冷胁迫诱导休眠方式对虾夷扇贝无水保活期生命特征及营养品质指标的影响

常向阳; 姜沛宏; 邓杰; 范秀萍; 秦小明

doi:10.12131/20220304

冷胁迫诱导休眠方式对虾夷扇贝无水保活期生命特征及营养品质指标的影响

常向阳^{1, 2,},
姜沛宏^{1, 2},
邓杰^{1, 2},
范秀萍^{1, 2},
秦小明^{1, 2, ,}

1.
广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524088
2.
国家贝类加工技术研发分中心 (湛江)/广东省水产品加工与安全重点实验室/水产品深加工广东普通高校重点实验室，广东湛江 524088

基金项目: 国家重点研发计划“蓝色粮仓科技创新”重点专项 (2019YFD0901601)；国家贝类产业技术体系 (CARS-49)

详细信息

作者简介:
常向阳 (1997—)，女，硕士研究生，研究方向为贝类保活运输技术。E-mail: 2507293438@qq.com

通讯作者:
秦小明 (1964—)，男，教授，博士，研究方向为贝类加工与流通技术。E-mail: xiaoming0502@21cn.scom

中图分类号: S 983
计量
- 文章访问数: 997
- HTML全文浏览量: 142
- PDF下载量: 46
出版历程
- 收稿日期: 2022-11-27
- 修回日期: 2023-01-22
- 录用日期: 2023-02-01
- 网络出版日期: 2023-02-15
- 刊出日期: 2023-06-04

Effects of cold stress-induced dormancy methods on life characteristics and nutritional quality indexes of Patinopecten yessoensis during anhydrous living-preservation

CHANG Xiangyang^{1, 2,},
JIANG Peihong^{1, 2},
DENG Jie^{1, 2},
FAN Xiuping^{1, 2},
QIN Xiaoming^{1, 2, ,}

1.
College of Food Science and Technology, Guangdong Ocean University, Zhanjiang 524025, China
2.
National Research and Development Branch Center for Shellfish Processing (Zhanjiang)/Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Products Processing and Safety/Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Product of Guangdong Higher Education Institution, Zhanjiang 524088, China

摘要

摘要: 探究虾夷扇贝 (Patinopecten yessoensis) 保活运输前的最佳诱导休眠方式，可为其保活流通提供理论依据。参考产业实际流通，采用散冰降温和急性降温和梯度降温3种低温诱导休眠方式处理虾夷扇贝，探讨了不同降温休眠方式对虾夷扇贝无水保活期的成活率、生命特征及营养品质的影响。结果表明：梯度降温组在4 ℃条件下保活3 d后的成活率为93.33%，明显高于急性降温和散冰降温组；在降温休眠过程中，散冰降温和急性降温组由于温度骤变，无法检测到规律的心电图，梯度降温组的心率呈规律性缓慢下降趋势；保活期间，各组扇贝的心率均呈下降趋势，保活3 d后，散冰降温组已无规律心率，梯度降温和急性降温组仍有规律心率；3组降温方式的缩边率和外套膜响应时间均呈逐渐上升的趋势，其中散冰降温和急性降温组的缩边率和外套膜响应时间显著高于梯度降温组，且心率与外套膜响应时间呈负相关关系；水分、粗蛋白、粗脂肪和肌糖原含量均呈下降趋势，其中对肌糖原的消耗最大，梯度降温组相较于其他组在保活期营养成分损失较少，且梯度降温组的闭壳肌在微观组织结构上排列紧密整齐，无明显断裂。研究表明，采用梯度降温诱导扇贝进入休眠或半休眠状态后开始无水保活，有利于提高活体扇贝的成活率，减少其在流通过程中营养成分的损失，进而保持其活力，更有利于其无水保活。
- 虾夷扇贝 /
- 冷胁迫 /
- 保活流通 /
- 生命特征 /
- 营养品质
Abstract: Exploring the best method to induce the dormancy of scallops (Patinopecten yessoensis) before live transport can provide a theoretical basis for their survival and circulation. Referring to the actual industrial circulation, we treated the samples by three methods of natural cooling of crush ice, acute continuous cooling and gradient cooling, so as to explore the effects of different cooling and dormancy methods on the survival rate, life characteristics and nutritional quality of scallops during anhydrous living-preservation. The results show that the survival rate of the gradient cooling group was 93.33% after 3 d of keeping alive at 4 ℃, significantly higher than that of the acute and natural cooling groups. In the process of cooling dormancy, regular electrocardiogram could not be detected in the natural and acute cooling groups due to the sudden temperature change, and the heart rate in the gradient cooling group showed a regular slow decline. During the live transport, the heart rate in each group showed a decreasing trend. After 3 d of keeping alive, the irregular heart rate in the natural ice cooling group was no longer observed, while the irregular heart rate in the gradient and acute cooling groups was still observed. The edge mantle retraction ratio and the response time of all three cooling groups tended to increase gradually (Those of natural and acute cooling groups were significantly higher than those of gradient cooling groups), and the heart rate was negatively correlated with the response time of the mantle. The contents of water, crude protein, crude fat and muscle glycogen all showed a decreasing trend, and the consumption of glycogen was the largest. Less loss of nutrients before live transport was observed in the gradient cooling groups compared with the other groups. The microstructure also shows that the closed shell muscles in the gradient cooling group were closely arranged without an obvious fracture. This study indicates that inducing P. yessoensis to enter dormancy or semi-dormancy state by gradient cooling and then keeping them alive without water, is beneficial to improving the survival rate of living P. yessoensis, reducing the loss of nutrients during the live transport, and maintaining the vitality of living P. yessoensis, so it is more conducive to its anhydrous living-preservation.
- Patinopecten yessoensis /
- Cold stress /
- Live transport /
- Life characteristics /
- Nutritional quality

