魚類能量代謝的研究

alt1974

能量代謝研究的中心任務是闡明動物能量收支各組分之間的定量關系，并研究各種生態因子和不同的生長時期、不同的生理狀態對這些關系的作用，探討動物調節其能量分配的生理生態學機制，并從資源利用的角度闡明物種在進化中的適應性問題，為人工養殖及其管理提供參考依據和技術措施。魚類攝食的能量除用于生長外，很大部分能量因代謝活動而被消耗。當環境條件改變時，需要消耗一定能量以適應環境的變化。因此，在魚類能量代謝研究中，主要研究環境因子、攝食和魚類自身的生長對其能量代謝的影響。
1 環境溫度對代謝活動的影響
魚類屬于變溫動物，魚類的體溫隨水溫而變動。魚體內的代謝是一系列的酶促反應，水溫的變化會影響酶的活性，因此代謝率也會隨之而變化。當環境溫度改變時，魚體內的生理活動將受很大的影響。謝小軍等(1993)[1]研究發現，溫度對南方鲇的食物轉化為凈能的效率有明顯的正效應，主要是通過溫度作用于消化率的機制實現的。崔奕波等(1995)[2]試驗發現，在適溫范圍內，草魚攝食率、生長率隨水溫升高而增加，最大攝食率與水溫的關系為C=0.040 5T 2.324。當食物不受限制時，魚類攝食率及生長率隨水溫上升而增加，但水溫超過某一最適水溫時，攝食率及生長率急劇下降，草魚攝食及生長的最適水溫為30 ℃。張美昭等(1999)[3]研究結果表明，溫度對牙鲆幼魚的耗氧率及CO2的排出率有明顯的影響，溫度與標準代謝率呈正相關關系。楊振才等(1995)[4]發現，溫度對個體較大的鲇魚的靜止代謝率影響較小。崔奕波等(1990)[5]試驗發現，真■標準代謝率以及攝食后的代謝率隨著水溫的升高而增大，在28 ℃時的標準代謝率以及攝食后的代謝率分別為20 ℃時的1.4倍和1.3倍。孫耀等(1999)[6]研究了黑鯛能量收支及溫度對能量分配模式的影響，結果表明，黑鯛的攝食率、生長率、總代謝率和排泄率均隨溫度上升而呈減速增長趨勢，不同溫度條件下黑鯛的能量收支式為:
(11.2±1.98) ℃，100C=6.09F+9.38U+77.56R+7.02G；
(14.7±0.45) ℃，100C=6.76F+8.75U+72.77R+11.82G；
(19.8±0.47) ℃，100C=2.75F+8.94U+73.52R+14.79G；
(25.0±0.50) ℃，100C=1.16F+9.18U+77.30R+12.81G。
式中：Ｃ——食物能；
Ｆ——糞便能；
Ｕ——排泄能；
Ｒ——代謝能；
Ｇ——生長能。
黑鯛的能量收支分配模式隨溫度而顯著變化，其中能量代謝分配率和排泄分配率隨溫度升高呈U形變化趨勢；而生長能分配率則恰恰相反。不同溫度下黑鯛的代謝能占了同化能的83.25%～91.70%，生長能僅占8.30%～16.75%。孫耀等(1999)[7]發現，在試驗溫度范圍內，黑鲪的標準代謝率(Rs)和相對標準代謝率(Rs`)與體重之間的關系為Rs均隨體重增加而增大；Rs`則恰恰相反。錢國英(1999)[8]測定了加州鱸（體重20～25 ｇ）在水溫18 ℃和28 ℃時的標準代謝、常規代謝及活動代謝發現，水溫28 ℃時的標準代謝率、常規代謝率和活動代謝率均比18 ℃時相應的代謝率提高近１倍。孫耀等(1999)[9]研究了溫度對真鯛能量收支各組分和能量收支分配模式的影響，結果表明，在試驗溫度范圍內，真鯛的攝食率、生長率、總代謝率和排泄率均隨溫度上升呈減速增長趨勢，二者之間的定量關系均可用對數曲線加以定量描述。真鯛的能量收支分配模式為：
(11.2±1.98) ℃，100C=4.48F+9.55U+80.19R+5.78G；
(14.7±0.57) ℃，100C=2.28F+8.99U+74.56R+14.16G；
(19.4±0.44) ℃，100C=2.73F+8.00U+63.23R+26.03G；
(23.1± 1.43) ℃，100C=2.94F+8.23U+65.76R+23.07G。
從分配模式可以看出，真鯛能量收支各組分的分配率隨溫度顯著變化，其中代謝分配率和排泄分配率隨溫度升高呈 U形變化趨勢，而生長分配率和排糞率則恰恰相反。雷思佳等(2000)[10]測定了臺灣紅羅非魚(體重25.334～26.225 ｇ)在水溫為22、28、34 ℃時的能量收支，結果表明，溫度對臺灣紅羅非魚的特定生長率、飼料轉化效率和最大攝食率均有顯著影響，28 ℃時上述各值均達到最大，分別為1.79%、60.01%和2.59%。溫度對食物能分配與能量支出各部分的比例有顯著影響，28 ℃時生長能所占比率最高為26.49%，代謝能所占比率為37.23%。從以上結果可以看出，在適宜的生長溫度范圍內，大多數魚類的消化率均隨溫度的上升而增高，隨著溫度的上升，魚類的代謝強度增強，主要表現為生理活動加強，生長率及飼料轉化效率和最大攝食率增大，生長積累增加。
