运输对水生动物生理生化的影响及活体运输方法的研究进展
米少辉 尹欣茹 李军涛 张泽龙 冼健安 王冬梅
摘要:综述了运输对水生动物生理生化指标的影响及其相关指标的变化规律,同时对几种水生动物的活体运输方法进行了总结。
关键词:水生动物;生理生化指标变化;活体运输
水产品是人们摄取动物性蛋白质的一个重要组成部分,随着经济的迅速发展,人们对质量的要求也越来越高,对于水产品而言,重要的品质之一也就是鲜活度。所以说,想方设法减少运输过程中对水产品造成的损害,保证水产品的品质是一个非常重要的问题[1]。
另一方面,大多数人们都认为新鲜的水产品的营养价值更高、口感更好,新鲜水产品的营销被认为是一个增值的过程,因为活的水产品会以更低的加工成本获得更高的价格[2]。而在水产养殖中,鱼虾类应激死亡问题是活体运输中的一大难题,所以减少鱼虾类的运输中应激死亡在食用和销售方面都具有重要的意义[3]。
1运输对水生动物生理生化的影响
1.1运输对鱼类生理生化的影响
鱼类在运输过程中,会遭受各种胁迫(饥饿胁迫、氨氮胁迫、pH胁迫、震动胁迫、温度胁迫、拥挤胁迫等),以至于产生应激反应,引起生理生化指标的变化。总结因运输造成的生理生化指标的变化,意在寻找合适的运输方式,能达到预期的运输成活率以及运输后养殖的成活率。
田兴[4]在运输对黄颡鱼和斑点叉尾鮰生理生化指标的研究中表明,在经过运输后鱼血清中的SOD、GSH-Px、T-AOC均会显著升高,肌肉中的矿物元素也会发生一定的变化,但是在运输后经过一段时间的喂养,其生理生化指标还会回到正常水平。
曹杰等[5]对大菱鲆模拟运输中发现,运输过程中,随着时间的增加,运输水体中氨氮的含量会增加,溶解氧的含量会慢慢降低,机体中能量会被消耗,肌肉中乳酸含量增加,糖原含量降低。血液中的LDH、AST、GLU、UREA等均会发生显著变化,进一步表明了机体内部在运输中也会受到一定的损伤,尤其是肝脏和肾功能。在结果中还发现了长距离运输时,40mg/L的MS-222对于大菱鲆的成活率有很大的提升作用。
朱挺兵等[6]对异齿裂腹鱼幼鱼进行模拟麻醉运输实验的研究中发现,不同浓度的MS-222对鱼的麻醉程度不同,鱼类代谢程度、活动程度也会有所不同,所以水质条件也会有一定差别。虽然不用麻醉剂或者低浓度麻醉异齿裂腹鱼在运输12h成活率也可能达到100%,并且体表也没有明显的损伤,但是在长时间运输高应激的条件下,机体内部会出现一定的损伤,而后在运输后养殖过程中,会陆续出现一些伤病引发死亡。在实验结果中发现,在运输异齿裂腹鱼麻醉保活运输时,MS-222的适宜浓度为40~50mg/L,运输时间为8h效果最好。
李佩等[7]在运输密度以及时间对黑尾近红鲌生理生化指标的影响研究中发现,实验采用打氧尼龙袋运输,运输时密度以及运输时间对于黑尾近红鲌仔稚鱼运输后的养殖成活率具有交互影响作用,运输4h时,低密度组成活率显著高于高密度组,且水体中的氨氮、溶氧也具有显著差异(P<0.05)。各组皮质醇含量均呈现先上升后下降的趋势,且均高于运输前指标含量,并且高密度组含量显著高于低密度组(P<0.05)。时间因素影响鱼体内的乳酸含量。糖元含量的主要影响因素则是运输密度,运输2h时,较运输前糖元含量降低,且随着时间推移2h以后,不同密度间存在差异。4~10h时则各组间无差异。经过分析,对于黑尾近红鲌的运输,密度为40g/L,时间少于10h时,较为安全。
总而言之,一方面尽可能地缩短运输时间,来减少鱼类应激反应造成的不必要损伤;另一方面通过注射一些麻醉剂、降温来降低鱼类生理生化指标的变化,减少机体对能量的消耗,從而减少因剧烈运动造成的机体损伤,进而增加成活率。
1.2运输对虾类生理生化的影响
陈梓聪[8]对斑节对虾模拟运输的实验中发现,斑节对虾幼虾超氧化物歧化酶(SOD)活性、谷胱甘肽(GSH)质量浓度、总抗氧化能力(T-AOC)在打包运输时,一直高于对照组,然后随着运输时间的增加,慢慢开始降低,最后低于对照组。其他抗氧化指标也都满足这个条件。在刚开始包装运输时由于应激反应,体内各项抗氧化指标升高发挥作用,慢慢的免疫疲劳,抗氧化指标则会慢慢降低,低于对照组。另一方面,运输密度以及运输的温度均对斑节对虾幼虾抗氧化能力有显著影响(P<0.05)。高密度组、高温组肝胰腺抗氧化指标均显著低于对照组(P<0.05),所以,选择合适的运输密度,控制好运输时间、温度,对于保证运输的成活率至关重要。
