不同养殖密度对花鲈生长性能、消化酶活性、非特异性免疫及抗应激能力的影响
doi: 10.19663/j.issn2095-9869.20240827001
王成强 , 相智巍 , 李宝山 , 王晓艳 , 郝甜甜 , 宋志东 , 孙永智 , 李培玉 , 李璐 , 黄炳山 , 曹体宏
山东省海洋资源与环境研究院 山东省海水渔用饲料工程技术研究中心 水生动物营养与饲料研发创新示范平台 山东省海洋生态修复重点实验室 烟台市海珍品质量安全控制与精深加工重点实验室 山东 烟台 264006
基金项目: 山东省重点研发计划(2021SFGC0701)和海洋生物资源的开发与利用项目(220-0110-JBN-54EY)共同资助
Effects of Different Stocking Density on the Growth Performance, Digestive Enzyme Activities, Non-Specific Immunity and Anti-Stress Ability of Lateolabrax japonicus
WANG Chengqiang , XIANG Zhiwei , LI Baoshan , WANG Xiaoyan , HAO Tiantian , SONG Zhidong , SUN Yongzhi , LI Peiyu , LI Lu , HUANG Bingshan , CAO Tihong
Shandong Marine Resource and Environment Research Institute, Shandong Marine Fishery Feed Engineering Technology Research Center, Aquatic Animal Nutrition and Feed Research and Development Innovation Demonstration Platform, Shandong Key Laboratory of Marine Ecological Restoration, Yantai Key Laboratory of Quality and Safety Control and Deep Processing of Marine Food, Yantai 264006 , China
摘要
本研究旨在探究网箱养殖模式下,不同养殖密度对花鲈(Lateolabrax japonicus)生长性能、消化酶活性、非特异性免疫及抗应激能力的影响。以初始体重为(220.52±2.50) g 的花鲈为研究对象,设置 4 个养殖密度,分别为 20 尾/箱(4.43 kg/m3 )、30 尾/箱(6.61 kg/m3 )、40 尾/箱(8.82 kg/m3 )和 50 尾/箱(10.98 kg/m3 ),分别命名为 M20、M30、M40 和 M50,每个密度 3 个重复,随机放置于 12 个实验海水网箱(1 m×1 m×1.2 m)中,养殖周期为 70 d。结果显示,花鲈增重率(WGR)和特定生长率(SGR)在 M40 组均达到最大值(90.33%和 0.92%/d),与 M30 组无显著性差异(P>0.05),显著高于 M20 和 M50 组(P<0.05);M50 组肥满度最低(1.72),显著低于其他 3 个实验组(P<0.05),M40 组肥满度最高(1.84)。全鱼和肌肉中粗脂肪含量以 M30 组最高,显著高于 M50 组(P<0.05),肌肉粗蛋白含量在 M50 组最低(87.53%),显著低于其他各组(P<0.05)。肠道胰蛋白酶活性在 M40 组达到最高值,显著高于其他各组(P<0.05);肠道脂肪酶在 M50 组处于最低水平,显著低于其他 3 组(P>0.05)。 M40 组血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于 M20 和 M50 组(P<0.05),与 M30 组无显著性差异(P>0.05),丙二醛(MDA)含量在 M50 组最高,显著高于其他 3 组(P<0.05);血清溶菌酶(LZM)活性在 M30 和 M40 组处于较高水平,显著高于 M20 和 M50 组(P<0.05),血清乳酸脱氢酶(LDH)和碱性磷酸酶(AKP)活性与 LZM 的变化趋势相似。随着养殖密度的提高,皮质醇(COR)活性呈现先降低后升高的趋势,M40 组活性最低,显著低于其他各组(P<0.05),而 M50 组活性最高,显著高于其他各组(P<0.05),肌酸激酶(CK)和促肾上腺皮质激素(ACTH)活性与 COR 的变化趋势相似。综上所述,不同养殖密度对花鲈生长性能、消化能力、抗氧化及抗应激能力均具有明显影响,本研究条件下,放养密度为 6.61~8.82 kg/m3 时,花鲈具有较佳的生长性能、非特异性免疫及抗应激能力;养殖密度过高或过低均不利于花鲈的生长及健康。
Abstract
Studies on the stocking density of Japanese seabass (Lateolabrax japonicus) are limited. In addition, most studies have been mainly conducted in small laboratory water bodies, industrial cement ponds, and soil ponds, with few studies on seawater cages. Therefore, A 70-day feeding experiment was conducted to evaluate the effects of different stocking densities on growth performance, digestive enzyme activities, non-specific