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热带海洋学报 >

2022 , Vol. 41 >Issue 3: 156 - 163

DOI: https://doi.org/10.11978/2021106

海洋生物学

盐度对中国鲎幼鲎生长、蜕壳、Na+-K+-ATP酶活性、免疫指标和抗氧化能力的影响

  • 董兰芳 ,
  • 许明珠 ,
  • 刘海娟 ,
  • 曾梦清 ,
  • 陈瑞芳 ,
  • 李世才
展开
  • 广西海水养殖新品种繁育工程技术研究中心(广西海洋研究所有限责任公司), 广西 北海 536000
陈瑞芳(1978—), 女, 副研究员。email:

董兰芳(1987—), 女, 硕士, 副研究员, 主要从事水生动物营养学与养殖水环境生态学研究。email:

Copy editor: 林强

收稿日期: 2021-08-20

  修回日期: 2021-10-20

  网络出版日期: 2021-10-25

基金资助

广西自然科学基金项目(2018GXNSFBA281071)

广西科学院创新团队启动经费项目(CQ-D-2410)

收起

Effects of salinity on growth, molting, Na+-K+-ATP enzyme activities, immune index, and antioxidantion of juvenile Chinese horseshoe crab, Tachypleus tridentatus

  • DONG Lanfang ,
  • XU Mingzhu ,
  • LIU Haijuan ,
  • ZENG Mengqing ,
  • CHEN Ruifang ,
  • LI Shicai
Expand
  • Guangxi Engineering Technology Research Center of Breeding of New Mariculture Varieties (Guangxi Institute of Oceanology Co., Ltd.), Beihai 536000, China
CHEN Ruifang. email:

Copy editor: LIN Qiang

Received date: 2021-08-20

  Revised date: 2021-10-20

  Online published: 2021-10-25

Supported by

Guangxi Natural Science Foundation(2018GXNSFBA281071)

Start-up Fund for Innovation Team of Guangxi Academy of Sciences(CQ-D-2410)

Fold

摘要

人工增殖放流是恢复鲎资源最有效、最迅速的方法, 而了解和掌握环境因子对中国鲎(Tachypleus tridentatus)幼鲎生长状况的影响规律, 进而选择适宜放流的时间和海区, 是保证人工放流得以成功的关键。本文在实验室条件下, 研究了不同盐度(5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰、40‰)对中国鲎幼鲎成活率、蜕壳率、蜕壳增重率、Na+-K+-ATP酶活性、免疫酶活性、抗氧化酶活性等的影响, 探讨了不同盐度水平下中国鲎幼鲎生长、蜕壳、渗透调节能力、机体免疫力和抗氧化能力等的变化。养殖试验持续56d, 结果表明: 不同盐度对中国鲎幼鲎的成活率、蜕壳率、二龄幼鲎均重及蜕壳增重率均有显著影响(P<0.05), 且均随盐度升高呈先升高后降低的趋势; 蜕壳率和蜕壳增重率与盐度的回归分析均表明, 中国鲎幼鲎蜕壳与生长的最适盐度分别为24.10‰和24.94‰; 一龄和二龄幼鲎的Na+-K+-ATP酶活性均随盐度的升高呈先显著升高后显著降低趋势(P<0.05); 35‰和40‰盐度试验组一龄幼鲎的酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)活性显著高于其他试验组, 而5‰盐度试验组一龄幼鲎的碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)活性显著低于25‰试验组(P<0.05) ; 盐度对二龄幼鲎的ACP、AKP和溶菌酶(lysozyme, LZM)活性均没有显著影响(P>0.05); 35‰和40‰试验组一龄幼鲎的过氧化氢酶(catalase, CAT)活性显著高于盐度较低试验组(P<0.05); 二龄幼鲎的谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase)活性随着盐度的升高而升高, 盐度10‰试验组显著低于30‰和40‰试验组(P<0.05)。研究结果显示盐度对中国鲎幼鲎生长、蜕壳、Na+-K+-ATP酶活性、免疫指标和抗氧化能力均有显著影响, 蜕壳最适宜的盐度在24‰~25‰左右, 盐度过高或过低都将引起幼鲎生长率和成活率降低, 渗透调节能力、免疫力和抗氧化力显著下降。

