CN109329127A - 一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置及其使用方法，属于鱼类代谢能量测定的实验技术领域，所述装置包括水箱和呼吸室；呼吸室固定在水箱内，上部玻璃水箱盖板；水箱的左侧下端设有水箱进水管，所述水箱的右侧上端设有水箱出水管；所述水箱的内部设有呼吸室，呼吸室的左侧下部设有呼吸室进水管，呼吸室进水管与外部进水容器连接，所述呼吸室的外部上面设有温度计；所述呼吸室的右端设有呼吸室盖，上部设有呼吸室出水管，所述呼吸室出水管与外部的盛水容器通过软管连接。本发明装置可以同时进行多组实验，且便于调整某个出现问题的呼吸室，很大程度上减小了实验误差，提高了实验的准确性。

Description

一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置及其使用方法

技术领域

本发明属于鱼类代谢能量测定的实验技术领域，是一种用于黄条鰤耗氧率、排氨率和窒息点测定的装置及其使用方法。

背景技术

黄条鰤(Seriola aureovittata)属鲈形目(Perciformes)、鲹科(Carangidae)、鰤属(Seriola)，在朝鲜半岛、日本，非洲南部，澳大利亚，美国，印度，南非海域及印度洋均有分布，其中在我国主要分布在黄渤海、东海、南海。黄条鰤生长速度快、个体大，肉质鲜美、营养丰富，世界范围内消费需求不断增加，是一种适宜于深远海抗风浪网箱养殖和陆基工厂化养殖的新经济鱼种，是我国发展深海鱼类养殖的优良品种。在2017年，国内突破了黄条鰤的人工繁育技术，目前对黄条鰤的形态测量、肌肉营养与分析、染色体核型等方面的研究都有一定进展，但对黄条鰤呼吸等新陈代谢的研究还很少。呼吸和排泄是新陈代谢的主要指标之一，呼吸是耗氧的主要途径，代谢的主要产物是氨氮，测定耗氧率和排氨率可以确定用于新陈代谢的底物。黄条鰤游动迅速、耗氧率高，为了提高黄条鰤的养殖水平和产业化规模，研究一种测定黄条鰤耗氧率、排氨率和窒息点等生理指标的装置具有很强的现实意义。

鱼体的能量代谢与它们的耗氧成正比，因此耗氧是代谢的主要指标之一。耗氧率是指鱼类处于基础代谢状态时的耗氧量，鱼的种类和环境温度等均对鱼类耗氧率有一定影响。测定耗氧率时必须将鱼保持在相对安静状态下，排除肌肉运动、摄食等干扰。鱼类耗氧的测定主要包括耗氧率、昼夜耗氧曲线和窒息点测定，这些研究可以为鱼类的池塘和工厂化养殖调节水质、合理利用水体和活鱼运输提供重要依据。

测定鱼类耗氧时将实验鱼放入到流水封闭容器内，一段时间后检测进、出水口水样的溶解氧，根据溶氧差计算出容器内实验鱼的耗氧。由于耗氧率与窒息点的测定要求不同，通常需要两个不同的容器分开进行。测定鱼类耗氧主要方法是电极法或碘量法，使用溶氧电极的装置可以做到在同一装置内测定耗氧率和窒息点，但是窒息点的测定需要较高精度的溶氧电极。碘量法通过手工滴定能减小窒息点溶解氧的测定误差，但目前有的测定装置密封性不好，且测定过程中水温不稳定，导致实验误差大。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有装置的缺失和技术中的缺陷，提供了一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置及其使用方法，能够在不影响实验效果的情况下通过水循环，减小室外温度变化对呼吸室内部水温的影响，减小实验误差，且保证了呼吸室密封，使用高精度的水质测定仪，提高了实验的准确性，可以有效解决背景技术中的问题。水箱内平行3组呼吸室保证了相同的实验环境和一次性完成同一温度下两种不同规格实验鱼耗氧率、排氨率和窒息点的测定；呼吸室左侧盖贴有黑色膜，有效降低了实验鱼在放入实验装置后冲撞左侧盖的频率。