immunity, and anti-stress ability of L. japonicus [initial weight (220.52±2.50) g]. Four culture density gradients were set: 20 tail/box (M20, 4.43 kg/m3 ), 30 tail/box (M30, 6.61 kg/m3 ), 40 tail/box (M40, 8.82 kg/m3 ), and 50 tail/box (M50, 10.98 kg/m3 ). Each group had three replicates randomly placed in 12 seawater cages (1 m× 1 m× 1.2 m). The results were as follows. The weight growth rate (WGR) and specific growth rate (SGR) reached maximum values in the M40 group (90.33% and 0.92%/d), and no significant difference was observed with the M30 group (P>0.05), but both were significantly higher than the M20 and M50 groups (P<0.05). The condition factor (CF) of the M50 group was the lowest (1.72), which was significantly lower than the other three groups (P<0.05). The CF of the M40 group was the highest (1.84). The highest ether extract content in entire fish and muscle in the M30 group was significantly higher than that in the M50 group (P<0.05). The lowest ether extract content in muscle in the M50 group was 87.53%, which was significantly lower than that in other groups (P<0.05). Trypsin activities in the intestinal tract reached the highest value in the M40 group and were significantly higher than in other groups (P<0.05). Simultaneously, lipase activities had the lowest value in the M50 group and were significantly lower than that of the other groups (P<0.05). The activities of superoxide dismutase (SOD) of the M40 group were significantly higher than that of the M20 and M50 groups (P<0.05), but no significant difference was observed with that in the M30 group (P>0.05). The malondialdehyde (MDA) content in the M50 group was the highest and significantly higher than that of the other three groups (P<0.05). Meanwhile, the activities of alkaline phosphatase (AKP), lactate dehydrogenase (LDH), and lysozyme (LZM) had a similar tendency with SOD. With increased stocking density, corticosterone (COR) activity in the serum initially decreased and then increased; the activity of the M40 group was the lowest and was significantly lower than that of the other groups (P<0.05), whereas the activity of the M50 group was the highest and significantly higher than that of the other groups (P<0.05). The activities of creatine kinase (CK) and adrenocorticotropic hormone (ACTH) showed a similar tendency with COR. In conclusion, under the experimental conditions, the growth performance and non-specific immune ability of L. japonicus were optimal in the M30 and M40 groups, with a stocking density of 6.61–8.82 kg/m3 .
