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为解决医蛭自然种群减少、水蛭养殖标准化难的问题,研究人员开展了水温与热冲击对医蛭(Hirudo verbana Carena, 1820)生长和健康影响的研究。结果表明适宜温度为 18.7 - 19.7℃,冷热冲击有益。该研究为水蛭养殖提供重要参考。
在自然界中,医蛭(Hirudo verbana Carena, 1820)是一种神奇的生物。它属于环节动物门,能寄生在多种脊椎动物身上吸食血液。别小看它,它可是有着重要的生态和经济价值呢!在生态方面,它能调节宿主种群数量,还是许多水生和半水生动物的食物,在水生食物网中占据着独特的位置。在经济领域,其用途更是广泛。它分泌的物质具有治疗作用,在很多国家的医院和诊所,被用于多种疾病的辅助治疗;在兽医领域,也能治疗一些动物疾病;甚至在化妆品行业,其分泌物还被提取用于制作面霜和乳液。
然而,随着医蛭多功能特性被不断发现,市场对它的需求越来越大,这也带来了一系列问题。过度捕捞使得野生医蛭种群数量急剧下降,像 Hirudo medicinalis 和 Hirudo verbana 等品种都面临濒危的困境,已被国际组织和相关协议保护起来。为了满足需求,水蛭养殖产业应运而生,但目前这个产业在发展过程中遇到了难题。其中,环境参数对水蛭养殖的影响尚不明确,尤其是水温这一关键因素。同时,在养殖过程中经常出现的热冲击现象,它对水蛭养殖有何影响也不清楚。这些问题严重阻碍了水蛭养殖标准化的进程,也让人们难以评估全球变暖对水蛭种群的影响。所以,开展关于水温与热冲击对医蛭生长和健康影响的研究迫在眉睫。
来自 Isparta University of Applied Sciences 等机构的研究人员勇敢地迎接了这一挑战。他们进行了一项意义重大的研究,该研究成果发表在《Aquaculture International 》上。研究发现,水温在 18.7 - 19.7℃时,对医蛭的生长和健康最为有利;而且,冷热冲击对医蛭健康有着积极的影响,这一结论为水蛭养殖产业指明了方向,对保护野生水蛭种群、推动水蛭养殖标准化发展具有重要意义。
研究人员采用了多种关键技术方法。在实验对象选取上,挑选来自 Isparta University of Applied Sciences 药用蛭应用研究中心的健康南方医蛭。实验分为两个阶段,第一阶段设置 15℃、20℃、25℃和 30℃四个温度组养殖水蛭;第二阶段基于第一阶段结果,将水蛭维持在 18.7℃,并在换水时施加 3.7℃ - 33.7℃不同温度的热冲击。实验过程中,通过称量水蛭体重来测定生长性能,每天直接观察反刍、同类相食和畸形等健康指标。此外,运用多种仪器测定水质参数,采用特定公式计算生长率(SGR),并利用多种统计分析方法处理数据。
饲养温度的研究结果
研究人员观察到,在 15°C 和 20°C 组的水蛭最终体重增长最为显著,分别达到 348.4 ± 30.2 mg 和 344.3 ± 44.0 mg。随着温度升高,水蛭的生长呈二次线性下降(R2=0.701,PQuadratic=0.001)。不同温度组的特定生长率(SGR)也存在显著差异,温度升高时 SGR 呈负二次线性下降(R2=0.757,PQuadratic=0.002) 。
温度对水蛭的反刍、同类相食、死亡率、畸形率和生长都有影响。反刍情况在不同温度组差异明显,25°C 和 30°C 组反刍案例最多,15°C 组最少。研究还发现,15°C 组健康水蛭比例最高,30°C 组不健康水蛭比例最高。通过多项式常数分析,发现 18.7°C 时水蛭生长性能最佳,19.7°C 时健康水蛭数量最多。
主成分分析(PCA)显示,前两个主成分解释了总方差的 82.9%。与水蛭健康相关的变量,如死亡率、畸形率、同类相食和反刍在第一主成分上呈正载荷,反映高温的不利影响;健康水蛭百分比和 SGR 呈负载荷,体现低温的有益作用。在第二主成分中,反刍呈正载荷,SGR 呈负载荷。此外,不同温度还影响水蛭生存环境的水质参数,在溶解氧浓度、pH、浊度和电导率等方面存在显著差异。
热冲击的研究结果
在热冲击实验中,虽然 28.7°C( + 10°C)组水蛭最终体重最高,13.7°C( - 5°C)组最低,但各热冲击组间最终体重并无显著差异(PAnova=0.799)。所有组的平均 SGR 值为 1.54 ± 0.05%,组间也无差异(PAnova=0.567)。
实验观察到,热冲击试验中平均有 7.52 ± 0.38 起反刍案例和 0.10 ± 0.07 起同类相食案例,组间虽无显著差异,但热冲击值增加会使反刍发生率线性上升(PLinear=0.025)。从水蛭健康状况看,31.97% 的水蛭出现畸形(PAnova=0.414) ,11.57% 死亡(PAnova=0.923) ,43.54% 不健康,56.46% 健康。3.7°C( - 15°C)组健康水蛭比例最高,8.7°C( - 10°C)、18.7°C(0°C)和 23.7°C(5°C)组不健康水蛭比例最高。
PCA 分析表明,前两个主成分解释了总方差的 66.6%。第一主成分中,不健康水蛭比例(死亡、畸形及其组合)呈负载荷,健康水蛭比例呈正载荷;第二主成分中,反刍载荷最高(l2=?0.794)。不同热冲击水平下,水质无显著差异。
综合研究结果和讨论部分,该研究明确了水温与热冲击对医蛭生长和健康有着显著影响。高温会减缓水蛭生长,引发死亡、畸形、反刍等健康问题,还会增加同类相食现象,这可能与免疫冲突、水质恶化、氧化应激等因素有关。而冷热冲击虽然对水蛭生长性能、死亡率和畸形率无显著差异,但能减少反刍、同类相食和死亡率,可能是激发了水蛭的免疫反应。这一研究成果填补了相关领域的空白,为水蛭养殖提供了关键的理论依据和实践指导。在全球变暖的大背景下,对水蛭养殖的可持续发展以及野生水蛭种群的保护具有不可忽视的重要意义,也为后续深入研究水蛭的生理机制和优化养殖策略奠定了坚实基础。