本发明是通过如下技术方案来实现的：

一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置，所述装置包括水箱和呼吸室；呼吸室通过支架固定在水箱内，所述水箱为透明玻璃箱，上部设有可活动透明玻璃水箱盖板，所述水箱盖板与水箱活动卡接；水箱的左侧下端设有水箱进水管，所述水箱的进水管设有第三水阀，所述水箱的右侧上端设有水箱出水管，所述水箱的出水管设有第四水阀；所述水箱的内部设有呼吸室，所述呼吸室为半封闭透明圆管，呼吸室的左侧下部设有呼吸室进水管，所述呼吸室进水管的左端贯穿并裸露在水箱的侧面，呼吸室进水管上设有第一水阀，且呼吸室进水管与外部进水容器连接，进水容器内设有水质测定仪，所述呼吸室的外部上面设有温度计；所述呼吸室的右端设有呼吸室盖，所述呼吸室盖与呼吸室螺纹连接，上部设有呼吸室出水管，所述呼吸室出水管上设有第二水阀，所述呼吸室出水管与外部的盛水容器通过软管连接，盛水容器内设有水质测定仪。

进一步，所述水箱内设置3列呼吸室，每列3个。

进一步，呼吸室大小使实验鱼无法调头，但能正常生存，且呼吸室出水管的位置高于呼吸室进水管。

进一步，与呼吸室盖相对的呼吸室另一侧贴有黑色膜。

本发明还提供上述装置的使用方法，具体步骤如下：

略微向上倾斜呼吸室，打开各呼吸室第一水阀，使呼吸室内进入水；底部第一排呼吸室设置为对照组，对照组不放实验鱼；第二排和第三排呼吸室设置为实验组，实验组分别放入两种规格的实验鱼；封闭各呼吸室右侧盖板，将呼吸室放平，连接呼吸室出水管，此时第二水阀关闭，使水充满呼吸室，然后打开第二水阀；打开第三水阀和第四水阀，使水箱内的水没过各呼吸室并平稳流动；

呼吸室进水管保持进水水流稳定，氧气充足；每15min监测一次呼吸室出水口的溶氧，确定适宜流速。

进一步的，呼吸室放入实验鱼，待实验鱼呼吸平稳、活动自如后开始监测、记录呼吸室进水口和呼吸室出水口溶氧和氨氮浓度；连续监测水样24h后，关闭呼吸室进水口和呼吸室出水口的阀门，当发现呼吸室内有半数实验鱼死亡时，立即打开第二水阀，通过测定水中溶氧，以半数死亡时的溶氧为实验鱼的窒息点。

进一步的，所述溶氧和氨氮测定操作为：使用具有光学溶解氧传感器的YSIProBOD水质测定仪(美国YSI公司)，持续监测流水中的溶氧，每2h记录一次，瞬时读取2个溶氧值；取双份水样，采用哈希DR890水质分析仪(美国哈希公司)测定水体中氨氮浓度。

进一步，呼吸室内的实验鱼的鱼头部朝向贴有黑色膜的一侧。

本发明与现有技术相比的有益效果：

本发明提供了一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置及其使用方法，很好的解决了已有装置的不足和技术中的缺陷，在同一装置内实现了耗氧率、排氨率和窒息点的测定，装置密封，温度恒定，且呼吸室大小使鱼体无法调头，但能正常生存；出水管高于进水管，可以将水体中的气泡及鱼体活动产生的气泡及时从呼吸室内排出；装置包含多个呼吸室，可以同时进行多组实验，且便于调整某个出现问题的呼吸室，很大程度上减小了实验误差，提高了实验的准确性；呼吸室左侧盖贴有黑色膜，有效降低了实验鱼放入后冲撞左侧盖的频率。

附图说明

图1本发明装置示意图：1-水箱，2-水箱盖板，3-温度计，4-呼吸室，5-呼吸室盖，6-呼吸室进水管，7-呼吸室出水管，8-水箱进水管，9-水箱出水管，10-支架，11-第一水阀，12-第二水阀，13-第三水阀，14-第四水阀，15-软管，16-盛水容器，17-水质测定仪，18-进水容器。

图2：一种黄条鰤呼吸室的俯视图；

图3：一种黄条鰤呼吸室的左视图；

图4：一种黄条鰤呼吸室的右视图；

图5：两种不同规格黄条鰤昼夜耗氧率；其中箭头曲线代表小规格实验鱼耗氧率；圆点曲线代表大规格实验鱼耗氧率。

具体实施方式

应说明的是：以下所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用于限制本发明，任何人都可根据本发明得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上进行多种变化、修改、替换和变型，或以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1：