HTML全文

气候的变化、异常以及振荡驱动着海洋环境因子的变化，从而影响海洋生态系统的生命活动及过程^[1]。厄尔尼诺南方涛动 (El Niño Southern Oscillation, ENSO) (包括厄尔尼诺和拉尼娜事件) 起源于赤道太平洋，是太平洋海域气候变化的最强信号，具有年际变动周期^[2]，其基本特征是西太平洋暖池的地带性位移以及大气对流，导致了整个太平洋海盆物理性质和生态系统的改变；具体表现为对各种海洋环境参数的影响，包括海表面温度 (Sea surface temperature, SST)、叶绿素a浓度 (Chl-a) 等，以及对由海洋顶级捕食者 (如金枪鱼) 共同构成的相互关联的海洋生态系统的影响^[1,3-4]。

鲣 (Katsuwonus pelamis) 广泛分布于各大洋的热带、亚热带海域^[5]，中西太平洋热带海域是世界上最大的鲣渔场^[6-7]。因而，研究中西太平洋鲣资源的时空分布对掌握渔业生产规律和开发鲣资源尤为重要。鲣种群按集群特点进行划分，可分为自由鱼群 (Free swimming school, FSC) (亦称起水群)、流木鱼群 (Log school) 以及鲸豚附随群 (Marine mammal associated school) 3类^[8]；流木鱼群中亦包括人工集鱼装置 (Fish aggregation device, FAD) 鱼群。自20世纪80年代以来，FAD开始被广泛运用于鲣的围网作业中，是一种高效的捕捞模式^[9]，但捕捞副渔获物 [非目标种类的幼年大眼金枪鱼 (Thunnus obesus) 以及黄鳍金枪鱼 (T. albacares)等] 严重的问题随之而来^[10]。为此，中西太平洋海域的瑙鲁协定方 (Parties to nauru agreement, PNA) 制定了相关海洋管理政策以限制和减少FAD的使用^[11]。相较于前者，自由鱼群的个体较大，偏好聚集于浅水层^[12]，且围网渔获物中兼捕物种少，但由于其高速游动的特性，捕捞难度较大^[13]。因此，掌握围网鲣自由鱼群的时空分布特性，对于集中捕捉该种群以降低对漂浮物鱼群捕捉的依赖，从而并提高渔业生产效率具有积极作用，对保护金枪鱼的栖息环境与种群结构也具有重要意义^[14]。

海洋鱼类资源的时空分布极易受海洋环境因子影响，掌握其时空分布有利于鱼类资源的合理开发和利用。鲣的分布模式受海表面温度影响显著^[15]，已有研究普遍发现鲣资源主要分布在海表温度28~30 ℃的海域^[16-17]，因而该温度区间可作为研究鲣资源时空分布变动的一项参考指标^[18]。Lehodey等^[19]研究发现鲣作业渔场随暖池边缘(即与29 ℃等温线重合)发生了空间偏移。同时，气候变化在时空尺度上影响着海洋鱼类的分布模式，李政纬^[17]指出，29 ℃等温线东界会受厄尔尼诺与南方涛动影响，进而影响鲣围网渔场的经向分布。受ENSO影响，鲣渔场与暖池的时空分布变动具有相同趋势^[19-20]：即厄尔尼诺事件时，渔场重心随暖池东移；拉尼娜事件时，渔场重心随暖池西移^[21]。因此，将暖池变动作为研究围网鲣自由鱼群时空分布的参考指标，能够探究鲣渔场的时空分布特性，更好地进行集中、高效的渔业生产活动，为其资源开发提供科学依据。已有研究仅对历史渔场重心与极端气候指标(如南方涛动指数、海表温异常指数)的关系进行了探讨^[22-24]，而忽略了暖池相关物理海洋指标空间变动而导致的渔场重心变化，其中包括暖池重心处多出现高产量的鲣围网渔场^[25]，以及暖池右边缘经向扩展而具有的潜在东部栖息地^[26]。本研究以29 ℃等温线作为暖池边界，针对围网鲣自由鱼群的渔场重心与暖池相关指标进行相关性分析，并基于不同的气候模式下探究其时空分布变动之间的关系。

1. 材料与方法

1.1 数据来源

中西太平洋围网鲣渔业生产数据来源于中西太平洋渔业委员会 (Western and Central Fisheries Commission,WCPFC)，数据包括作业日期、作业位置 (经纬度)、捕捞努力量、自由鱼群的渔获量等信息。其中时间跨度为1995—2019年，空间范围为120°E—150°W、20°S—20°N，空间分辨率为5°×5°，样本数共计7 721个。海洋环境数据为SST，来自哥伦比亚大学气候数据实验室网站 (http://iridl.ldeo.columbia.edu)，空间分辨率为0.5º×0.5°，时间分辨率为月。同时选取1995—2019 年美国国家海洋与大气管理局气候预测中心 (https://origin.cpc.ncep.noaa.gov) 的Nino 3.4区域 (170°W—120°W、5°N—5°S) 的平均海温距平作为海洋尼诺指数 (OceanicNiño Index, ONI)，其中ONI值介于 ±0.5为正常气候模式，大于0.5发生厄尔尼诺事件，小于 −0.5发生拉尼娜事件。

