廖秀睿，楊金靈，魏 淼，李嬌妮，潘 志，石耀華，VASQUEZ Herbert Ely，劉春勝，顧志峰，鄭 興

1.海南大學(xué) 海洋學(xué)院，海南 ?？?570228

2.南海海洋資源利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570228

3.北京水產(chǎn)技術(shù)推廣站海南育種中心，海南 文昌 571323

紅螯螯蝦 (Cherax quadricarinatus) 俗稱(chēng)澳洲淡水藍(lán)龍蝦，隸屬于節(jié)肢動(dòng)物門(mén)、甲殼綱、十足目、擬螯蝦科、滑螯蝦屬，具有個(gè)體大、生長(zhǎng)速度快、出肉率高、肉嫩味甜等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)價(jià)值高[1-4]。紅螯螯蝦在自然環(huán)境中具有體色多態(tài)性，如綠色、褐綠色或藍(lán)色；雄性成蝦大螯的外側(cè)有一鮮紅、柔軟的膜質(zhì)帶，分外艷麗，觀(guān)賞價(jià)值高[5]。

在水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中，通過(guò)控制養(yǎng)殖環(huán)境因子提供適宜的棲息環(huán)境，以減少應(yīng)激反應(yīng)，對(duì)提高養(yǎng)殖成活率、增加養(yǎng)殖效益具有重要意義。河鱸(Perca fluviatilis) 在淺色背景下的生長(zhǎng)速度更快，成活率更高[6]；日本沼蝦 (Macrobrachium nipponense) 在紅光環(huán)境下攝食更活躍[7]；漠斑牙鲆 (Paralichthys lethostigma) 幼魚(yú)在黃褐色水中成活率較高，全長(zhǎng)、體質(zhì)量增長(zhǎng)更快[8]。自然環(huán)境下的水色通常受浮游藻類(lèi)調(diào)控，在極端天氣下，溫度、鹽度、pH、營(yíng)養(yǎng)鹽的改變會(huì)造成藻相不平衡[9-12]，水體顏色具有不穩(wěn)定性。相對(duì)而言，通過(guò)添加人工食品級(jí)色素代替微藻調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水色和透明度更方便且穩(wěn)定。因此，在水產(chǎn)動(dòng)物養(yǎng)殖過(guò)程中控制合適的養(yǎng)殖水色可以達(dá)到促進(jìn)生長(zhǎng)和改善體色的目的。然而，目前尚未見(jiàn)通過(guò)人工色素調(diào)配的水色調(diào)控紅螯螯蝦的生長(zhǎng)和體色方面的相關(guān)報(bào)道，但水色在減緩動(dòng)物應(yīng)激、增加養(yǎng)殖效益上具有較重要的意義。因此，本研究通過(guò)添加人工食品級(jí)色素將養(yǎng)殖水體調(diào)節(jié)為黃、綠、藍(lán)3種不同水色，研究其對(duì)紅螯螯蝦稚蝦存活、生長(zhǎng)和體色的影響，探討其最適的養(yǎng)殖環(huán)境水色，以期為紅螯螯蝦的健康養(yǎng)殖和體色調(diào)控提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)生物

實(shí)驗(yàn)用紅螯螯蝦稚蝦來(lái)自同一親本，自主繁育而得，30日齡。挑選規(guī)格一致、體格健壯、附肢健全的個(gè)體、初始平均體質(zhì)量為 (0.050±0.004) g、平均體長(zhǎng)為 (1.10±0.02) cm的稚蝦作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

