論文：混養(yǎng)模式對(duì)鯽生長(zhǎng)、存活、免疫酶活性和水質(zhì)的影響

      混養(yǎng)模式對(duì)鯽生長(zhǎng)、存活、免疫酶活性和水質(zhì)的影響

林聽(tīng)聽(tīng)1，么宗利1，周凱1，來(lái)琦芳1，李功政2，厲成新2，高鵬程1，王禮虎2，魏建中2

（1.中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所，中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院鹽堿地漁業(yè)工程技術(shù)研究中心，上海200090；2.上海市上海農(nóng)場(chǎng)海豐水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司，江蘇鹽城224153）

根據(jù)多營(yíng)養(yǎng)層次綜合養(yǎng)殖原理，2011年4月16日至11月15日在面積33.3km2，水深2.5m，鹽度0.5～0.7，碳酸鹽堿度2.5～2.7mmol·L-1池塘中，研究三種不同混養(yǎng)模式下異育銀鯽Carassius auratus gibelio存活、生長(zhǎng)、免疫相關(guān)酶活及水質(zhì)變化：模式A主養(yǎng)鯽，混養(yǎng)鰱Hypophthalmichthys molitrix和鳙Aristichthys nobilis；模式B主養(yǎng)鯽和鳊Parabramis pekinensis，混養(yǎng)鰱和鳙；模式C主養(yǎng)鯽和草魚Ctenopharyngodon idella，混養(yǎng)鰱和鳙，為探索異育銀鯽池塘生態(tài)高效養(yǎng)殖提供參考。養(yǎng)殖期間，每月定期監(jiān)測(cè)池塘的水質(zhì)，養(yǎng)殖結(jié)束后稱量鯽的體質(zhì)量，統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量，計(jì)算存活率，并檢測(cè)血清和肝胰臟中的過(guò)氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活力。結(jié)果顯示：模式C的pH在養(yǎng)殖前期要高于模式A和模式B，但氨氮、亞氮、活性磷、葉綠素a大部分時(shí)間內(nèi)要顯著低于后兩者；模式A和模式B的水質(zhì)變化趨勢(shì)基本相同。模式A和模式C鯽平均體質(zhì)量分別達(dá)（508.5±26.5）和（516.5±35.0）g，顯著高于模式B的（473.0±31.5）g；三者間存活率存在顯著差異，模式A最高（95.14±1.47%），模式C最低（86.28±2.16%）；模式A血清和肝胰臟中的SOD顯著高于模式B和C；模式A血清中的POD水平也很高，與模式B無(wú)顯著差異，但顯著高于模式C。結(jié)論：模式A中的鯽生長(zhǎng)速度更快，存活率更高，抗氧化能力更強(qiáng)，模式A相較于模式B和C鯽養(yǎng)殖效果更佳。

異育銀鯽；混養(yǎng)；水質(zhì)；生長(zhǎng)存活；抗氧化酶

異育銀鯽Carassius auratus gibelio生長(zhǎng)快、市場(chǎng)需求旺盛、價(jià)格穩(wěn)定、養(yǎng)殖效益高，是我國(guó)鯽養(yǎng)殖的主要品系，養(yǎng)殖規(guī)模和面積不斷擴(kuò)大[1]。然而近年來(lái)，由于養(yǎng)殖觀念、養(yǎng)殖模式和養(yǎng)殖技術(shù)等不足，出現(xiàn)鯽生長(zhǎng)緩慢、商品魚規(guī)格偏小、低產(chǎn)或產(chǎn)量不穩(wěn)定等問(wèn)題[2]，甚至出現(xiàn)爆發(fā)性病害[3,4]，以及藥殘[5]和食品安全問(wèn)題，亟需探索低碳集約養(yǎng)殖技術(shù)和高效生態(tài)的養(yǎng)殖模式。