1.2 研究方法

1.2.1 重心计算

渔业研究中，资源丰度指数通常用于量化渔业中种群丰度的时空变化，如单位捕捞努力量渔获量 (Catch per unit effort, CPUE) 和渔获量^[27]。由于现代商业渔业的复杂性，常用的CPUE可能无法作为所有物种资源丰度指数的合理表征^[28]，因此将二者均纳入考虑来量化围网鲣自由鱼群的时空分布，进而与暖池相关指标进行比较分析，为围网鲣自由鱼群的渔业生产和资源开发提供借鉴。渔获量大小常用于直接表示渔业的资源丰度，而CPUE大小常被认为与渔业资源丰度成正比^[29]，因而可作为表示其局部资源丰度的指标^[30]。

本研究对1995—2019年间的渔场重心进行分析计算，作为研究其渔场时空分布变化的描述标准，通过使用渔场重心法来描述中西太平洋围网鲣自由鱼群 (以下简称自由鱼群) 的时空分布变化，环境因子SST的重心计算同理。由于鲣渔场与暖池变动间多为经向变化，因而仅对经向维度进行考虑，渔场重心计算范围与原始数据的空间范围 (120°E—150°W、20°S—20°N) 一致，同时为更准确地说明中西太平洋暖池的重心变化，在计算各项指标的重心时，本研究中的海域范围聚焦于110°E—80°W、45°S—45°N，公式如下^[31]：

$$ {G}_{{\rm{CPUE}}}=\frac{\sum _{i}^{n}({{{E}}}_{i}\times {{{L}}}_{i})}{\sum _{i}^{n}{{{E}}}_{i}} $$

(1)

$$ {G}_{{\rm{Catch}}}=\frac{\sum _{i}^{n}({{{C}}}_{i}\times {{{L}}}_{i})}{\sum _{i}^{n}{{{C}}}_{i}} $$

(2)

$$ {G}_{{\rm{SST}}}=\frac{\sum _{i}^{n}({{{S}}}_{i}\times {{{L}}}_{i})}{\sum _{i}^{n}{{{S}}}_{i}} $$

(3)

式中：G_CPUE、G_Catch分别为自由鱼群渔场两种资源丰度指标的重心经度 (以下简称CPUE重心和Catch重心)；G_SST为 SST重心的经度 (以下简称暖池重心经度)；$ {{E}}_{i} $为单位捕捞努力量渔获量；$ {{C}}_{i} $为捕捞产量渔获重心；$ i $ 表示经度，$ {{L}}_{i} $为第 $ i $ 经度的重心经度；S_i为第i经度的温度重心。

暖池的右边缘通过自中西太平洋西部海盆起选取连续的29 ℃等温线右边缘的经度，记作R_SST。

1.2.2 统计方法

采用皮尔森相关性分析^[32]，对暖池指标 (暖池重心经度、暖池右边缘经度) 与渔场资源丰度重心经度以及气候环境指标ONI指数进行相关性分析。相关性在0.1~0.3为弱相关性，0.3~0.5间为中度相关性，大于0.5为强相关性；P<0.05表示相关，P<0.01为显著相关，P<0.001为极显著相关，P>0.05则表示相关性不显著。

1.2.3 不同气候模式下鲣资源空间分布

建立不同气候模式 (正常气候模式、厄尔尼诺年份、拉尼娜年份等) 下自由鱼群与暖池间的时空分布图，进一步说明不同气候模式下二者之间的空间相对位置及关系。

2. 结果

2.1 气候变化下暖池指标与鲣资源重心的关系

通过ONI指数对气候变化进行量化，并且采用皮尔森检验对暖池相关指标重心及右边缘、渔场资源丰度重心以及ONI指数进行相关性检验，发现其在统计学上均呈极显著相关性 (图1)。结果显示，渔场资源丰度重心指标，包括渔获量经向重心G_Catch与单位捕捞努力量渔获量经向重心G_CPUE，二者与暖池经向重心呈中度相关性，其中G_CPUE的相关性值略高于G_Catch。而在与暖池右边缘进行相关性检验时，G_Catch与G_CPUE同其呈弱相关性，G_CPUE表现仍稍高于G_Catch。在渔场资源丰度重心指标与海洋尼诺指数的相关性检验上，G_Catch、G_CPUE与之均呈中度相关性，此时G_Catch表现略高于G_CPUE。除主要研究渔场经向重心外，将暖池指标与海洋尼诺指数进行相关性检验，结果表明暖池经向重心G_SST和暖池右边缘R_SST与之呈强相关性，其中G_SST与之相关性值达0.79，R_SST为0.68。所有指标间的P均小于0.001，表现为极显著相关性。

图 1 皮尔森相关性检验

Figure 1. Pearson correlation test

下载: 全尺寸图片幻灯片

资源丰度的表征在渔业研究中尤为重要^[28]，经皮尔森相关性检验得出，CPUE与暖池指标间在相关性表现上相较Catch更优。此外，CPUE的计算避免了直接使用渔获量，而未纳入捕捞努力量的影响^[33]；因此，可选用CPUE作为围网鲣自由鱼群与暖池指标关系研究的资源丰度指标。

