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介绍
热带海水养殖鱼类的饲养温度接近其最适温度。这些物种非常容易受到大幅且突然的温度变化(即海洋热浪 [MHW])的影响,因为 MHW 期间的温度升高可能会超过它们的最佳热上限(Tewksbury 等,2008)。MHW 的极端温度可能会导致热带养殖鱼类死亡率增加和生长速度降低(Le et al., 2020 , 2021)。在热带国家,水产养殖在沿海社区中发挥着重要作用(Basset et al., 2013)。例如,东南亚国家的有鳍鱼类养殖产量占全球鱼类产量的 20% 以上(粮农组织,2022 年)。未来三十年,多达 40% 的水产养殖品种,特别是养殖有鳍鱼类可能不适合热带地区的水产养殖(Oyinlola 等,2020)。这可能会威胁沿海社区的收入和粮食安全。
人们越来越意识到水产养殖系统的颜色(例如水箱颜色)如何影响饲养、生长,从而影响体型差异和同类相食,并提高孵化场的生产效率和盈利能力(McLean,2021)。饲养系统中的光强度可能会受到颜色的影响。例如,颜色可能会影响鱼类幼虫和幼鱼对猎物的可见度(Dehmelt 等人,2021;Ma 等人,2015)。已知鱼缸颜色会影响关键行为,例如进食(Bera 等人,2019 年;El-Sayed 和 El-Ghobashy,2011 年;Wang 等人,2016 年))和生理学参数,例如酶活性和消化(Rungruangsak-Torrissen 等,2006;Santisathitkul 等,2020)。鱼缸颜色对鱼类生长的影响因物种而异。遮目鱼幼虫(Chanos chanos)在黄色水箱中表现出最佳性能(Bera et al., 2019 ),而黑色或深红色是白鲈( Morone chrysops)、条纹鲈(Morone saxatilis )幼虫的合适水箱颜色(Denson & Smith, 1996 ) 和金鲳鱼 (Trachinotus ovatus)(Ma et al., 2015)、鲶鱼(Pangasius pangasius)、欧亚鲈鱼(Perca Fluviatilis , L.)(Tamazouzt et al., 2000)。相反,亚洲鲶鱼 magur ( Clarius magur )的幼虫更喜欢白色水箱 ( Ferosekhan et al., 2020 ) 和 tambaqui ( Colossoma Macropomum ) 幼虫更喜欢浅绿色水箱 ( Pedreira & Sipaúba-Tavares , 2001 ))。最后,鱼的生存和生长性能、生产的关键参数可能会受到水箱颜色的影响(Bera et al., 2019;Ferosekhan et al., 2020)。
金鲹 ( Gnathanodon spiosus))是越南具有商业价值的物种。它们广泛分布于印度太平洋和大西洋的热带和亚热带海域。金鲹鱼是越南的一种新养殖鱼类。该物种的人工种子生产在孵化场的圈养中取得了成功。该品种生长速度快,具有较高的市场价值。据我们所知,目前还没有关于鱼缸颜色与高温对金鲹鱼的影响的报告。鉴于过去十年中 MHW 事件导致的极端温度的频率、强度和严重性不断增加,并产生了巨大的社会经济影响,这是一个高度相关的主题(Smith 等人,2021))。因此,本研究的目的是评价水箱颜色对高温饲养的金鲹幼鱼生长、成活率、盐度冲击和变形率等品质的影响。
材料和方法
道德声明