关键词： 盐度; 中国鲎幼鲎; 蜕壳; Na+-K+-ATP酶; 免疫; 抗氧化

本文引用格式

董兰芳 , 许明珠 , 刘海娟 , 曾梦清 , 陈瑞芳 , 李世才 . 盐度对中国鲎幼鲎生长、蜕壳、Na+-K+-ATP酶活性、免疫指标和抗氧化能力的影响[J]. 热带海洋学报, 2022 , 41(3) : 156 -163 . DOI: 10.11978/2021106

Abstract

Artificial proliferation and release is the most effective and rapid method to restore Limulus resources. Understanding and grasping the influence of environmental factors on the growth of juvenile Chinese horseshoe crab (Tachypleus tridentatus), and then choosing a suitable time and sea area for release are the key steps to ensure the success of manual release. Under laboratory conditions, we studied the effects of different salinity (5‰, 10‰, 15‰, 20‰, 25‰, 30‰, 35‰, and 40‰) on the survival rate, molting rate, molting weight gain rate, Na+-K+-ATPase activity, immune enzyme activity, and antioxidant enzyme activity of juvenile Chinese horseshoe crab. The changes of growth, molting, osmotic adjustment, immunity, and antioxidation of the juvenile horseshoe crab at different salinity levels were recorded. The culture experiment lasted for 56 days. The results showed that different salinity levels significantly affected the survival rate, molting rate, average weight of the 2nd instar horseshoe crabs, and molting weight gain rate of the juvenile horseshoe crab (P< 0.05), which increased at first and then decreased with increasing salinity. Regression analysis of molting rate, molting weight gain rate and salinity showed that the optimum salinity for molting and growth of young horseshoe crab were 24.10‰ and 24.94‰, respectively. The Na+-K+-ATPase activities of the 1st and 2nd instar horseshoe crabs increased at first and then decreased significantly with the increase of salinity (P< 0.05). The acid phosphatase (ACP) activities of the 1st instar larvae in the 35‰ and 40‰ test groups were significantly higher than those in the other test groups, while the alkaline phosphatase (AKP) activities of the 5‰ test group were significantly lower than those in the 25‰ test group (P< 0.05). The activities of ACP, AKP and lysozyme (LZM) of the 2nd instar larvae did not change significantly under different salinity conditions (P> 0.05). The catalase (CAT) activities of the 1st instar larvae in 35‰ and 40‰ test groups were significantly higher than those of low-salinity test groups (P< 0.05). And the glutathione peroxidase (GSH-Px) activities of the 2nd WHAT tended to increase with the increase of salinity, and those in 10‰ test group were significantly lower than those in 35‰ and 40‰ test groups (P< 0.05). We show that salinity had a significant effect on growth, molting, Na+-K+-ATPase activity, immune index, and antioxidation of the juvenile horseshoe crab. The optimum salinity for molting was between 24‰ and 25‰. Too high or too low salinity will cause the growth rate, survival rate of juvenile silver carp, the osmotic adjustment ability, immunity, and antioxidation of the juvenile horseshoe crab to decrease significantly.

Key words： salinity; juvenile Tachypleus tridentatus; molting; Na+-K+-ATPase; immune enzyme; antioxidation