2.2 暖池指标与鲣资源重心的年际变化趋势

将各项指标的经向变化随年月变化进行对比，探究在不同气候条件下，渔场重心经向与暖池指标变动的时空分布变化 (图2)。结果表明，渔场重心指标间的经向年际变化基本一致，G_CPUE与暖池指标的相关性表现优于G_Catch，因而以下研究均以G_CPUE的经向变动进行探究。各项重心经向指标大多集中分布于140°E 以东、180°以西海域，其中G_CPUE与G_SST主要分布在160°E经线两端，而R_SST大多分布在180°以东 (图2-a)。G_CPUE、G_SST与R_SST随海洋尼诺指数的变动而发生变化 (图2-b)。多数情况下，当发生厄尔尼诺事件 (ONI>0.5)时，G_CPUE与G_SST东移越过160°E，同时R_SST向东移动，如1997年的6—10月等；发生拉尼娜事件 (ONI<−0.5)时，G_CPUE 与G_SST则分布在160°E以西海域，同时R_SST向西移动，如1995年8月—1996年3月等。暖池指标G_SST与R_SST间的经向变动关系随时间变化基本呈相同趋势。

图 2 各指标值随时间的变化

Figure 2. Changes in values of each indicator along with time

下载: 全尺寸图片幻灯片

G_CPUE与G_SST在经向上的变动趋势不完全相同。1995年1—4月、2003年1—4月、2007年1—5月和2016年1—5月等均为G_SST在G_CPUE以东，且经向变动趋势显著相反，而此时均为由发生厄尔尼诺事件向正常气候模式 (−0.5<ONI<0.5) 转变的月份。当G_SST在G_CPUE以西且经向变动趋势相反时，如1998年6—12月、1999年5—12月和a2010年6—12月等，此时正发生强烈的拉尼娜事件，受厄尔尼诺事件影响，G_SST多位于G_CPUE以东，但此时经向的变动趋势基本相同，如1997年6月—1998年4月、2015年6—12月等。G_CPUE与R_SST之间关系和G_SST一致。

2.3 不同气候模式下自由鱼群的分布

为探明上述不同气候模式下，自由鱼群与暖池间的时空分布关系，选取其中个别月建立时空分布 (图3)。拉尼娜事件选取2010年的11—12月，正常气候模式选取2013年11—12月，厄尔尼诺事件选取2015年11—12月，而厄尔尼诺事件转变为正常年份事件的特殊气候模式选取2016年4—5月。

图 3 不同气候模式下CPUE与暖池的时空分布

注：a、b为拉尼娜气候模式；c、d为正常气候模式；e、f为厄尔尼诺气候模式；g、h为厄尔尼诺气候模式向正常气候模式转变。

Figure 3. Spatial-temporal distribution of CPUE and warm pool under different climate modes

Note: (a) and (b) are the La Niña climate modes; (c) and (d) are the normal climate modes; (e) and (f) are the El Niño climate modes; (g) and (h) are the climate modes shifting from the El Niño to the normal.

下载: 全尺寸图片幻灯片

与ENSO相关的指标的位移发生在整个中西太平洋，发生拉尼娜事件时 (2010年11—12月)，暖池面积最小，右边缘东部抵达距离最短，接近于180°经线，此时CPUE的分布均位于180°经线以西，且集中于太平洋西部美拉尼西亚群岛海域。当正常年份时 (2013年11—12月)，暖池右边缘的位置相较拉尼娜事件时向东偏移，CPUE越过180°以东且少量分布。发生厄尔尼诺事件时 (2015年11—12月)，CPUE的分布随暖池右边缘位置的东移而向东扩展。此外，一个特殊的气候模式变化应当被纳入考虑，即厄尔尼诺事件转变为正常年份事件 (2016年4—5月)，此时暖池右边缘向西收缩，但CPUE的分布仍向东扩展，而相较于厄尔尼诺事件时在热带海域的均匀分布，此时仅在180°以东少量分布，且CPUE的大小和数量均下降。在所有的气候模式下，暖池右边缘均位于自由鱼群以东位置，自由鱼群基本均匀分布于暖池范围内，也同样说明了二者之间的紧密联系。

