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文章导读
本研究关注俄勒冈州孵化场中虹鳟鱼 (钢头鱼) 幼体在孵化至开口期间出现的高死亡率及其与维生素B1 (硫胺素) 缺乏的可能关联。调查发现,多数雌鱼卵中硫胺素含量偏低,提示存在母源性缺乏。为验证硫胺素是否影响幼鱼存活,研究人员在雌鱼产卵前三周注射硫胺素,或在受精时对部分卵进行硫胺素浴处理。结果显示,任何形式的硫胺素补充都能显著提高幼鱼存活率和体况,且母鱼注射组效果最佳,而注射与浴处理并用没有额外增益。研究首次确认了俄勒冈钢头鱼存在硫胺素缺乏,并证明补充硫胺素可有效降低早期死亡。该项研究成果由美国俄勒冈州鱼类和野生动物管理局Aimee N. Reed博士及其团队发表在 Veterinary Sciences 期刊上。

箱线图 (箱体由25%、50%和75%分位数构成) 叠加了来自 (a) 2019年俄勒冈州沿海三个孵化场和 (b) 2022年对照组和注射组雌性虹鳟鱼卵总硫胺素测量的原始数据点。卵浓度根据硫胺素浓度阈值着色。黄色点低于虹鳟鱼的LC50值6.54 nmol/g (虚线 [37]),红色点介于LC50值和被认为足够的浓度值 (10 nmol/g,点线 [38]) 之间,黑色点代表根据基于个体的湖鳟种群补充模型确定的可能足以支持早期生长发育的卵硫胺素浓度 [38]。不同的字母 (a或b) 表示事后置换检验表明组间差异显著 (p < 0.05)。请注意,y轴的刻度不同。
研究过程与结果
本研究在俄勒冈三处钢头鱼孵化场调查卵中硫胺素 (维生素B1) 含量,并评估补充硫胺素对幼鱼早期存活与生长的影响。2019年在Big Creek、Alsea与Elk River三个孵化场采集未受精卵样本,共26尾雌鱼。测得多数卵的硫胺素含量偏低,其中77%低于10 nmol/g,50%低于6.5 nmol/g,提示母源性硫胺素缺乏;Big Creek样本的含量整体高于其他两场。为验证硫胺素缺乏是否影响幼鱼存活,研究于2022年在Alsea Hatchery将成鱼雌鱼分为注射组 (n = 20) 和对照组 (n = 14)。注射组在产卵前三周接受 500 mg的硫胺素盐酸盐肌肉注射。产卵时,每尾雌鱼的受精卵再分为两半,一半进行1000 ppm的硫胺素浴处理 (1小时),另一半不处理。最终形成四组:仅注射、仅浴处理、注射+浴处理、无补充对照组,每组约6000~7000粒卵。幼鱼孵化后在相同条件下饲养56天,记录每日死亡,并在第8周测量体长、体重并计算体况指数 (K)。硫胺素注射显著提高卵的硫胺素含量:对照组平均为9.0 nmol/g,而注射组提升至平均33.5 nmol/g。幼鱼存活率亦显著改善。对照组在孵化后8周的累计死亡率为13.8%;仅浴处理的死亡率为6.9%;注射组及注射+浴处理组的死亡率均为2.9%,为对照组的约四分之一。非线性死亡模型显示,注射组的死亡速率参数约为0.03,显著低于未注射或仅浴处理组的约0.07,说明注射方式能更有效降低早期死亡。在生长方面,各组幼鱼的平均体重及体长无显著差异,但体况指数 (K) 存在统计差异。注射组的平均K值最高 (1.07),显著优于对照组 (1.02) 及仅浴处理组 (1.04),与注射+浴处理组 (1.05) 相当。结果表明,来自注射母鱼的幼鱼在早期生长效率上更佳。总体而言,本研究证实俄勒冈钢头鱼存在硫胺素缺乏问题,并明确显示母鱼注射是最有效的硫胺素补充方式,可显著降低幼鱼早期死亡并改善体况,而受精卵仅进行硫胺素浴虽有改善,但效果不如注射。

在孵化后56天内,每日评估四种处理组的累积死亡率 (以点表示),模型以折线表示;终点分别为:对照组13.8%,仅浸浴组6.9%,仅注射组和注射加浸浴组2.9%;(b) 孵化后8周幼鱼的体况系数K (每组n = 75)。所有数据均以点的形式叠加在水平箱线图上,以显示数据分布 (箱体包含25%、50%和75%分位数)。每个箱线图上方叠加了一个概率密度函数,以显示每个体况系数的点密度,每条曲线下方表示中位数。
结语
研究显示,俄勒冈三家孵化场采集的钢头鱼卵中硫胺素 (维生素B1) 含量普遍偏低,约一半样本低于该物种的致死浓度 (LC50 = 6.54 nmol/g),七成低于可能引发亚致死效应的10 nmol/g。这提示钢头鱼普遍存在母源性硫胺素缺乏,且不同地区孵化场间存在差异,需要进一步的区域监测。实验结果表明,硫胺素补充可显著改善幼鱼体况并减少早期死亡。文献指出,低硫胺素会导致幼鱼生长减缓、警戒与觅食能力下降,进一步影响生存。本研究中,补充硫胺素的幼鱼体况指数更高,且这一差异随着生长可能更明显。硫胺素缺乏的成因仍不清楚,传统观点认为捕食大量含硫胺酶的鱼类会造成耗竭,但钢头鱼的海洋摄食结构与其近缘种不同,可能涉及复杂的海洋生态因素。此外,硫胺素缺乏可能加剧疾病易感性,与气候变化、栖息地退化等压力共同影响钢头鱼的长期存活。总体而言,硫胺素补充——尤其是产卵前对成鱼进行注射——能显著提高钢头鱼幼体的存活率与体况,是改善孵化场鱼苗健康的有效措施。本研究首次确认了俄勒冈钢头鱼存在硫胺素缺乏问题。
阅读英文原文:https://www.mdpi.com/2136394
Veterinary Sciences 期刊介绍
主编:Patrick Butaye, Ghent University, Belgium; City University of Hong Kong, China
期刊主题包括但不限于动物疾病、紊乱和损伤在物理富集环境中饲养影响斑马鱼在新奇情境下的群聚行为与应激反应
2024 Impact Factor:2.3
2024 CiteScore:3.5
Time to First Decision:17.8 Days
Acceptance to Publication:2.6 Days
期刊主页:https://www.mdpi.com/journal/vetsci

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