一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置：如图1-图4所示，所述装置包括水箱1和呼吸室4；呼吸室通过支架10固定在水箱内，所述水箱为透明玻璃箱，上部设有可活动透明玻璃的水箱盖板2，所述水箱盖板与水箱活动卡接；水箱的左侧下端设有水箱进水管8，所述水箱进水管设有第三水阀13，所述水箱右侧上端设有水箱出水管9，所述水箱出水管设有第四水阀14；所述水箱的内部设有呼吸室，所述呼吸室为半封闭透明圆管，呼吸室的左侧下部设有呼吸室进水管6，所述呼吸室进水管的左端贯穿并裸露在水箱的侧面，呼吸室进水管上设有第一水阀11，且呼吸室进水管与外部进水容器18连接，所述的进水容器内放置有水质测定仪17的探头，所述呼吸室外面上部设有温度计3；所述呼吸室的右端设有呼吸室盖5，所述呼吸室盖与呼吸室螺纹连接，上部设有呼吸室出水管7，所述呼吸室出水管上设有第二水阀12，所述呼吸室出水管与外部的盛水容器16通过软管15连接；所述的盛水容器内放置有水质测定仪的探头。

所述水箱内设置3列呼吸室，每列3个。

呼吸室大小使黄条鰤无法调头，但能正常生存，且呼吸室出水管的位置高于呼吸室进水管。

与呼吸室盖相对的呼吸室另一侧贴有黑色膜，防止黄条鰤冲撞呼吸室。

利用上述装置进行实验的方法，具体如下：

(1)选取体色正常、身体强壮、行动敏捷的黄条鰤幼鱼个体，体重200g-550g，实验用水为自然海水沉淀后经二级砂滤，水温为15℃，盐度30，pH7.7。实验前幼鱼在池中停食暂养1天，保证溶氧充足，待其状态稳定后开始实验。

(2)略微向上倾斜呼吸室，打开各呼吸室第一水阀，使呼吸室内进入约1/2体积的水；底部第一排呼吸室为对照组，不放黄条鰤；第二排呼吸室放入小规格黄条鰤，第三排呼吸室放入较大规格黄条鰤；每个呼吸室各放一尾黄条鰤，将停食1天的黄条鰤放入呼吸室，封闭呼吸室右侧盖板，连接呼吸出水管，此时关闭第二水阀，使水充满呼吸室，然后打开第二水阀。打开第三水阀和第四水阀，使水没过呼吸室并平稳流动。

(3)每15min监测一次呼吸室出水口的溶氧，确定适宜流速。流速确定实验设置三个流速(6L/min，1.5L/min，0.75L/min)。实验水温设置20℃和15℃两组，采用两种规格的黄条鰤，每种规格的黄条鰤设置3个重复；设置1个空白无鱼对照组，也包含3个重复，用于溶氧测定的对照组。待黄条鰤适应4～6h，呼吸平稳、活动自如后开始采用YSI ProBOD水质测定仪监测、记录呼吸室进水口和呼吸室出水口溶氧。每2h监测、记录一次，并观察实验鱼的呼吸频率，夜间将水箱盖上黑色的遮光布；每次取双份水样，采用哈希DR890水质分析仪(美国哈希公司)测定水体中氨氮浓度。

耗氧率:Qr＝(Dc-Ds)×Fr/W

排氨率：RN＝(Nt–N0)×Fr/W

式中：Dc为呼吸室进水口水的溶氧含量(mg/L)；Ds为呼吸室出水口水的溶氧含量(mg/L)；

Fr为流量(L/h)；W为鱼总重(g)；N0为空白组流出的海水氨氮值(μg/L)；Nt为实验鱼呼吸后流出的水样氨氮值(μg/L)；Fr为流量(L/h)；W为鱼体重(g)。

实验连续进行24h后关闭呼吸室第一水阀和呼吸室第二水阀，当发现有半数实验鱼死亡时，立即打开第二水阀，测定呼吸室中水体的溶氧，以半数死亡时的溶氧为黄条鰤的窒息点。实验结束后整理耗氧量数据，计算耗氧率、排氨率、窒息点及绘制昼夜耗氧曲线。

