馬口魚的耗氧率、氨氮排泄率和窒息點

季辰躍，駱小年*，李 姣，段友健，邢雨忻，李權森

(1.大連海洋大學 水產與生命學院，遼寧 大連 116023；2.遼寧省北方魚類應用生物學與與增養殖重點實驗室，遼寧 大連 116023)

馬口魚(Opsariichthysbidens)，俗稱馬口，屬鯉形目(Cypriniformes)，鯉科(Cyprinidae)，馬口魚屬(Opsariichthys)。在中國南自海南島、北至黑龍江東部的江河中均有分布[1]。馬口魚肉味鮮美，深受廣大消費者喜愛，但由于近年來捕撈強度過大和生態環境改變，馬口魚野生資源銳減[2]。目前，國內關于馬口魚的分類[3-4]、營養分析[5]、人工繁殖[6]和人工養殖[7]等方面已有較多研究，馬口魚也逐漸成為淡水養殖新品種。耗氧率、氨氮排泄率和窒息點是研究魚類生理代謝規律的重要研究內容、張凱等[8]研究了體質量為(1.22±0.31)g和(4.91±0.55)g的馬口魚的耗氧率和窒息點。由于馬口魚和刀鱭(Coiliamacrognathos)一樣具有“離水就死”的現象[9]，為深度了解馬口魚這些生理特性，本研究對平均體質量為(108.37±4.75)g和 (61.72±3.80)g的馬口魚的24 h的耗氧率、氨氮排泄率及窒息點進行研究，旨在為馬口魚的養殖生物學研究提供基礎材料。

1 實驗方案

1.1 實驗地點和時間

本實驗地點在遼陽縣興大養殖場本部養殖車間，2021年12月—2022年1月在5～15 ℃室溫條件下進行馬口魚24 h的耗氧率、氨氮排泄率和窒息點實驗；2022年7—9月在20～30 ℃室溫條件下進行馬口魚窒息點實驗。

1.2 實驗魚種

實驗馬口魚魚種來源于遼陽縣興大養殖場全人工繁殖F2代1冬齡魚種，無病無傷無畸形，行動迅捷。實驗前在車間水泥池暫養20 d，2021年12月—2022年1月暫養水溫為(4±1)℃，2022年7—9月暫養水溫為(24±2)℃。測試24 h耗氧率和氨氮排泄率的實驗魚種的生長指標見表1。

表1 測試耗氧率和氨氮排泄率的實驗魚種生長指標

窒息點實驗用水為曝氣7 d的深井水，溶解氧質量濃度7.0 mg/L以上。測試窒息點的實驗魚種的生長指標見表2。

表2 窒息點實驗魚種生長指標

1.3 實驗方法

1.3.1 耗氧率和氨氮排泄率的24 h變化測定

馬口魚的耗氧率和氨氮排泄率采用流水呼吸室法[10]進行測定，呼吸室使用5和10 L的磨口玻璃瓶。大規格組馬口魚使用10 L呼吸室，每次放入6尾；小規格組馬口魚使用5 L呼吸室，每次放入8尾。實驗時使用黑塑料袋罩住呼吸室，保持安靜狀態。每次緩慢升溫至實驗所需溫度，后控制水溫在(15.0±0.5)℃，調節水流量，使水中溶解氧質量濃度不低于7.0 mg/L，待魚處于自然狀態時，開始計時。每2 h測一次水中的溶解氧，每4 h測一次水中氨氮濃度。氨氮濃度的測定使用納氏試劑法，水中溶解氧使用碘量法[11-12]。耗氧率和氨氮排泄率的計算如公式(1)和公式(2)所示。

OR=(A1-A2)×S/M，

(1)

式中:OR為耗氧率,mg/(g·h);A1和A2分別為進水口和出水口溶解氧質量濃度,mg/L;S為單位時間的流量,L/h;M為實驗魚總體質量,g。

NR=(Nt-N0)×V/(M×t),

(2)

式中:NR為氨氮排泄率,mg/(g·h);N0和Nt分別為進水口和t時刻出水口氨氮的質量濃度,mg/L;V為t時間內流經呼吸室的水量,L;t為實驗時間,h。

1.3.2 水溫對窒息點影響的測定

使用靜水呼吸室法設置5、10、15、20、25、30 ℃ 6個梯度，呼吸室使用10 L(大規格組)和5 L(小規格組)的磨口玻璃瓶。2組每次都放入6尾實驗魚進行實驗，每組進行3次重復。采用緩慢升溫至所需溫度的方式使實驗魚逐漸適應環境，待實驗魚在呼吸室中處于自然狀態時開始計時并封閉呼吸室，在50%實驗魚出現昏迷并失去平衡時結束實驗，此時即為馬口魚在此溫度的窒息點，測定此時實驗呼吸室的溶解氧值。