鲎(Limulus)属节肢动物门(Archropoda), 肢口纲(Merostomata), 剑尾目(Xiphosura), 鲎科(Limulidae), 是一种生活在海洋中的大型节肢动物。鲎出现在地质历史时期古生代的泥盆纪, 由三叶虫演化而来, 是地球上少数仅存的古老物种, 经过漫长的岁月, 保留了原始而古老的形态特征, 有海中“活化石”之称。中国鲎(Tachypleus tridentatus)是东方鲎属中的一种(Sekiguchi, 1988)。世界上95%的中国鲎资源分布在中国, 尤其广西北部湾是中国鲎最主要的栖息地(李琼珍, 2010)。由于近二十年的过度捕捞和沿海滩涂开发破坏, 中国鲎资源急剧减少, 已成为国家二级保护动物。我国有关部门一直重视中国鲎的研究(洪水根, 2011), 深入开展了包括地理分布(翁朝红 等, 2012; 颜明艳等, 2019)、资源现状和价值(李琼珍 等, 2011; 翁朝红 等, 2012; 朱俊华 等, 2020)、生活习性(高凤英 等, 2003)、人工繁育(鲍虞园 等, 2020; 梁君荣 等, 2001; 王军 等, 2001; 王德祥 等2001; 程鹏 等, 2006)等方面的研究工作。
人工增殖放流是恢复鲎资源最有效、最迅速的方法(洪水根, 2011), 中国鲎苗种规模化人工繁育的实现为中国鲎资源的保护和修复奠定了扎实基础, 目前沿海多地开展了中国鲎幼苗大规模放流活动。然而, 幼鲎在放流海区多变环境中的生存和生长状况没有经过系统研究, 难以保证人工放流的成效和可行性。了解和掌握环境因子对中国鲎幼鲎生长状况的影响规律, 进而选择适宜放流的时间和海区, 是保证人工放流得以成功的当务之急。盐度作为主要的环境因子, 可对甲壳动物的生理产生广泛影响, 水体盐度的变化直接影响其生长性能、成活率和繁殖等(陈垂坤 等, 2015)。有关盐度对中国鲎影响的研究仅有零星报道, 李锋 等(1999)研究表明中国鲎人工授精育苗的可行盐度为16‰~40‰, 适宜盐度为16‰~33‰; 王德祥 等(2001)研究了授精后中国鲎胚胎和三叶幼体发育的最适盐度为20‰; 中国鲎胚后一期幼体的耗氧率和排氨率随着盐度的升高, 呈先升后降的趋势, 均在35‰时达到峰值(程文, 2007)。盐度对幼鲎蜕壳的影响未见报道。本研究通过研究不同盐度下中国鲎幼鲎存活、蜕壳、渗透调节、免疫指标、抗氧化能力等的变化, 探讨不同盐度水平对幼鲎生长和生理的影响, 为中国鲎人工育苗和人工放流提供基础资料, 同时丰富鲎生理生态学资料。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用中国鲎一龄幼鲎来源于广西海洋研究所有限责任公司竹林海水增养殖基地人工繁育的同一亲本所产的同批次苗种, 广西海洋研究所有限责任公司为农业农村部认定的珍稀濒危水生动物(中国鲎)增殖放流苗种供应单位。挑选活力较好的健康个体(平均体质量30.82±0.79mg)作为试验对象。不同盐度水平养殖试验在规格为29cm×20cm×15.5cm的塑料整理箱中进行, 试验用海水为砂滤自然海水, 盐度为29.7‰, 用充分曝气的自来水和海水晶调节试验组海水盐度, 水温维持在29~32℃之间。

1.2 不同盐度水平中国鲎幼鲎养殖试验

试验共设置8个盐度梯度, 分别为5‰、10‰、15‰、20‰、25‰、30‰、35‰、40‰, 每个梯度设3个平行组, 共24个试验组, 每个试验组整理箱内放幼鲎150只。幼鲎在自然海水中暂养7d后开始盐度试验, 将其随机分组称重后直接从对照组转移到试验组。
养殖日常管理: 养殖试验期间投喂卤虫幼体, 每天在18:00进行投喂, 投饵前先用吸管吸出残饵及粪便。每两天测一次盐度, 便于调节蒸发引起的盐度变化, 每周彻底清洗塑料箱并换水, 清洗前先用滤网捞出幼鲎, 用百洁布彻底清理后加入自然砂滤海水, 调至所需盐度再放入幼鲎。养殖试验持续56d。

1.3 样品收集与分析

为防止养殖后期有试验组大部分幼鲎蜕壳为二龄而取不到足够的一龄幼鲎样本, 养殖30d时, 每组随机捞取一龄幼鲎50只, 纯水冲洗拭干后, -80℃冰箱保存用于一龄幼鲎酶活的测定, 蜕壳率、成活率仅统计剩余的100只幼鲎。
从有幼鲎蜕壳开始, 每天根据鲎壳数量统计蜕壳幼鲎的个数。养殖56d后, 养殖试验结束, 收集一龄幼鲎和二龄幼鲎, 分别称重后计数, 统计成活率、蜕壳率及蜕壳增重率, 纯水冲洗拭干后, 保存于-80℃冰箱, 用于酶活测定。
蜕壳增重率(molting weight gain rate)计算:
蜕壳增重率(%)= (二龄幼鲎平均体质量 - 一龄幼鲎平均体质量)/一龄幼鲎平均体质量 × 100%

