流速對(duì)吉富羅非魚(yú)幼魚(yú)行為和消化酶的影響

趙璐琪　宋波瀾

摘要：在不同流速條件下觀(guān)測(cè)了吉富羅非魚(yú)行為學(xué)和消化酶指標(biāo)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著流速的增大，羅非魚(yú)的呼吸頻率和擺尾頻率顯著增加，隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng)，兩種指標(biāo)保持相對(duì)穩(wěn)定。同一時(shí)間內(nèi)不同流速下7 d和30 d取樣的羅非魚(yú)的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶隨著流速的增加而增加，1 d取樣的酶活力變化不大。同一流速下，隨著水流作用時(shí)間的延長(zhǎng)，三種消化酶呈增加趨勢(shì)。說(shuō)明水流能增加魚(yú)體的運(yùn)動(dòng)能力，而長(zhǎng)時(shí)間的水流作用能增加魚(yú)類(lèi)三種消化酶的活力，促進(jìn)消化和吸收。

關(guān)鍵詞：流速；行為指標(biāo)；消化酶；吉富羅非魚(yú)

羅非魚(yú)系熱帶魚(yú)類(lèi)，具有繁殖力強(qiáng)、易養(yǎng)殖、群體產(chǎn)量高等一系列優(yōu)點(diǎn)，適合在各種水體中生長(zhǎng)。吉富羅非魚(yú)是運(yùn)用遺傳學(xué)技術(shù)和DNA雜交技術(shù)培育出來(lái)的優(yōu)質(zhì)品種，具有抗寒能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、雄性比例高、抗病能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[1]。

魚(yú)類(lèi)消化酶研究是國(guó)內(nèi)外魚(yú)類(lèi)消化生理的研究重點(diǎn)，同時(shí)也是研制配合飼料的理論依據(jù)。消化酶活性的提高，可以促進(jìn)魚(yú)類(lèi)對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，促進(jìn)魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)發(fā)育，所以國(guó)內(nèi)外大量研究者都對(duì)其進(jìn)行了深入和全面的研究和報(bào)道[2-5]。消化酶活性受外界不同環(huán)境因子如：餌料、溫度、pH值、鹽度和重金屬離子影響很大。水流作為魚(yú)類(lèi)生活環(huán)境其中一個(gè)極為重要的生態(tài)因子，可以刺激其各種感覺(jué)，產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)機(jī)制[6-10]。目前，吉富羅非魚(yú)的工廠(chǎng)化流水養(yǎng)殖的規(guī)模已經(jīng)很龐大，形成了一套完備可靠的養(yǎng)殖方法和流程。但是關(guān)于水流對(duì)魚(yú)類(lèi)消化酶的影響，國(guó)內(nèi)外研究不多。本研究在實(shí)驗(yàn)室條件下觀(guān)測(cè)流速對(duì)吉富羅非魚(yú)的行為指標(biāo)和消化能力的影響，旨在為魚(yú)類(lèi)飼料的研制和流水健康養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)于2016年3-9月在河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū)魚(yú)類(lèi)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)魚(yú)來(lái)自河北省滄州中捷羅非魚(yú)國(guó)家良種場(chǎng)，數(shù)量600尾，平均體重95±4.3 g，平均體長(zhǎng) 15.1±0.21 cm，健康、無(wú)明顯損傷。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前在室內(nèi)暫養(yǎng)7 d以上。投試前24 h不再投喂飼料，實(shí)驗(yàn)期間通過(guò)充氣泵保持足夠的DO（≥6.5 mg/L），pH穩(wěn)定（7.11～7.32），相對(duì)恒定的水溫（21.0±1.0 ℃ ）。馴化期間每天于早晨8：00和晚上18：00飽足投喂兩次羅非魚(yú)膨化配合飼料（唐山三福飼料有限公司，蛋白質(zhì)≥33，纖維≤8，脂≥5，水分≤13，鈣0.5～1.5，總磷≥1，賴(lài)氨酸≥1.6，灰分比≤14），暫養(yǎng)水溫為24士0.5 ℃，溶解氧大于6 mg/L，光照為室內(nèi)自然光。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