1.4 實驗數據處理和分析

利用SPSS 26.0和Excel 2016軟件對數據進行分析，通過單因素方差分析檢驗不同溫度和規格對馬口魚幼魚耗氧率、氨氮排泄率和窒息點影響的顯著性，組間差異的顯著性采用LSD多重比較檢驗，其中P<0.05認為具有顯著性差異；數據結果用“平均值±標準差”表示。

2 實驗結果與分析

2.1 不同規格組馬口魚24 h耗氧率變化

在水溫(15.0±0.5)℃下，大規格組和小規格組馬口魚24 h耗氧率變化情況如圖1和圖2所示。

由圖1和圖2可知，在水溫(15.0±0.5)℃下，2組馬口魚的耗氧率存在晝夜變化規律。其中，大規格組馬口魚的耗氧率在夜晚較穩定，在6：50—10：50耗氧率迅速升高，并在10：50達到最高值[(0.457±0.025) mg/(g·h)],隨后逐漸降低并趨于穩定,并在6:50達到最低值[(0.160±0.007) mg/(g·h)];小規格組馬口魚的耗氧率在夜晚22:20達到最低值[(0.087±0.028)mg/(g·h)]，但在22：20—00：20(次日)有一定的回升，隨后便逐漸下降，在2：20—12：20又逐漸升高，并在12：20與16：20達到最高值[(0.333±0.028)mg/(g·h)]和[(0.333±0.032) mg/(g·h)]。

2.2 不同規格組馬口魚24 h氨氮排泄率的變化

2組馬口魚24 h氨氮排泄率變化情況如圖3和圖4所示。

由圖3可知，大規格組馬口魚的氨氮排泄率具有顯著的晝夜變化規律，氨氮排泄率在2：50—10:50逐漸升高,并在10:50達到最高值[(0.119±0.016) mg/(g·h)],而在18:50氨氮排泄率達到最小值[(0.038±0.003) mg/(g·h)]。

由圖4可知，小規格組馬口魚的氨氮排泄率在18：20—22：20達到最大值[(0.023±0.110) mg/(g·h)],隨后逐漸降低,并在次日14:20達到最小值[(0.007±0.004)mg/(g·h)]。

2.3 溫度對馬口魚窒息點的影響

實驗馬口魚在密閉的呼吸室中進行呼吸代謝活動，隨著實驗時間的延長，呼吸室內的溶解氧逐漸降低，馬口魚呼吸頻率加快，觀察可見其頻繁沖撞呼吸室上部且躁動不安，聚集纏繞；而后隨著溶解氧進一步降低,馬口魚的頭部先失去平衡,后逐漸沉于呼吸室底部,至最終死亡。隨著水溫的不斷升高,馬口魚的呼吸頻率不斷加快。當溫度為5 ℃時,大規格組馬口魚的呼吸頻率為(64±2)次/min，當溫度達到30 ℃時,呼吸頻率驟然增高,達到(102±3)次/min。水溫為5～30 ℃時2組馬口魚窒息點變化情況如圖5和圖6所示。

由圖5和圖6可知,隨著溫度升高,2組馬口魚的窒息點呈N字形先升高后降低再升高的規律。在溫度為5 ℃時,2組馬口魚窒息點為最低值,大規格組馬口魚窒息點為(1.26±0.14) mg/L,小規格組馬口魚窒息點為(2.24±0.11) mg/L;當溫度為5～10 ℃時,隨著水溫不斷上升,馬口魚的窒息點逐漸上升,并在10 ℃時達到高峰,其中,大規格組馬口魚窒息點為(2.88±0.07)mg/L，小規格組馬口魚窒息點為(3.68±0.21)mg/L；當溫度為10～15 ℃時，2組馬口魚的窒息點隨著溫度上升而下降；而當溫度為15～30 ℃時，2組馬口魚的窒息點隨溫度升高而逐漸上升，大規格組馬口魚窒息點的最高值出現在30 ℃時，為(4.80±0.22)mg/L，小規格組馬口魚窒息點最高值出現在10 ℃時，為(3.68±0.21)mg/L。