(4)实验结果，如图5所示：

a)黄条鰤耗氧量和耗氧率的昼夜变化：15℃时，小规格黄条鰤(体重207±10g)昼均耗氧率0.2657mg·g^-1·h^-1，夜均耗氧率0.2029mg·g^-1·h^-1；大规格黄条鰤(体重456±70g)昼均耗氧率0.1675mg·g^-1·h^-1，夜均耗氧率0.1533mg·g^-1·h^-1。20℃时，小规格黄条鰤(258±6g)昼均耗氧率0.3742mg·g^-1·h^-1，夜均耗氧率0.3046mg·g^-1·h^-1；大规格黄条鰤(470±5g)昼均耗氧率0.2993mg·g^-1·h^-1，夜均耗氧率0.2878mg·g^-1·h^-1。

b)黄条鰤排氨率昼夜变化：黄条鰤排氨率在11：00达到最高，最低排氨率出现在23：00；温度越高排氨率越高，体重和排氨率呈成负相关，排氨率随体重增加而降低，白天排氨率明显大于夜间排氨率。

c)黄条鰤窒息点：15℃时，小规格黄条鰤(体重207±10g)窒息点2.2346mg/L；大规格黄条鰤(体重456±70g)2.4208mg/L。20℃时，小规格黄条鰤(体重258±6g)2.7932mg/L，大规格黄条鰤(体重470±5g)3.1656mg/L。

d)黄条鰤昼夜耗氧曲线：两种规格黄条鰤24h昼夜变化规律基本一致。白天(6：00-18：00)耗氧率均高于晚上，在8：00和22：00均出现峰值。

Claims (8)

1.一种用于黄条鰤呼吸生理指标测定的装置，其特征在于所述装置包括水箱和呼吸室；呼吸室通过支架固定在水箱内，所述水箱为透明玻璃箱，上部设有水箱盖板，所述水箱盖板为透明玻璃制成，所述水箱盖板与水箱活动卡接；水箱的左侧下端设有水箱进水管，所述水箱水管设有第三水阀，所述水箱的右侧上端设有水箱出水管，所述水箱出水管设有第四水阀；所述水箱的内部设有呼吸室，所述呼吸室为半封闭透明圆管，呼吸室的左侧下部设有呼吸室进水管，所述呼吸室进水管的左端贯穿并裸露在水箱的侧面，呼吸室进水管上设有第一水阀，且呼吸室进水管与外部进水容器连接，进水容器内设有水质测定仪，所述呼吸室的外部上面设有温度计；所述呼吸室的右端设有呼吸室盖，所述呼吸室盖与呼吸室螺纹连接，上部设有呼吸室出水管，所述呼吸室出水管上设有第二水阀，所述呼吸室出水管与外部的盛水容器通过软管连接，盛水容器内设有水质测定仪。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述水箱内设置3列呼吸室，每列3个。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于呼吸室大小使实验鱼无法调头，但能正常生存，且呼吸室出水管的位置高于呼吸室进水管。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于与呼吸室盖相对的呼吸室另一侧贴有黑色膜。

5.权利要求1所述装置的使用方法，其特征在于它的具体步骤如下：

略微向上倾斜呼吸室，打开各呼吸室第一水阀，使呼吸室内进入水；底部第一排呼吸室设置为对照组，对照组不放黄条鰤实验鱼；第二排和第三排呼吸室设置为实验组，实验组分别放入两种规格的黄条鰤实验鱼；封闭各呼吸室右侧盖板，将呼吸室放平，连接呼吸室出水管，此时第二水阀关闭，使水充满呼吸室，然后打开第二水阀；打开第三水阀和第四水阀，使水箱内的水没过各呼吸室并平稳流动；

呼吸室进水管保持进水水流稳定，氧气充足；每15min监测一次呼吸室出水口的溶氧，确定适宜流速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于呼吸室放入实验鱼，待实验鱼呼吸平稳、活动自如后开始监测呼吸室进水口和呼吸室出水口溶氧和氨氮浓度；连续监测水样24h后，关闭呼吸室进水口和呼吸室出水口的阀门，当发现呼吸室内有半数实验鱼死亡时，立即打开第二水阀，通过测定水中溶氧，以半数死亡时的溶氧为实验鱼的窒息点。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述溶氧和氨氮测定操作为：每2h观察、记录一次，瞬时读取二个溶氧值；取双份水样，同时测定水体中氨氮浓度。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于呼吸室内的实验鱼的鱼头部朝向贴有黑色膜的一侧。