3. 讨论

不同类型的ENSO事件通过驱动暖池的空间位移从而改变区域内的海洋环境因子，进一步驱动海洋生态系统及其内部物种资源的响应^[34]。位于中西太平洋的暖池是ENSO的基本构成要素^[15]，其表面积及位置随ENSO事件的变化而改变^[13,35]；即厄尔尼诺事件时，暖池的面积增大，东移到达太平洋中部海域；拉尼娜事件时，暖池的面积减小，西移到西太平洋海盆区域。从暖池指标(本研究中指暖池重心与暖池右边缘)的时空变化入手，可为研究围网鲣自由群对ENSO事件的响应提供依据。鲣的资源丰度以及空间分布受海洋环境因子影响^[36]，而海表温度对鲣资源状态的时空分布具有更显著的影响^[37]，在本研究中具体表现为资源丰度的大小及重心的空间分布随29 ℃海表温度场的影响而变化。由于ENSO驱动海表温度变化，受其影响，具有高度洄游的鲣自由鱼群会在沿海生态系统和公海海域之间移动^[38]。Williams和Ruaia^[39]指出，ENSO事件对鲣围网活动空间分布的影响表现为，在厄尔尼诺年份，捕捞活动通常进一步向东扩展，在拉尼娜期间，捕捞活动向西部地区收缩，与本研究的发现(图3)基本一致。捕捞作业活动的变动同暖池变动规律相同，而渔场重心可以表征捕捞作业活动空间的集中分布程度，但渔场重心与暖池间的协同关系也存在着特异性。受ENSO影响，暖池重心的空间变异程度 (变异系数Coefficient of variation，CV= 5.012) 要强于渔场重心 (CV = 2.523)的变化 (图2)，即表现为厄尔尼诺事件时暖池重心位于渔场重心东部，而当拉尼娜事件时暖池重心位于渔场重心西部。这可能是由于受捕捞作业方式影响，围网鲣自由鱼群的渔场重心相较于暖池受气候以及环境变化影响小^[40]。此外，自由鱼群多是体型较大的成年鲣，需寻求适宜的温度环境作为首选栖息地和合适的产卵地，厄尔尼诺事件会导致海表温度升高，温跃层变浅(温跃层是富含营养物质的混合层上下界之间交换的障碍)，营养物质更容易向混合层转移，从而促使深层营养盐在海表扩散，形成具有良好饵料的栖息环境^[41]。然而强烈厄尔尼诺事件时，温度过高导致暖池的长距离东扩，抑制了鲣在热带中西太平洋的产卵活动^[21]；但并未导致渔场范围相应东扩，反而此时在太平洋中部的岛国 (如基里巴斯群岛) 的围网渔获量更高，分布更集中。

而对于厄尔尼诺转变为正常年份这一特殊气候模式的变化，即暖池重心与渔场重心的变化趋势显著相反 (暖池重心向西移动而渔场重心仍向东)，可能由于暖池场的西移，导致了适宜的温度范围增大，以便于鲣适宜栖息地的形成。陈洋洋和陈新军^[23]研究得出，Nino3.4海区指数对CPUE的影响滞后0~2个月，这可能也是造成渔场重心和暖池重心之间变化不同步的原因。此外，暖池的东扩也与温跃层变浅，以及更强于平时的西太平洋信风有关，从而导致赤道西太平洋的初级生产力增加^[42]。因此，位于140°E—160°E的所罗门群岛和巴布亚新几内亚的资源丰度在厄尔尼诺现象结束后有所增加，以应对鲣捕捞量的增加以及栖息地收缩的现象，这也进一步解释了渔场重心与暖池重心之间变化的不同步。

本研究对围网鲣自由鱼群的渔场指标，以及暖池指标在不同气候模式下的时空分布变化进行探究发现，通过研究暖池重心的变化可以很好地探索及预测渔场重心变化的规律。而通过构建暖池场与自由鱼群资源丰度的时空分布关系发现，暖池右边缘的范围能够很好地与自由鱼群的空间分布联系起来，可为商业性捕捞围网鲣自由鱼群提供渔场边界的指示，也可为今后研究鲣渔场的分布范围提供一项有利参考。

本研究对不同资源丰度指标对围网鲣自由鱼群的表征的影响进行了研究，但选取的均为名义上的资源丰度指标 (名义的CPUE)，而未对CPUE进行标准化 (以消除人为捕捞等因素对资源丰度的影响)，可能会造成研究结果具有一定误差。且仅研究了自由鱼群对暖池指标的响应关系，未与由人工集鱼装置捕捞获得的流木鱼群进行对比。在未来研究中，将对不同集群种类的鲣对暖池响应的差异性进行更细致的研究，以期为中西太平洋的鲣围网作业提供更丰富详尽的科学依据。

图 1 虾夷扇贝心率测定流程图

Figure 1. Flow chart of heart rate determination of P. yessoensis

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 虾夷扇贝冻结曲线

Figure 2. Freezing curve of P. yessoensis

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 不同冷胁迫方式下虾夷扇贝无水保活期间的成活率

Figure 3. Survival rate of P. yessoensis during anhydrous living-preservation by different cold stress methods

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 梯度降温过程中水温与心率、心脏振幅的相关性分析 (阴影区域为95%置信区间)

Figure 4. Correlation analysis of water temperature with heart rate and cardiac amplitude during gradient cooling process (95% confidence interval in shaded area)

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 虾夷扇贝保活期缩边率和外套膜响应时间的变化

注：同一时间下，不同小写字母表示组间有显著性差异 (P<0.05)。

Figure 5. Mantle retraction ratio and mantle response time of P. yessoensis

Note: At the same time, different lowercase letters indicate significant differences among the groups (P<0.05).

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 梯度 (a) 和急性 (b) 降温组生命特征指标相关性热图

注：由于散冰降温组在保活第3天无规律心电图，在此不做相关性分析。

Figure 6. Heat map of correlation of vital feature indicators in gradient (a) and acute (b) cooling groups

Note: Since the natural cooling group had an irregular electrocardiogram on the 3^rd day of keeping alive, no correlation analysis is conducted.

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 不同冷胁迫方式对虾夷扇贝冰温保活期肌肉组织结构的影响 (纵切面×400)

注：a. 保活前；b. 梯度降温组；c. 急性降温组；d. 散冰降温组；BC. 降温前；AC. 降温后；黑色箭头指示肌间间隙变化情况，红色箭头指示肌纤维断裂变化情况。

Figure 7. Effect of different cold stress methods on P. yessoensis during keep alive period at ice temperature (Longitudinal sections×400)

Note: a. Before keeping alive; b. Gradient cooling group; c. Acute cooling group; d. Natural cooling of crush ice group; BC. Before cooling; AC. After cooling; black arrows indicate changes in the intermuscular space, and red arrows indicate changes in muscle fiber rupture.

