氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦的影響

劉莎 ，黃小麗 ，李良玉 ，段惠民

（1.四川農業大學動物科技學院，四川 成都 611130；2.四川成都市農林科學院水產研究所，四川 成都 611130）

小龍蝦，學名克氏原螯蝦（Procambarus clarkii），隸屬于十足目（Decapoda），螯蝦科（Cambaridae），原螯蝦屬（Procambarus）。小龍蝦是淡水經濟蝦類，因肉味鮮美而廣受人們歡迎。小龍蝦屬于雜食性動物，其攝食范圍非常廣泛，包括水草、藻類、水生昆蟲、動物尸體等，食物匱缺時甚至會自相殘殺。近年來，小龍蝦已經成為我國重要的經濟養殖品種。小龍蝦消費量的不斷增加，市場供不應求，價格也逐年上漲，促進了小龍蝦人工養殖產業的發展。氨氮和亞硝酸鹽是反映水質好壞的重要指標，同時也是水體中重要的有毒物質。水體中氨氮、亞硝酸鹽過高都會直接或間接影響小龍蝦的生長繁殖、攝食行為、組織結構完整和抗病能力等，甚至引起死亡。該文綜述近年來氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦行為、免疫功能、抗氧化功能等方面的影響的研究，以期為小龍蝦健康持續養殖提供相應的基礎資料。

1 引起水體氨氮、亞硝酸鹽升高的主要原因

在小龍蝦的人工養殖過程中，隨著養殖密度、投餌量以及投餌率的增加，大量的剩餌、糞便和死亡腐敗的水生動植物沉積于池底，形成厚厚的沉積有機物，尤其在缺氧的條件下，這類含氮有機物被異養細菌分解，產生氨氮。隨著氨氮濃度的增加，在亞硝化細菌的作用下，氨氮會轉變為亞硝酸鹽。因此，在養殖中后期最易出現氨氮、亞硝酸鹽嚴重超標，往往造成小龍蝦出現缺氧、中毒和死亡等現象。

1.1 引起氨氮升高的原因

水中的氨氮有分子氨和離子銨兩種，分子氨的毒性大，并且受到溫度、pH 和鹽離子的影響較大，離子銨卻是無毒的，并且是水生植物的營養物質。小龍蝦的排泄物、剩餌和動物尸體等含有大量蛋白質，被池塘中的微生物分解產生氨；另外，小龍蝦可以通過鰓向水體中排出體內多余的氨；水體中溶氧急劇下降時，會發生反硝化反應，亞硝酸鹽、硝酸鹽等在反硝化細菌的作用下形成氨。

1.2 引起亞硝酸鹽升高的原因

亞硝酸鹽是水環境中有機物分解的中間產物，是水體重要的有毒物質，也是制約苗種成活率和養殖動物健康生長的主要因子之一。在養殖過程中，小龍蝦排出的糞便，剩余的餌料，死亡的水草、藻類等含氮有機物，在異養性細菌的作用下生成氨等含氮物質，這些含氮物質在亞硝化細菌的作用下轉化成亞硝酸，亞硝酸與一些金屬離子結合后形成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽的毒性基本不受溫度和pH 值的影響，但是隨著水體硬度和鹽度的降低，亞硝酸鹽的毒性增加，水體溶氧和一些離子也會影響亞硝酸鹽的毒性。需要注意的是，亞硝酸鹽會增加氨的毒性。

2 水體氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦的影響

氨氮以分子氨和離子銨的形式存在于水體中。分子氨和亞硝酸鹽對小龍蝦的毒性很大，會通過鰓進入小龍蝦體內，降低血液的載氧能力，出現缺氧和中毒死亡等現象。氨氮和亞硝酸鹽的脅迫還會損害小龍蝦組織器官的正常結構，降低抗氧化酶活力和抗病能力。因此，長期氨氮、亞硝酸鹽脅迫會抑制小龍蝦的生長、繁殖、攝食，甚至造成中毒、死亡。

2.1 氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦行為的影響

行為是動物適應內外環境變化所產生的反應，是對周圍的生物和非生物環境的動態適應。動物的行為從其功能可以分為取食行為、生殖行為、領域行為、攻擊和防御行為、社群行為和遷徙行為等。當水體中某些環境因子變化時，養殖動物的行為就會受到影響。

有研究表明，隨著氨氮和亞硝酸鹽濃度的升高和暴露時間的延長，小龍蝦的死亡率顯著增加。氨氮和亞硝酸鹽暴露初期，小龍蝦狂躁不安、迅速逃逸，甚至出現間歇性痙攣的現象，隨著暴露時間的增加，小龍蝦體色變淡、活動微弱，呈昏迷狀，最終停止運動。死亡的小龍蝦體色明顯變化，由紅色變為灰白色，頭胸部與腹部分節明顯。不同濃度的氨氮和亞硝酸鹽對小龍蝦的攝食行為有明顯的影響。隨著濃度的增加，小龍蝦的攝食量、攝食時間、攝食頻次以及活動時間均呈現逐漸下降的變化趨勢，尋食時間則呈現逐漸上升的變化趨勢。

2.2 氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦免疫功能的影響

免疫反應是無脊椎動物對氨氮和亞硝酸鹽暴露的重要反應。有研究指出，氨氮和亞硝酸鹽暴露，會影響小龍蝦免疫系統的反應強度，使小龍蝦血液和器官中的溶菌酶（LSZ）、酚氧化酶（PO）、酸性磷酸酶（ACP）、堿性磷酸酶（ALP）活性，以及血細胞的吞噬活性和細菌清除效率呈現先升高后降低的趨勢。氨氮和亞硝酸鹽脅迫可增加免疫酶活性，但隨后降低，說明在暴露初期，小龍蝦為應對環境因子改變作出反應，從而增加各種酶類的釋放，但是到了后期，由于組織受損、代謝失衡等原因，各種免疫酶類分泌減少。

2.3 氨氮、亞硝酸鹽脅迫對小龍蝦抗氧化功能的影響

抗氧化是抗氧化自由基的簡稱，是指任何以低濃度存在就能有效抑制或清除氧自由基的物質，其作用機理是直接作用在氧自由基，或是間接消耗容易生成自由基的物質，防止發生進一步氧化反應。氨氮和亞硝酸鹽脅迫會影響小龍蝦各組織器官的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）活性和丙二醛（MDA）含量，使其呈現先升高后降低的趨勢。氨氮和亞硝酸鹽能刺激機體產生過量的氧自由基，因此機體抗氧化系統需要產生更多的抗氧化酶來清除氧自由基，但是隨著暴露濃度的升高和時間的延長，機體抗氧化系統的清理能力低于產生氧自由基的速度，從而使其在體內大量累積并對機體產生損傷，最終影響了抗氧化酶的進一步合成，表現出抑制作用。

氨氮和亞硝酸鹽是小龍蝦養殖中的主要脅迫因子之一，也是水質檢測的一項重要指標，對小龍蝦的生長、繁殖、行為、代謝和免疫等方面有著重要的作用。在小龍蝦人工養殖過程中，隨著養殖密度的增加，機體排出的糞便和殘餌也會增加，糞便和殘餌等含氮有機物分解產生氨氮和亞硝酸鹽，這是氨氮和亞硝酸鹽產生和積累的主要原因。氨氮和亞硝酸鹽可以通過鰓組織進入機體，從而降低血細胞的載氧能力，并損害鰓和肝胰腺等器官的正常組織結構，刺激機體的免疫系統和抗氧化系統，使機體物質代謝和能量代謝紊亂、生長繁殖受阻、行為異常、抗病力下降，導致疾病頻發并引起大量死亡。