多營(yíng)養(yǎng)層次綜合水產(chǎn)養(yǎng)殖（Integrated Multi-Trophic Aquaculture，IMTA）是根據(jù)生態(tài)平衡、物種共生互利和對(duì)物質(zhì)多層次利用等生態(tài)學(xué)原理，人為地將不同生活習(xí)性和食性的多個(gè)養(yǎng)殖對(duì)象按適宜比例關(guān)系在同一水體中養(yǎng)殖的生產(chǎn)形式[6]。這種養(yǎng)殖方式能豐富養(yǎng)殖種類，有效利用養(yǎng)殖空間，穩(wěn)定養(yǎng)殖環(huán)境，促進(jìn)生態(tài)平衡，加速養(yǎng)殖水體中能量和物質(zhì)的循環(huán)，增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物對(duì)環(huán)境突變或病原侵襲的抗逆力[7,8]。王小冬等[9]的試驗(yàn)表明：在三角帆蚌Hyriopsis cumingii養(yǎng)殖池中混養(yǎng)異育銀鯽能促進(jìn)I齡蚌的生長(zhǎng)，而混養(yǎng)鰱Hypophthalmichthys molitrix和鳙Aristichthys nobilis則能促進(jìn)2齡蚌的生長(zhǎng)。趙廣學(xué)等[10]也發(fā)現(xiàn)：在凡納濱對(duì)蝦Litopenaeus vannamei池中混養(yǎng)一定數(shù)量的魚、貝、植物等能很好地改善池塘養(yǎng)殖環(huán)境，促進(jìn)對(duì)蝦生長(zhǎng)，提高畝產(chǎn)量；在綜合養(yǎng)殖模式中混養(yǎng)泥鰍Misgurnus anguillicaudatus，較斑點(diǎn)叉尾鮰Ietalurus punetaus和羅非魚Oreochromis spp.更適合于對(duì)蝦的生長(zhǎng)。

本試驗(yàn)以上海市海豐水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司的標(biāo)準(zhǔn)化池塘為試驗(yàn)點(diǎn)，研究一個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)不同混養(yǎng)模式下的水質(zhì)及異育銀鯽生長(zhǎng)、存活、抗氧化相關(guān)酶的活性變化，以期為探索異育銀鯽池塘生態(tài)高效養(yǎng)殖提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)池塘

試驗(yàn)池塘均為壤土底質(zhì)、長(zhǎng)方形標(biāo)準(zhǔn)化池塘，面積33.3km2，塘深3.0m。試驗(yàn)前排干池水，冬天凍曬，清除雜物與過(guò)多淤泥。凍曬后注水，水深2.5m，鹽度0.5～0.7，碳酸鹽堿度2.5～2.7mmol·L-1。每塘配有3臺(tái)3.5kw增氧機(jī)和2臺(tái)自動(dòng)投餌機(jī)。

1.2 試驗(yàn)用魚

異育銀鯽、鳊、草魚、鰱、鳙種購(gòu)自常州市武進(jìn)名優(yōu)水產(chǎn)引繁推廣中心（常州市武進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)），體質(zhì)健壯，鱗片完整，無(wú)傷病和畸形。放養(yǎng)苗種的規(guī)格、數(shù)量和比例見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)池塘的放養(yǎng)情況Tab.1Stocking in the experimental ponds

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在相鄰的9個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化池塘中設(shè)3個(gè)混養(yǎng)模式，每個(gè)模式3個(gè)重復(fù)。模式A：主養(yǎng)鯽，混養(yǎng)鰱和鳙；模式B：主養(yǎng)鯽和鳊，混養(yǎng)鰱和鳙；模式C：主養(yǎng)鯽和草魚，混養(yǎng)鰱和鳙（表1）。4月中旬放苗至11月中旬捕獲，養(yǎng)殖8個(gè)月。

1.4 養(yǎng)殖管理

每天至少巡塘兩次，觀察水色和魚的攝食、游動(dòng)狀態(tài)，及時(shí)處理浮頭和病魚；每天根據(jù)天氣、水色開(kāi)啟增氧機(jī)，開(kāi)機(jī)累計(jì)時(shí)間不少于7h，尤其在高溫時(shí)，7～9月開(kāi)機(jī)時(shí)間不少于11h；每隔15～20d潑灑一次10%的二氧化氯；每隔15～20d潑灑一次以濃縮光合細(xì)菌為主的微生態(tài)制劑，每667m280g。

飼料購(gòu)自安徽天邦飼料科技有限公司，粗蛋白25%～30%、粗脂肪4%～7%、碳水化合物40%、纖維素8%～10%。每天08:00、10:30、14:30和17:00時(shí)，定位、定量由自動(dòng)投餌機(jī)投喂。日投喂量為魚總體質(zhì)量的5%左右。

1.5 指標(biāo)檢測(cè)