1.2 實(shí)驗(yàn)裝置

使用循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)裝置，每套系統(tǒng)由養(yǎng)殖玻璃缸、水泵、過(guò)濾棉等過(guò)濾裝置、充氣泵等組成，每個(gè)養(yǎng)殖缸的尺寸為長(zhǎng)50 cm×寬45 cm×高50 cm。水質(zhì)條件控制在水溫 (27±1) ℃，溶解氧(DO) 質(zhì)量濃度>6 mg·L?1，氨氮質(zhì)量濃度<0.1 mg·L?1。每個(gè)實(shí)驗(yàn)缸內(nèi)放置適量且等量的PVC塑料管作為遮蔽物，減少稚蝦互殘的現(xiàn)象。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)有效養(yǎng)殖水體為80 L，每個(gè)養(yǎng)殖缸放置實(shí)驗(yàn)用稚蝦30尾，養(yǎng)殖周期為40 d。以未添加色素且經(jīng)過(guò)曝氣的自然水體作為對(duì)照組，通過(guò)向經(jīng)過(guò)曝氣的自然水體添加一定量可食用色素，設(shè)置黃色、綠色、藍(lán)色3個(gè)實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)所用人工色素為可食用的人工色素食品添加劑 (上海巧廚商貿(mào)有限公司)，其主要通用成分為50%山梨糖醇液、1.88%甘油、0.1%甲基纖維素鈉、0.04%酸梨酸鉀。在此基礎(chǔ)上不同顏色由不同比例人工色素構(gòu)成，其中黃色濃縮液色素由3.99%檸檬黃和0.01%日落黃構(gòu)成；綠色濃縮液色素由2%亮藍(lán)和2%檸檬黃構(gòu)成；藍(lán)色濃縮液色素由3.98%亮藍(lán)、0.01%日落黃和0.01%莧菜紅構(gòu)成。使用黑白盤(pán)將實(shí)驗(yàn)組的水體透明度控制至一致，即透明度為30 cm，其中黃色水體實(shí)驗(yàn)組添加1.50 mL黃色色素濃縮液，綠色水體實(shí)驗(yàn)組添加1.20 mL綠色色素濃縮液，藍(lán)色水體實(shí)驗(yàn)組添加1.00 mL藍(lán)色色素濃縮液。

實(shí)驗(yàn)期間在自然光照條件下，由白色LED 燈補(bǔ)充光照, 光強(qiáng)為400 lx，光暗比為12 L∶12 D，每組實(shí)驗(yàn)設(shè)置3個(gè)平行。每日用凡納濱對(duì)蝦 (Litopenaeus vannamei) 0#破碎料 (湛江市諾可信生物科技有限公司海勢(shì)系列) 定時(shí)投喂2 次，喂食前吸污、換水，換水量約30%，所換用水均調(diào)節(jié)至實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求的實(shí)驗(yàn)用水。觀(guān)察并記錄養(yǎng)殖期間對(duì)照組及實(shí)驗(yàn)組中紅螯螯蝦稚蝦的存活、生長(zhǎng)及體色情況。

1.4 數(shù)據(jù)收集

每天觀(guān)察并記錄稚蝦死亡情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行體質(zhì)量、形態(tài)指標(biāo)、體色數(shù)據(jù)的測(cè)量及收集。形態(tài)指標(biāo)包括體長(zhǎng) (眼柄基部至尾節(jié)末端的直線(xiàn)長(zhǎng)度) 和體寬 (頭胸甲直線(xiàn)寬度) (圖1)[13]。體色采用Adobe Photoshop CS3軟件測(cè)量不同實(shí)驗(yàn)蝦的大螯、背甲和尾部3個(gè)不同部位CIE (1976)-Lab表色系參數(shù)。其中，大螯的顏色數(shù)據(jù)為左右兩螯中各測(cè)量1點(diǎn)；背甲的體色數(shù)據(jù)為以中線(xiàn)為軸測(cè)量第2和第4腹節(jié)處上下對(duì)稱(chēng)的4個(gè)點(diǎn)；尾部的體色數(shù)據(jù)為每個(gè)尾扇中心各測(cè)量1點(diǎn)。使用SONY ILCE-6000相機(jī)在40 cm×40 cm×40 cm的攝影箱上方20 cm垂直進(jìn)行拍攝，光強(qiáng)500 lx，感光度ISO 500，曝光時(shí)間1/80 s，光圈f/5.6。

圖1 紅螯螯蝦體長(zhǎng)、體寬及體色測(cè)量示意圖Fig.1 Schematic diagram of length, width and color measurement for C.quadricarinatus

成活率 (RS, %)、增重率 (RWG, %) 和特定生長(zhǎng)率 (RSG, %·d?1) 等指標(biāo)計(jì)算公式為：

式中：Nt為養(yǎng)殖第40天時(shí)的成活數(shù) (尾)；N0為初始放養(yǎng)數(shù) (尾)；Wt為養(yǎng)殖40 d后的體質(zhì)量(g)；W0為養(yǎng)殖初期體質(zhì)量 (g)；t為實(shí)驗(yàn)天數(shù) (d)。