养殖密度作为水产养殖中重要的环境因子之一,对水生动物的生长、存活、免疫等一系列生理活动均会产生直接影响,也与养殖产量和经济效益相关(Gao et al,2017)。在黄颡鱼(Pelteobagrus vachelli)(麻艳群等,2024)、厚颌鲂(Megalobrama pellegrini)(王尧等,2022)、大口黑鲈(Micropterus salmoides)(徐二宝,2023)、异育银鲫(Carassius auratus)(陈锐,2023)、斑点叉尾Letalurus punetaus)(Refaey et al,2018)、大菱鲆(Scophthalmus maximus)(Jia et al,2016)、凡纳对虾(Penaeus vannamei)(陈晓瑛等,2023)、中国对虾(Penaeus chinensis)(张海恩等,2020)等一系列研究中均表明,适宜养殖密度能够提高养殖对象的生产性能、消化及抗氧化能力。但养殖密度过高时,会增加水生动物对生存空间和生物饵料的竞争,引起密度胁迫应激,导致机体生理功能紊乱、免疫防御功能失调能等负面影响,最后造成饲料利用率低、生长速度缓慢、病害严重,甚至死亡,影响养殖产量(Qiang et al,2017; Liu et al,2019)。
花鲈(Lateolabrax japonicus)俗称七星鲈、海鲈等,属于广盐性鱼类,是我国重要的海水养殖品种之一,因其生长速度较快、肉质鲜美,受到广大消费者的青睐。然而,尚未见关于花鲈养殖密度的相关研究,另外,以往大部分研究主要在实验室小水体、工厂化水泥池以及土池塘等条件下进行,关于海水网箱中的相关研究较少。本研究以花鲈为研究对象,在海水网箱养殖条件下,评估不同养殖密度对花鲈生长性能、消化酶活性、非特异性免疫及抗应激能力的影响,以期丰富花鲈养殖密度的相关数据,为其行业的健康发展奠定理论基础。
1 材料与方法
1.1 实验设计及养殖管理
养殖实验在山东省海洋资源与环境研究院东营实验基地海水网箱中进行。实验用鱼购自烟台经海海洋渔业有限公司,利用活水车运输至实验基地,先将花鲈放置于养殖网箱(5.0×5.0×5.0 m)中,暂养 7 d,用商品饲料每天投喂 2 次,使其适应养殖环境。正式实验设计 4 个养殖密度,每个密度设置 3 个重复,实验正式开始前,饥饿 24 h,然后用丁香酚麻醉(1∶ 10 000)(上海试剂,中国),选取规格均匀且健康的花鲈[平均体重为(220.52±2.50)g]放于 12 个近岸海水网箱(1 m×1 m×1.2 m)中,网箱网目为 1 cm,每个网箱养殖容积为 1 m3,每个梯度对应的网箱中分别放置 20、30、40 和 50 尾花鲈,即密度(以重量计算)分别为 4.43、6.61、8.82 和 10.98 kg/m3,分被命名为 M20、 M30、M40 和 M50。
实验用料为爱乐水产(青岛)有限公司生产的花鲈专用配合饲料(型号 P7,粗蛋白:50.55%、粗脂肪: 9.73%、水分:6.03%、粗灰分:8.79%),采用感官饱食投喂法,每天在 06:00 和 18:00 饱食投喂 2 次,养殖时间为 2023 年 7 月 17 日—9 月 24 日,共 70 d。实验期间,水温为 24~29℃,pH 值为 7.5~8.0,盐度为 26.5~28.0,溶解氧>6 mg/L。
1.2 实验样品采集
2023 年 9 月 24 日养殖实验结束后,禁食 24 h,记录每个网箱中花鲈总数和总重。从每个养殖网箱中随机取出 10 尾鱼,其中 3 尾用于全鱼体成分分析,放置于–20℃冰柜保存。另外 7 尾鱼采用尾部静脉取血法取血,4℃静置 4 h,3 000 r/min 离心 10 min 取血清,将血清放入液氮中。之后,将采完血的实验鱼进行解剖取样,分别分离出肠道和肌肉等组织,放置于–20℃冰柜保存,用于后期实验分析。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生长指标
存活率(SR,%)=100×Nt/N0
(1)
增重率(WGR, %)=100×Wt-W0/W0
(2)
特定生长率 (SGR,%/d)=lnWt-lnW0/t×100%
(3)
饲料系数 (FCR)=F/Wt-W0
(4)
肝体比 (HSI,%)=100×Wh/Wt
(5)
脏体比 (VSI,%)=100×Wv/Wt
(6)
肥满度 (CF)=100×Wt/L3
(7)
式中,Nt 是实验鱼末数量,N0 是实验鱼初数量,Wt 是实验鱼末重(g),W0 是实验鱼初重(g),t 是实验鱼养殖时间,F 是干饲料重量(g),Wh 是实验鱼肝脏重量,Wv 是实验鱼内脏团重量,L 是实验鱼末体长(cm)。
1.3.2 实验样品常规营养指标分析