1.5.1 水質(zhì)指標(biāo)檢測(cè)

放養(yǎng)后，每月中旬采集各塘的水樣一次，檢測(cè)溫度、pH、氨氮、亞硝氮、硝氮、活性磷、總磷、化學(xué)耗氧量（COD）和葉綠素a含量。其中氨氮采用奈氏試劑比色法、亞硝氮采用萘胺鹽酸鹽比色法、硝氮采用鋅-鎘還原法、活性磷和總磷采用磷鉬藍(lán)法、COD采用高錳酸鉀法[11]測(cè)定，葉綠素a采用多參數(shù)水質(zhì)分析儀（YSI 6600V）測(cè)定。

1.5.2 鯽總產(chǎn)量、平均體重及存活率檢測(cè)

捕獲時(shí)，每塘隨機(jī)抽取20尾鯽，測(cè)量體質(zhì)量。待全塘魚捕獲完全后，統(tǒng)計(jì)各塘的鯽總產(chǎn)量。鯽存活率計(jì)算公式為：（每塘鯽總產(chǎn)量/平均每尾鯽體質(zhì)量/每塘放養(yǎng)鯽魚種總尾數(shù)）×100%。

1.5.3 抗氧化酶活力檢測(cè)

每次測(cè)定完魚體質(zhì)量后，用含有抗凝劑的注射器從尾靜脈抽血，血液于4℃2500 r·min-1離心5min，取上清液于凍存管，液氮凍存；抽完血后，取鯽肝胰臟，分裝，液氮凍存。采集的肝胰臟化凍后剪碎，加入9倍于其重量的PBS，用Kinematica勻漿機(jī)冰浴6000r·min-1勻漿2min。勻漿液于4℃3500r· min-1離心10min，取上清液，再于4℃8000r·min-1離心10min，繼而取中層液（上層為油脂，下層為組織碎片液），連同化凍的血清用于檢測(cè)超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化物酶（POD）活力。

采用南京建成生物工程研究所試劑盒及其操作說(shuō)明書檢測(cè)酶活力。SOD活力單位定義為：每毫克組織蛋白在1mL反應(yīng)液中SOD抑制率達(dá)50%時(shí)所對(duì)應(yīng)的SOD量為1個(gè)活力單位；POD活力單位定義為：每毫克組織蛋白每分鐘催化產(chǎn)生1μg底物的酶量為1個(gè)活力單位。采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定組織蛋白質(zhì)含量[12]，以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)組織蛋白的OD595的吸光值和標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出組織蛋白的含量（mg·mL-1）。

1.6 數(shù)據(jù)分析

所得數(shù)據(jù)以3個(gè)平行組數(shù)據(jù)的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。利用單因素方差分析（One-Way ANOVA）結(jié)合Duncan多重比較分析三個(gè)養(yǎng)殖模式間的差異，P＜0.05為差異顯著。采用Origin 8.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 養(yǎng)殖期間水質(zhì)變化

整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，各模式間的溫度和DO差異不顯著（P＞0.05）。模式C大部分時(shí)間內(nèi)pH顯著高于模式A和B（P＜0.05），特別是養(yǎng)殖前期（6月和7月），甚至超過(guò)了9；6月份模式B pH顯著高于模式A，其余時(shí)間模式A和B變化趨勢(shì)相似，均隨著養(yǎng)殖周期的延長(zhǎng)緩慢上升（圖1）。三模式氨氮含量的變化趨勢(shì)相同，只是在6～8月份期，模式C顯著低于模式A和B（P＜0.05），9月份三者均達(dá)到峰值（圖1）。除9月份之外，其余時(shí)間內(nèi)模式C的亞硝氮含量顯著低于另兩者（P＜0.05）。同樣，模式A和B之間變化趨勢(shì)相似（圖1）。養(yǎng)殖初期三模式硝氮含量均較低，7月份后模式A和B開(kāi)始急劇上升，模式B的上升幅度不及模式A，而模式C則于9月份之后才急劇上升，三者于11月份達(dá)到一致水平（圖1）。