2 體重與代謝的關系
魚類的基礎代謝與體重有著密切的關系。線薇薇等(2001)[11]測定了溫度為(25.2±0.5) ℃時花鱸的代謝率，結果表明，在魚體濕重為4.64～52.28 g[平均體重(17.81±0.33) g] 范圍內饑餓魚的正常代謝能(Rr)與體重(W)的關系式為Rr=15.37W0.744(r=0.934)。丁彥文等(2000)[12]發現，平鯛幼魚代謝水平隨著體重的增加而逐漸降低。崔奕波等[5]發現，真■的最大攝食量隨體重及溫度增加而增加。孫耀等(1999)[13]發現，黑鲪的攝食量、生長量、總代謝量、排泄量及生態轉換效率均隨體重增大而降低，其中排泄量隨黑鲪體重變化幅度很小，各體重階段黑鲪的能量分配模式為：
(30.50±8.66) g，100C=3.74F+5.92U+44.25R+46.09G；
(129.3±15.17) g，100C=6.21F+6.62U+49.55R+40.74G；
(201.17±21.37) g，100C=3.15F +7.20U +53.39R+36.45G。
孫耀等[7]還發現，黑鲪的各能量收支分配率隨體重增大有較顯著差異，代謝能分配率和排泄能分配率隨體重增大呈線性增加的變化趨勢。以上研究結果表明，隨魚類體重的增加，單位體重的代謝率呈下降趨勢。相對來說，魚類的個體越大，代謝率越低。
3 攝食對能量代謝的影響
攝食水平是影響魚類生長和能量收支的一個重要因素。攝食引起的代謝增加稱為特殊動力作用,也稱為體增熱(SDA)，表現為體熱的增加，是在攝入的食物轉化為體內可利用的能源物質過程中的能量消耗。由于特殊動力作用主要是蛋白質代謝引起的，食物中的蛋白質含量對體增熱具有相當大的影響，攝食高蛋白質食物的代謝率大于攝食低蛋白質食物的代謝率，而且肉食性魚類的特殊動力作用大于雜食性魚類。朱小明等(2001)[14]認為，飼料中氨基酸不平衡、動物生長活躍、特別是蛋白質代謝活躍、飼料中脂肪過高或過低都會導致SDA耗能增加。通常SDA隨飼料中蛋白質比例的提高而增加，隨日糧水平提高而增加。朱曉鳴等(2000)[15]在30 ℃水溫下,測定異育銀鯽從饑餓到飽食6個攝食水平下的生長和能量收支，結果發現，隨著攝食水平的增加，魚體干物質和能量含量、表觀消化率呈上升趨勢，濕重特定生長率隨攝食水平的增加呈線性上升，干重和能量特定生長率呈對數增加，排泄能和總代謝耗能占攝入食物能的比例不受攝食水平的影響。最大攝食水平下的能量收支式為：
100Ｃ=12.32Ｆ+3.21Ｕ+63.74Ｒ+20.72Ｇ
楊振才等(1996)[16]在25 ℃不同日糧水平(饑餓～體重的４％)條件下，測定了31尾鲇魚(體重72.9～133.3 ｇ)的日總代謝率和靜止日總代謝率，并計算出了鲇魚的特殊動力作用和活動代謝率，結果發現，SDA的能量支出占攝入能量的22.14%。劉紅等(1996)[17]測定條紋石鮨幼魚的代謝及能量的收支情況時發現，處于飽食 (日攝食率4.0%)及維持狀態 (日攝食率1.5%)下， SDA總耗能量分別占攝入能的13%和35.8%。不同攝食水平下條紋石鮨的能量收支方程分別為：
飽食狀態時，100C=8.4F+7.8U+13.0SDA+36.9(Rs+Ra)+33.9G；
維持狀態時，100C=7.8F+4.1U+35.8SDA+52.3(Rs+Ra)(G=0)；
減重狀態(日攝食率0.4%)時,(1.8F+8.1U+57.4R)/(14.4C+85.6P1)=67.3 %。
式中：Rs——為標準代謝能；
Ra——為活動代謝能；
P1——從體內物質中獲得能量。
線薇薇等[11]發現，花鱸攝食代謝與攝食量呈線性正相關關系，攝食代謝水平為正常代謝水平的1.8～2.4倍。錢國英[8]也發現，加州鱸給食時的活動代謝率顯著高于不給食的活動代謝率。從以上結果可以看出，攝食代謝與攝食量之間呈正相關關系，攝食量增加，攝食代謝量也隨之升高。
4 鹽度對能量代謝的影響
