红螯螯虾 (Cherax quadricarinatus) 俗称澳洲淡水蓝龙虾，隶属于节肢动物门、甲壳纲、十足目、拟螯虾科、滑螯虾属，具有个体大、生长速度快、出肉率高、肉嫩味甜等优点，经济价值高^[1-4]。红螯螯虾在自然环境中具有体色多态性，如绿色、褐绿色或蓝色；雄性成虾大螯的外侧有一鲜红、柔软的膜质带，分外艳丽，观赏价值高^[5]。

在水产动物养殖过程中，通过控制养殖环境因子提供适宜的栖息环境，以减少应激反应，对提高养殖成活率、增加养殖效益具有重要意义。河鲈 (Perca fluviatilis) 在浅色背景下的生长速度更快，成活率更高^[6]；日本沼虾 (Macrobrachium nipponense) 在红光环境下摄食更活跃^[7]；漠斑牙鲆 (Paralichthys lethostigma) 幼鱼在黄褐色水中成活率较高，全长、体质量增长更快^[8]。自然环境下的水色通常受浮游藻类调控，在极端天气下，温度、盐度、pH、营养盐的改变会造成藻相不平衡^[9-12]，水体颜色具有不稳定性。相对而言，通过添加人工食品级色素代替微藻调节养殖水色和透明度更方便且稳定。因此，在水产动物养殖过程中控制合适的养殖水色可以达到促进生长和改善体色的目的。然而，目前尚未见通过人工色素调配的水色调控红螯螯虾的生长和体色方面的相关报道，但水色在减缓动物应激、增加养殖效益上具有较重要的意义。因此，本研究通过添加人工食品级色素将养殖水体调节为黄、绿、蓝3种不同水色，研究其对红螯螯虾稚虾存活、生长和体色的影响，探讨其最适的养殖环境水色，以期为红螯螯虾的健康养殖和体色调控提供理论依据和技术支持。

1.   材料与方法

1.1   实验生物

实验用红螯螯虾稚虾来自同一亲本，自主繁育而得，30日龄。挑选规格一致、体格健壮、附肢健全的个体、初始平均体质量为 (0.050±0.004) g、平均体长为 (1.10±0.02) cm的稚虾作为实验对象。

1.2   实验装置

使用循环水养殖系统作为实验装置，每套系统由养殖玻璃缸、水泵、过滤棉等过滤装置、充气泵等组成，每个养殖缸的尺寸为长50 cm×宽45 cm×高50 cm。水质条件控制在水温 (27±1) ℃，溶解氧 (DO) 质量浓度>6 mg·L⁻¹，氨氮质量浓度<0.1 mg·L⁻¹。每个实验缸内放置适量且等量的PVC塑料管作为遮蔽物，减少稚虾互残的现象。

1.3   实验设计

实验有效养殖水体为80 L，每个养殖缸放置实验用稚虾30尾，养殖周期为40 d。以未添加色素且经过曝气的自然水体作为对照组，通过向经过曝气的自然水体添加一定量可食用色素，设置黄色、绿色、蓝色3个实验组。实验所用人工色素为可食用的人工色素食品添加剂 (上海巧厨商贸有限公司)，其主要通用成分为50%山梨糖醇液、1.88%甘油、0.1%甲基纤维素钠、0.04%酸梨酸钾。在此基础上不同颜色由不同比例人工色素构成，其中黄色浓缩液色素由3.99%柠檬黄和0.01%日落黄构成；绿色浓缩液色素由2%亮蓝和2%柠檬黄构成；蓝色浓缩液色素由3.98%亮蓝、0.01%日落黄和0.01%苋菜红构成。使用黑白盘将实验组的水体透明度控制至一致，即透明度为30 cm，其中黄色水体实验组添加1.50 mL黄色色素浓缩液，绿色水体实验组添加1.20 mL绿色色素浓缩液，蓝色水体实验组添加1.00 mL蓝色色素浓缩液。

实验期间在自然光照条件下，由白色LED 灯补充光照, 光强为400 lx，光暗比为12 L∶12 D，每组实验设置3个平行。每日用凡纳滨对虾 (Litopenaeus vannamei) 0^#破碎料 (湛江市诺可信生物科技有限公司海势系列) 定时投喂2 次，喂食前吸污、换水，换水量约30%，所换用水均调节至实验设计要求的实验用水。观察并记录养殖期间对照组及实验组中红螯螯虾稚虾的存活、生长及体色情况。