養(yǎng)殖早中期（6～8月），模式C活性磷含量顯著低于模式A和B（P＜0.05），而在10月份，模式B和C則顯著高于模式A（P＜0.05）（圖2）。除了8月份，模式C總磷含量顯著低于模式A和B之外（P＜0.05），剩余時(shí)間三者的變化趨勢(shì)相同，無(wú)顯著差異（圖2）。在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，三種模式化學(xué)耗氧量的變化趨勢(shì)相同，無(wú)顯著差異（圖2）。模式A和模式B從8月份以后葉綠素a含量開(kāi)始快速上升，模式A的上升幅度不及模式B；模式C一直保持較低水平（圖2）。

在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，硝氮、活性磷、總磷、化學(xué)耗氧量、葉綠素a含量逐漸上升。

2.2 鯽總產(chǎn)量、平均體質(zhì)量及存活率

捕獲后，模式A和B的總產(chǎn)量分別為（1.065± 0.083）t·667m-2和（1.135±0.121）t·667m-2，兩者無(wú)顯著差異（P＞0.05），均顯著高于模式C的（0.743± 0.065）t·667m-2（P＜0.05）（表2）。模式A和C鯽的平均體質(zhì)量分別為（508.5±26.5）g和（516.5±35.0）g，兩者無(wú)顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于模式B的（473.0±31.5）g（P＜0.05）；三者的存活率兩兩間存在顯著差異（P＜0.05），模式A最高（95.14±1.47）%，而模式C最低（86.28±2.16）%。

2.3 鯽抗氧化酶活力的變化

2.3.1 POD活力

血清中，模式A和B的POD活力分別為（55.60±11.78）U·mg-1prot min-1和（63.21±3.91）U· mg-1prot min-1，兩者間無(wú)顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于模式C的（41.33±6.28）U·mg-1prot min-1（P＜0.05）（圖3）；而在肝胰臟中，三種模式的POD活力基本維持在同一水平（314.83～337.87 U·mg-1prot min-1）（P＞0.05）。

2.3.2 SOD活力

模式A血清和肝胰臟中SOD的活性均顯著高于模式B和C（P＜0.05），而模式B和C則無(wú)顯著差異（P＞0.05）（圖3）。

3 討論

3.1 不同養(yǎng)殖模式下的水質(zhì)變化

圖1 在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，三種養(yǎng)殖模式下水質(zhì)中pH、氨氮、亞硝氮、硝氮的變化Fig.1Changes in pH,and levels of ammonia nitrogen,nitrite nitrogen and nitrate nitrogen in water in the three different culture modes throughout the entire rearing period

“養(yǎng)魚先養(yǎng)水”。水質(zhì)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖至關(guān)重要。近十幾來(lái)，大量陸源氮、磷物質(zhì)（農(nóng)業(yè)施肥、噴藥，生活和工業(yè)廢水）的注入致水體富營(yíng)養(yǎng)化，水質(zhì)生產(chǎn)力驟減，水質(zhì)惡化事件屢見(jiàn)不鮮[13-15]，給灌溉、供水、生態(tài)觀光等造成了諸多不利影響。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，除上述陸源污染外，自身投餌過(guò)多的殘餌污染也是水質(zhì)三氮、磷驟升，水體老化的重要原因[16]。養(yǎng)殖水體中氮、磷、pH過(guò)高往往會(huì)影響水生動(dòng)物的產(chǎn)卵、孵化、脫殼、攝食、生長(zhǎng)等，甚至大量死亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失[17-19]。

圖2 在整個(gè)養(yǎng)殖周期內(nèi)，三種養(yǎng)殖模式下水質(zhì)中活性磷、總磷、化學(xué)耗氧量、葉綠素a的變化Fig.2Changes in levels of reactive phosphorus,total phosphorus,chemical oxygen demand,and chlorophyll a in water of the three different culture modes throughout the entire rearing period

表2 三種養(yǎng)殖模式下異育銀鯽的產(chǎn)量、體質(zhì)量和存活率Tab.2The yield,body weight and survival of allogyogenetics silver crucian carp Carassius auratus gibelio in three culture modes