采用自行設(shè)計(jì)的環(huán)形水槽（9個(gè)，內(nèi)徑110 cm、外徑150 cm），每水槽內(nèi)對(duì)稱(chēng)裝上兩個(gè)可調(diào)速的潛水泵，各連接一個(gè)噴水頭于環(huán)形通道左右兩側(cè)，噴水方向相反而在環(huán)形水槽中形成一個(gè)環(huán)流通道，實(shí)驗(yàn)魚(yú)放在其中。設(shè)定兩種流速組（0.15 m/s，0.30m/s）換算成體長(zhǎng)/秒（1 BL/S，2 BL/S）和靜水對(duì)照組。流速測(cè)定采用澳大利亞Unidata M6526c型流速水位計(jì)。每個(gè)流速條件設(shè)3個(gè)平行組，每組放置9尾魚(yú)。水源為曝氣后的自來(lái)水，每天換水1/3。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每日早晨8：00和晚上18：00投喂相同飼料至實(shí)驗(yàn)羅非魚(yú)飽食，1 h后撈出剩餌，于投喂時(shí)間前后各停止水泵0.5 h。實(shí)驗(yàn)周期設(shè)為30 d，分別于流速處理開(kāi)始當(dāng)天水流作用1 h后取樣（1 d），實(shí)驗(yàn)后7 d和實(shí)驗(yàn)結(jié)束（30 d）上午投喂之前取樣，每平行組隨機(jī)取2尾。實(shí)驗(yàn)其他條件如暫養(yǎng)階段。

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1行為生理指標(biāo)用攝像機(jī)在取樣前定點(diǎn)定時(shí)記錄 10 min內(nèi)羅非魚(yú)的鰓張合次數(shù)和擺尾次數(shù)，即可計(jì)算呼吸率RF和擺尾率TBF。計(jì)算公式如下：

RF（Hz）=RRT/t

TBF（Hz）=TBT/t

RRT是羅非幼魚(yú)在實(shí)驗(yàn)期間的鰓張合次數(shù)，t為觀(guān)察時(shí)間（min）。

TBT是羅非幼魚(yú)在實(shí)驗(yàn)期間的擺尾次數(shù)，t為觀(guān)察時(shí)間（min）。

1.3.2消化酶指標(biāo)的測(cè)定所選吉富羅非魚(yú)消化器官的消化酶指標(biāo)為腸蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶三種。取樣解剖取出魚(yú)腸道組織，-20 ℃保存。稱(chēng)取0.5 g組織，放入20 ml的研磨器中，加4 ℃蒸餾水5 ml研磨，制成10%的勻漿。然后3 000 r/min離心10～15 min，取上清液于測(cè)定管。消化酶活力選用南京建成生物工程公司的三種消化酶試劑盒測(cè)定。蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法。

1.4數(shù)據(jù)處理

本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)先采用EXCEL進(jìn)行常規(guī)分析與計(jì)算，后用SPSS13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（mean±SD）的方式來(lái)表示，各實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)之間的不同區(qū)別采用單因素方差分析（ONE-WAY ANOVA ）。

2結(jié)果與分析

2.1流速對(duì)羅非魚(yú)行為指標(biāo)的影響

不同時(shí)間不同流速下羅非魚(yú)行為指標(biāo)的變化見(jiàn)表1。同一時(shí)間內(nèi)，1 d、7 d和30 d，呼吸頻率和擺尾頻率隨著水流的加快而升高，差異性顯著（P<005）。同一流速下，羅非魚(yú)擺尾頻率和呼吸頻率隨著時(shí)間的增加而增加，差異性不顯著（P>0.05）。

2.2流速對(duì)羅非魚(yú)消化酶活性的影響

不同時(shí)間不同流速下羅非魚(yú)蛋白酶活性的變化見(jiàn)表2。同一時(shí)間內(nèi)，1 d差異性不顯著（P>005），7 d和30 d均差異性顯著（P<0.05），都是隨著流速的增加而升高。2 BL/S 組達(dá)到最大值235.6和288.2 U/mgpro。同一流速下，靜水組隨著時(shí)間的增加變化不大，其他兩組對(duì)照組均隨著時(shí)間的增加而升高，差異性顯著（P<0.05），并且30 d取樣組最高。同一時(shí)間內(nèi)，1 d的淀粉酶活性變化不大，7 d取樣，1 BL/S和2 BL/S組差異不顯著，但均顯著高于靜水組。30 d的淀粉酶活性均隨著流速的增加而增多，差異性顯著（P>0.05），2 BL/S 組達(dá)到最大值4.61 U/mgpro。同一流速下，靜水組和兩組對(duì)照組隨著時(shí)間的推移而升高，差異性顯著（P<0.05），且30 d取樣組最大。同一時(shí)間內(nèi)，1 d的脂肪酶隨著流速的增加先上升后下降，但差異性不顯著（P>0.05），7 d、30 d的脂肪酶均隨著流速的增加而增多，差異性顯著（P<0.05）。同一流速下，靜水組各時(shí)間段差異不顯著（P>0.05），兩組對(duì)照組隨著時(shí)間的推移而升高，差異性顯著（P<0.05）。最大值7.5 U/mgpro同樣出現(xiàn)在30 d 2 BL/S 組。