顏色參數(shù)換算[14]公式為：

式中：L、a、b為通過(guò)Adobe Photoshop CS3軟件獲得的圖片顏色參數(shù)直接數(shù)值；L*表示明度，數(shù)值從0 (最暗) 到100 (最亮)；a*表示紅度，代表從綠到紅的變化，介于?120～+120；b*代表黃度，代表從藍(lán)到黃的變化，介于?120～+120。

色差計(jì)算ΔE[15]公式為：

式中：L*、a*、b*來(lái)自對(duì)照組；L*'、a*'、b*'來(lái)自實(shí)驗(yàn)組。

1.5 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差 (SD)”表示。使用DPS 18.10統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異性分析，P<0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同水色對(duì)紅螯螯蝦稚蝦存活的影響

綠色實(shí)驗(yàn)組中紅螯螯蝦的成活率顯著低于對(duì)照組 (P<0.05)，黃色和藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組的成活率與對(duì)照組之間無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。對(duì)照組成活率最高[(54.44±5.09)%]；綠色實(shí)驗(yàn)組成活率最低 [(30.00±3.33)%]；黃色和藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組成活率均約50% (圖2)。

圖2 養(yǎng)殖水色對(duì)紅螯螯蝦稚蝦成活率的影響Fig.2 Effect of water color on survival rate ofC.quadricarinatus juveniles

2.2 不同水色對(duì)紅螯螯蝦稚蝦生長(zhǎng)的影響

綠色實(shí)驗(yàn)組的終末體質(zhì)量、增重率和特定生長(zhǎng)率顯著高于對(duì)照組和黃色實(shí)驗(yàn)組 (P<0.05)，而黃色和藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組之間無(wú)顯著性差異 (P>0.05)。其中，綠色實(shí)驗(yàn)組的最大，而黃色實(shí)驗(yàn)組的最小(表1)。

表1 養(yǎng)殖水色對(duì)紅螯螯蝦體質(zhì)量指標(biāo)的影響Table 1 Effect of water color on body mass indexes of C.quadricarinatus

綠色實(shí)驗(yàn)組中紅螯螯蝦的體長(zhǎng)和體寬均顯著高于對(duì)照組和黃色實(shí)驗(yàn)組 (P<0.05)，黃色和藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組的體長(zhǎng)和體寬與對(duì)照組之間無(wú)顯著性差異 (P>0.05)，藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組顯著高于黃色實(shí)驗(yàn)組。綠色實(shí)驗(yàn)組的體長(zhǎng)和體寬最大，而黃色實(shí)驗(yàn)組的最小 (表2)。

表2 養(yǎng)殖水色對(duì)紅螯螯蝦形態(tài)指標(biāo)的影響Table 2 Effect of water color on morphological indexes of C.quadricarinatus

2.3 不同水色對(duì)紅螯螯蝦稚蝦體色的影響

經(jīng)過(guò)40 d的養(yǎng)殖，不同顏色養(yǎng)殖水體中的紅螯螯蝦出現(xiàn)顯著的顏色差異，對(duì)照組的蝦體色為褐色；黃色和綠色實(shí)驗(yàn)組的為黃藍(lán)色，但綠色實(shí)驗(yàn)組的蝦視覺(jué)上比黃色實(shí)驗(yàn)組的蝦更藍(lán)一些；藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組的蝦體色為藍(lán)色 (圖3)。

圖3 不同水色養(yǎng)殖后紅螯螯蝦體色比較Fig.3 Comparison of body color of C.quadricarinatus from different water colors

在對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組中，紅螯螯蝦各部位的L*有一致的規(guī)律性，大螯和尾部的L*相近，且顯著高于背甲 (P<0.05)。各實(shí)驗(yàn)組中，紅螯螯蝦大螯、背甲、尾部的L*均無(wú)顯著差異 (P>0.05)，但均顯著高于對(duì)照組 (P<0.05)。各實(shí)驗(yàn)組大螯、背甲、尾部的L*分別約40、28和40，顯著高于對(duì)照組大螯、背甲、尾部的 24.33±2.25、14.75±3.11和 24.00±3.74(圖4-a)。