水中含鹽量的變化對魚類的耗氧量有一定的影響，這主要是水中含鹽量發生變化時，魚類要消耗更多的能量來調節其體內的滲透壓[5]。丁彥文等[12]發現，平鯛幼魚在早期生長階段，對水環境變化的反應比較敏感，其代謝水平隨著鹽度的降低而提高。在低鹽度環境下的耗氧率較高，隨著海水鹽度的增加而耗氧率降低。然而隨著幼魚的長大，這種差異變得不明顯，表明鹽度對平鯛幼魚耗氧率的影響較大。邱德依等(1995)[18]試驗證明，鹽度對鯉魚攝食和特定生長率具有顯著的影響。雷思佳等(1999)[29]測定了臺灣紅羅非魚在淡水和鹽度為7‰、14‰、21‰、28‰和35‰時的能量收支。結果表明，鹽度對臺灣紅羅非魚的特定生長率、飼料轉化效率和最大攝食率均有顯著影響。鹽度為14‰時，特定生長率和飼料轉化效率均達到最高水平，分別為1.43%/d和51.88%。戴祥慶等(1998)[20]研究發現，鹽度對大規格花鱸魚種能量收支各組分的影響大于溫度，花鱸夏花魚種和大規格魚種分別在鹽度為5‰和10‰時能獲得最佳的能量分配模式。
5 日糧水平對魚類能量代謝的影響
魚類的能量代謝還與日糧水平有關。孫耀等[21]以玉筋魚為生物餌料研究了攝食水平和餌料種類對真鯛能量收支各組分和能量收支分配模式的影響。結果表明，真鯛的生長量、總代謝量、排泄量及生態轉換效率均隨日糧水平升高呈減速增長趨勢，二者之間的定量關系均可用對數曲線加以定量描述。依據各收支過程的量化結果，得到真鯛的能量分配模式:
100%日糧水平，100C=4.60F+7.83U+66.11R+21.46G；
78.4%日糧水平，100C=5.83F+7.47U+55.91R+30.80G；
50.1%日糧水平,100C=4.34F+7.76U+59.75R+28.15G；
27.6%日糧水平，100C=2.73F+8.00U+63.23R+26.03G。
真鯛的各能量收支分配率隨攝食水平不同有較顯著差異，代謝能分配率和排泄能分配率隨攝食水平增大呈U型變化趨勢，而生長能分配率卻恰恰相反。孫耀等[21]發現，黑鯛的生長量、總呼吸代謝量、排泄量及生態轉換效率均隨日糧水平升高呈增長趨勢，各能量收支分配率隨攝食水平不同有較顯著差異。楊振才等[16]發現，鲇魚日總代謝率和活動代謝率隨日糧水平的升高呈Ｖ形變化，分別在每天攝食量約1%和2%時最低。孫耀等(2001)[22]發現，黑鲪的能量收支模型隨攝食水平不同有較明顯差異，黑鲪的生長量、總代謝量、排泄量及生態轉換效率均隨攝食水平升高呈增長趨勢。通常情況下，日總代謝隨日糧水平的增加而增加，日總代謝與靜止代謝的比值也隨日糧水平的增加而增加。
6 其它因素對能量代謝的影響
除以上因素外，還有許多因素對魚類的能量代謝造成影響，如光照、溶解氧、性別等。丁彥文等[12]對平鯛幼魚耗氧率進行研究發現，在各鹽度條件下，光照對平鯛幼魚的代謝水平有很大的影響；饑餓時消耗體內能量維持生存；當溶氧不足時，魚類不能正常生存，要消耗更多能量以維持生存。朱鳴曉等(2001)[23]在30 ℃水溫下進行鮈鯽攝食-生長試驗，研究了從饑餓到飽食5個攝食水平對不同性別稀有鮈鯽的生長和能量收支的影響，結果表明，魚體干物質和能量含量不受攝食率和性別的影響。隨著攝食率的增加，雌魚的濕重、干重和能量以及特定生長率均呈雙對數增加；雄魚濕重、特定生長率呈雙對數增加，而干物質和能量特定生長率呈指數增加；雄魚生長速度及攝食率低于雌魚。隨著攝食率的增加，食物能損失于糞便中的比例均呈上升趨勢，損失于排泄物中的比例變化不大，呈下降趨勢；用于代謝的比例呈下降趨勢，用于生長的比例呈上升趨勢。除饑餓組外，在各個攝食水平，雌魚食物能用于代謝的比例較雄魚低，而用于生長的比例較雄魚高。不同的魚類，不同的發育階段，能量代謝的分配不同，在未成熟以前，大部分能量用于生長，因而生長能所占的比例較大，當達到成熟之后，用于生殖的能量比較高。
有關魚類能量代謝方面的研究國內外都很多，但很多研究結果都是在實驗室條件下得出的，與自然環境條件下魚類的能量代謝還有一定差別，因為對能量產生影響的各種因素一般不是單獨起作用，往往是多種因素共同作用的結果，因此在生產上魚類能量的具體分配還有待進一步研究。

kuoshan2006

Thank.....

金漁佬

很好的資料!

yire

謝謝分享，學習了

k54108

時間已經到了2010年了，以前的數據怕是要重新測了。經費誰出？沒有經費讓科學家怎么辦。

zjying

該給樓主頒個獎。。。。。