1.4   数据收集

每天观察并记录稚虾死亡情况，实验结束后，进行体质量、形态指标、体色数据的测量及收集。形态指标包括体长 (眼柄基部至尾节末端的直线长度) 和体宽 (头胸甲直线宽度) (图1)^[13]。体色采用Adobe Photoshop CS3软件测量不同实验虾的大螯、背甲和尾部3个不同部位CIE (1976)-Lab表色系参数。其中，大螯的颜色数据为左右两螯中各测量1点；背甲的体色数据为以中线为轴测量第2和第4腹节处上下对称的4个点；尾部的体色数据为每个尾扇中心各测量1点。使用SONY ILCE-6000相机在40 cm×40 cm×40 cm的摄影箱上方20 cm垂直进行拍摄，光强500 lx，感光度ISO 500，曝光时间1/80 s，光圈f/5.6。

图  1  红螯螯虾体长、体宽及体色测量示意图

红色点表示红螯螯虾大螯、背甲及尾部颜色的测量点。

Figure  1.  Schematic diagram of length, width and color measurement for C. quadricarinatus

The red dots represent the measuring points of the color of the 　claw, carapace and tail.

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成活率 (R_S , %)、增重率 (R_WG, %) 和特定生长率 (R_SG, %·d⁻¹) 等指标计算公式为：

式中：N_t为养殖第40天时的成活数 (尾)；N₀为初始放养数 (尾)；W_t为养殖40 d后的体质量 (g)；W₀为养殖初期体质量 (g)；t为实验天数 (d)。

颜色参数换算^[14]公式为：

式中：L、a、b为通过Adobe Photoshop CS3软件获得的图片颜色参数直接数值；L^*表示明度，数值从0 (最暗) 到100 (最亮)；a^*表示红度，代表从绿到红的变化，介于−120~+120；b^*代表黄度，代表从蓝到黄的变化，介于−120~+120。

色差计算∆E^[15]公式为：

式中：L^*、a^*、b^*来自对照组；L^*'、a^*'、b^*'来自实验组。

1.5   数据处理

实验数据以“平均值±标准差 ($ \overline { X}\pm { \rm {SD}} $)”表示。使用DPS 18.10统计软件进行差异性分析，P<0.05表示差异显著。

2.   结果

2.1   不同水色对红螯螯虾稚虾存活的影响

绿色实验组中红螯螯虾的成活率显著低于对照组 (P<0.05)，黄色和蓝色实验组的成活率与对照组之间无显著性差异 (P>0.05)。对照组成活率最高[(54.44±5.09)%]；绿色实验组成活率最低 [(30.00±3.33)%]；黄色和蓝色实验组成活率均约50% (图2)。

图  2  养殖水色对红螯螯虾稚虾成活率的影响

不同字母表示不同处理组间成活率差异显著 (P<0.05)。

Figure  2.  Effect of water color on survival rate of C. quadricarinatus juveniles

Different letters indicate significant difference in the survival 　　rate among the treatment groups (P<0.05).

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2.2   不同水色对红螯螯虾稚虾生长的影响

绿色实验组的终末体质量、增重率和特定生长率显著高于对照组和黄色实验组 (P<0.05)，而黄色和蓝色实验组与对照组之间无显著性差异 (P>0.05)。其中，绿色实验组的最大，而黄色实验组的最小 (表1)。

表  1  养殖水色对红螯螯虾体质量指标的影响

Table  1.  Effect of water color on body mass indexes of C. quadricarinatus

水色 Water color	终末体质量 Final body mass/g	增重率 WGR/%	特定生长率 SGR/(%·d−1)
对照 Control	1.43±0.38bc	2 763±709bc	8.30±0.70bc
黄色 Yellow	1.08±0.30c	2 074±598c	7.61±0.74c
蓝色 Blue	1.67±0.55ab	3 246±1 111ab	8.64±0.90ab
绿色 Green	2.06±0.44a	4 040±879a	9.26±0.56a
注：同列不同字母表示不同处理组间存在显著性差异 (P<0.05)；下表同此。 Note: Different letters within the same column indicate significant difference among different groups (P<0.05). The same case in the following table.

