体重对青海湖裸鲤排氨率和排氨量的影响

    程子骞 张佳月

    

    摘?要：为了解体重对青海湖裸鯉（Gymnocypris przewalskii）排氨率和排氨量的影响，在21 ℃左右的水温下，结合对青海湖裸鲤耗氧率和呼吸频率的测定，采用酚盐分光光度法测定并研究了不同体重下青海湖裸鲤的排氨量、排氨率。结果表明：不同体重的青海湖裸鲤在基础呼吸代谢过程中其排氨量方面有极显著的差异（P<0.01）。青海湖裸鲤的排氨量随着体重的增加而增加，呈幂指数关系。不同体重的青海湖裸鲤的排氨率等也有显著差异（P<0.01），随着体重的增加排氨率相对降低。

    关键词：青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）;排氨率;排氨量;体重

    青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）属鲤形目（Cypriniformes），鲤科（Gyprinidase），裂腹鱼亚科（Schizothoracinae），裸鲤属（Gymnocypris），俗称狗鱼、湟鱼、花鱼、无鳞鱼、藏龙鱼等，是中国青海湖的特有鱼种[1-2]。近几年在青海湖裸鲤的资源保护、人工繁殖、养殖技术和饲料开发上取得了很多成果。但关于它如何适应高原低温、缺氧的盐水环境，其呼吸代谢有何特殊的适应性机制，目前还未见研究报道。开展青海湖裸鲤呼吸代谢方面的研究，不仅对青海湖裸鲤野生资源的保护开发具有重要的生物学和生态学意义，还对提高其养殖、运输等生产管理技术，促进鱼的生长，增加经济效益等有重要的指导意义。

    排氨率是指鱼每单位重量每小时排泄氨氮的量，排氨量是指每条鱼每小时排泄氨氮的量。测量鱼类的排氨率是研究其生理代谢的重要指标之一。氨氮占总排泄的70%～90%，其余的大部分是以尿素的形式排出[3-5]。鱼类代谢和排泄的研究非常必要，氮代谢是鱼类代谢的重要环节，作为代谢的最终产物，氮排泄的变化可以反映体内蛋白质的转换利用状况，这些研究对于蛋白质代谢、自身机体组织有效性都具有重要意义，是鱼类能量学研究中很重要的部分。在水产生产实践上，氨氮排泄研究对控制合理的养殖密度、调控水质、合理投喂、减少蛋白质浪费、控制养殖成本及生态成本等方面具有重要的指导作用[6-10]。

    1?材料与方法

    1.1?实验用鱼

    青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）采购于河北省青海湖裸鲤良种场—石家庄市井陉县鱼泉冷水鱼开发公司。购入的鱼种经筛选后挑出灵活健康、体重接近、规格一致的作为实验用鱼。根据鱼体重和体长的不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种规格，见表1。

    1.2?实验装置

    实验装置是仿照王艺磊[11]的封闭流水式呼吸测定装置稍加改造而成。三个储水缸，与一个呼吸室相连。自来水连续从注水口注入，在三个储水缸内24 h连续曝气充氧，并进行温度调节。1号水桶上侧有水位调节排水口，以保持水桶内水位恒定。3号桶内的水溶氧维持在8～12 mg/L。呼吸室容积为19 cm×31 cm×34 cm，由封闭完好的有机玻璃制成，设有入水口和出水口各一，并用止水调节阀控制水流流速。

    1.3?药品和仪器

    所有试剂配制均按国家标准GB/T 7489-1987和GB/T 5750.5-2006配制。氨氮标准液用国家标准物质GBW（E）080220 NH+4-N 100 μg/ml。仪器及器材为TU—8010分光光度计及标准玻璃器材等。

    1.4?实验设计与方法

    体重实验于同一温度（21±0.5） ℃下进行。根据体重和体长不同设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等四个实验水平，每水平设三个平行组，见表1。随机选取不同规格和数量的鱼，将鱼置于封闭的控温呼吸室中，研究它们的排氨量、排氨率。

    连续24 h测定，每隔2 h测定一次，即第一天8：00、10：00、12：00、14：00、16：00、18：00、20：00、22：00，第二天0：00、2：00、4：00、6：00时进行测定。收集入水口、出水口的水样，每种水样重复收集两次，及时放到-20 ℃冰箱内冷冻保存，在48 h内测定入水口、出水口的氨氮含量。实验过程中保持安静，光源采用自然光源，夜间操作采用暗灯照明。

    1.5?计算方法

    排氨率和排氨量的测定方法为酚盐分光光度法，GB/T 5750.5-2006。分别测定入水口和出水口的氨氮量。排氨率和排氨量的计算公式如下：

    式中：NE为排氨率，μg/kg·h;D为入水口含氨量，μg/L;DO为出水口含氨量，μg/L;V为流速，L/h;W为鱼总体重，kg;NF为排氨量，μg/尾·h;L为鱼尾数，尾。

