopterus)[19]、鲫(Carassiusauratus)[20]等鲤科鱼相似，但异于昼伏夜出的鲈形目鱼类鸭绿沙塘鳢(Odontobutisyaluensis)[21]。这可能与马口鱼的生活习性有关，从中午至傍晚，水温较高，此时水中的幼虫、微生物资源较为丰富，马口鱼则在此时进行捕食活动。

由图1和图3可知，大规格组马口鱼耗氧率和氨氮排泄率最高值出现时间相同，为10：50，而小规格组马口鱼耗氧率最高值出现时间为12：20和16：20，与氨氮排泄率最高值出现时间18：20和22：20并不相同，其氨氮排泄率峰值具有一定的滞后性，这是否与小规格组马口鱼的生理消化较慢有关还有待进一步研究。

3.2 鱼体大小规格和水温对马口鱼窒息点的影响

窒息点是水生动物缺氧窒息死亡时溶解氧量的临界点，是一个非常重要的生理指标，既反映鱼体与水体的关系，也反映鱼体对低氧的耐受能力。

1)在水温为5～30 ℃下,大规格组马口鱼窒息点在 (1.26±0.14) ～(4.8±0.22) mg/L,小规格组马口鱼窒息点 在(2.24±0.11)～(3.68±0.21)mg/L，均高于张凯等[8]文中的马口鱼[平均体质量(1.22±0.31) g]在水温20 ℃时的窒息点(1.149±0.110)mg/L。这可能是实验鱼种规格不同或是南北方马口鱼的地域性差异所导致。

2)本文比较了相似温度条件下部分不同物种养殖鱼类的窒息点(表3)。马口鱼的窒息点在这些鱼中最高，达到1.92 mg/L，这也说明马口鱼的耐低氧能力很差。2组马口鱼的窒息点都在10 ℃时有一个小高峰，这在其他养殖鱼类窒息点测定中很少见。具体原因可能是由于10 ℃时马口鱼体内酶活性较高，代谢活动较强，因此，在养殖过程中，在这一温度节点要维持较高的溶氧水平。

表3 马口鱼与其他常见养殖鱼类窒息点的比较

影响水生动物窒息点的因素还有很多，窒息点不仅有种间差异，而且有种内差异。不同品种或种群个体大小、健康状况、盐度[26]、饲料[27]等都可在一定程度上影响水生动物的窒息点。

4 结论

1)马口鱼的耗氧率和氨氮排泄率具有明显的昼夜变化节律性，白天显著大于夜间，说明马口鱼属白天摄食类型。

2)马口鱼的窒息点高于一些其他鱼类，尤其在高温环境中的窒息点很高，大规格组马口鱼窒息点最高可达到(4.80±0.22) mg/L,但由于马口鱼属偏凉水性鱼类,其对超过30 ℃的高温适应能力较差,容易产生高温应激反应;同时,其窒息点在10 ℃时有突然升高现象,因此,在水产养殖中应注意此温度下养殖池中的溶解氧值,避免造成缺氧死亡。