圖4 養(yǎng)殖水色對(duì)紅螯螯蝦大螯、背甲及尾部明度 (a)、紅度 (b) 和黃度 (c) 的影響Fig.4 Effect of water color on lightness (a), redness (b) and yellowness (c) of claw, carapace and tail of C.quadricarinatus

對(duì)照組紅螯螯蝦各部位的a*、b*均大于0；黃色和綠色實(shí)驗(yàn)組紅螯螯蝦各部位的a*小于0，b*大于0；藍(lán)色水色紅螯螯蝦各部位a*、b*均小于0。各實(shí)驗(yàn)組紅螯螯蝦a*、b*與對(duì)照組有顯著性差異 (P<0.05)。

各實(shí)驗(yàn)組中，紅螯螯蝦背甲的a*高于大螯和尾部，且對(duì)照組各部位的最大，均約為1；藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組各部位的a*最小，大螯和尾部的約為?8，背甲的為?3.91±0.90 (圖4-b)。

紅螯螯蝦尾部的b*高于大螯和背甲。其中，對(duì)照組各部位的b*最大，大螯為8.5±1.22，背甲為7.17±1.59，尾部為10.83±1.72；藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組大螯、背甲、尾部的b*最小，分別為?8±2.68、?4.67±2.53 和?2.67±2.34 (圖4-c)。

實(shí)驗(yàn)組水色可顯著改變紅螯螯蝦稚蝦體色，與對(duì)照組差異顯著 (表3)。藍(lán)色實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的色差最大 (21.35)；其次是黃色實(shí)驗(yàn)組 (18.23)；綠色實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的色差最小 (17.35)。

表3 不同實(shí)驗(yàn)組紅螯螯蝦與對(duì)照組的色差Table 3 Color difference of C.quadricarinatu from different treatment groups and control group

3 討論

自然環(huán)境中的水色主要受浮游生物種類(lèi)和相對(duì)豐度的影響，以硅藻為優(yōu)勢(shì)的水體呈黃褐色，為優(yōu)良水質(zhì)；以藍(lán)球藻和小球藻為優(yōu)勢(shì)的水體呈淡綠色或翠綠色，為較好的水質(zhì)[16]。但以微藻為主要調(diào)控因素的水體顏色會(huì)受溫度、pH、營(yíng)養(yǎng)鹽等諸多因子影響，環(huán)境因素不穩(wěn)定時(shí)水色也體現(xiàn)不穩(wěn)定性。相關(guān)研究表明，通過(guò)添加人工色素調(diào)配不同顏色的養(yǎng)殖水色可在一定程度上保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程中養(yǎng)殖水體顏色的穩(wěn)定性，進(jìn)而穩(wěn)定開(kāi)展水色對(duì)水生動(dòng)物相關(guān)影響的研究[8,17]。

水色直接影響水產(chǎn)動(dòng)物的存活、生長(zhǎng)、生理、發(fā)育和體色。管崇武等[17]研究了水色和透明度對(duì)凡納濱對(duì)蝦養(yǎng)殖效果的影響，結(jié)果表明水色可顯著影響蝦類(lèi)成活率，其中藍(lán)色有較好的正向效應(yīng)，黃色次之。本研究結(jié)果與之較為相似，原因可能由于適合的養(yǎng)殖水色可以降低甲殼動(dòng)物在剛蛻殼不久的軟殼階段因斗毆?dú)埵乘碌乃劳雎?，起遮蔽作用，從而提高成活率[6,18]。但本研究顯示綠色養(yǎng)殖水體實(shí)驗(yàn)組的成活率低于對(duì)照組，可能是綠色實(shí)驗(yàn)組的透明度雖在一定程度上起到遮蔽作用、降低斗毆死亡率，但也影響了稚蝦對(duì)食物的有效尋找，對(duì)其成活率造成了影響。