    1.6?数据处理

    实验所得数据以STATISTICA10.0软件作统计分析进行单因素方差（ One-way ANOVA）分析，组间差异采用Duncans多重比较，显著水平为0.05，极显著水平为0.01。作图用Origin70软件作图。所得数据用平均值±标准误（Mean±S.E.）表示。

    2?结果

    在水温21 ℃条件下，测得不同体重的青海湖裸鲤的排氨量、排氨率等彼此间有极显著差异（P<0.01），见图1、图2。从规格Ⅰ到规格Ⅳ，鱼体重越大其个体排氨量越大，并呈幂函数相关，见图1，相关关系符合M=aWb模式，排氨量（y）与体重（W）的关系为y=0.010 6 W0.824 6（R2=0.951 9）。从规格Ⅰ到规格Ⅳ，排氨率随鱼体重增加而降低，见图2，排氨率（y）与体重（W）的关系为y=6.393 5 e（-0.002 8 W）（R2=0.949 7）。

    3?讨论

    除温度的影响之外，鱼自身体重大小也是影响其排氨率、排氨量的主要因素之一。大量研究表明，鱼类随着体重的增加，排氨量也会相应增加，而排氨率则是下降，如俄罗斯鲟（Acipenser gueldenstaedti Brandt）、厚颌鲂（Megalobrama pellegrini）、圆口铜鱼（Coreius guichcnoti）、虹鳟（Oncorhynchus mykiss）等[12-14]。本实验结果显示，随着青海湖裸鲤的体重从29.27±0.18 g增加到194.23±2.34 g时，排氨量逐渐升高，而排氨率则逐渐降低，与诸多研究结果一致。有学者认为，鱼体中直接维持生命的组织如肾脏、脑、鳃、肠、生殖腺等组织的耗氧率较高，而脂肪、骨骼、骨骼肌等这些非直接维持生命的组织耗氧率较低。在鱼类生长过程中，幼鱼第一类组织（直接维持生命的组织）占的比例高，而第二类组织（非直接维持生命的组织）占的比例低;随着鱼的生长，第二类组织生长较快，所占的比例逐渐增大，故而鱼类排氨率与鱼体规格呈反比[15]。

    許多研究结果已经证实排氨量与体重之间呈幂函数相关，方程为M=aWb，式中W为体重，a、b均为常数，b称为体重指数。一般b的大小反映排氨率对体重变化的敏感程度[16-17]。对鱼类来讲，其体重指数b为0.67～1.00范围内，大多数的鱼类b值都在0.80左右[18]。Winberg更加细化地研究b值，发现鲤科鱼类b=0.80，鲑亚目鱼类b=0.76。海水鱼和淡水鱼也有不同，海水鱼类b=079，淡水鱼类b=0.81[19]。油鲱（Brevoortia tyrannus）在10～25 ℃时，b值为072～0.82之间[20];条石鲷幼鱼（Oplegnathus fasciatus）在水温20 ℃时b=0.63左右[21];尖吻鲈（Lates calcarifer）在水温20 ℃时其b=071[22]。本实验得出结论为，在温度为21 ℃时，青海湖裸鲤排氨量的体重系数为b=0.824 6。这与大多数的结论相似，并且同鲤科鱼类b=0811的体重系数相吻合[23]。

    4?结论

    选择不同体重规格的青海湖裸鲤，在21 ℃左右的水温下，测量分析了它们的排氨率、排氨量，研究了体重对青海湖裸鲤排氨率和排氨量的影响，得出以下结论：

    不同体重的青海湖裸鲤在排氨量方面有极显著的差异（P<0.01）。青海湖裸鲤的排氨量随着体重的增加而增加，呈幂指数关系。不同体重的青海湖裸鲤的排氨率也有显著差异（P<001），随着体重的增加排氨率相对降低。

    建议在养殖生产中，不仅应注意水体中总的载鱼量，还应关注不同规格鱼的代谢特点，一是根据鱼体体重的不同，及时分池，控制水中氨氮量的变化;二是根据苗种规格的不同，有针对性地加强充氧或换水工作，确保其正常的生长。

    参考文献：

    [1] 陈毅峰，曹文宣，乐佩琦，等.中国动物志硬骨鱼纲、鲤形目：下卷[D].北京：科学出版社，2000，273-390.

    [2] 刘军.青海湖裸鲤生活史类型的研究[J].四川动物，2005，24（4）：455-458.