全鱼、肌肉及饲料水分测定采用 105℃ 烘干恒重法测定(GB/T6435-2006),粗蛋白采用凯氏定氮法测定(GB/T6432-2006),粗脂肪采用索氏抽提法测定(GB/T6433-2006),粗灰分采用马弗炉 550℃失重法测定(GB/T6438-2007)。
1.3.3 肠道消化酶活性测定
肠道胰蛋白酶(trypsase)、脂肪酶(lipase)和淀粉酶(amylase)活性均采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定,具体操作按照各试剂盒说明书进行。酶液蛋白质浓度采用考马斯亮蓝法测定。
1.3.4 血清生化指标分析
血清中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、溶菌酶(lysozyme,LZM)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)、谷草转氨酶(aspartate transaminase,AST)、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、肌酸激酶(creatine kinase,CK)、皮质醇(corticosterone,COR)和促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone,ACTH)均利用南京建成生物工程研究所生产的相应试剂盒测定。
1.4 数据统计分析
利用 SPSS 22.0 分析软件对实验数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA),所有实验数据用平均值 ±标准误(Mean±SE)表示。同时,用 Duncan’s 检验方法对实验数据进行多重比较,当 P<0.05 时表示具有显著性差异。
2 结果
2.1 生长性能
表1可知,花鲈 WGR 在 M30 和 M40 组达到较高水平,分别为 88.72%和 90.33%,且两组间无显著性差异(P>0.05),但均显著高于 M20 组(80.80%)和 M50 组(80.67%)(P<0.05),SGR 呈现与 WGR 相似的变化趋势。饲料利用方面,饲料系数随养殖密度增加呈先降低后升高的趋势,其中,M50 组饲料系数最高(1.40),显著高于其他 3 组(P<0.05),而 M30 组饲料系数最低(1.24)。另外,不同实验组间花鲈存活率无显著性差异(P>0.05)。
形体指标方面,随着养殖密度的增加,花鲈 CF 呈先上升后降低的趋势,M50 组 CF 最低(1.72),显著低于其他 3 个实验组(P<0.05),M40 组 CF 最高(1.84)。不同实验组间 HSI 和 VSI 均无显著性差异(P>0.05)。
2.2 鱼体和肌肉营养组成
不同养殖密度对花鲈鱼体和肌肉化学组成的变化的影响见表2。结果显示,全鱼粗蛋白和粗灰分含量在不同实验组间均无显著性差异(P>0.05)。粗脂肪含量在 M30 组最高(27.29%),显著高于 M50 组(26.21%)(P<0.05),与 M30 和 M40 组无显著性差异(P>0.05)。
肌肉粗蛋白含量在 M20 组最高(90.67%),显著高于 M30 和 M50 组(P<0.05),与 M40 组无显著性差异(P>0.05),M50 组含量最低(87.53%);肌肉粗脂肪含量在 M30 组最高(4.03%),显著高于其他 3 组(P<0.05)。
2.3 肠道消化酶活性
表3显示,花鲈肠道胰蛋白酶活性在 M40 组达到最高值,显著高于其他 3 组(P<0.05),且其他 3 组间无显著性差异(P>0.05);M20、M30 和 M40 组的花鲈肠道脂肪酶活性处于相近水平,且均显著高于 M50组(P<0.05);另外,不同实验组间花鲈肠道淀粉酶活性并无显著性差异,均维持在 0.71~0.74 U/mg prot 之间(P>0.05)。
1不同养殖密度对花鲈生长性能和形体指标的影响
Tab.1Effects of different stocking density on growth performance and the morphometric parameters of L. japonicus
注:同行数据中上标无字母或字母相同表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05)。下表同。
Notes: Data with no superscripts or same superscripts in the same row are not significantly different (P>0.05) , while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05) . The same as below.