1.4 酶活测定

将冷冻的一龄(测试用的一龄幼鲎为养殖30天保存的样本)及二龄幼鲎转移至玻璃匀浆器, 加入预冷的生理盐水, 充分匀浆后, 匀浆液用冷冻离心机(Jouan, C3i, 法国)离心10min(4℃, 3000r·min-1), 上清液即为待测酶液。
Na+-K+ -ATP酶、溶菌酶(lysozyme, LZM)、酸性磷酸酶(acid phosphatase, ACP)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AKP)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase, GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力以及总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)均采用南京建成生物工程研究所研制的试剂盒测定。待测酶液蛋白质量分数以牛血清蛋白作标准, 用考马斯亮蓝法测定。

1.5 数据分析

采用 SPSS 22.0对所得数据进行单因素方差分析(One-Way ANOVA), 若差异达到显著(P<0.05), 则用Tukey多重比较各组数据之间的差异, 结果用“平均值±标准差”(n=3)表示。

2 结果与分析

2.1 不同盐度对幼鲎成活率、蜕壳率、体质量和蜕壳增重率的影响

不同盐度对中国鲎幼鲎的成活率、蜕壳率、体质量、蜕壳增重率影响的结果见表1。不同盐度对中国鲎幼鲎的成活率、蜕壳率、二龄幼鲎平均体质量及蜕壳增重率有显著影响(P<0.05), 且均随盐度升高呈先升高后降低的趋势。盐度20‰试验组幼鲎的成活率最高达96.30%, 显著高于盐度5‰和10‰试验组(P<0.05); 盐度20‰、25‰、30‰和35‰试验组的幼鲎蜕壳率显著高于高盐和低盐试验组(P<0.05), 25‰试验组最高, 蜕壳率达92.08%; 盐度5‰试验组的二龄幼鲎均重显著小于25‰试验组(P<0.05); 随着盐度的升高, 幼鲎蜕壳增重率先显著升高(P<0.05)后显著降低(P<0.05), 盐度20‰和25‰试验组的幼鲎蜕壳增重率显著高于盐度5‰和40‰试验组(P<0.05)。二次回归分析(图1)表明, 中国鲎幼鲎蜕壳率和盐度的二次曲线回归方程为: y=-01438x2+6.9323x+8.3767(R2=0.891), 当蜕壳率达到最大值时, 对应的盐度为24.10‰; 蜕壳增重率和盐度的二次曲线回归方程为: y=-0.0616x2+ 3.072x+31.339(R2=0.7998), 当蜕壳增重率达到最大值时, 对应的盐度为24.94‰。
表1 不同盐度下中国鲎幼鲎成活率、蜕壳增重率和蜕壳率

Tab. 1 Survival rate, molting weight gain rate and molting rate of the juvenile horseshoe crab under different salinity

盐度/‰ 成活率/% 蜕壳率/% 一龄幼鲎平均体质量/mg 二龄幼鲎平均体质量/mg 蜕壳增重率/%
5 74.81±5.01a 42.17±6.89a 34.57±1.81 49.26±1.59a 42.58±3.03a
10 83.70±2.57ab 64.70±5.65b 33.16±2.88 53.94±2.35ab 63.17±2.03bc
15 88.15±1.28bc 75.62±8.82bc 34.53±2.30 55.60±3.87ab 61.02±2.11bc
20 96.30±6.41c 82.96±7.14c 35.08±3.21 56.62±3.68ab 61.70±3.71bc
25 93.33±2.23bc 92.08±1.20c 33.33±1.45 57.30±2.29b 71.92±2.54c
30 87.41±4.63bc 91.46±1.97c 32.44±2.37 55.39±2.05ab 70.98±3.99c
35 85.55±4.01abc 85.89±1.47c 33.63±1.59 55.20±2.46ab 64.14±2.46bc
40 87.41±1.28bc 46.69±9.47a 34.81±0.37 53.72±1.54ab 54.31±1.59b

注: 同列数据上标字母不同表示存在显著差异(P<0.05), 下表同

图1 中国鲎幼鲎蜕壳率、蜕壳增重率与盐度的回归分析

Fig. 1 Regression analysis of molting rate molting, weight gain rate and salinity of the juvenile horseshoe crab