3討論

3.1流速對(duì)羅非魚(yú)行為指標(biāo)的影響

在傳統(tǒng)生態(tài)學(xué)教科書(shū)中，一般認(rèn)為水流是阻礙因子，阻礙了魚(yú)類(lèi)代謝系統(tǒng)對(duì)溫度、攝食等其他環(huán)境因子變化的充分反應(yīng)[7]。但也有研究者有不同意見(jiàn)[8-9]。羅非魚(yú)終生生活在水里，用鰓呼吸用鰭游泳，因此，用呼吸頻率和擺尾頻率最能直接反映出魚(yú)類(lèi)等水生動(dòng)物的行為能力[6，10]。本研究發(fā)現(xiàn)隨著流速的增大，羅非魚(yú)應(yīng)激反應(yīng)比較活躍，其呼吸頻率和擺尾頻率隨之增大，這是魚(yú)類(lèi)行為的應(yīng)激反應(yīng)；羅非魚(yú)的呼吸頻率和擺尾頻率隨著流速的增加而增加，流速與羅非魚(yú)的呼吸頻率和擺尾頻率呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。這和李丹等人對(duì)雜交鱘的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似[6]。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，羅非魚(yú)活力變化不大，呼吸頻率和擺尾率沒(méi)有明顯變化。這可能是由于長(zhǎng)時(shí)間的馴化，魚(yú)體適應(yīng)了該流速的生活，維持了正常的生理生態(tài)過(guò)程。

3.2流速對(duì)羅非魚(yú)消化酶活性的影響

了解消化酶特性的生物學(xué)規(guī)律對(duì)于養(yǎng)殖飼料研制具有重要的意義[11]，并且對(duì)不同水流下的投喂也有一定的研究?jī)r(jià)值。消化酶活性的高低，直接影響?hù)~(yú)類(lèi)對(duì)餌料的消化吸收，最終影響其生長(zhǎng)發(fā)育。本研究發(fā)現(xiàn)在第1 d隨著流速的增大，蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力變化不明顯，但是從7 d開(kāi)始到30 d，隨水流作用時(shí)間的延長(zhǎng)，蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力有了顯著提高，均在30 d，2倍體長(zhǎng)每秒條件下達(dá)到最高值，說(shuō)明在長(zhǎng)時(shí)間的水流作用下，魚(yú)類(lèi)行為學(xué)指標(biāo)極大提高，運(yùn)動(dòng)能力加強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間維持一個(gè)高水平的運(yùn)動(dòng)必將消耗極多的能量[12]，需要大量消化食物來(lái)補(bǔ)充，因此蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活力迅速升高。German發(fā)現(xiàn)在0.5、1、1.5 BL/s三種流速下加州大比目魚(yú)10周養(yǎng)殖后特定生長(zhǎng)率在低流速下顯著高于高流速和靜水組[8]。說(shuō)明中等流速是最適生長(zhǎng)的流速。黃寧宇等通過(guò)對(duì)水流鍛煉西伯利亞鱘魚(yú)3個(gè)月實(shí)驗(yàn)后則發(fā)現(xiàn)流速和鱘魚(yú)生長(zhǎng)效率之間存在顯著正相關(guān)[9]。綜合分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們可以得出以下結(jié)論，水流對(duì)魚(yú)類(lèi)是一種刺激活動(dòng)，增加魚(yú)體的運(yùn)動(dòng)能力，從而改變了魚(yú)類(lèi)生理活動(dòng)，但是這種影響是相對(duì)滯后的，開(kāi)始時(shí)酶活力變化不大；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)魚(yú)體對(duì)水流達(dá)到一種新的適應(yīng)，為了維持高水平運(yùn)動(dòng)能量供應(yīng)，消化能力顯著增加，因此消化酶活力進(jìn)一步提高，并維持一個(gè)相當(dāng)高的水平。