2不同养殖密度对花鲈鱼体和肌肉化学组成的影响(%干重)
Tab.2Effects of different stocking density on body and muscle chemical composition of L. japonicus (% dry weight)
2.4 血清非特异性免疫指标
表4显示,当养殖密度从 4.43 kg/m3(M20 组)提高到 8.82 kg/m3(M40 组)时,血清 SOD 活性呈上升趋势,M40 组 SOD 活性显著高于 M20 组(P<0.05),与 M30 组无显著性差异(P>0.05);当养殖密度进一步提高至 10.98 kg/m3 (M50 组),血清 SOD 活性显著下降,M50 组 SOD 活性最低,显著低于其他 3 组(P<0.05)。另外,MDA 含量呈先降低后升高的趋势,其中,M40 组 MDA 含量最低[9.91 nmol/(mg prot)], M50 组含量最高[11.71 nmol/(mg·prot)],且 M50 组 MDA 含量显著高于其他 3 组(P<0.05)。
养殖密度在 6.61~8.82 kg/m3 (M30 和 M40)时,血清 LZM 活性处于较高水平,显著高于低密度 M20 组(4.43 kg/m3 )和高密度 M50 组(10.98 kg/m3)(P<0.05),血清 LDH 和 AKP 活性呈现与 LZM 相似的变化趋势。血清 ALT 活性在 M30 和 M40 组处于较低水平,均显著低于 M20 和 M50 组(P<0.05);血清 AST 活性在 M20 组最高,显著高于其他 3 组(P<0.05)。
3不同养殖密度对花鲈肠道消化酶活性的影响
Tab.3Effects of different stocking densities on digestive enzyme activities in intestinal tract of L. japonicus
4不同养殖密度对花鲈血清抗氧化及非特异性免疫指标的影响
Tab.4Effects of different stocking densities on non-specific immunity in serum of L. japonicus
2.5 抗应激能力指标
表5显示,M50 组花鲈血清中 CK 活性显著高于其他 3 组(P<0.05),而 M20、M30 和 M40 之间无显著性差异(P>0.05);另外,随着养殖密度的提高,COR 活性呈现先降低后升高的趋势,M40 组活性最低,显著低于其他各组(P<0.05),而 M50 组活性最高,显著高于其他各组(P<0.05),CK 活性也在 M50 组最高; ACTH 活性在 M20 和 M50 组均处于较高水平,显著高于 M30 和 M40 组(P<0.05),而 M20 和 M50 组间无显著性差异(P>0.05)。
3 讨论
3.1 不同养殖密度对花鲈生长性能的影响
养殖密度作为水产养殖过程中重要影响因素之一,对鱼体的生长性能产生重要的影响(殷艳慧等,2020)。已有研究指出,鱼类养殖密度存在一个适宜的范围,在这一适宜范围内养殖可以维持良好的养殖环境,保证鱼类的正常生长和发育;而超过这一范围时,会导致鱼类对食物和空间的竞争增加,出现拥挤胁迫,导致能量消耗增加,从而影响鱼体的生长速度及其健康(Ren et al,2018; Xu et al,2022)。对红鳍东方鲀(Takifugu ruoubripes)(王冠,2022)、杂交鲟(♀Husodauricus×♂Acipenser schrenckii)(步艳等,2013)、欧洲白鱼(Coregonus macrophthalmus)(Goebel et al,2017)、斑点叉尾(Refaey et al,2018)、异育银鲫(陈锐,2023)和大口黑鲈(徐二宝,2023; 胥晴等,2025)等的研究均证实了上述观点,鱼体的终末体重、增重率与养殖密度呈负相关关系,养殖密度过高时鱼类生长受到抑制。本研究结果也表明,当养殖密度为 6.61~8.82 kg/m3时,花鲈的生长性能明显优于高密度组(10.98 kg/m3)。产生这一结果的原因,一方面可能是高养殖密度会产生拥挤胁迫,鱼类的抢食行为更加激烈,且生存空间更小,鱼类长期处于慢性应激,影响机体的正常生理功能(Ren et al,2018);另一方面,可能是养殖密度过高会促使神经内分泌系统分泌激素调节自身的营养代谢,并改变正常的行为方式,这个过程需要消耗大量的能量,促使肝脏中的糖原分解,这导致机体用于生长的能量降低(Rocha et al,2007),以上原因均会抑制鱼体的生长。
