封闭循环水系统中养殖密度对黄姑鱼代谢和血清免疫的影响
王兴春
摘 要：在封闭循环水养殖系统中，选取平均体质量（416.1±0.73）g的黄姑鱼（Nibea albiflora），设置3个养殖密度组，分别为低密度组D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度组D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度组D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），研究养殖密度对黄姑鱼代谢和血清免疫的影响。结果表明：各养殖密度组黄姑鱼成活率、特定生长率（SGR）和饲料系数（FCR）分别差异不显著（P>0.05），其中D1组的成活率、特定生长率和饲料系数略优于D2、D3组;谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）和乳酸脱氢酶（LDH）活性在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随着养殖密度增加而略有增大;溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）和补体C3等血清免疫指标稍有变化，但均没有显著性差异（P>0.05），D2、D3较高养殖密度组的补体C4与D1低密度组差异显著（P<0.05）。本研究表明，试验设置的养殖密度不会引起黄姑鱼血清代谢酶和免疫指标显著差异，不会出现密度胁迫。
关键词：黄姑鱼（Nibea albiflora）;循环水系统;养殖密度;代谢;免疫
循环水养殖具有养殖设施设备先进、养殖技术精细化、养殖产量高、产品安全、环境友好等特点，受到广泛关注，被公认为是现代养殖产业的主要发展方向[1-3]。目前，我国海水鱼类循环水养殖主要品种有大菱鲆、半滑舌鳎、石斑鱼、鲑鱼和河鲀等名贵海水鱼[3]。由于循环水养殖系统建设投资和生产运行成本均较高，因此，除了选择经济价值较高的养殖品种外，追求高密度养殖以降低单位养殖成本则成为了主选方向。然而，高密度养殖可能带来水体酸碱度、溶解氧、氨氮及亚硝酸盐等水质环境变化[4]，继而影响鱼类的生长性能及代谢、免疫功能。国内学者相继开展了循环水中大菱鲆、青石斑鱼、高体革鯻、斜带石斑鱼、花鳗鲡和红鳍东方鲀等鱼类养殖密度对其生长、代谢和免疫功能等影响研究，确定适宜的养殖密度才能获得较好的鱼类生长性能[5-10]。
黄姑鱼（Nibea albiflora）是我国沿海重要的经济鱼类和良好的养殖品种[11-12]，主要养殖模式为海上网箱养殖，目前只见到一份循环水养殖黄姑鱼的实验报道[13]。一些学者相继开展了温度、盐度等环境胁迫和养殖密度胁迫对黄姑鱼生长、代谢、血清免疫、抗氧化性能及肠道菌群等方面影响研究[11-12，14-18]，对于循环水养殖模式下，不同养殖密度对黄姑鱼生长、代谢和血清免疫方面的研究未见报道。为此，开展在封闭循环水养殖系统中养殖密度对黄姑鱼代谢和血清免疫影响的研究，旨在为黄姑鱼循环水高密度养殖提供参考。
1 材料与方法
1.1 封闭循环水系统与水质指标
试验在福建省闽东水产研究所已运行两年多的封閉循环水实验系统中进行。系统由18个直径为1.5 m、深度1.3 m的圆形养殖池、固液自动分离器、臭氧—蛋白质分离器、生物滤池、紫外线消毒及热泵系统等组成。试验期间，养殖水位维持1.0 m，有效容积1.76 m3，日换水量不超过10%，系统循环率约12 次/d，通过热泵系统控制水温。各项水质指标保持在适宜的生长范围之内：水温23±0.5 ℃，pH值7.7～8.0，盐度22.7‰～24.3‰，溶解氧6.9～7.1 mg/L，氨氮0.086～0.104 mg/L，亚硝酸盐氮0.020～0.023 mg/L，硝酸盐氮13.53～14.01 mg/L，活性磷酸盐0.174～0.193 mg/L。
1.2 试验设计
根据王孝杉等[13]黄姑鱼循环水养殖试验结果，其养殖终末体质量密度约14.8 kg/m3。参照此试验结果，本试验设计3个不同养殖密度组，将试验鱼（平均体长（27.5±1.12）cm、平均体质量（416.1±0.73）g）养殖初始密度设置为低密度组D1（12.0 kg/m3±0.03 kg/m3）、中密度组D2（15.0 kg/m3±0.02 kg/m3）和高密度组D3（18.0 kg/m3±0.03 kg/m3），每个密度设一个平行组。
试验结束时，计算黄姑鱼成活率、特定生长率（SGR）和饲料系数（FCR），测定黄姑鱼谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、乳酸脱氢酶（LDH）等血清代谢酶含量及溶菌酶（LZM）、免疫球蛋白M（Ig M）、补体C3与C4等非特异性免疫指标含量。
1.3 日常管理
试验于2020年12月25日—2021年3月18日进行，为期84 d。试验期间全程充气，每天早晨过量投喂大黄鱼配合饲料一次，待鱼不再摄食后，将剩余的少量配合饲料捞出，换水，循环水系统换水量约10%。每天记录水温、盐度、摄食量、死亡量及鱼体活动状况，定期测定溶解氧、酸碱度、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、活性磷酸盐等水质指标。
