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蟹草共生系统对主要养殖水质因子及河蟹免疫活性的影响
蟹草共生系统对主要养殖水质因子及河蟹免疫活性的影响
第3l卷第9期
2010年9月1日
水产养殖
JournalofAquaculture
V01.31,No.9
Sep.1,2010
doi:
10.3969~.issn.1004-2091.2010.09.009
蟹革共生系统对主要养殖水质因子
及河蟹免疫活性的影响
张晓伟,周刚,林海,周军t,李旭光,方根生2
(1.江苏省淡水水产研究所,江苏南京210017;2.江苏阳澄湖大闸蟹股份公司,江苏苏州215000)
摘要:
以蟹草共生系统为研究对象,研究了几种不同沉水植物搭配模式对河蟹养殖池水质改善效果及对河蟹性腺,肌
肉,肝脏免疫活性的影响.结果表明:
蟹草共生系统较常规养殖有显着改善养殖水体的效果,其中种植多品种沉水植物搭配对
蟹池水体总氮,总磷,氡氮,高锰酸钾盐指数的去除效果明显好于种植单一品种沉水植物.SOD,CAT,T—AOC,AKP,ACP,UL及
Na+/K+一ATPase在3个种草蟹池河蟹的性腺中活性最高,Ca+/Mg2+-ATPase在伊乐藻+黄丝草及复合草组河蟹的肌肉中活性最
高,在伊乐藻组河蟹的性腺中活性最高,各河蟹免疫因子活性在不同养殖河蟹不同组织存在一定的异同.
关键词:
河蟹;沉水植物;水质;免疫指标
中图分类号:
$966.1文献标识码:
A文章编号:
1004—2091【2010)09—0033—07
在蟹草共生的生态系统中,河蟹的粪便,残饵
肥水,水草利用水中的营养盐类,既促进了水生植
物生长,净化水质,又为河蟹提供新鲜适口的植物
性饵料和良好的栖居,蜕壳,躲避敌害场所.目前国
内已有较多蟹草共生的生态养殖模报道],但有关
水草对蟹池水质及河蟹体质的影响未见报道.本研
究在成蟹养殖池中种植不同水草,测定不同的水草
搭配组合对蟹池水体总氮,总磷,氨氮,高锰酸钾盐
指数及河蟹免疫相关酶活性的影响,以期为成蟹生
态健康养殖模式的发展和完善提供生产实际作用
和理论依据.
1材料与方法
1.1试验池塘与水草搭配
试验池塘采用常州水产科技园区的标准化河
蟹养殖池塘,共4个,每个池塘面积均为25×667
mz
池塘底质相似,水深1.5m.3个试验池塘水草搭
配方式分别为伊乐藻+黄丝草组(伊+黄组),复合
草组(伊乐藻,轮叶黑藻为主),伊乐藻组,使水草覆
盖率达60%左右,对照组不种植水草.均为主养河
蟹,套养青虾及鳜鱼的养殖模式.规格蟹种放养密
度为l000只/667mz.饲料以冰鲜杂鱼为主,谷物
为辅,管理方式,水源均一致.试验于2009年5月
河蟹养殖初期开始,10月河蟹收获季节结束,期间
不换水.
1.2样品采集与前处理
试验开始后每隔30d在对照池,试验蟹池水草
种植区域,无水草覆盖的区域水面下20cm处以及
近底层20cm处各采集水样1000mL,充分混合,为
检测样本,每个池塘每次采集3个平行样品.现场
固定后用于分析水质总氮(TN),总磷(TP),氨氮
(NH,一N),高锰酸钾盐指数.所有样品4~C冷藏保
存,48h内完成相应的分析测试.
地笼捕捞成熟河蟹,每池10只,活体解剖分别
取性腺,肌肉和肝脏,一8O℃冰箱保存.称取各组织
0.2g,按1:
9加人生理盐水(0.9%)冰浴匀浆,4℃
10000r/min离心15min,取上清液,一80cC冰箱保
存备用.
1.3检测方法
总氮(TN),总磷(rrP),氨氮(NH一N),高锰酸钾
盐指数检测分别根据标准GB11894—1989[61,
GB1189—1989I71,HJ536—2009ts],GBI1892—89[9]进行.
性腺,肌肉和肝脏组织超氧化物歧化酶(SOD),
过氧化氢酶(CAT),总抗氧化能力(T—AOC),酸眭磷
酸酶(AKP),碱性磷酸酶(ACP),溶菌酶(UL),
Na+/K+-ATPase,Ca2+/Mg2+一ATPase的测定采用南京
建成生物工程研究所试剂盒.