根据越南国家研究动物使用条例,金鲹 ( G. spiosus ) 未被列入 IB(濒危和极度濒危物种)和 IIB(受威胁和稀有物种)两组(Decree32/, 2006/ ND-CP,2006)。因此,这项研究不需要许可或伦理批准。然而,作者已经实施了在研究中使用动物的最佳实践。
实验鱼和治疗方法
实验在芽庄大学水产养殖研究所金兰热带海洋研究和水产养殖中心进行,使用圆形玻璃纤维增强塑料(FRP)水箱(直径,0.7 m;高度,0.8 m;水容量,0.1 m 3)具有锥形底部(由芽庄大学船舶研究与发展研究所制造)。储罐内表面采用 Chokwan Vina Company Ltd. 的复合环氧涂料,基于 JOTUN RAL 标准色卡(红色代码:RAL 3000-火焰红;蓝色代码:RAL 5012-浅蓝色;黄色代码:RAL 1003-信号黄色;灰色代码:RAL 7040-窗口灰色;白色代码:RAL 1003-信号白色 ( http://sonjotun.vn/bang-mau-ral-voi-2013-mau-son-co-ban/250/1298 .html)。在放养幼鱼前 12 小时,将用 20 ppm 氯处理过的清洁过滤海水注入饲养池中。溶解氧 (5–6 mg/L) 通过放置在每个水箱底部的单个空气石来维持。实验期间维持盐度(30PSU)和pH(7.89-8.05)。将三组金鲹幼鱼在白色、蓝色、灰色、黄色和红色水箱中在三种温度(30°C、32°C 和 34°C)下饲养 4 周。实验单位总数为45辆坦克。温度由加热器(HZ-Q5,500W,欧格卡利,上海,中国)控制。连续照明 1,200–1,阿莱霍斯和塞拉诺,2018;马蓬达等人。2021年)白天使用自然光,晚上使用霓虹灯。从当地农场采购9000条金鲹幼鱼,平均初重0.12±0.04克,初长17.24±1.65毫米。经过两天的适应后,将鱼随机分配到 45 个 FRP 池中(每个池 200 条)。在驯化期间和整个 30 天的实验期间,每天两次在 8:00 和 17:00 左右用商业饲料(Inve NRD G8-12,Inve,Wachirabarami,泰国)喂鱼至饱足,含有 55%蛋白质、10%脂肪和8%水分。每天早上喂食前,将未吃完的饲料和粪便吸走。
盐度冲击
实验期结束后,从每个池中随机收集 10 只幼体,并在 30°C 温度下以三种不同盐度(0、5 或 10 ppt)进行电击,仅作为渗透应激。5、10或15分钟后观察并计算存活率。
骨骼畸形
为了确定骨骼畸形,我们按照 Darias 等人详细说明的方案在喂养实验结束时对鱼骨进行染色。(2010)。首先将鱼样品固定在福尔马林溶液中,直至骨骼染色。在染色之前,将鱼幼体转移至蒸馏。随后,将鱼用阿尔新蓝水染色24小时。我们用100%乙醇和1%KOH溶液中和幼虫组织中的残留酸,然后将鱼浸入乙醇溶液(95%、70%、40%、15%)中各15分钟进行复水。随后,我们使用3% H 2 O 2和1%KOH溶液去除鱼样中的黑色色素,然后用茜素红溶液染色20小时。斯佩奥苏斯幼鱼先用蒸馏水清洗,然后用 1%KOH 溶液清洗以消除染色背景,然后在 40% 甘油 + 60% 1%KOH 中孵育 2 小时,在 70% 甘油 + 30% 1%KOH 中孵育 6 小时。将染色的幼体保存在100%甘油中。使用带有相机(分辨率为10 MP)的立体显微镜(Amscope SM-2T-EB,AmScope,Irvine,CA,USA)对幼年骨骼的形态和异常进行观察、识别和成像。
统计分析