    [3] RANDALL D，TSUI T.Ammonia toxicity in fish[J].Marine Pollution Bulletin ，2002，45，17-23.

    [4] DOSDAT A，SERVAIS F，METAILLER R，et al.Comparison of nitrogenous losses in five teleost fish species[J].Aquaculture，1996，141：107-127.

    [5] MERINO G E，PIEDRAHITA R H，CONKLIN D E.Ammonia and urea excretion rates of California halibut（Paralichthys californicus，Ayres） under farm-like conditions[J].Aquaculture，2007，271：227–243.

    [6] ELLIOTT J M.Energy losses in the waste products of brown trout （Salmo trutta L.） [J].Anin Ecol，1976，45：561-580.

    [7] PAULSON L J.Models of ammonia excretion for brook trout（Salvelinus fontinalis）and rainbow trout（Salmon gairdneri）[J].Can J Fish Aquat Sci，1980，37：1421-1425.

    [8] CUI Y，WOOTTON R J.Bioenergetics of growth of a cyprinid，Phoxinus phoxinus：the effect of ration，temperature and body size on food consumption，faecal production and nitrogenous excretion[J].Fish Biol，1988，33：107-120.

    [9] JOBLING M.Fish bioenergetics[M].Edmundsbury Press，in Great Britain，1994：118

    [10] WEBB K A，GATLIN D M. Effects of dietary protein level and form on production characteristics and ammonia excretion of red drum Sciaenops ocellatus[J]. Aquaculture 225.1-4 （2003）： 17–26.

    [11] 王藝磊，张子平，张殷鹏，等.真鲷耗氧率的初步研究[J].集美大学学报，2002，7（3）：193-197.

    [12] 牟振波，徐革锋，黄金善，等.金鳟和道氏虹鳟耗氧率和窒息点的比较研究[J].东北农业大学学报，2005，36（3）：345-349.

    [13] 孙宝柱，黄浩，曹文宣，等.厚颌鲂和圆口铜鱼耗氧率与窒息点的测定[J].水生生物学报，2010，34（1）：88–93.

    [14] 刘立志，赵文，石振广.体重和时间节律对俄罗斯鲟幼鱼耗氧率和窒息点的影响[J].生物学杂志，2013，30（3）：51-54.

    [15] 李加儿，曹守花，区又君，等.温度、盐度和pH对鲻幼鱼耗氧率、排氨率以及窒息点的影响[J].中国水产科学，2014，21（5）：954-962.

    [16] HERRMANN J P ，ENDEL S E C.Effect of body size on the standard metabolism of horse mackerel[J].Fish Biol，2000，57（3）：746-760.

    [17] 闫茂仓，单乐州，邵鑫斌，等.温度及体重对鮸鱼幼鱼耗氧率和排氨率的影响[J].热带海洋学报，2007，26（1）：44-49.

    [18] GROTTUM J A ，TRYGVE S.A model for oxygen consumption of Atlantic salmon （Salmo salar） based on measurements of individual fish in a tunnel repirometer[J].Aquaculture Engineering，1997，17（4）：241-251.

    [19] WINBERG G.Rate of metabolism and food requirements of fishes[J].Fish.Res.Bd.Can.Trans.Ser ，1956，194：12-20.

    [20] HETTLER E F.Influence of temperature and salinity on routine metabolic rate and growth of young Atlantic menhaden[J].Fish.Biol.，1976，8：55-65.

    [21] 闫茂仓，单乐州，谢起浪，等.温度、盐度及体重对条石鲷幼鱼耗氧率和排氨率的影响[J].海洋科学进展，2008，26（4）：486-496.

    [22] 李加儿.尖稳鲈幼鱼耗氧率初步研究[J].1991，13（3）：424-430.

    [23] YAMAMOTO K ，TAKAO S .Relationship between oxygen consumption and body weight in 36 marine teleost fish under resting and no romoxic conditions[J].Suisan Zoshoku，1990 ，38（1）：41-45.

    Abstract：In order to understand the ammonia excretion of Gymnocypris przewalskii with different body weight， combined with the measurement of oxygen consumption rate and respiration rate， we measured and studied the ammonia excretion amounts and ammonia excretion rates of Gymnocypris przewalskii by phenol salt spectrophotometry at the water temperature of about 21℃. The results showed that there were significant differences （P<0.01） in the ammonia excretion amounts of Gymnocypris przewalskii with different body weight under the basic respiration and metabolism. Ammonia excretion amount of the fish increased with the increasing of the body weight， which showed power exponential relationship.Ammonia excretion rates of the fish with different body weight were also significantly different（P<0.01）， with the increase of body weight， the ammonia excretion rate decreased.

    Key words：Gymnocypris przewalskii;ammonia excretion rate;ammonia excretion;body weight