2.2 不同盐度对幼鲎Na+-K+-ATP酶活性的影响

图2为不同盐度下幼鲎Na+-K+-ATP酶活性的变化趋势, 结果表明, 幼鲎Na+-K+-ATP酶活性均随盐度的升高呈先显著升高(P<0.05)后显著降低(P<0.05)的趋势, 一龄幼鲎的酶活为盐度25‰试验组最高, 显著高于35‰和40‰试验组(P<0.05), 二龄幼鲎则是盐度30‰试验组最高, 显著高于盐度5‰和40‰试验组(P<0.05) 。
图2 Na+-K+-ATP酶活性随盐度的变化趋势图

Fig. 2 Variation trend of Na+-K+-ATPase activities with salinity

2.3 不同盐度对幼鲎免疫酶活性的影响

不同盐度对幼鲎免疫酶活性影响的结果见表2。盐度对一龄幼鲎的ACP和AKP活性有显著影响(P<0.05), 对LZM活性没有显著影响(P>0.05); 高盐度试验组(35‰和40‰)一龄幼鲎的ACP活性显著高于盐度较低试验组; 盐度5‰试验组一龄幼鲎的AKP活性显著低于其他试验组(P<0.05)。盐度对二龄幼鲎的ACP、AKP和LZM活性均没有显著影响(P>0.05)。
表2 不同盐度对幼鲎免疫酶活性的影响

Tab. 2 Effect of salinity on immune enzyme activity of the juvenile horseshoe crab

盐度/‰ 一龄幼鲎 二龄幼鲎
LZM/(μg·mL-1) ACP/(U·gprot-1) AKP/(U·gprot-1) LZM/(μg·mL-1) ACP/(U·gprot-1) AKP/(U·gprot-1)
5 48.86±1.67 9.38±0.45a 59.14±2.23a 68.27±9.02 7.65±0.43 37.30±9.66
10 51.32±5.50 9.16±0.11a 84.39±11.01b 72.17±13.57 7.39±0.37 32.93±4.68
15 49.98±10.57 9.08±0.32a 87.02±7.07b 66.34±11.78 7.28±0.19 31.52±5.06
20 51.56±1.89 9.69±0.38a 86.72±5.66b 70.30±7.01 7.33±0.31 34.37±5.75
25 49.75±4.45 9.90±0.94a 82.83±4.49b 66.55±4.59 7.29±0.16 35.53±3.98
30 49.79±4.81 9.61±0.32a 83.67±2.11b 69.69±4.59 7.24±0.37 35.63±4.18
35 51.69±1.12 12.22±0.96b 85.56±8.10b 71.60±4.59 7.25±0.28 35.94±6.86
40 50.60±2.55 12.46±0.96b 84.85±5.60b 69.33±4.59 7.44±0.18 38.11±7.69

2.4 不同盐度对幼鲎抗氧化酶活性的影响

不同盐度对幼鲎抗氧化酶活性影响的结果见表3。不同盐度对一龄幼鲎的CAT活性有显著影响(P<0.05), 对T-AOC、GSH-Px和SOD活性没有显著影响(P>0.05), 高盐度试验组(35‰和40‰)一龄幼鲎的CAT活性显著高于盐度较低试验组(P<0.05)。盐度对二龄幼鲎的GSH-Px活性有显著影响(P<0.05), 对T-AOC、CAT和SOD活性没有显著影响(P>0.05), 二龄幼鲎的GSH-Px活性随着盐度的升高而升高的趋势, 盐度10‰试验组显著低于30‰和40‰试验组(P<0.05) 。
表3 不同盐度对幼鲎抗氧化酶活性的影响

Tab. 3 Effect of salinity on antioxidant enzyme activity of the juvenile horseshoe crab