3 討論

3.1 馬口魚耗氧率的晝夜節律

魚類代謝活動與水中溶解氧的濃度有關，耗氧率和氨氮排泄率可直接或間接地反映新陳代謝規律，生理和生活狀況是反映魚類能量代謝的重要指標。魚類的標準代謝水平是指魚在靜止、禁食狀態下不受干擾時的最低代謝強度。耗氧率通?？梢源眙~類代謝率，近似于標準代謝值。水生動物體中的氮化合物主要以氨的形式排泄[13]，研究證明其對水生動物的呼吸功能[14]和耗氧率[15]均有影響。魚類耗氧率是研究魚類能量代謝的重要參數，同時也是魚類養殖生產中的重要參考參數[16-17]。

魚類耗氧率晝夜變化規律通常有3種類型：1)白天大于夜間；2)夜間大于白天；3)晝夜差異不明顯。Ralph G.Clausen[18]認為魚類耗氧率晝夜間節律性的變化代表著魚類在自然環境中的活動周期，耗氧率值大的時期表示魚正在攝食或作游泳活動。本文實驗發現2組馬口魚耗氧率晝夜變化差異顯著，馬口魚的耗氧率和氨氮排泄率白天顯著高于夜晚，說明馬口魚在白天活躍度高于夜晚，表明馬口魚晝夜活動有明顯差異，屬于白天大于夜間類型。馬口魚活動具有明顯的晝夜節律性，這與錦鯉(Cyprinuscarpiohaematopterus)[19]、鯽(Carassiusauratus)[20]等鯉科魚相似，但異于晝伏夜出的鱸形目魚類鴨綠沙塘鱧(Odontobutisyaluensis)[21]。這可能與馬口魚的生活習性有關，從中午至傍晚，水溫較高，此時水中的幼蟲、微生物資源較為豐富，馬口魚則在此時進行捕食活動。

由圖1和圖3可知，大規格組馬口魚耗氧率和氨氮排泄率最高值出現時間相同，為10：50，而小規格組馬口魚耗氧率最高值出現時間為12：20和16：20，與氨氮排泄率最高值出現時間18：20和22：20并不相同，其氨氮排泄率峰值具有一定的滯后性，這是否與小規格組馬口魚的生理消化較慢有關還有待進一步研究。

3.2 魚體大小規格和水溫對馬口魚窒息點的影響

窒息點是水生動物缺氧窒息死亡時溶解氧量的臨界點，是一個非常重要的生理指標，既反映魚體與水體的關系，也反映魚體對低氧的耐受能力。

1)在水溫為5～30 ℃下,大規格組馬口魚窒息點在 (1.26±0.14) ～(4.8±0.22) mg/L,小規格組馬口魚窒息點 在(2.24±0.11)～(3.68±0.21)mg/L，均高于張凱等[8]文中的馬口魚[平均體質量(1.22±0.31) g]在水溫20 ℃時的窒息點(1.149±0.110)mg/L。這可能是實驗魚種規格不同或是南北方馬口魚的地域性差異所導致。

2)本文比較了相似溫度條件下部分不同物種養殖魚類的窒息點(表3)。馬口魚的窒息點在這些魚中最高，達到1.92 mg/L，這也說明馬口魚的耐低氧能力很差。2組馬口魚的窒息點都在10 ℃時有一個小高峰，這在其他養殖魚類窒息點測定中很少見。具體原因可能是由于10 ℃時馬口魚體內酶活性較高，代謝活動較強，因此，在養殖過程中，在這一溫度節點要維持較高的溶氧水平。

表3 馬口魚與其他常見養殖魚類窒息點的比較

影響水生動物窒息點的因素還有很多，窒息點不僅有種間差異，而且有種內差異。不同品種或種群個體大小、健康狀況、鹽度[26]、飼料[27]等都可在一定程度上影響水生動物的窒息點。

4 結論

1)馬口魚的耗氧率和氨氮排泄率具有明顯的晝夜變化節律性，白天顯著大于夜間，說明馬口魚屬白天攝食類型。

2)馬口魚的窒息點高于一些其他魚類，尤其在高溫環境中的窒息點很高，大規格組馬口魚窒息點最高可達到(4.80±0.22) mg/L,但由于馬口魚屬偏涼水性魚類,其對超過30 ℃的高溫適應能力較差,容易產生高溫應激反應;同時,其窒息點在10 ℃時有突然升高現象,因此,在水產養殖中應注意此溫度下養殖池中的溶解氧值,避免造成缺氧死亡。