1.4数据处理
试验数据采用SPSS12.0软件进行相关分析,
资助项目:
农业部公益性行业(农业)科研专项经费项目(3—54)
作者简介:
张晓伟(1963一),男,副研究员,主要从事渔业工程技术研究.E-mail:
zxw900306@
通讯作者:
周刚,研究员.E-mail:
zhougang2003@hotmail.eom
34水产养殖31卷
不同蟹池水质指标的差异显着性检验采用t检验方
式.水质评价依据《地表水环境质量标准))(2002)
GB3838—2002rlol,SC/T9101—2007淡水池塘养殖水排
放要求…1,太湖流域池塘养殖水排放标】.
2,结果与分析
2.1种植不同水草对蟹池水体营养盐浓度的影响
2.1.1养殖水体总氮(TN)含量变化5一l0月种植
水草试验组的水体TN含量明显低于对照组,与对
照组比较有显着差异(P<0.05),其中对照组TN含
量处于地表水5类及劣5类要求『】01.5月和7月,试
验组问伊乐藻+黄丝草组与复合草组和伊乐藻组
比较有显着差异(P<0.05),复合草组和伊乐藻组比
较无显着差异(P>0.05).6月份试验组问的差异不
显着(P>0.05).8月和10月,试验组问复合草组与
伊乐藻+黄丝草组和伊乐藻组比较有显着差异
(P<0.05),且TN含量最低,伊乐藻+黄丝草组和伊
乐藻组比较差异不显着(0.05).9月份各试验组
间均有显着差异(0.05),且复合草组TN浓度最
低(见表1).5—7月份,试验组(伊乐藻+黄丝草
组,复合草组,伊乐藻组)池塘水分别属3类水,4类
水,4类水IJol.7—8月份复合水草组TN达2类水要
求.8—1O月份试验组池塘水分别属4类水,3类
水,4类水.各月份TN含量均小于<3.0mg/L,达
《淡水池塘养殖水排放要求SC/T9101—2007))1级排
放要求[11】.试验组(伊乐藻+黄丝草组,复合草组,伊
乐藻组)到养成季节,其尾水TN浓度分别较对照组
低47.9%,53.0%,40.5%.
2.1.2养殖水体总磷frP)浓度变化5月份试验组
除伊乐藻+黄丝草组显着低于对照组外(尸<0.05),
其余各组问差异不明显(P>0.05).6—7月份试验
组显着低于对照组(P<0.05),各试验组间差异不明
显(JP>0.05),且复合组TP浓度最低.8月份试验组
显着低于对照组(/9<0.05),各试验组间差异显着
(P<0.05),且复合组TP浓度最低.9—10月份试验
组显着低于对照组(P<0.05),试验组间复合组显着
低于另两组(0.05)(表2).5—6月份,各试验组
TP含量达地表环境水2类水要求,7—10月份,伊
乐藻+黄丝草组和伊乐藻组池塘水属4,5类水,复
表1养殖水体中总氮(TNj浓度的变化
注:
同一例数据中不同字母表示差异显着(P<O.05).
合水草组除8月份TP含量(0.215mg/L)略高于0.2
m#L外,均在3类水TP含量以下㈣.至10月份养
殖收获,对照组水体中rrP含量从6月份开始始终
维持在0.9mg/L以上,水质基本在池塘养殖2级排
放要求线(<1.0rag/L)左右,而试验组蟹池水质均达
排放1级要求(<0.5mg/L)~11,12j,到养成季节,试验组
尾水TP浓度分别较对照组低73.3%,92.9%,
75.8%,其中以复合水草组降除TP效果最明显.
2.1.3养殖水体氨氮(NH,一N)浓度变化5月份试
验组水体氨氮浓度显着低于对照组外(P<0.05),伊
第9期张晓伟,等蟹草共生系统对主要养殖水质因子及河蟹免疫活性的影响35
乐藻+黄丝草组与复合组显着低于伊乐藻组(O.
05),且复合组浓度最低.6,7月份试验组水体氨氮
浓度显着低于对照组Pb(P<0.05),复合组浓度显着
低于伊乐藻+黄丝草组和伊乐藻组(P<0.05).8月
份试验组水体氨氮浓度显着低于对照组外(P<0.
