摄食水平、氨氮胁迫对梭鱼幼鱼生长的影响及其毒理效应研究

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梭鱼[Liza haematocheila(T. et S.)]是咸淡水养殖的主要对象之一,鱼苗阶段的生长和生理状况对梭鱼的养殖至关重要。随着水域富营养化程度的加剧,氨氮成为一个重要的污染因子。本文采用实验生态学方法,结合分子生物学技术,重点探讨氨氮对梭鱼幼鱼的存活和摄食以及氨氮和摄食水平联合作用对梭鱼幼鱼食物转化率、氮排泄、生长、肠胃蛋白酶、谷氨酰胺合成酶等方面的影响。研究结果可为阐明摄食水平和氨氮胁迫对鱼类生长以及毒性作用的生理生态学机制提供参考,同时可为评价工程建设河口生境和资源的影响、提高梭鱼幼鱼的养殖技术的提供理论依据。实验主要结果如下:(1)氨氮对梭鱼幼鱼的急性毒性氨氮对梭鱼幼鱼的生存有显著影响,梭鱼幼鱼的死亡率与氨氮浓度和胁迫时间呈剂量—效应关系。在水温18.5±0.5℃、盐度28、pH7.8的条件下,总氨氮对梭鱼幼鱼的96h半致死浓度(LC50)和安全浓度(Sc)分别为79.57mg·L-1,7.96mg·L-1,对应的非离子氨(NH3-N)浓度分别为1.74mg·L-1,0.17mg·L-1。(2)摄食水平和氨氮对梭鱼幼鱼代谢和生长的影响氨氮对梭鱼幼鱼的摄食具有抑制作用,高浓度氨氮(3.32mg·L-1)对幼鱼摄食的抑制率达28.78%。随着氨氮胁迫时间的延长,实验幼鱼的摄食并未进一步减小,表明梭鱼幼鱼对氨氮胁迫具有一定的适应性。当摄食水平一定时,梭鱼幼鱼对食物的转化率(FCE,包括食物湿重转化率FCEw和食物能量转化率FCEe)随氨氮浓度升高而减小,暗示高浓度氨氮胁迫下幼鱼用于代谢消耗的能量增加;相同氨氮浓度下,幼鱼的FCE随着摄食水平的增加而增加,说明除代谢和排泄消耗外,幼鱼用于生长的能量比例增加。摄食水平一定时,氨氮浓度的增加会影响实验鱼的氮排泄量,低浓度氨氮对实验鱼的氮排泄影响不大,高浓度氨氮胁迫会导致梭鱼幼鱼氮排泄水平的减少;相同氨氮浓度条件下,投喂水平的增加可显著增加实验鱼的氮排泄量,其原因在于幼鱼的外源氮代谢随摄食水平的增加而增加。梭鱼幼鱼特定生长率(SGR,包括湿重特定生长率SGRw和能量特定生长率SGRe)的增长水平受摄食水平和氨氮的影响,相同摄食水平条件下,高氨氮浓度组实验幼鱼的SGR小于对照组和低氨氮浓度组实验幼鱼的SGR,低浓度氨氮对实验幼鱼的生长无显著影响;相同氨氮浓度条件下,梭鱼幼鱼的SGR均随着摄食水平的增加而显著增长。(3)摄食水平和氨氮胁迫对梭鱼幼鱼两种酶类的影响氨氮对实验幼鱼肠胃蛋白酶活性影响因摄食水平而不同,本实验中,仅饱食条件下高浓度氨氮对幼鱼的肠胃蛋白酶有显著抑制效应,这可能与氨氮胁迫情况下幼鱼摄食量较小有关;氨氮浓度相同时,对照组和低氨氮浓度组梭鱼幼鱼肠胃蛋白酶活性受摄食水平影响显著(one-way ANOVA, P<0.05),而高氨氮浓度条件下,由于饱食组梭鱼幼鱼肠胃蛋白酶活性受抑制,导致摄食水平对肠胃蛋白酶活性影响不显著(one-way ANOVA, P>0.05)。实验表明,摄食是影响实验鱼肠胃蛋白酶活性的主要因素,氨氮可能通过影响摄食量而间接影响蛋白酶活性。梭鱼幼鱼鳃和肌肉中GS酶活性变化趋势总体一致。摄食水平相同情况下,除低摄食水平组外,氨氮对中、高摄食水平组实验幼鱼的GS酶活性有诱导作用,表现为高浓度氨氮对GS活性有显著诱导作用(one-wayANOVA, P<0.05);氨氮浓度相同时,摄食水平对低氨氮浓度组和对照组中幼鱼的GS酶活性影响显著(one-wayANOVA, P<0.05),但高浓度氨氮组幼鱼鳃和肌肉中GS酶活性无显著差异,说明氨氮对幼鱼体内GS酶活性起主导作用。氨氮胁迫下梭鱼幼鱼体内GS活性的变化说明,氨氮胁迫可诱导GS酶活性,增加对氨氮的合成利用,以减小氨氮对机体的毒害作用。
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