所有数据均以平均值±标准差的形式显示。使用 SPSS 软件(SPSS 22.0,Armonk,NY,USA)进行统计程序。双向方差分析的假设分别通过 Kolmogorov-Smirnov 和 Levene 检验进行了检查。邓肯事后检验(p < 0.05)用于确定实验组之间的显着差异。
结果
存活率
在所有颜色中,随着温度从30°C升高到34°C,存活率普遍下降(温度的主要影响, p <0.05;表1和图1)。坦克颜色对生存的影响遵循以下顺序:黄色 = 红色 > 白色 = 灰色 = 蓝色的生存能力(坦克颜色的主效应, p < 0.05;表 1和图 1),但这种颜色效应是独立的温度(水箱颜色 × 温度, p > 0.05)。
成长表现
所有生长参数,包括金鲹幼鱼的最终长度和重量、增加的长度和重量、SGR 和 FCR,随着温度从 30°C 升高到 34°C 显着降低(温度的主效应,p < 0.05 ;表2) 。温度对五种颜色的金鲹鱼幼鱼生长性能的影响相似(表2)。五种罐体颜色的这些参数没有显着差异(p > 0.05; 表 2)。
盐度冲击
在盐度为10 ppt时,所有处理中金鲹幼鱼的存活率为100%(p >0.05;表3)。然而,处理之间的显着差异在 5 ppt 和 0 ppt 盐度休克时保留(p < 0.05;表 3)。在 0 和 5 ppt 的盐度下,在高温下饲养的幼体的存活率均降低(p < 0.05; 表 3)。颜色池强烈影响金鲹幼鱼在 0 ppt 或 5 ppt 盐度冲击中的存活率 ( p< 0.05;表3)。在盐度为0 ppt时,红池中金鲹幼鱼的存活率最高,蓝池中似乎最低。然而,水箱颜色和升高温度的综合影响并没有显着影响幼鱼在0 ppt或5 ppt盐度冲击下的存活率(p > 0.05;表3)。
骨骼变形
通过将温度从30℃升高到34℃,变形率显着增加(升高温度的主效应, p <0.05;表4和图2)。变形增加在白色罐中最高,其次是灰色、蓝色、黄色,在红色罐中最低(罐颜色的主效应,p < 0.05;表 4和图 2),特别是在较高温度下(温度和温度的相互作用)。颜色,p < 0.05;表 4和图 2)。
骨骼染色显示,在白色池和灰色池中饲养的金鲹幼鱼出现了脊椎动物的畸形(图3 )。然而,在蓝色、黄色或红色池中饲养的金鲹幼鱼没有发现脊椎动物有任何畸形(图3 )。
讨论
这是第一项研究饲养系统的颜色如何减轻金鲹(越南的一种新水产养殖鱼类)的热应激。一般来说,温度升高会导致存活率降低、生长速度降低和鱼类健康状况下降,如在盐度冲击中的生存能力所表明的那样,应用于该物种的幼体和幼体饲养,以及一般的热带鱼类物种。
高温的影响
在持续的气候变化下,随着 MHW 发生频率和严重程度的增加,人们越来越关注水产养殖鱼类对热应激的耐热性。例如,有记录的 10 起最严重事件中有 8 起发生在过去十年中(Smith 等,2021)。极端温度会导致多种生理损伤或功能障碍,例如线粒体功能障碍、肌肉和心脏衰竭(Ern等人,2023年),氧气摄取和输送效率降低也可能导致鱼类死亡(Pörtner&Farrell,2008年;Pörtner 等人,2017)。在热带水产养殖中,军曹鱼等鱼类在 32°C 时死亡率增加(Le 等人,2020 年;Nguyen 等人,2019 年)。与此一致的是,金鲹幼鱼的存活率也降低了,特别是在 34°C 下,这可能是通过与上述类似的生理功能障碍来解释的。