05),伊乐藻+黄丝草组浓度显着高于复合组和伊
乐藻组(P<0.05),其中伊乐藻组浓度最低.9月份试
验组水体氨氮浓度显着低于对照组外(P<0.05),复
合组浓度显着低于伊乐藻+黄丝草组和伊乐藻组
(P<0.05).10月份试验组除伊乐藻外与对照组差异
不显着(P>0.05),伊乐藻组浓度显着高于伊乐藻+
黄丝草组和复合组(P<0.05),其中伊乐藻+黄丝草
组浓度最低(表3).到养成季节,试验组氨氮含量维
持在地表水环境2类水以下,而对照组则在3类水
以下_1o】.各试验组其尾水氨氮浓度分别较对照组低
12.6%,1.6%,一48.6%,结果显示多种水草搭配对降
除水体氨氮有一定作用.
2.1.4养殖水体高锰酸钾盐指数(COD)变化5
月份试验组水体CODM~显着低于对照组外(P<0.
05),试验各组间差异不显着(P>0.05),其中复合草
组指数最小.6月份试验组水体COD显着低于对
照组外(P<0.05),伊乐藻组显着高于伊乐藻+黄丝
草组,复合草组(P<0.05),伊乐藻+黄丝草组与复
合草组差异不显着(P>0.05),且伊乐藻+黄丝草组
COD最低.7月份试验组的CODM,只有伊乐藻组
与对照组差异不显着(P>0.05),各试验组间差异显
着(P<0.05)且复合草组CODM,最低.8月份试验组
水体CODM,显着低于对照组(P<0.05),各试验组问
C0D№差异显着(P<0.05),且复合组最低.9,10月
份试验组水体CODM,显着低于对照组外(P<0.05),
伊乐藻组显着高于伊乐藻+黄丝草组,复合草组
(尸<0.05),伊乐藻+黄丝草组与复合草组差异不显
着(P>O.05),复合草组COD~,最低(表4).在整个
养殖季节中,伊乐藻+黄丝草组,复合草组,伊乐藻
表3养殖水体中氨氮(NHN)浓度的变化
注:
同一例数据中不同字母表示差异显着(P<0.05).
组,对照组的CODw分别属地表环境水4—5类水,4
类水,4—5类水,5类一劣5类水l.至1O月份养殖
收获,试验组池塘水体CODu,均达池塘养殖水排放
1级要求(<15mg/L),而对照组的池塘CODw则高
达16mg/L,达池塘养殖水排放2级要求(<20mg/L)
【11】
.至养成季节,试验组各蟹池其尾水COD~,分别较
对照组低40.9%,49.9%,9.7%,以复合水草组降低
CODM~效果最明显.
2.2试验组河蟹各组织免疫指标比较
2.2.1试验组河蟹I生腺各免疫指标的比较性腺中
SOD酶活性大小在试验组问表现为伊乐藻<伊乐
藻+黄丝草组<复合草组,其中伊乐藻+黄丝草组
河蟹性腺中SOD酶活性与复合水草差异不显着
(P>0.05),与伊乐藻组差异显着(P<0.05),复合水
水产养殖31卷
草与伊乐藻差异极显着(P<0.O1).性腺中CAT酶
活性在试验组间无显着差异(尸>0.05);伊乐藻+黄
丝草组河蟹性腺中的T—AOC活性显着高于另两组
(P<0.05),其余差异不明显(P>0.05),活性表现为
复合草组<伊乐藻<伊乐藻+黄丝草组.性腺中
AKP,ACP,UL活性在试验组问无显着差异(P>
0.05);性腺中Na+/K+-ATPase活性在试验组问无显
着差异(P>0.05),大小表现为伊乐藻+黄丝草<复
合草组<伊乐藻组.Ca27Mg2+-ATPase酶活性在试验
组问元显着差异(尸>0.05)(表5).
2.2.2试验组河蟹肌肉各免疫指标的比较肌肉
SOD酶活性大小表现为伊乐藻+黄丝草组<复合
草组<伊乐藻,伊乐藻组河蟹肌肉中SOD酶活性显
着高于其它两组(P<0.05),复合草组与伊乐藻+黄
丝草组问差异不显着(P>0.05).肌肉CAT与
T—AOC活性在试验组问无显着差异(P>0.05);伊
乐藻组河蟹肌肉AKP活性显着高于另两组(P<
0.05),其余差异不明显(P>0.05).肌肉ACP活性在
试验组间无显着差异(Jp>0.05);伊乐藻+黄丝草组
河蟹肌肉的UL活性显着高于另两组(P<0.05),其
余无显着差异(P>0.05).伊乐藻+黄丝草与伊乐藻
组河蟹肌肉Na+/K一ATPase活性差异显着(P<
0.05),而复合草组与前两者差异不明显(P>0.05),
在试验组问的活性大小表现为复合草组<伊乐
藻<伊乐藻+黄丝草组.Caz+/Mg2+一ATPase酶活性在
试验组问无显着差异(P>0.05)(表6).