合適的養(yǎng)殖水體顏色可一定程度減緩生物應(yīng)激、提高養(yǎng)殖效益。綠色和藍(lán)色養(yǎng)殖水體可減緩凡納濱對(duì)蝦的應(yīng)激反應(yīng)，而黃色養(yǎng)殖水體則會(huì)誘導(dǎo)應(yīng)激反應(yīng)，影響其正常生長(zhǎng)和生理狀態(tài)[17]。本研究結(jié)果與上述研究相似，綠色養(yǎng)殖水體中紅螯螯蝦的增重率、特定生長(zhǎng)率、體長(zhǎng)和體寬均顯著高于黃色水色，可能因?yàn)榧讱?dòng)物在攝食過(guò)程中視覺(jué)系統(tǒng)會(huì)起一定作用[19-20]，本研究所使用的飼料為土黃色，因此黃色養(yǎng)殖水體中的稚蝦難以發(fā)現(xiàn)飼料，從而影響食物的尋找，最終導(dǎo)致攝食量減少，增重率降低。綠色實(shí)驗(yàn)組稚蝦的成活率相對(duì)其他組較低，但其生長(zhǎng)較高，可能因?yàn)轲B(yǎng)殖密度也是影響稚蝦生長(zhǎng)性能的關(guān)鍵因素之一，綠色實(shí)驗(yàn)組養(yǎng)殖后期養(yǎng)殖密度相對(duì)較低，同等飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下生長(zhǎng)相對(duì)較快[21]。

水生動(dòng)物通常具有體色多態(tài)性，以實(shí)現(xiàn)體溫調(diào)節(jié)[22]、偽裝或防御[23]、吸引異性[24]、識(shí)別交流[25]等多種功能。體色也可反映水生動(dòng)物本體的健康生理及商業(yè)價(jià)值潛能。本研究表明，不同顏色養(yǎng)殖水體可顯著影響紅螯螯蝦稚蝦生長(zhǎng)過(guò)程中的體色變化，黃色、藍(lán)色、綠色實(shí)驗(yàn)組養(yǎng)成的紅螯螯蝦體色顯得更鮮亮；對(duì)照組養(yǎng)殖的紅螯螯蝦體色最終為褐色，而在黃色和綠色水體中為黃藍(lán)色，藍(lán)色水體中為藍(lán)色，可能因?yàn)椴煌h(huán)境下動(dòng)物體色的選擇傾向于特定顏色，從而適應(yīng)多變的自然環(huán)境，如三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus) 幼體更偏好接近體色的白色養(yǎng)殖背景，而避開(kāi)綠色和黑色養(yǎng)殖背景[26]；紅殼中華絨螯蟹 (Eriocheir sinensis) 仔蟹在紅色光養(yǎng)殖下蛻殼后紅色加深[27]；在暗背景中飼養(yǎng)的斑節(jié)對(duì)蝦 (Penaeus monodon) 體色比亮背景更深[28]；薄荷蝦 (Lysmata wurdemanni) 在黑色背景下會(huì)加快蝦殼的色素沉積以進(jìn)行偽裝[29]；褐蝦 (Crangon crangon) 能在不同顏色的底質(zhì)中快速反復(fù)的變化體色以適應(yīng)環(huán)境[30]。因此，在紅螯螯蝦稚蝦養(yǎng)殖過(guò)程中可通過(guò)人工調(diào)配養(yǎng)殖水色定向培育特定體色的紅螯螯蝦，增加其體色觀(guān)賞性，進(jìn)而提高單體價(jià)值及養(yǎng)殖效益。

4 結(jié)論

人工調(diào)配的養(yǎng)殖水色可顯著影響紅螯螯蝦稚蝦的存活、生長(zhǎng)和體色。其中，藍(lán)色水體的紅螯螯蝦成活率較高，生長(zhǎng)較快，體色呈藍(lán)色具有較高的觀(guān)賞價(jià)值；綠色水體的成活率較低；黃色水體的生長(zhǎng)較慢。因此在紅螯螯蝦稚蝦養(yǎng)殖期間可通過(guò)調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水色為藍(lán)色，提高其生長(zhǎng)速度并強(qiáng)化體色觀(guān)賞性，進(jìn)而增加養(yǎng)殖效益。然而，本研究?jī)H闡述了養(yǎng)殖水色對(duì)紅螯螯蝦體色表型性狀的影響，將來(lái)可進(jìn)一步探究其體色變化的內(nèi)在分子機(jī)制，從而更好地掌握紅螯螯蝦的生長(zhǎng)、體色等經(jīng)濟(jì)性狀品質(zhì)的作用機(jī)理，并優(yōu)化提升高品質(zhì)紅螯螯蝦養(yǎng)殖技術(shù)，為推動(dòng)其養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展奠定基礎(chǔ)。