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：模式C的pH在大部分時(shí)間顯著高于模式A和B，但模式C的氨氮、亞硝氮、硝氮、活性磷、葉綠素a含量基本上維持在顯著低于模式A和B的水平，特別是在養(yǎng)殖中期（7、8月份）。造成這一結(jié)果的原因可能是：高pH嚴(yán)重影響魚類和餌料生物的存活和生長(zhǎng)，模式C生物量減少，氨氮、亞氮含量等水質(zhì)指標(biāo)偏低。但也有研究認(rèn)為，模式C的水質(zhì)指標(biāo)偏低與混養(yǎng)草魚有一定的關(guān)系。草魚的糞便較鯽和鳊含更多的益生菌（如枯草芽孢桿菌等），具備更好的分解殘餌和有機(jī)碎屑，降低了亞硝氮和氨氮的凈水效果[20]。也有部分養(yǎng)殖戶反映，用養(yǎng)過(guò)草魚的水質(zhì)養(yǎng)凡納濱對(duì)蝦的效果明顯好于常規(guī)水質(zhì)，這可能與養(yǎng)過(guò)草魚的水質(zhì)中含有益生菌有關(guān)。

圖3 三種不同養(yǎng)殖模式下鯽肝胰臟和血清中的POD和SOD酶活的變化Fig.3Changes in POD and SOD activities in serum and hepatopancreas of allogyogenetics silver crucian carp Carassius auratus gibelio under three culture modes

3.2 不同養(yǎng)殖模式下鯽存活、生長(zhǎng)及免疫相關(guān)酶活變化

本試驗(yàn)中，模式A（508.5±26.5）g和模式C（516.5±35.0）g鯽的平均體質(zhì)量分別顯著高于模式B（473.0±31.5）g，這主要是因?yàn)槟Ｊ紹中的鳊與鯽產(chǎn)生了食物和空間的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。鰱鳙為上層魚類，主要攝食浮游植物和浮游動(dòng)物；草魚為中上層魚類，主要攝食水草和高等水生植物碎片，也喜攝食配合飼料；而鯽和鳊同屬底層魚類，以攝食配合飼料、昆蟲幼蟲、植物碎片、雜物碎屑等為主[21]。本實(shí)驗(yàn)的另一結(jié)果即模式B下的鳊平均體質(zhì)量（682.5± 36.7）g（待發(fā)表）很好地驗(yàn)證了鯽和鳊的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。盡管草魚和鯽也存在食物競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，但鑒于草魚數(shù)量不及鳊空間位差異的關(guān)系，模式C的鯽平均體質(zhì)量沒(méi)有明顯減輕。模式A存活率（95.14%）最高，模式B（90.54%）次之，模式C（86.28%）最低，主要原因可能是模式C中養(yǎng)殖前期的高pH（6月份pH 9.16，7月份pH 9.41）使部分鯽受影響。

三種模式下鯽免疫體質(zhì)差異所致的應(yīng)激病害死亡也可能是存活率差異的原因。魚類生活在水中，易受水環(huán)境因子驟變而引發(fā)的多種生理應(yīng)激反應(yīng)[22]，并常伴隨著活性氧ROS（reactive oxygen species）的瞬間過(guò)量產(chǎn)生[23]。過(guò)量的ROS如超氧自由基（·O2-）、過(guò)氧化氫（H2O2）、羥自由基（·OH）、單線態(tài)氧分子（1O2）等除了維持自身的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)以及氧化殺傷入侵外，也會(huì)損害機(jī)體自身，如類脂中的不飽和脂肪酸發(fā)生過(guò)氧化反應(yīng)破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，降解DNA等[24]。而抗氧化酶系統(tǒng)（超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶（GPX）等）在清除過(guò)量ROS，緩解自身?yè)p害中發(fā)揮重要的作用[25]。因此，抗氧化酶系統(tǒng)是水生動(dòng)物應(yīng)對(duì)水環(huán)境因子脅迫時(shí)的重要免疫預(yù)警系統(tǒng)，其酶活力水平往往代表著水生動(dòng)物抵御外界環(huán)境刺激和病原侵襲的能力[26-29]。本文通過(guò)檢測(cè)血液和肝胰臟中的POD和SOD酶活力變化發(fā)現(xiàn)：模式A血清和肝臟中的SOD均要顯著高于模式B和C；血清中的POD亦保持很高的水平，與模式B無(wú)顯著差異，但要顯著高于模式C，暗示模式A的鯽抗逆水平要高于模式B和C，更易抵御環(huán)境刺激和病原侵襲和具更佳的養(yǎng)殖效果。

致謝：非常感謝東海水產(chǎn)研究所已畢業(yè)的研究生劉濟(jì)源、郭雯斐、韓貽龍、王卓在水樣采集、分析及酶活檢測(cè)方面給予的幫助。

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