表5试验组河蟹性腺中免疫指标比较
注:
同一例数据中不同字母表示差异显着(P<0.05),大写字母表示差异性显着(P<0.01).
表6试验组河蟹肌肉中免疫指标比较
注:
同一例数据中不同字母表示差异显着(P<0.05).
2.2.3试验组河蟹肝脏各免疫指标的比较肝脏中
SOD酶活性表现为复合草组<伊乐藻+黄丝草
组<伊乐藻,其中伊乐藻组显着高于复合水草组
(P<0.05).肝脏CAT,T—AOC,AKP,ACP,UL活性
在试验组间无显着差异(P>0.05);肝脏
Na+/K一ATPase活性在试验组问无显着差异(尸>
0.05),在肝脏中活性大小表现为伊乐藻+黄丝草<
复合草组<伊乐藻组.Ca2+/Mg2一ATPase酶活性在试
验组间无显着差异(P>0.05),且在肝脏中活性最弱
(表7).
总而言之,SOD,CAT,T—AOC,AKP,ACP,UL及
Na~/K+-ATPase在试验组河蟹性腺中活性最高,而
表7试验组河蟹肝脏中免疫指标比较
注:
同一例数据中不同字母表示差异显着(P<0.05).
第9期张晓伟,等蟹草共生系统对主要养殖水质因子及河蟹免疫活性的影响37
Ca+/Mg2+-ATPase在伊乐藻+黄丝草及复合草组河
蟹的肌肉中活性最强,在伊乐藻组河蟹的性腺中活
性最高.
3讨论与小结
3.1种植不同水草对蟹池水体各营养盐浓度的影
响
水草对水质的调控既可吸收与转化无机盐,通
过增加水生生态系统的空间生态位提高生物多样
性,使水体环境相对稳定I”1.国内已有采用水生植物
调控鱼虾蟹养殖水质的研究报道[14q7],取得较好的
净化水质的效果.刘鑫[15]等研究在黄颡鱼夏花池中
栽培伊乐藻,轮叶黑藻可有效地净化水质,确保了
夏花生产良性运行还节约了水资源并达到无污染
排放.本研究蟹池中种植河蟹喜食的伊乐藻,黄丝
草和轮叶黑藻,既可消耗水体中由于残饵及鱼虾蟹
排泄物等产生的有机污染物质,又可光合作用改善
水体溶氧状态和为河蟹提供天然饵料.种草蟹池水
质重要相关的营养盐:
总氮,TP,氨氮及高锰酸盐指
数在整个养殖季节的变化显示,对照组蟹池水体中
5月份TP浓度和10月氨氮浓度较部分种草组高
外,其检测的营养盐浓度均高于种草组.至养成季
节3种草蟹池(伊乐藻+黄丝草组,复合水草组,伊
乐藻组)尾水总氮分别较对照组低47.9%,53.0%,
40.5%,TP分别较对照组低73.3%,92.9%,75.8%,氨
氮含量分别较对照组低12.6%,1.6%,一48.6%,高锰
酸钾盐指数分别较对照组低40.9%,49.9%,9.7%.
测定数据分析显示,种草的蟹池较对照组通过水草
的转化和富集作用能有效降低水体中的主要营养
盐,可有效减少对养殖水体的污染Il.其中以复合水
草组的效果最佳.
3.2种草蟹池河蟹各组织免疫指标比较
甲壳动物因无特异性免疫功能,故其非特异性
免疫功能就显得尤为重要I91,随着河蟹养殖规模的
不断扩大,病害问题日趋严重,严重影响了养殖效
益,河蟹的生态养殖其病害防重于治,而防则重在
提高河蟹自身免疫力.有报道在河蟹饲料中添加
中草药[21-211,糖类】,维生素[26,271,灭活细菌苗及矿
物质[28]或给河蟹注射免疫增强剂]对其免疫因子的
影响,本研究测定了3个种草蟹池河蟹8个相关免
疫因子指标在性腺,肌肉和肝脏中的活性.
