流速对黑鲷幼鱼游泳行为及运动生理的影响

研究黑鲷(Acanthopagrus schlegelii)游泳行为和运动生理,为其近海网箱养殖和增殖放流野外驯化提供技术支持。研究采用泳道呼吸仪测定19℃、不同流速下黑鲷幼鱼[体长(12.38±0.69)cm,体重(45.99±9.05)g]的游泳行为、呼吸代谢和生理生化指标。结果表明:黑鲷幼鱼的相对感应流速约为1.42 BL/s(体长/s),临界游泳速度Ucrit约为76 cm/s,暴发游泳速度约为114 cm/s;摆尾频率与流速呈显著的线性正相关关系;静止耗氧率约为332.25 mg/(kg·h),运动耗氧率与流速呈二次多项式关系,最低耗氧率出现在3.6 BL/s流速下,约为185.65 mg/(kg·h);单位距离耗能与流速呈幂函数关系,在4 BL/s流速即约66%Ucrit流速处单位距离耗能最小且随流速增加基本保持不变。静水时黑鲷幼鱼的中位生存时间最短,约3h,低(1 BL/s)、中(3 BL/s)流速下中位生存时间最长,在10h以上;静水时窒息点约为0.34 mg/L,低、中流速下约为1.70 mg/L,高流速时约为3.18 mg/L。低、中流速下(20%Ucrit和50%Ucrit)肌糖原、肝糖原和磷酸肌酸的含量均较高,而静水和高流速下血乳酸含量较高,与耗氧率、窒息点的变化趋势一致。综上,推荐黑鲷网箱养殖的流速不宜超过0.8 m/s,放流鱼苗的适宜训练流速为1.5—3.5 BL/s,驯化时间在2周以上为宜。

卵形鲳鲹应对流速胁迫的代谢组学分析

流速是深远海养殖的关键环境因子之一。为了深入解析卵形鲳鲹在流速胁迫下的分子调控机制,分别以静水环境、中等流速(54 cm/s)和高流速(90 cm/s)水流对卵形鲳鲹进行胁迫,利用LC/MS的代谢组学技术探究肝脏内源性代谢物的变化,寻找差异代谢物以及相关的代谢通路。结果表明,与静水组相比,中流速组有51种代谢产物的含量发生显著变化,富集在40条通路中,主要包括半乳糖代谢(galactose metabolism)、糖异生(gluconeogenesis)、不饱和脂肪酸的合成(biosynthesis of unsaturated fatty acids)、花生四烯酸代谢(arachidonic acid metabolism)等;高流速组有40种代谢产物的含量发生显著变化,富集在22条通路中,主要包括饱和脂肪酸的合成(biosynthesis of unsaturated fatty acids)、泛酸和辅酶A的生物合成(pantothenate and CoA biosynthesis)、赖氨酸降解(lysine degradation)、花生四烯酸代谢(arachidonic acid metabolism)、亚油酸代谢(linoleic acid metabolism)等。与中流速组相比,高流速组有31种代谢产物含量发生显著变化,富集在12条通路中,主要包括花生四烯酸代谢(arachidonic acid metabolism)、脂肪细胞因子信号通路(adipocytokine signaling pathway)、半胱氨酸和蛋氨酸代谢(cysteine and methionine metabolism)等。通路分析表明中、高流速胁迫均促进了不饱和脂肪酸代谢、花生四烯酸代谢和泛酸的合成,鱼体通过加强代谢来提高游泳能力,中流速组主要显著影响了半乳糖代谢、半胱氨酸和蛋氨酸的代谢,卵形鲳鲹此时产生了更多能量用于运动;高流速组则显著影响了L-赖氨酸、维甲酸的代谢,揭示了在面对高流速胁迫时,鱼体的游泳能力在下降,部分免疫机能触发。