1.4 样品采集与指标测定
1.4.1 生长性能参数计算 试验结束时，测量黄姑鱼体长、体质量，计算黄姑鱼成活率、特定生长率和饲料系数，其中：
特定生长率SGR（%·d-1）=（lnWt-lnW0）/t×100;
饲料系数FCR=C/（Wt-W0）。
式中：W0为初始体质量，g;Wt为终末体质量，g;t为试验天数，d;C为总摄食量，g。1.4.2 血清采集与检测 将各养殖池内试验鱼麻醉，随机抽取3尾黄姑鱼，测量体长与体质量，用2 mL针筒尾端采血，离心取血清。使用上海酶联生物科技有限公司生产的ELISA检测试剂盒，对采集的血清样品采用酶联免疫分析方法检测抗体浓度，具体检测方法参照说明书。
1.5 数据统计与分析
试验数据采用平均值±标准差表示，用统计软件SPSS进行分析处理，运用单因素方差进行显著性检验，显著性水平P<0.05为差异显著。
2 结果与分析
2.1 不同密度对黄姑鱼生长性能的影响
试验组黄姑鱼初始平均体质量（417.8±0.51）g，终末平均体质量（523.3±0.78）g。从表1可知，各密度组黄姑鱼成活率、特定生长率和饲料系数分别差异不显著（P>0.05），但D1组略优于D2、D3组。
2.2 不同密度对黄姑鱼血清代谢酶活性的影响
各养殖密度组黄姑鱼血清谷草转氨酶（AST）含量见图1。谷草转氨酶活性在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随着养殖密度增加而略有增大，其中，D2组谷草转氨酶活性最高，D1组最低且与D3组差别不大。
各养殖密度组黄姑鱼血清乳酸脱氢酶（LDH）含量见图2。乳酸脱氢酶活性在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），各养殖密度组的含量变化趋势与谷草转氨酶含量变化趋势相似，D2组乳酸脱氢酶活性最高，D1组最低。
各养殖密度组黄姑鱼血清谷丙转氨酶（ALT）含量见图3。谷丙转氨酶活性在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随着养殖密度增加而有逐渐增大的趋势，D3组谷丙转氨酶活性最高，D1组最低。
2.3 不同密度对黄姑鱼血清免疫指标的影响
各养殖密度组黄姑鱼血清溶菌酶（LZM）含量见图4。溶菌酶含量在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随着养殖密度增加而有逐渐减小的趋势，D1组谷溶菌酶含量最高，D3组最低。
各养殖密度组黄姑鱼血清免疫球蛋白M（IgM）含量见图5。免疫球蛋白M含量在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随养殖密度不同而略有变化，其中，D2组免疫球蛋白M含量最高，D1组最低。
各养殖密度组黄姑鱼血清补体C3含量见图6。补体C3含量在各养殖密度组之间差异不显著（P>0.05），但随养殖密度不同而略有变化，D2组补体C3含量最高、略高于D2组，D1组最低。
各养殖密度组黄姑鱼血清补体C4含量见图7。补体C4含量随着养殖密度增大而增加，D3组含量最大，但与D2组差异不显著（P>0.05），D1组含量最低，与其他两组差异显著（P<0.05）。
3 讨论
不同的养殖模式和养殖密度对黄姑鱼的生长性能有较大的影响，在开放式和室内流水式养殖模式下[11，19-20]，一方面由于水交换频繁，养殖环境中的水质状况相对较好，水环境胁迫影响较小;另一方面所投放的黄姑鱼苗种密度都相对较小（1.0～9.2 kg/m3），基本不会造成养殖密度胁迫，因此，养殖黄姑鱼的生长性能表现相对较好。而在循环水养殖模式下，由于追求养殖效益，黄姑鱼养殖密度比上述两种模式往往高出很多，其特定生长率和饲料系数等会受到一定影响，低于上述两种模式养殖效果，如王孝杉等[13]开展的循环水养殖黄姑鱼的特定生长率为0.31%;饲料系数为1.21。本试验结果显示，在封闭循环水系统中养殖，各密度组黄姑鱼的特定生长率、饲料系数均不如开放式和室内流水式的养殖效果，但与王孝杉等[13]报告的循环水养殖黄姑鱼实验相比，在养殖密度相当的情况下，本试验中黄姑鱼特定生长率略低;饲料系数稍高，这可能与试验鱼规格不同;所使用的配合饲料营养成分含量差异等因素有关。
鱼类受到环境和养殖密度等胁迫会引起生理反应，血清代谢酶和非特异性免疫指标会发生相应变化。谷草转氨酶、谷丙转氨酶和乳酸脱氢酶是鱼类重要的生理代谢酶，参与氨基酸、乳酸代谢过程;血清溶菌酶和免疫球蛋白是研究鱼类受胁迫后免疫反应的重要指标[13]，补体是机体重要的生理性防卫系统[11]。本试验中各养殖密度组的谷草转氨酶、谷丙转氨酶和乳酸脱氢酶等血清代谢酶含量及溶菌酶、免疫球蛋白M和补体C3等血清免疫指标稍有变化，但均差异不显著（P>0.05），表明试验设置的养殖密度对上述指标没有较大影响。较高养殖密度组（D2和D3组）的补体C4与低密度组（D1）差异显著（P<0.05），虽然高密度养殖对补体C4产生了一定影响，但对黄姑鱼生长没有造成较大影响。与薛宝贵等[11]流水式养殖黄姑鱼研究结果相比，本试验中试验鱼的谷草转氨酶、谷丙转氨酶和溶菌酶含量较高，而补体C3、C4含量则较低，这可能与养殖模式、养殖密度和试验鱼规格差异有关;溶菌酶、免疫球蛋白M含量比王孝杉等[13]循环水养殖黄姑鱼研究结果稍高，可能与试验鱼规格和养殖密度差异有关。