盐度/‰ 一龄幼鲎 二龄幼鲎
T-AOC
/(U·mgprot-1)		 GSH-Px
/(U·mgprot-1)		 CAT
/(U·mgprot-1)		 SOD
/(U·mgprot-1)		 T-AOC
/(U·mgprot-1)		 GSH-Px
/(U·mgprot-1)		 CAT
/(U·mgprot-1)		 SOD
/(U·mgprot-1)
5 2.03±0.32 3.23±1.05 17.13±2.11a 49.30±1.58 3.55±0.19 8.43±0.64ab 47.65±8.52 143.64±10.01
10 1.70±0.25 3.60±1.15 17.37±1.68a 50.54±1.36 3.07±0.58 7.48±0.74a 50.73±6.06 145.03±15.40
15 1.71±0.19 3.10±0.30 18.12±1.20a 50.01±1.51 3.08±0.56 9.97±0.80b 54.21±4.54 140.72±22.37
20 1.65±0.13 3.67±1.22 17.48±1.16a 51.94±2.79 2.92±0.45 9.60±1.47ab 49.66±1.91 150.22±10.39
25 1.63±0.18 3.80±0.50 18.20±0.88a 50.39±2.25 2.93±0.43 9.87±0.83ab 49.71±2.29 145.14±11.80
30 1.63±0.14 3.57±0.68 18.40±1.61a 51.04±1.00 2.98±0.78 10.07±0.35b 49.77±8.17 145.45±5.25
35 1.86±0.15 3.90±0.26 20.97±1.705a 50.42±2.01 3.05±0.22 9.80±0.76ab 49.57±3.35 143.84±11.49
40 1.95±0.06 3.48±1.30 27.11±1.78b 52.00±1.09 3.07±0.31 10.03±0.91b 49.48±12.07 142.19±10.00

