黃樺,陳敏怡,李佳佳,朱曉榮,顧偉
(1.常州市武進區(qū)水產(chǎn)技術推廣站,江蘇 常州213017;2.南京師范大學海洋科學與工程學院,江蘇 南京210046;3.江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京210017)
克氏原螯蝦(Procambarus clarkii),俗稱淡水小龍蝦,隸屬于節(jié)肢動物門,甲殼綱,十足目,螯蝦科,原螯蝦屬。原產(chǎn)于美洲,在20世紀早期經(jīng)日本引入我國,隨后迅速在各地繁衍,現(xiàn)已成為我國重要的經(jīng)濟淡水養(yǎng)殖蝦類[1-2]。溶解氧是影響水生生物生長和發(fā)育的重要環(huán)境因子,特別是在蝦類養(yǎng)殖過程中,水體中溶解氧應控制在5 mg/L以上,否則對蝦類的生長不利[3]。肝胰腺中消化酶活力的變化與溶解氧水平具有顯著相關性,對于甲殼動物而言,消化酶活性在營養(yǎng)生理方面起著重要的作用,直接影響著甲殼動物的生長、蛻殼和攝食[4]。因此通過觀察克氏原螯蝦肝胰腺可以對其健康程度進行判斷[5]。目前關于溶解氧對克氏原螯蝦肝胰腺ATPase活性影響的報道較少。該試驗通過模擬不同養(yǎng)殖環(huán)境下溶解氧對克氏原螯蝦死亡率的影響,對不同規(guī)格和不同性別的克氏原螯蝦在高溶氧和低溶氧環(huán)境下肝胰腺ATPase活性變化規(guī)律進行研究,旨在為完善和優(yōu)化克氏原螯蝦人工養(yǎng)殖模式提供理論依據(jù)。
材料:試驗用克氏原螯蝦于2020年8月取自江蘇省常熟市尚湖,選擇附肢齊全且健康無病的個體待用??耸显r規(guī)格分為大蝦(40±2)g,中蝦(30±2)g和小蝦(20±2)g。
試劑:0.86%生理鹽水,ATPase測試盒(南京建成生物工程研究所)。
(1)預處理。在試驗前先將克氏原螯蝦馴養(yǎng)7 d,馴養(yǎng)期間不間斷充氣,每天定時喂食1次,換水30%,及時撈出死蝦和排泄物,自然死亡率低于5%。
(2)溶解氧對克氏原螯蝦成活率的影響試驗。選取克氏原螯蝦的中蝦分為A、B兩組,每組20只,雌雄各半。每天18:00觀察一次,進行喂食和換水,并記錄蝦的死亡數(shù)。A組增氧處理,溶解氧為(8.0±0.2)mg/L;B組封閉處理,溶解氧為(0.8±0.2)mg/L。
(3)溶解氧對不同規(guī)格和性別克氏原螯蝦ATPase活性的影響試驗。設置2個溶解氧水平,分別為低溶解氧組(0.8 mg/L)和高溶解氧組(8.0 mg/L)。每組設置4個組別,分別為大蝦組(雌雄蝦各10只)、小蝦組(雌雄各10只)、雌蝦組(大小蝦各10只)、雄蝦組(大小蝦各10只)。
(4)酶液制備。當?shù)腿芙庋踅M中的克氏原螯蝦出現(xiàn)昏厥時,各試驗組均隨機取出1只活蝦,沖洗后擦干,迅速取出肝胰腺,用生理鹽水對其進行清洗,濾紙吸干,用剪刀將肝胰腺一分為二,分別準確稱重。按肝胰腺質量(g)和生理鹽水(mL)1∶9的比例加入生理鹽水,用玻璃研磨皿研磨制備10%的組織勻漿,1 500 r/min離心10 min,取上清液稀釋成2%的勻漿待測。
(5)酶活性測定。Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase酶活性均采用鉬銨酸顯色測磷法,通過試劑盒進行測定。酶促反應定磷,混勻,室溫靜置5 min,于分光光度計中636 nm處測定各處理組吸光度值(OD)。
每小時每毫克蛋白的組織中ATPase分解ATP產(chǎn)生1μmol無機磷的量為一個ATPase活性單位,即μmol/(mg·h)。組織中ATPase活性(U/mg)=(測定管OD值-對照管OD值)×標準管濃度(0.02 mmol/L)×6×7.8÷(標準管OD值-空白管OD值)÷勻漿蛋白含量(g/L)。所有結果數(shù)據(jù)均為3個樣品的平均值,以平均值±標準差的形式表示。
試驗結果顯示,增氧處理下A組死亡率較低,僅為20%,而B組在低氧條件下全部死亡(表1)。
表1不同溶解氧水平下克氏原螯蝦的死亡率
ATPase酶活性測定結果顯示,大蝦Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性均低于小蝦;雄蝦Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性較雌蝦均處于較高水平。高溶解氧組中大蝦的Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性高于低溶氧組,而其他三組處理中,高溶解氧組蝦體的Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性比低溶解氧組低(表2和表3)。
表2不同溶解氧含量下克氏原螯蝦肝胰腺中Na+/K+-ATPase的活力值
表3不同溶解氧含量下克氏原螯蝦肝胰腺中Ca2+/Mg2+-ATPase的活力值
水體中低溶解氧環(huán)境會引起甲殼類攝食量的減少,導致甲殼類生長緩慢,甚至死亡[6]。試驗中,高溶解氧處理的A組克氏原螯蝦死亡率較低,而低溶解氧處理的B組蝦全部死亡,這與上述結論一致。因此,在克氏原螯蝦生產(chǎn)中,在必要情況下對養(yǎng)殖水體進行增氧操作處理,可以有效減少克氏原螯蝦的死亡率。
現(xiàn)有研究表明,克氏原螯蝦在處于低溶解氧狀態(tài)下,主要表現(xiàn)為肝細胞損傷并影響體內離子平衡。蝦體可通過自我調節(jié),主要是增加Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性來維持體內的離子平衡[7]。生物體在不良環(huán)境下Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase的應激反應同樣也在其他物種中得以證實[9-13]。試驗中,小蝦、雄蝦與雌蝦三組中高溶解氧組蝦體的Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性低于低溶解氧組,這與上述結論一致,在大蝦組則相反,大蝦的生長需要氧和酶的參與,試驗中大蝦高溶解氧組蝦體的Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性高于低溶氧組。
試驗中,大蝦Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性均低于小蝦,溫小波等[14]研究發(fā)現(xiàn)隨著蝦體質量的增加,蛋白質和碳水化合物提供的能量占比增大,而脂肪提供的能量逐步減小,這使得肝胰腺中酶活性下降。而同齡親蝦中,雌蝦較雄蝦個體大,因此試驗中雄蝦Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性比雌蝦高,與上述觀點相符。因此,養(yǎng)殖水體溶解氧狀態(tài)會影響克氏原螯蝦肝胰腺Na+/K+-ATPase和Ca2+/Mg2+-ATPase活性,且與其體質量和性別相關。