5不同养殖密度对花鲈抗应激能力指标的影响
Tab.5Effects of different stocking density on activity of CK, COR, and ACTH in serum of L. japonicus
然而,当养殖密度较低(4.43 kg/m3)时,花鲈的 WGR 和 SGR 显著低于密度为 6.61~8.82 kg/m3 时,这说明当养殖密度过低时,花鲈的生长性能也会受到一定程度的抑制。推究其原因,可能是因为鱼类属于集群活动动物,密度较低时,养殖鱼类不能形成集群效应,导致抢食不积极;同时低密度养殖时鱼类更容易受到惊吓,使鱼体处于一定程度的应激状态(Ren et al,2018),使生长受到抑制。另外,本研究发现,饲料系数呈先降低后升高的趋势,高密度组(10.98 kg/m3 )显著高于低密度组。这与虹鳟(Oncorhynchus mykiss)(Dos Santos et al,2021)、凡纳对虾(陈晓瑛等,2023)和大口黑鲈(徐二宝,2023)的研究结果相一致,上述报道均表明高密度养殖会降低养殖动物对饲料的利用效率,使饲料系数高于低密度组,进而对生长性能产生消极影响(庄平等,2002)。
肥满度是衡量鱼类形体的肥瘦程度的指标,其数值的下降通常被解释为能量储备的消耗,如储存的肝糖原或体脂肪被消耗(黄春红等,2015)。本研究发现,高密度养殖使花鲈肥满度显著降低,这说明养殖密度的增加促使鱼体脂肪分解供能,机体脂肪沉积量下降,肥满度降低(陈洁,2017),这与之前在大口黑鲈(Ni et al,2021)中的研究结果相一致。然而在异育银鲫(陈锐,2023)和大西洋鲑(Salmo salar)(Mylonas et al,2009)的研究中表明,养殖密度并未对鱼体肥满度产生显著影响,这可能是与养殖环境、品种及鱼体规格有关系。
3.2 不同养殖密度对花鲈鱼体和肌肉营养组成的影响
养殖密度过高会导致拥挤胁迫,改变鱼类的正常生理代谢,从而会对鱼体和肌肉的化学组成产生影响。本研究结果显示,养殖密度对鱼体和肌肉化学组成的影响主要是粗蛋白和粗脂肪含量,随着养殖密度增加到 10.98 kg/m3,鱼体和肌肉粗脂肪含量均出现降低趋势,同时肌肉粗蛋白含量也在 M50 组处于最低水平,这与在杂交鲟幼鱼(步艳等,2013)、大口黑鲈(徐二宝等,2023)、斑节对虾(Penaeus monodon)(周伟等,2018)及斑点叉尾(Refaey et al,2018)的研究结果相一致。其原因可能为,高密度养殖导致拥挤胁迫加剧,鱼类的应激反应增强,对能量需求相应增加,这时机体自身的代谢水平会增强,进而加快了体内蛋白质和脂肪等营养物质的代谢速率(Hoseini et al,2018),从而造成了上述研究结果。
3.3 不同养殖密度对花鲈肠道消化酶指标的影响
本研究结果表明,养殖密度会对肠道胰蛋白酶和脂肪酶活性产生显著影响,其中 M50 组肠道胰蛋白酶和脂肪酶均处于较低水平,显著低于 M40 组,同时发现 M20 组肠道胰蛋白酶活性也显著低于 M40 组,与 M50 组无显著性差异,这表明养殖密度过高或过低均会对花鲈消化能力产生抑制作用。麻艳群等(2024)在黄颡鱼的研究中,设置 7.5、15.0 和 22.5 ind./m2 3 个养殖密度梯度,结果表明 7.5 ind./m2 密度下黄颡鱼的蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性最高,随着放养密度的增加,消化酶活性均呈下降趋势,另外对银鲳(Pampus argenteus)(彭士明等,2013)及二龄刀鲚(Coilia nasus)(刘永士等,2021)的研究也有类似结果。原因可能是,在高密度慢性胁迫环境中,鱼体的内环境遭到破坏,处于应激状态中,使肠道内消化酶活性减弱。与之不同的是,陈晓瑛等(2023)在凡纳对虾的研究中指出,不同养殖密度对对虾肝胰腺蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性均无显著影响,这可能是养殖种类及规格不同造成的,具体原因有待进一步分析。