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 不同温度下虾夷扇贝活动状态

Table 1 Status of P. yessoensis at different temperatures

温度 Temperature/℃	成活率 Survival rate/%	目测现象 Visual inspection phenomenon
10	100	双壳自然张开，外套膜眼点清晰，腮丝分明，触须自然伸出，轻触迅速闭壳，闭壳力度大，有跳跃逃逸滤水行为
5	100	部分双壳微张，部分闭合，部分可看到外套膜眼点，不见腮丝、触须，轻触部分无反应，部分缓慢闭壳，闭壳力度小，无跳跃逃逸行为，部分有滤水行为
3	100	大部分双壳紧闭，少部分壳微开，玻棒敲击缓慢闭壳，离水后10 min内可正常开壳闭壳
1	100	双壳紧闭，玻棒敲击无反应，置于15 ℃海水约15 min可缓慢开壳闭壳
0	100	双壳紧闭，玻棒敲击无反应，置于15 ℃海水中约2 h恢复正常开壳闭壳
−1	100	双壳紧闭，玻棒敲击无反应，扇贝边缘及外壳有微冻现象，置于15 ℃暂养约3 h部分扇贝壳微开
−2	80	双壳紧闭，玻棒敲击无反应，扇贝边缘及外壳出现冰膜，将部分扇贝开壳，发现外套膜有微冻现象，其余扇贝置于15 ℃海水中暂养3 h部分壳微张，轻触缓慢闭壳，有部分扇贝死亡

下载: 导出CSV

表 2 冷胁迫休眠诱导方式对虾夷扇贝保活期间心率的影响

Table 2 Effect of cold stress on heart rate of P. yessoensis during keep alive period 次·min⁻¹

冷胁迫方式　　　 Cold stress	降温前 Before cooling	保活1 d Keep alive for 1 d	保活2 d Keep alive for 2 d	保活3 d Keep alive for 3 d
散冰降温 Natural cooling of crush ice	18.39±0.3	22.26±0.17^b	21.55±0.23^b	—
急性降温 Acute cooling		27.18±0.37^a	24.6±0.91^a	21.23±0.17^b
梯度降温 Gradient cooling		26.17±2.47^a	25.89±1.94^a	22.10±1.09^a
注：同列不同上标字母表示组间有显著性差异 (P<0.05)；表3同此。 Note: Different superscript letters indicate significant differences among the groups (P<0.05). The same case in Table 3.

下载: 导出CSV

表 3 冷胁迫休眠诱导方式对虾夷扇贝保活期间心脏振幅的影响

Table 3 Effect of cold stress on cardiac amplitude of P. yessoensis during keep alive period V

冷胁迫方式　　　 Cold stress	降温前 Before cooling	保活1 d Keep alive for 1 d	保活2 d Keep alive for 2 d	保活3 d Keep alive for 3 d
散冰降温 Natural cooling of crush ice	1.59±0.1	1.63±0.00^a	1.59±0.02^a	—
急性降温 Acute cooling		1.61±0.02^a	1.58±0.00^a	1.60±0.01^a
梯度降温 Gradient cooling		1.58±0.00^b	1.52±0.00^b	1.53±0.01^b
注：“—”代表无规律的心电图。 Note: "—" represents irregular electrocardiogram.

下载: 导出CSV

表 4 冷胁迫方式对虾夷扇贝保活期间主要营养物质的影响

Table 4 Effect of cold stress on main nutrients of P. yessoensis during keep alive period

	组别 Group	水分质量分数 Moisture mass fraction/%	粗蛋白质量分数 Crude protein mass fraction/%	粗脂肪质量分数 Crude fat mass fraction/%	肌糖原质量分数 Muscle glycogen mass fraction/(mg·g⁻¹)	肌乳酸质量摩尔浓度 Lactate molality/ (mmol·g⁻¹)
降温前 Before cooling		69.24±0.61^a	18.49±0.69^a	2.88±0.15^a	19.33±0.17^a	6.53±0.38^c
降温后 After cooling	散冰组	69.06±0.39^a	18.08±0.78^a	2.37±0.59^a	17.61±0.34^b	12.37±0.59^a
	急性组	69.90±0.62^a	18.46±0.50^a	2.13±0.09^a	17.51±0.42^b	10.46±0.56^b
	梯度组	70.30±0.68^a	18.64±0.53^a	2.29±0.15^a	18.92±0.27^a	9.62±0.42^b
保活3 d Keep alive for 3 d	散冰组	67.13±1.00^a	13.46±0.59^b	1.39±0.34^b	14.56±0.31^a	17.52±0.48^a
	急性组	62.91±0.58^b	15.48±0.92^ab	1.46±0.07^b	15.82±0.41^b	13.75±0.72^b
	梯度组	63.79±0.49^b	16.91±1.23^a	1.88±0.21^a	17.30±0.49^c	12.23±0.12^c
注：同列中不同字母间存在显著性差异(P<0.05)。 Note: Values with different letters within the same column indicate significant differences (P<0.05).