徐子涵[9]模拟南美白对虾无水运输的实验中,对无水低温胁迫导致南美白对虾(Penaeusvanamei)的免疫、抗氧化能力的变化进行了研究。首先进行无水低温胁迫模拟运输12h,测定血淋巴和肝胰腺中谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)等抗氧化物质的活性以及丙二醛(MDA)等氧化产物的变化情况,发现SOD、GSH-Px、T-AOC活性在冷击后呈上升趋势,在胁迫3~6h达到峰值。经过测定发现,无水胁迫引起了南美白对虾氧化应激以及抗氧化反应,但是并未导致机体产生不可恢复的损伤。因MDA具有组织特异性,检测MDA含量变化发现,肝脏比血液具备更强的敏感性、解毒和防御能力。另外还对无水运输胁迫过程中南美白对虾免疫相关基因表达水平进行了监测,结果发现,在胁迫初期,Fer和GRP78的基因表达水平显著升高,说明胁迫可以激活对虾免疫系统来应对环境的变化。3~9h免疫反应较为剧烈,免疫酶活峰值也先后出现。但是在9h以后,相关免疫酶以及免疫基因表达水平均出现下降趋势,但是差异并不显著。这说明无水运输的环境对对虾的免疫系统产生损害,但是依然可以恢复。12h后观察血细胞微观结构发现,并未对对虾造成永久性的损伤。在研究中还发现无水运输还会对南美白对虾糖代谢及神经内分泌系统产生影响,其影响依然是可恢复性的。
在李昊[10]对克氏原螯虾成虾和幼虾的离水运输的研究中,生理生化指标的变化遵循的规律与其他虾运输中生理生化指标变化相一致。随着离水运输时间的增加,幼虾组织中的超氧化物歧化酶SOD和谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px活性均呈现先上升后下降趋势。这说明一开始体内免疫系统被激活,发挥作用,随着时间的增加,产生免疫疲劳,则其免疫相关的酶活性开始下降。另外还发现了,通过投喂一些微生态制剂饵料能够增强免疫力,可以显著增加运输后的成活率。
2水生动物活体运输的方法
2.1有水运输
2.1.1尼龙袋或聚乙烯塑料袋充氧运输该方法通常来说,鱼、水、氧气的适宜比例为1∶1∶4,主要适用于长时间运输鱼苗、虾苗以及短时间运输成鱼。也是日常生活中比较长见的一种运输方式[11]。此种方法在外面加上泡沫箱也可以用于小型观赏鱼以及名贵鱼类的长途运输。但是运输密度不能太大,因为水体不流通,很容易会因为运输动物的生命活动造成水质变坏引起死亡。
2.1.2水车充氧运输此水车是由卡车或者厢式货车改装而成,用塑料或者铁皮制成运输箱,配备液氧罐进行充氧运输。通常运输鱼水比为1∶1~1∶2。一般来说做好各种条件,运输2000km左右是可以的。如果气温适宜,则可选用卡车运输,但车上运输箱周围也需要泡沫隔热板,避免阳光直晒,以免造成温度变化过快,水生动物应激死亡,从而造成不必要的损失。如果在气温变化较大的季节,则可选用箱式货车改装的水车,里面需配备控温设备(空调)、增氧设备等。但是相对来说运输成本就比较高。所以适合运输一些经济价值较高的鱼类(如图1)。
2.2无水运输
无水运输通常是指不加水或者加少量水,通过保持运输环境的湿度来进行运输的一种运输方式。
一般來说,不加水的无水运输适合运输一些可以上岸活动的水生动物或者可以长时间离水的水生动物,例如克氏原螯虾(Procambarusclarkii)、螃蟹等,相比来说,采用无水运输法运输这些水生生物,可以更多、更快。
加少量水的无水运输就需要一些技术了。第一种方法是通过缓慢降温,使运输动物“休眠”,然后进行无水包装后,在特定温度下进行运输,到达目的地后再进行梯度升温,将运输动物“唤醒”,达到运输的目的[12]。第二种方法是通过麻醉来达到抑制动物机体中枢神经,抑制对外界刺激的反射和自身活动能力,从而降低代谢、呼吸,减少应激反应。该种方法可以增加成活率,增加运输密度,但是缺点就是有时间限制,运输动物不能长时间处于麻醉状态,具体还要以运输生物的种类来确定运输时间。目前,应用在鱼类的麻醉剂有近30种,其中运输中常见的有烷基磺酸盐同位氨基苯甲酸乙酯(MS-222)、CO2、丁香酚、丁香油、异丙酚等[13]。在罗非鱼的麻醉实验中,经过分析得知,丁香油可以有效降低鱼体应激反应[14]。高仁法等[15]的实验也表明MS-222在降低运输应激方面对鹦鹉鱼有很好的效果。
3水生动物活体运输存在的问题及建议
如何提高水生动物活体运输效率,保证运输成活率是需要解决的问题。
首先需要了解水生动物在运输过程中生理生化指标的变化,研究其应激方面的问题,尽可能减少运输方面的应激,如水质变化、拥挤应激、碰撞损伤等等。
其次传统有水运输虽然能够满足部分人们的需求,但是对于一些科研研究、物种引进以及追求更高生活质量的人们等来说,运输技术革新、运输现代化、规范化是发展的方向。可通过运输保活设备的研发、动态监控设备的配备,来解决运输途中易发病、存活率低的问题,保障水生动物更好的鲜活度和成活率。
运输过程中的注意事项、操作流程等设备操作技术规范、活体运输行业规范尚有待制定。
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[5]曹杰,谢晶.MS-222在大菱鲆模拟保活运输中的作用效果[J/OL].食品科学:1-11[2021-04-14].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20210308.1615.018.html.
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(收稿日期:2021-06-10)