SOD和CAT是机体抗氧化,清除自由基的主要
酶类,在甲壳动物免疫中起着重要的作用,在本研
究中SOD的活性在伊乐藻+黄丝草组与复合草组
河蟹中的大小表现为肌肉<肝脏<性腺,在伊乐藻
组表现为肌肉<性腺<肝脏,而在锯缘青蟹其肝胰
脏SOD活性大于肌肉,且各组数值均小于健康幼
蟹SOD活性(35.4975~36.0926U/mgprot)I3ol,但大于
在14℃时1龄河蟹(6.218±0.179U/mgprot)[“.此
前有研究报道注射和饲喂免疫增强剂及中草药能
明显提高幼蟹的SOD活性[22,25,321;饲料中添加V和
V因其在河蟹机体内发挥着抗氧化作用,使河蟹体
内自由基在尚未发挥作用前就被消除了,导致诱导
性酶SOD活性降低,;高浓度的氨氮会引起河蟹
SOD和CAT的活力,;温度骤升,缓升或缓降最终
将导致幼蟹的SOD及CAT活性下降[31,35j,这与锯缘
青蟹在低温驯养情况下其SOD及CAT活性均下降
一
致.本研究中复合组和伊乐藻组的河蟹CAT活
性大小为肝脏<肌肉<性腺,伊乐藻+黄丝草组为
肌肉<性腺<肝脏,且所测数值远小于幼蟹CAT活
性数值(患病31.5~35.91U/mgprot,正常
95.8~100.16U/mgprot)[3~].以上研究SOD与CAT的
结果差异可能与河蟹所处生命阶段,生态环境,饵
料水平及健康状态不同有关.T—AOC表现为其体内
抗氧化酶体系和抗氧化物质体系抗氧化能力的总
和,主要作用是分解和清除生命过程中所产生的活
性氧(ROS)[291.本研究中种草池河蟹T—AOC活性大
小均表现为肌肉<肝脏<性腺,这一结果与锯缘青
蟹一致.
AKP和ACP主要参与生物体内物质消化,吸
收转运,生长分化,分泌和骨骼形成等生理过程,
能形成水解酶体系,水解侵入体内的异物.研究中
AKP活性大小在各池河蟹中均为肌肉<肝脏<性
腺,3池河蟹的AKP在性腺中活性最高,且在伊乐
藻组的活性是伊乐藻+黄丝草组,复合组的2~3
倍;ACP在性腺中的活性最高,在伊乐藻+黄丝草
组河蟹中活性大小为肌肉<肝脏<性腺,在复合组
及伊乐藻组河蟹中均为肝脏<肌肉<性腺.不同种
草池河蟹不同组织AKP和ACP活性大小的差异可
能与连续投喂添加适量植源性免疫增强剂的饵料,
河蟹血清AKP和ACP均能显着提高有关.
UL能够水解细菌细胞壁中粘肽的乙酰氨基多
糖,杀灭侵入机体内的细菌,从而起到机体防御的
功能l381.本研究中UL在伊乐藻+黄丝草组河蟹中
活性大小为肌肉<肝脏<性腺,在复合组及伊乐藻
38水产养殖3I卷
组河蟹中均为肝脏<肌肉<性腺.不同的种草池河
蟹UL活性在各组织中不同可能与其天然植物饵料
来源不同造成的,这与将免疫增强剂多糖,灭活细
菌苗和壳聚多糖注射和添加到饲料中饲喂河蟹,其
溶菌酶活力较对照组相比有显着提高例,以及饲料
中添加中草药饲喂河蟹其溶菌酶活力有明显的增
强作用,231.
Na+/K+一ATPase在渗透压调节和维持其它的
ATPase功能中起着重要作用,Ca2+/Mg2一ATPase调
节体内钙镁平衡,一旦ca,M的代谢发生紊乱,
机体的生理功能和调节就会发生紊乱,导致疾病的
发生.本研究中各池河蟹的Na+/K+一ATPase在组织
中活性大小为肝脏<肌肉<性腺,与锯缘青蟹相同
;Ca2+/Mg~+一ATPase活性在伊乐藻+黄丝草组及复
合组河蟹中为肝脏<性腺<肌肉,而在伊乐藻组则
是肝脏<肌肉<性腺,与锯缘青蟹相同(肝胰脏<
肌肉),这些差异可能与不同类型的ATPase执行不
同的生理功能密切相关1391.
综述所述,本研究在成蟹养殖池中种植水草既
有效地降低了对养殖水体的污染,又为河蟹健康生
长提供良好的生态环境和天然饵料,实现了以草控
水,且整个养殖期间不换水,大大节约了养殖用水;
此外还首次探讨了不同种草蟹池河蟹不同组织的
免疫指标差异,但限于没有对照组数据,还不足以
证明种草河蟹免疫指标的活性是否增加或降低以
及与种草存在直接的联系,为此,蟹草共生池水草,
各水质指标与河蟹免疫指标之间的关系以及免疫
指标活性的季节性变化还有待于进一步研究.
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及其免疫预防研究进展fJ1.华中农业大
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- 关 键 词:
- 共生 系统 主要 养殖 水质 因子 河蟹 免疫 活性 影响
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