3.4 不同养殖密度对花鲈非特异性免疫能力的影响
抗氧化系统是鱼类非特异性免疫系统中重要的自身防御系统,其中,SOD 是抗氧化系统中重要的成员之一,能清除超氧阴离子自由基,主要是将氧自由基转化为过氧化氢和氧分子,代表了机体清除氧自由基的能力(Liu et al,2018);另外,MDA 是氧化应激的重要标志物,为反映机体细胞受自由基攻击的严重程度的主要指标,通过测量其含量可以反映机体脂质过氧化速率和强度,间接评估组织过氧化损伤的程度(丰程程等,2013)。本研究结果显示,高密度养殖组(M50)花鲈血清中 SOD 活性显著低于其他低密度组,而 MDA 含量却显著高于其他各组。这与对大口黑鲈(倪金金等,2020; 陈锐,2023)、草鱼(Ctenopharyngodon idella)(李绍迪,2019)、异育银鲫(Onxayvieng et al,2021)及虹鳟(Sahin et al,2014)的研究结果相一致,均表明高密度养殖条件下鱼体的抗氧化系统会遭到破坏,使体内自由基过氧化作用增强,这主要是因为高密度养殖会导致养殖对象出现密度胁迫,使机体的自由基“稳态性动态平衡”遭到破坏。本研究还发现,中密度养殖组(M30 和 M40)花鲈 SOD 活性显著高于低密度组(M20)和高密度组(M50),这与在黄颡鱼中的研究结果相一致,这可能是因为中密度养殖胁迫在 SOD 的限度范围内,鱼体为抵抗密度胁迫对自身的影响,使其 SOD 活性提升,说明适宜的密度养殖更有利于提高鱼体的抗氧化能力。
当受到不利的环境胁迫时,鱼类主要依靠非特异性免疫发挥作用,其中鱼类血清中大部分酶活性的高低与组织器官代谢能力有密切关系,可以直接反映鱼体的健康状况(秦勇等,2022)。ALT 和 AST 是重要的转氨酶,主要存在于肝脏中,其活性的高低在一定程度上可以判断肝脏的损伤程度(Samsonova et al,2003)。AKP 是生物体内重要的代谢调控酶,其本身不仅可以水解入侵的病原体,而且可以促进吞噬细胞的吞噬及降解作用,在机体非特异性免疫反应中发挥重要作用(Gisbert et al,2018)。一系列研究发现,高密度养殖下的黄条Seriola lalandi)(姜燕等,2022)和大口黑鲈(徐二宝,2023)血清中的 ALT 和 AST 活性显著升高。本研究也发现,高密度养殖组花鲈血清中 ALT 和 AST 活性高于适宜密度组,与上述结果相似,原因可能是高密度胁迫导致鱼体肝脏受到损伤,细胞膜通透性增大,导致血清中转氨酶含量增加。另外,本研究表明,高密度养殖组花鲈 AKP 活性显著低于适宜密度组,这也表明适宜的养殖密度可以提高鱼体 AKP 活性,进而提升非特异性免疫力。
溶菌酶作为最重要的非特异性防御因子之一,能对某些细菌发挥先天抵抗作用,在水产动物抵抗病原微生物感染中具有重要作用,其活性是衡量动物体非特异性免疫的一个重要指标(Simse et al,2004)。本研究也表明,中养殖密度(6.61 kg/m3 和 8.82 kg/m3 )下,花鲈溶菌酶活性显著高于高密度养殖组(10.98 kg/m3 ),同时也高于低密度养殖组(4.43 kg/m3),这说明适宜养殖密度可以提升花鲈的非特异性免疫力。田瑜等(2023) 在青蟹(Scylla paramamosain)的研究中指出,高密度组青蟹 LZM 活性显著低于中、低密度组,高密度养殖会显著抑制机体 LZM 活性,从而对免疫系统造成影响。另外,在波纹龙虾(Panulirus homarus)(黄东科,2014)和凡纳滨对虾(Liu et al,2017)的研究中也证实了该结论,与本研究上述 SOD、AKP 等指标反映的结果相一致。因此,进一步说明适宜的养殖密度对于养殖过程中鱼体的健康、抗病力等均有重要意义。