在集约化养殖生产过程中，密度胁迫对鱼类养殖影响主要是通过高密度引起的养殖水体酸碱度、氨氮及亚硝酸盐等因子变化起作用的[7，21]，高密度会造成种群内的“社群胁迫”作用加剧，长期的慢性应激反应使鱼类的生理状况发生变化[7]。本试验的循环水系统稳定，为黄姑鱼养殖提供了适宜的水质环境，减少了环境胁迫，同时，试验设置的各养殖密度不会引起血清代谢酶和免疫指标差异显著，没有出现胁迫效应。
4 结论
过高的养殖密度会造成鱼类胁迫，引起生理反應，影响养殖效果。在循环水养殖黄姑鱼中，选择适宜的养殖密度，既可以增加养殖效益，又可以避免造成密度胁迫，本试验研究结果可以为循环水高密度养殖黄姑鱼提供一些参考，但更高密度的循环水养殖效果研究还有待进一步开展。
致谢：福建省闽东水产研究所张杰工程师在黄姑鱼血清相关指标测定中提供了帮助，在此表示感谢。
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Effects of stocking density on metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in closed recirculating aquaculture system
WANG Xingchun
（Mindong Fisheries Research Institute of Fujian Province，Ningde 352100，China）
Abstract：To understand how stocking density affects the metabolism and serum immunity of yellow drum （Nibea albiflora） in a closed recirculating aquaculture system （CRAS）， yellow drum with the average body weight? （416.1 ± 0.73）g were selected and stocked in three different stocking densities as 12.0±0.03 （D1）， 15.0±0.02 （D2） and 18.0±0.03 kg/m3（D3）. The results showed that there were no significant differences （P>0.05） in survival rate， specific growth rate （SGR） and feed coversion ratio （FCR） among the groups.The survival rate， specific growth rate and feed coversion ratio of group D1 were slightly better than those of group D2 and D3; The activities of aspartate transaminase （AST）， alanine transaminase （ALT） and lactate dehydrogenase （LDH） had no significant difference among groups （P>0.05），but increased slightly with the increase of stocking density.The serum immunity indexes， including lysozyme （LZM） ， immunoglobulin M （IgM） and complement C3? of the three groups showed a little change （P>0.05） ， but complement C4 in high density groups D2 and D3 was significantly different from low density group D1 （P<0.05）.In conclusion，stocking density showed little effects in serum metabolic enzymes and immune indexes of yellow drum，in other words，there was no density stress occurred with stocking density increased in the experiment.
Key words：yellow drum （Nibea albiflora）;recirculating aquaculture system;stocking density;metabolism;immunity
（收稿日期：2021-04-20）