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绿色实验组中红螯螯虾的体长和体宽均显著高于对照组和黄色实验组 (P<0.05)，黄色和蓝色实验组的体长和体宽与对照组之间无显著性差异 (P>0.05)，蓝色实验组显著高于黄色实验组。绿色实验组的体长和体宽最大，而黄色实验组的最小 (表2)。

表  2  养殖水色对红螯螯虾形态指标的影响

Table  2.  Effect of water color on morphological indexes of C. quadricarinatus

水色 Water color	体长 Body length/cm	体宽 Body width/cm
对照 Control	3.44±0.32bc	0.72±0.07bc
黄色 Yellow	3.20±0.30c	0.67±0.05c
蓝色 Blue	3.63±0.40ab	0.79±0.10ab
绿色 Green	3.85±0.35a	0.85±0.07a

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2.3   不同水色对红螯螯虾稚虾体色的影响

经过40 d的养殖，不同颜色养殖水体中的红螯螯虾出现显著的颜色差异，对照组的虾体色为褐色；黄色和绿色实验组的为黄蓝色，但绿色实验组的虾视觉上比黄色实验组的虾更蓝一些；蓝色实验组的虾体色为蓝色 (图3)。

图  3  不同水色养殖后红螯螯虾体色比较

a. 对照组；b. 黄色水色；c. 蓝色水色；d. 绿色水色。

Figure  3.  Comparison of body color of C. quadricarinatus from different water colors

a. Control group; b. Yellow water; c. Blue water; d. Green water.

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在对照组与实验组中，红螯螯虾各部位的L^*有一致的规律性，大螯和尾部的L^*相近，且显著高于背甲 (P<0.05)。各实验组中，红螯螯虾大螯、背甲、尾部的L^*均无显著差异 (P>0.05)，但均显著高于对照组 (P<0.05)。各实验组大螯、背甲、尾部的L^*分别约40、28和40，显著高于对照组大螯、背甲、尾部的24.33±2.25、14.75±3.11和24.00±3.74 (图4-a)。

图  4  养殖水色对红螯螯虾大螯、背甲及尾部明度 (a)、红度 (b) 和黄度 (c) 的影响

不同小写字母表示相同实验组红螯螯虾不同部位的相应值差异显著 (P<0.05)；不同大写字母表示红螯螯虾相同部位　　　　　　不同实验组的相应值差异显著 (P<0.05)。

Figure  4.  Effect of water color on lightness (a), redness (b) and yellowness (c) of claw, carapace and tail of C. quadricarinatus

Different lowercase letters indicate significant difference of lightness, redness and yellowness values in different parts of 　　　　　　C. quadricarinatu in the same treatment group (P <0.05). Different capital letters indicate significant difference of lightness, 　　　　　　redness and yellowness values in the same part of C. quadricarinatu among different treatment groups (P<0.05).

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对照组红螯螯虾各部位的a^*、b^*均大于0；黄色和绿色实验组红螯螯虾各部位的a^*小于0，b^*大于0；蓝色水色红螯螯虾各部位a^*、b^*均小于0。各实验组红螯螯虾a^*、b^*与对照组有显著性差异 (P<0.05)。

各实验组中，红螯螯虾背甲的a^*高于大螯和尾部，且对照组各部位的最大，均约为1；蓝色实验组各部位的a^*最小，大螯和尾部的约为−8，背甲的为−3.91±0.90 (图4-b)。

红螯螯虾尾部的b^*高于大螯和背甲。其中，对照组各部位的b^*最大，大螯为8.5±1.22，背甲为7.17±1.59，尾部为10.83±1.72；蓝色实验组大螯、背甲、尾部的b^*最小，分别为−8±2.68、−4.67±2.53和−2.67±2.34 (图4-c)。

实验组水色可显著改变红螯螯虾稚虾体色，与对照组差异显著 (表3)。蓝色实验组与对照组的色差最大 (21.35)；其次是黄色实验组 (18.23)；绿色实验组与对照组的色差最小 (17.35)。

表  3  不同实验组红螯螯虾与对照组的色差

Table  3.  Color difference of C. quadricarinatu from different treatment groups and control group

水色 Water color	色差 ∆E Color difference
黄色 Yellow	18.23
蓝色 Blue	21.35
绿色 Green	17.35