3.5 不同养殖密度对花鲈抗应激能力的影响
应激是指养殖对象受到内、外部环境影响而产生的一种非特异性免疫反应,可导致机体防御系统受损、免疫性能降低、生产性能下降、饲料转化吸收率降低、死亡率上升(王洁等,2017)。其中,CK 是能量代谢的关键酶,机体患病或受损时含量会升高(Abraham et al,2002);COR 在维持生长和免疫调节方面发挥重要作用,其含量的变化可以代表养殖对象所受到的胁迫程度(Hasenbein et al,2016);ACTH 可促进肾上腺皮质的组织增生及皮质激素的生成和分泌,机体处于应激状态时,ATCH 浓度升高(刘雁峰等,2000),上述 3 项指标均是判断养殖对象应激状态的重要依据。陈锐(2023)研究发现,异育银鲫血清中 COR 含量在高密度养殖组中显著升高,说明养殖密度的升高加剧了异育银鲫的应激程度;徐二宝(2023)在大口黑鲈的研究中报道,高密度养殖组血清 COR、 ACTH 浓度均显著高于低密度组,说明高密度组鱼体收到拥挤压迫,形成应激反应;另外,在肉鸡的研究中也表明,高密度养殖下肉鸡血浆中肌酸激酶和皮质酮明显升高,表明机体受到了高密度氧化应激的影响(伍源等,2022)。
本研究表明,高密度养殖组(10.98 kg/m3)花鲈血清中 CK、COR 和 ACTH 水平均显著高于中密度养殖组(6.61 kg/m3 和 8.82 kg/m3),说明花鲈在高密度养殖的拥挤胁迫状态下形成了应激反应,机体防御系统受到损伤,导致生长能力和免疫能力降低,这也与本研究在生长性能和非特异性免能力等方面的结果相一直。然而,本研究还发现,低密度养殖组(4.43 kg/m3)花鲈血清中 COR 和 ACTH 也处于较高水平,这也表明网箱养殖条件下,养殖密度过低也会使鱼体形成应激反应,产生这一结果可能与养殖环境、养殖对象等因素有关,具体原因有待进一步分析。
4 结论
综上所述,在本研究条件下,适宜养殖密度(6.61~8.82 kg/m3)能使(220.52±2.50)g 的花鲈获得较佳的生长性能和较强的消化、抗氧化及非特异性免疫能力,可降低鱼体应激反应,保障鱼体健康。与此同时,本研究也发现,养殖密度过高或过低会引起鱼体生长、饲料利用以及免疫力的降低。
1不同养殖密度对花鲈生长性能和形体指标的影响
Tab.1Effects of different stocking density on growth performance and the morphometric parameters of L. japonicus
2不同养殖密度对花鲈鱼体和肌肉化学组成的影响(%干重)
Tab.2Effects of different stocking density on body and muscle chemical composition of L. japonicus (% dry weight)
3不同养殖密度对花鲈肠道消化酶活性的影响
Tab.3Effects of different stocking densities on digestive enzyme activities in intestinal tract of L. japonicus
4不同养殖密度对花鲈血清抗氧化及非特异性免疫指标的影响
Tab.4Effects of different stocking densities on non-specific immunity in serum of L. japonicus
5不同养殖密度对花鲈抗应激能力指标的影响
Tab.5Effects of different stocking density on activity of CK, COR, and ACTH in serum of L. japonicus
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