纳米过滤低硫酸盐半咸水循环水养殖系统对大西洋鲑幼鱼生长性能与骨骼健康的影响研究

针对循环水养殖系统(RAS)中硫化氢(H2S)积累导致大西洋鲑死亡风险的问题，研究人员通过纳米过滤技术降低水体硫酸盐浓度(S- BW)，系统评估了四个月养殖期内幼鱼的生长、应激反应及骨骼健康。结果显示S- BW组虽维持正常生长且应激水平更低，但发现椎骨刚度下降和矿化异常风险，为RAS水质调控提供了重要安全阈值参考。

　　

在海水养殖业面临环境挑战的当下，大西洋鲑(Salmo salar)陆基循环水养殖系统(RAS)因能延长陆地养殖周期而备受关注。然而半咸水RAS中硫酸盐还原菌(SRB)产生的剧毒硫化氢(H₂S)屡屡引发大规模死亡事件，仅2019年挪威就因此损失数百万尾鲑鱼。更棘手的是，现行纳米过滤除硫酸盐技术虽能降低H₂S风险，却会改变水体离子组成，可能影响鱼类生理——这个关乎产业安全的科学盲区，正是挪威工业实验室(Industry Laboratory at the High Technology Centre in Bergen)团队开展本研究的出发点。

研究人员采用纳米过滤处理15 PSU半咸水(S- BW)，与常规半咸水(S+ BW)对照，对564尾72.6±8.8 g的鲑鱼幼鱼进行为期四个月的RAS养殖实验。通过生长参数监测、生长轴基因(Gh/Igf-1)表达分析、血浆离子检测、皮质醇应激评估及椎骨显微CT等综合手段，首次系统揭示了低硫酸盐水体的生物学效应。

生长性能无差异但离子稳态改变
两组终末体重(378±75.0 vs 386±70.6 g)和体长(30.6±2.1 vs 30.8±1.8 cm)无显著差异，Igf-1等生长相关基因表达也未受影响。但S- BW组血浆钙、镁等二价离子浓度持续偏低，揭示纳米过滤导致的水体"软化"影响了矿物平衡。

应激响应优势与潜在骨骼风险
S- BW组转运后水体皮质醇水平显著降低，显示低硫酸盐环境能减轻操作应激。但显微CT发现椎骨刚度降低12%，高放射密度畸形发生率增加2.3倍，这与过滤水中钙磷比改变直接相关。

技术应用的辩证考量
研究表明纳米过滤虽能规避H₂S风险且改善动物福利，但长期使用可能导致骨骼发育异常。团队建议该技术适用于短期(<4月)养殖过渡期，并强调需优化钙磷补充方案。这项发表于《Aquaculture》的研究为RAS水质管理提供了首个实证阈值，其揭示的矿物代谢-骨骼发育关联机制，对硬骨鱼类营养学研究也具有范式意义。