3 讨论

同其他节肢动物一样, 鲎的生长是不连续的, 通过蜕壳来实现。中国鲎生长速度非常慢, 发育至性成熟一般需要13~15年的时间(李琼珍, 2010)。水温适宜时, 一龄幼鲎从孵化到蜕壳为二龄幼鲎一般需要3~5个月, 水温较低情况下一龄幼鲎可以保持1年以上不蜕壳。刚蜕壳二龄鲎的甲壳非常柔软, 要恢复至原来的硬度也需要相当长的一段时间。
盐度是水生生物生长环境中最重要的环境因子之一, 许多水生动物都具有一定程度的盐度适应性, 且不同物种的最佳存活和生长盐度范围不同。研究表明盐度对不同甲壳动物存活、蜕壳和生长影响的差异较大, 且同一甲壳动物, 不同发育阶段对盐度的适应范围也有所不同, 如高盐(45‰)和低盐(≤15‰)环境远海梭子蟹(Portunus pelagicus)的死亡率均显著升高, 同时高盐和低盐都延长了梭子蟹的蜕壳周期, 降低了蜕壳增重(Romano et al, 2006)。5‰~25‰范围内, 斑节对虾(Penaeus monodon)蜕壳间期随盐度升高而延长, 盐度30‰以后又缩短, 盐度25‰试验组对虾的蜕壳周期最长, 特定生长率最高(杨其彬 等, 2008); 路良允 等(2012)在三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)的研究中发现, 盐度30‰组蟹的生长率显著高于15‰和35‰试验组, 各组间蜕壳周期差异不显著, 但30‰组较其他组缩短3.1~4.6d; 青蟹(Scylla serrata)幼蟹在变态为四期幼蟹之前, 对环境盐度有较高要求, 盐度低于10‰, 将延长变态周期和降低成活率, 四期以后盐度适应能力明显增强, 适当降低盐度将有助于缩短其蜕壳周期(于忠利 等, 2010)。在脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)(龙晓文 等, 2014)、凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)(申玉春 等, 2012)、南极大磷虾(Euphausia superba)(赵国庆 等, 2018)、日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)(蒋湘 等, 2017)等甲壳动物中也开展了相关研究, 研究结果不尽相同, 但大致可分为两类: (1)不适盐度刺激甲壳动物加快蜕壳, 蜕壳间期缩短, 但生长率并没有因此而增加; (2)不适盐度阻碍甲壳动物的蜕壳过程, 蜕壳间期延长, 生长率也随之下降。环境盐度变化时, 动物机体必然要经历渗透调节等一系列过程, 这些过程需消耗大量能量, 因而盐度变化增加了机体的能量消耗(Martínez-Álvare et al, 2002)。本研究中, 在5‰~40‰的盐度范围内, 中国鲎幼鲎的成活率、蜕壳增重率及蜕壳率均随盐度的升高呈先升高后降低的趋势, 即高盐和低盐等不适环境引起幼鲎蜕壳率降低、生长率下降, 属于第(2)类情况, 与远海梭子蟹的研究结果类似。自然条件下幼鲎通常在离繁殖沙滩很近的潮间带平坦沙滩度过一龄和二龄, 一般栖息在浅水区蜕皮, 蜕壳率和蜕壳增重率与盐度的回归分析均表明, 中国鲎幼鲎蜕壳与生长的最适盐度在24‰~25‰左右。
甲壳类Na+-K+-ATP酶活性与水体环境盐度密切相关, 盐度主要通过渗透压调节实现对水产动物生理状态的影响, 而Na+-K+-ATP酶在渗透压调节中起着极其重要的作用(柳旭东 等, 2009)。有研究表明, 水生动物自身渗透压调节基本过程为: 随着水体环境盐度的改变, Na+-K+-ATP酶活性逐渐升高或逐渐降低, 经过一段时间的调节与适应后逐步趋于稳定, 不同物种Na+-K+-ATP酶活变化趋势和变化程度截然不同, 存在很大的种间差异(杨宇晴 等, 2010; 亓磊 等, 2013; 蔡星媛 等, 2015; 李娜 等, 2017; 游出超 等, 2019)。且当盐度范围超出机体的渗透调节能力, 机体将表现为酶活性降低, 抵抗力低下, 严重者将导致死亡。本研究盐度范围内, 随着盐度升高, 一龄和二龄幼鲎的Na+-K+ -ATP酶活性均呈先显著升高后显著降低趋势。因养殖试验周期较长, 测定的酶活应为稳定期活性, 说明高盐和低盐导致了中国鲎幼鲎Na+-K+ -ATP酶活性降低, 即环境盐度变化超过幼鲎的渗透调节能力, 这是高盐组(40‰)和低盐组(5‰)幼鲎死亡率显著升高的一个重要原因。
一般认为无脊椎动物缺乏特异性免疫性系统, 而是以各种非特异性免疫因子及酶类为主的体液免疫抵抗病原的入侵, 甲壳动物亦是如此。外界盐度过高或者过低均会引起机体内外渗透压失衡, 进而导致甲壳动物生长速度和非特异免疫能力下降(李志辉 等, 2019)。ACP和AKP在甲壳动物的免疫应答机制中, 直接参与磷酸基团的转移与代谢, 可加速物质的摄取与转运, 形成水解酶体系, 破坏和消除侵入机体的异物(吴丹华 等, 2010)。本研究中, 不同盐度试验组一龄幼鲎的ACP和AKP活性有显著差异, 35‰和40‰高盐度试验组一龄幼鲎的ACP活性显著高于盐度较低试验组, 而盐度5‰试验组一龄幼鲎的AKP活性显著低于其他试验组, 结果一定程度上反应了幼鲎在高盐和低盐胁迫环境下的不适应, 磷酸酶活性降低可能导致机体对物质的吸收和代谢降低, 最终表现为蜕壳率和蜕壳增重率下降。与免疫指标类似, 幼鲎体内的一些抗氧化指标同样也能反映出其对不同盐度的适应程度, SOD、CAT、GSH-Px等抗氧化酶对清除氧化胁迫过程中产生的活性氧自由基起着决定性作用, 当机体自由基平衡被破坏时, 抗氧化酶活性会相应变化来维持机体内的氧化平衡。本研究中35‰和40‰高盐度试验组一龄幼鲎的CAT活性显著高于盐度较低试验组, 盐度10‰试验组二龄幼鲎的GSH-Px活性显著低于30‰和40‰试验组, 这说明幼鲎在高盐环境下的渗透调节过程消耗更多的能量来保持机体渗透压平衡, 新陈代谢较快, 产生的活性氧自由基较多, 因而抗氧化酶活性更高。

4 结论

盐度对中国鲎幼鲎生长、蜕壳、Na+-K+-ATP酶活性、免疫指标和抗氧化能力有显著影响, 幼鲎蜕壳生长最适宜的盐度在24‰~25‰之间, 盐度过高或过低都将引起幼鲎渗透调节能力、免疫力和抗氧化力显著降低, 最终表现为生长率和成活率下降。

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