与生存类似,金鲹幼鱼的所有生长参数在高温下都会降低,特别是在 34°C 下,这与温度对其他热带鱼种(如军曹鱼 Rachycentron canadum)的影响相似(Le et al., 2020 ; Nguyen et al., 2019 ; Sun & Chen, 2014 ; Sun et al., 2006 ),或棘足兔鱼Siganus rivulatus ( Saoud et al., 2008)。生长速度降低可能是由于食物转化效率较低以及基础维持能量消耗较高的结果(Killen 等,2016)。事实上,我们发现 32°C 和 34°C 时的 FCR 更高。在热带鱼种中观察到,在暴露于热应激后,高能量消耗的热休克蛋白迅速上调,例如澳洲肺鱼(Newton et al., 2012),这是应对热应激的关键生理机制。
坦克颜色的影响
在不同颜色的鱼缸中饲养的金鲹幼鱼的存活率存在一些细微的差异;白色坦克最低,黄色和红色坦克最高。事实上,之前的一项研究表明,与其他水箱中饲养的鱼相比,红色水箱中饲养的鱼的皮质醇水平较低,热休克蛋白 (HSP) 水平较高(Morshedi 等人,2022)。HSP 因其在应对生物体一般应激方面的作用而闻名(Morshedi 等人,2022)。有趣的是,水箱颜色并不能改变温度对金鲹幼鱼的致命影响。之前的几项研究发现,水箱颜色对遮目鱼(C. chanos,Bera et al.,2019)、澳洲肺鱼(Lates calcarifer,Morshedi et al.,2022)等海洋鱼类的生长速度有影响。黄色可能会增加遮目鱼幼虫对食物的可见度,从而增加摄食和生长速度(Bera et al., 2019)。红色水箱中饲养的澳洲肺鱼生长速度加快可能与其在自然界中的摄食行为有关,其中澳洲肺鱼捕食底栖大型无脊椎动物和小型中层水域鱼类(Morshedi 等,2022))。然而,我们没有发现水箱颜色对金鲹幼鱼的生长参数有任何影响,这可能是通过类似的食物转化效率来解释的。事实上,折叠鲹幼鱼的 FCR 不受饲养池颜色的影响。虽然我们没有评估该物种的摄食率或摄食行为,但所有五种水箱颜色很可能不会在饲料和背景颜色之间产生不同的对比度。
当面临盐度冲击时,白色和蓝色水箱中饲养的鱼的存活率比红色和黄色水箱中的鱼低 3-5 倍。还观察到坦克颜色对骨骼畸形率的类似影响。先前的研究表明,海水鱼类更容易受到短波长的影响(Villamizar et al., 2011),蓝色、白色或灰色水族箱中的这种情况可能比红色和黄色的水族箱中更容易受到影响。这些颜色的受挑战鱼类的存活率较低,表明鱼类健康状况较差,这可能与较高的骨骼畸形率有关。
高温和水箱颜色的交互影响
我们发现,热应激和水箱颜色对金鲹幼鱼的生存、生长速度和耐受盐度冲击的能力之间的相互作用通常不显着,这表明水箱颜色不能减轻来自 MHW 的致命热应激。这些结果表明,通过技术调整来保持饲养温度不超过金鲹幼鱼的热阈值对于降低直接热诱导的死亡率或生长率至关重要。在持续的气候变化下,MHW 的频率和强度不断增加,这一点非常重要(Frölicher 等,2018)。虽然坦克颜色无法减轻热应激的明显影响,特别是在热浪期间,但温度引起的骨骼畸形率增加在蓝色坦克中更为明显,在黄色坦克中最低。然而,用肉眼无法检测到活鱼幼鱼。如果我们不评估骨骼畸形,我们就会严重低估水箱颜色对金鲹幼鱼质量的影响。这一点至关重要,因为不同形式的骨骼畸形可能会对生存和生长造成长期影响(Imsland 等,2006)。
结论
总之,升高的温度和蓝色和白色的饲养池导致遭受盐度胁迫的鱼类的存活率、生长率降低和死亡率增加,但这两个因素对金鲹幼鱼的这些关键生产参数没有交互影响。然而,我们发现升高的温度和水箱颜色对骨骼畸形存在“隐藏的交互效应”,这可能会影响鱼类在养成期间的存活和生长。不建议饲养蓝色和白色的金鲹幼鱼,特别是在热应激期间,例如在持续的气候变化下变得更加频繁和严重的热浪时期。












