在養殖塘中,無機氮主要以氨氮、亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮三種形式存在,簡稱“三氮”,一般來說硝酸鹽氮無毒害作用,毒性主要來自前兩者。其中氨氮的影響是最大的,氨分子是脂溶性的,能穿透細胞膜毒害組織。蝦池中氨的積累會影響蝦的氨氮排泄系統、滲透壓調節系統、免疫調節系統、離子濃度和ATPase活性、增加蝦的蛻皮次數、增加耗氧量、抑制生長。亞硝酸鹽雖然影響蝦的生長及攜氧功能,但是濃度比氨氮低,對蝦體影響相對較小。
氨氮和亞硝酸鹽嚴重超標
氨氮的毒害
氨氮包含離子銨(NH4+)和非離子氨NH3)兩大部分。二者處于動態平衡狀態下,可相互轉化。對生物體產生毒害作用的主要是非離子氨,離子銨不能滲透進入生物體內,對生物體無明顯毒害作用。正常條件下(pH=7.8),水體中98%的為離子銨,非離子氨僅占2%,但占2%的非離子氨仍可對機體造成重大影響。
a.對照組肝細胞線粒體形態呈橢圓形,線粒體基質均勻,排列有序;
b. 氨氮脅迫組肝細胞線粒體解體,基質完全丟失,整個線粒體為空。
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對組織的影響
氨氮可引起甲殼動物組織損傷,致死、半致死濃度下可引起鰓、肝胰腺、中腸粘膜等組織結構病變。中華絨螯蟹在高濃度氨氮脅迫下可致肝細胞壞死、管壁細胞與基膜分離,嚴重時管壁破裂,組織結構裂解。當總氨氮濃度達到10.44mg/L時,對蝦肝胰腺膽管破裂,管壁細胞由吸收細胞轉化為分泌細胞,管腔中充滿破碎的細胞和分泌泡。而擬穴青蟹的鰓組織,在氨氮脅迫下可發生氧化損傷、鰓上皮細胞結構受損等,且這種損傷隨氨氮濃度的升高而加深。
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對呼吸代謝的影響
氨氮可增加水產動物對氧的消耗并降低其在體內的代謝,耗氧量增大說明甲殼動物在氨氮脅迫下對能量的需求量增大,而氧合血藍蛋白濃度的降低說明對蝦運輸氧氣的功能減弱。與此同時,氨還會破壞對的蝦鰓組織,并降低ATPase活性,導致能量貯存減少。因此在生物體耗氧增加而供氧能力下降,能量供應又減少的情況下會導致對蝦代謝失調、體質下降、抑制生長、甚至死亡。
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對滲透壓調節的影響
氨氮可降低甲殼動物血淋巴中的離子濃度,改變對蝦體內的滲透壓。有研究發現,斑節對蝦在1.476mmol/L氨氮脅迫下(96h)血淋巴中的鈉離子濃度降低了17.7%,氯離子濃度降低9.0%,其滲透壓顯著低于對照組。
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對免疫系統的影響
對蝦免疫系統主要由體液免疫和細胞免疫組成的非特異性免疫,如透明細胞起吞噬和凝血作用,半顆粒細胞起識別及消除外來物質的作用,而顆粒細胞含大量酚氧化酶原,可在異物的初始識別過程中起關鍵作用,血細胞數量的下降會降低對蝦的免疫功能。
在養殖過程中對蝦血細胞的數量和對蝦抗病能力呈正相關,研究顯示,對蝦在2.5mg/L氨氮脅迫下,20天時間血細胞數下降66.4%、溶菌力下降12.5%、抗菌力下降36.6%;而斑節蝦在29.9mg/L的氨氮脅迫下96h,與非特異性免疫相關的酚氧化酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶活性顯著降低,導致疾病暴發。分子水平上有研究發現,氨氮急性脅迫下,凡納濱對蝦在氨氮脅迫下,6條KEGG通路中5條與免疫防疫功能有關,這些被影響的基因表達會降低對蝦的免疫功能,從分子水平也證實了氨氮脅迫會抑制對蝦的免疫防御。
氨氮的來源
在對蝦養殖過程中,氨氮的來源有三條途徑。
1)池內殘餌、動植物殘體和排泄物經微生物分解脫氨作用產生,反應式如下:R-CHNH2-COOH+H2O→R-CHOH-COOH+NH3。
2)在氧氣充足情況下,氨氮被亞硝化細菌氧化成亞硝酸鹽,接著被硝化細菌氧化成硝酸鹽;當氧氣不足時,則可發生反硝化作用,亞硝酸鹽、硝酸鹽在反硝化細菌的作用下產生氨氣。
3)蝦池中水生動物代謝過程中的蛋白質和氨基酸分解產生,少數源于嘌呤核嘧啶的降解,極少數源于尿酸的分解。魚蝦中的氨大部分經鰓排出,其余部分與尿液一起排出。
防治措施
海洋中的氮是生態系中的重要營養素,然而氨氮卻是有毒的,在養殖池中易積累。針對氨氮的形成及變化規律,建議采用以下防治措施;
1)選擇適宜的放養密度,避免養殖密度過高。
2)控制投餌,做到少量多次投喂(4-5次/天),減少殘餌。
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3)控制池水pH值在7.5~8.6、水溫20℃~30℃,防止pH和溫度過高增大氨氮毒性。
4)增加池水溶解氧(4.3mg/L以上),促進氨氮轉化為硝酸鹽,降低氨氮溶解度。
養殖后期,增加水中曝氣量
5)勤換水,換水是降低氨氮(低于0.3mg/L)、改善水質的最有效措施之一。
6)控制藻相,保持菌藻平衡。
澳華定向培藻套餐(10畝水面,10斤蝦奶粉Ⅰ段+1瓶速肥寶+1瓶育菌寶,15~23℃發酵48小時,23~30℃發酵24小時),培養的優質菌藻不僅能凈化水質(降氨氮),還能提供優質餌料(如硅藻、綠藻、輪蟲、鹵蟲等)。池水應保持茶褐色(硅藻為主)、淡綠色(綠藻為主)、黃綠色(硅藻、綠藻為主)、濃而不濁的茶色或濃綠色,透明度以30-60厘米為宜。
氨氮在生物體內積累后,魚類和甲殼動物自身降解氨氮的途徑主要有3種:
1)通過細胞擴散作用使非離子氨從血液擴散進入水體;
2)通過NH4+與 Na+的離子交換作用排除體外;
3)通過轉化為毒性較小的化合物如尿素氮。
中國鰻魚網報道
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