下载: 导出CSV

表 5 保活期内活品虾夷扇贝的活力等级

Table 5 Vitality levels of P. yessoensis during keep alive period

等级 Grade	心率 Heart rate/(次·min⁻¹)	外套膜响应时间 Mantle response time/s
一级 First rate	25~27	0~2
二级 Second rate	22~24	3~5
三级 Third rate	20~23	6~8
四级 Fourth rate	无规律	9~11
五级 Fifth rate	无规律	>15

下载: 导出CSV

参考文献(30)

[1]	农业农村部渔业渔政管理局, 全国水产技术推广总站, 中国水产学会. 2021 中国渔业统计年鉴 [M]. 北京: 中国农业出版社, 2021: 17-20.
[2]	CHEN L, SHI H, ZHANG X, et al. The effect of depuration salinity on the survival, nutritional composition, biochemical responses and proteome of Pacific oyster (Crassostrea gigas) during anhydrous living-preservation[J]. Food Control, 2022, 138: 108977. doi: 10.1016/j.foodcont.2022.108977
[3]	CHEN S Q, ZHANG C, XIONG Y F, et al. A GC-MS-based metabolomics investigation on scallop (Chlamys farreri) during semi-anhydrous living-preservation[J]. Innov Food Sci Emerg Technol, 2015, 31: 185-195. doi: 10.1016/j.ifset.2015.07.003
[4]	XU T Y, LI Y X, TIAN Y T, et al. Effects of post-harvest hypoxic stress on post-landing recovery of live scallops (Mizuhopecten yessoensis) revealed by untargeted metabolomics based on UPLC-Q-TOF-MS[J]. Food Control, 2021, 123: 107671. doi: 10.1016/j.foodcont.2020.107671
[5]	ZAMORA L N, RAGG N L C, HILTON Z, et al. Emersion survival manipulation in Greenshell^TM mussels (Perna canaliculus): implications for the extension of live mussels' shelf-life[J]. Aquaculture, 2019, 500: 597-606. doi: 10.1016/j.aquaculture.2018.10.057
[6]	赵前, 周进, 刘俊荣, 等. 水产品鲜活品质评价体系研究进展[J]. 大连海洋大学学报, 2021, 36(4): 706-716. doi: 10.16535/j.cnki.dlhyxb.2020-248
[7]	DEPLEDGE M H, ANDERSEN B B. A computer-aided physiological monitoring system for continuous, long-term recording of cardiac activity in selected invertebrates[J]. Comp Biochem Physiol A, 1990, 96(4): 473-477. doi: 10.1016/0300-9629(90)90664-E
[8]	YU F, WU Y Y, SHEN Y W, et al. Heat adhesion duration: a new high-throughput abalone thermal tolerance assessment method[J]. Aquaculture, 2021, 545: 737226. doi: 10.1016/j.aquaculture.2021.737226
[9]	CHEN N, SHEN Y W, YU F, et al. A new indicator of hypoxia tolerance in abalone, developed based on heart rate fluctuations[J]. Aquaculture, 2020, 519: 734903. doi: 10.1016/j.aquaculture.2019.734903
[10]	RANA M, RAHMAN A, HUGO D, et al. Investigating data-driven approaches to understand the interaction between water quality and physiological response of sentinel oysters in natural environment[J]. Comput Electron Agric, 2020, 175: 105545. doi: 10.1016/j.compag.2020.105545
[11]	XING Q, WANG J, HU L P, et al. Seasonal variation of the thermal tolerance indicator ABT and the development of a rapid detection method in scallop Chlamys farreri[J]. Aquaculture, 2021, 531: 735960. doi: 10.1016/j.aquaculture.2020.735960
[12]	林恒宗, 高加龙, 梁志源, 等. 冷胁迫方式对太平洋牡蛎无水保活期氧化应激及能量消耗的影响[J]. 广东海洋大学学报, 2022, 42(2): 95-103. doi: 10.3969/j.issn.1673-9159.2022.02.012
[13]	BAKHMET I, ARISTOV D, MARCHENKO J, et al. Handling the heat: changes in the heart rate of two congeneric blue mussel species and their hybrids in response to water temperature[J]. J Sea Res, 2022, 185: 102218. doi: 10.1016/j.seares.2022.102218
[14]	CHEN X L, LYU M, GAN H, et al. Impact of chitosan-based coatings on myofibrillar protein denaturation, muscle microstructure and lipid oxidation of oyster (Crassostrea hongkongensis) during 0 degrees C storage[J]. J Aquat Food Prod Technol, 2020, 29(10): 1001-1012. doi: 10.1080/10498850.2020.1828525
[15]	李亚烜, 刘俊荣, 周进, 等. 基于束缚的胁迫调控对潜水采捕虾夷扇贝活品贮运稳定性的影响[J]. 水产学报, 2022, 46(4): 605-615.
[16]	徐德峰 , 吴嘉鑫 , 孙力军 , 等. 急冷与空气暴露联合胁迫对凡纳滨对虾生理代谢影响[J]. 广东海洋大学学报, 2022, 42(1): 20-28. doi: 10.3969/j.issn.1673-9159.2022.01.004
[17]	PENG L, YOU J, WANG L, et al. Insight into the mechanism on texture change of Wuchang bream muscle during live transportation using a UPLC-QTOF-MS based metabolomics method[J]. Food Chem, 2023, 398: 133796. doi: 10.1016/j.foodchem.2022.133796
[18]	胡凌威, 孙长森, 董迎辉, 等. 缢蛏 (Sinonovacula constricta)心率Arrhenius拐点温度(ABT)及其与生长性状相关和通径分析[J]. 海洋与湖沼, 2021, 52(5): 1265-1272. doi: 10.11693/hyhz20210200039
[19]	ALTER K, ANDREWARTHA S J, MORASH A J, et al. Hybrid abalone are more robust to multi-stressor environments than pure parental species[J]. Aquaculture, 2017, 478: 25-34. doi: 10.1016/j.aquaculture.2017.04.035
[20]	GHAFFARI H, WANG W, LI A, et al. Thermotolerance divergence revealed by the physiological and molecular responses in two oyster subspecies of Crassostrea gigas in China[J]. Front Physiol, 2019, 10: 01137. doi: 10.3389/fphys.2019.01137
[21]	ZHANG P F, ZHAO T, ZHOU L, et al. Thermal tolerance traits of the undulated surf clam Paphia undulata based on heart rate and physiological energetics[J]. Aquaculture, 2019, 498: 343-350. doi: 10.1016/j.aquaculture.2018.08.037
[22]	刘超, 吴富村, 林思恒, 等. 高温刺激导致虾夷扇贝死亡因素的探究[J]. 海洋科学, 2016, 40(11): 91-98. doi: 10.11759/hykx20151008001
[23]	LIANG S, YOU W W, LUO X, et al. Cardiac and respiratory metabolic analysis of low-temperature tolerance in two geographic genotypes of Haliotis diversicolor and the hybrid[J]. Aquac Rep, 2021, 21: 100869. doi: 10.1016/j.aqrep.2021.100869
[24]	DOMNIK N J, POLYMEROPOULOS E T, ELLIOTT N G, et al. Automated non-invasive video-microscopy of oyster spat heart rate during acute temperature change: impact of acclimation temperature[J]. Front Physiol, 2016, 7: 00236.
[25]	XING Q, ZHANG L L, LI Y Q, et al. Development of novel cardiac indices and assessment of factors affecting cardiac activity in a bivalve mollusc Chlamys farreri[J]. Front Physiol, 2019, 10: 00293. doi: 10.3389/fphys.2019.00293
[26]	HAO Y, SUN C Y, RONG Y, et al. Circulatory and metabolic physiology disorder in different organs of the subtropical scallop species Chlamys nobilis under thermal and hypoxia stress, revealed by doppler ultrasonography technique[J]. Front Mar Sci, 2022, 9: 880112. doi: 10.3389/fmars.2022.880112
[27]	林恒宗, 高加龙, 梁志源, 等. 暂养净化及无水保活中太平洋牡蛎活力品质与呈味物质分析[J]. 食品科学, 2023: 1-12.
[28]	BI S, XUE C H, SUN C, et al. Impact of transportation and rehydration strategies on the physiological responses of clams (Ruditapes philippinarum)[J]. Aquac Rep, 2022, 22: 100976. doi: 10.1016/j.aqrep.2021.100976
[29]	陈文秀, 欧阳杰, 徐文其, 等. 贮藏条件对活品虾夷扇贝营养及品质的影响[J]. 渔业现代化, 2019, 46(6): 83-89.
[30]	闫丽新, 田元勇, 姜明慧, 等. 无水运输—湿藏销售中虾夷扇贝活力和呈味特性变化[J]. 水产科学, 2022, 41(1): 44-51.