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3.   讨论

自然环境中的水色主要受浮游生物种类和相对丰度的影响，以硅藻为优势的水体呈黄褐色，为优良水质；以蓝球藻和小球藻为优势的水体呈淡绿色或翠绿色，为较好的水质^[16]。但以微藻为主要调控因素的水体颜色会受温度、pH、营养盐等诸多因子影响，环境因素不稳定时水色也体现不稳定性。相关研究表明，通过添加人工色素调配不同颜色的养殖水色可在一定程度上保证实验过程中养殖水体颜色的稳定性，进而稳定开展水色对水生动物相关影响的研究^[8,17]。

水色直接影响水产动物的存活、生长、生理、发育和体色。管崇武等^[17]研究了水色和透明度对凡纳滨对虾养殖效果的影响，结果表明水色可显著影响虾类成活率，其中蓝色有较好的正向效应，黄色次之。本研究结果与之较为相似，原因可能由于适合的养殖水色可以降低甲壳动物在刚蜕壳不久的软壳阶段因斗殴残食所致的死亡率，起遮蔽作用，从而提高成活率^[6,18]。但本研究显示绿色养殖水体实验组的成活率低于对照组，可能是绿色实验组的透明度虽在一定程度上起到遮蔽作用、降低斗殴死亡率，但也影响了稚虾对食物的有效寻找，对其成活率造成了影响。

合适的养殖水体颜色可一定程度减缓生物应激、提高养殖效益。绿色和蓝色养殖水体可减缓凡纳滨对虾的应激反应，而黄色养殖水体则会诱导应激反应，影响其正常生长和生理状态^[17]。本研究结果与上述研究相似，绿色养殖水体中红螯螯虾的增重率、特定生长率、体长和体宽均显著高于黄色水色，可能因为甲壳动物在摄食过程中视觉系统会起一定作用^[19-20]，本研究所使用的饲料为土黄色，因此黄色养殖水体中的稚虾难以发现饲料，从而影响食物的寻找，最终导致摄食量减少，增重率降低。绿色实验组稚虾的成活率相对其他组较低，但其生长较高，可能因为养殖密度也是影响稚虾生长性能的关键因素之一，绿色实验组养殖后期养殖密度相对较低，同等饲养管理条件下生长相对较快^[21]。

水生动物通常具有体色多态性，以实现体温调节^[22]、伪装或防御^[23]、吸引异性^[24]、识别交流^[25]等多种功能。体色也可反映水生动物本体的健康生理及商业价值潜能。本研究表明，不同颜色养殖水体可显著影响红螯螯虾稚虾生长过程中的体色变化，黄色、蓝色、绿色实验组养成的红螯螯虾体色显得更鲜亮；对照组养殖的红螯螯虾体色最终为褐色，而在黄色和绿色水体中为黄蓝色，蓝色水体中为蓝色，可能因为不同环境下动物体色的选择倾向于特定颜色，从而适应多变的自然环境，如三疣梭子蟹 (Portunus trituberculatus) 幼体更偏好接近体色的白色养殖背景，而避开绿色和黑色养殖背景^[26]；红壳中华绒螯蟹 (Eriocheir sinensis) 仔蟹在红色光养殖下蜕壳后红色加深^[27]；在暗背景中饲养的斑节对虾 (Penaeus monodon) 体色比亮背景更深^[28]；薄荷虾 (Lysmata wurdemanni) 在黑色背景下会加快虾壳的色素沉积以进行伪装^[29]；褐虾 (Crangon crangon) 能在不同颜色的底质中快速反复的变化体色以适应环境^[30]。因此，在红螯螯虾稚虾养殖过程中可通过人工调配养殖水色定向培育特定体色的红螯螯虾，增加其体色观赏性，进而提高单体价值及养殖效益。

4.   结论

人工调配的养殖水色可显著影响红螯螯虾稚虾的存活、生长和体色。其中，蓝色水体的红螯螯虾成活率较高，生长较快，体色呈蓝色具有较高的观赏价值；绿色水体的成活率较低；黄色水体的生长较慢。因此在红螯螯虾稚虾养殖期间可通过调节养殖水色为蓝色，提高其生长速度并强化体色观赏性，进而增加养殖效益。然而，本研究仅阐述了养殖水色对红螯螯虾体色表型性状的影响，将来可进一步探究其体色变化的内在分子机制，从而更好地掌握红螯螯虾的生长、体色等经济性状品质的作用机理，并优化提升高品质红螯螯虾养殖技术，为推动其养殖产业的高质量发展奠定基础。