施引文献(3)

期刊类型引用(2)

1.	巫旗生，宁岳，祁剑飞，郭香，罗辉玉，曾志南，葛辉. 和蔼巴非蛤人工育苗及稚贝培育技术. 福建农业科技. 2024(10): 9-14 . 百度学术
2.	杨凌，刘一鸣，徐炳杰，王超奇，吴韬，邢清淦，裴琨，韦朝民，曾尚伟，潘英. 钝缀锦蛤在北海、防城港、钦州海区的中培与养成实验. 南方水产科学. 2023(06): 38-50 . 本站查看

其他类型引用(1)

资源附件(0)

图(7) / 表(5)

计量

文章访问数: 997
HTML全文浏览量: 142
PDF下载量: 46
被引次数: 3

1. 材料与方法
1.1 数据来源
1.2 研究方法
1.2.1 重心计算
1.2.2 统计方法
1.2.3 不同气候模式下鲣资源空间分布
2. 结果
2.1 气候变化下暖池指标与鲣资源重心的关系
2.2 暖池指标与鲣资源重心的年际变化趋势
2.3 不同气候模式下自由鱼群的分布
3. 讨论

1. 材料与方法
1.1 数据来源
1.2 研究方法
1.2.1 重心计算
1.2.2 统计方法
1.2.3 不同气候模式下鲣资源空间分布
2. 结果
2.1 气候变化下暖池指标与鲣资源重心的关系
2.2 暖池指标与鲣资源重心的年际变化趋势
2.3 不同气候模式下自由鱼群的分布
3. 讨论

参考文献(30)

施引文献(3)

资源附件(0)

冷胁迫诱导休眠方式对虾夷扇贝无水保活期生命特征及营养品质指标的影响

作者简介: 常向阳 (1997—)，女，硕士研究生，研究方向为贝类保活运输技术。E-mail: 2507293438@qq.com

通讯作者: 秦小明 (1964—)，男，教授，博士，研究方向为贝类加工与流通技术。E-mail: xiaoming0502@21cn.scom

计量

出版历程