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温度、盐度、pH对马氏珠母贝稚贝生理学特征的联合效应研究

朱晓闻  
【摘要】:本研究采用Box-Behnken设计(BBD)和响应曲面法,在实验室条件下研究了温度(18-34℃)、盐度(20-40)和pH(6.5-9.5)对马氏珠母贝(Pinctada martensii)稚贝耗氧率(OC)、排氨率(AE)、清滤率(CR)、滤食率(FR)、蛋白酶(PRS)、淀粉酶(LPS)、脂肪酶(AMS)、酸性磷酸酶(ACP)以及碱性磷酸酶(AKP)活力的联合效应,建立了温度、盐度和pH对马氏珠母贝稚贝发育阶段生理学特征的定量关系模型,并优化得出温度、盐度和pH的最佳组合。实验结果表明: 1、温度的一次效应和二次效应、pH的一次效应和二次效应、盐度的二次效应以及盐度和pH的互作效应对马氏珠母贝稚贝耗氧率和排氨率的影响均极显著(P0.01);盐度的一次效应以及温度和pH的互作效应对耗氧率的影响显著(P0.05),但对排氨率的影响不显著(P0.05);温度和盐度的互作效应对耗氧率和排氨率均有显著影响(P0.05)。试验得出的耗氧率和排氨率的模型决定系数R~2为0.9948和0.9897,说明模型建立恰当(P0.01),可以用于预测马氏珠母贝稚贝的耗氧率和排氨率。通过响应曲面优化得出,在温度28.14℃,盐度29.47,pH8.62时,耗氧率和排氨率达到最大,最大值分别为0.7045mg·g~(-1)·h~(-1)和61.2296μg·g~(-1)·h~(-1)。 2、温度的一次效应、温度和pH的互作效应、盐度和pH的互作效应以及温度、盐度和pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝清滤率的影响均极显著(P0.01);盐度的一次效应、pH的一次效应以及温度和pH的互作效应对清滤率无显著影响(P0.05)。实验得出的清滤率模型决定系数R~2为0.9950,预测决定系数Pred.R~2为0.9284,说明模型建立恰当(P0.01),并可用于预测马氏珠母贝稚贝的清滤率。通过采用优化方法得出,在温度26.95℃,盐度29.69,pH8.09时,稚贝清滤率达到最大,最大值为1.4894×10~(-3)L/h,满意度为0.9886。 3、温度的一次效应以及温度、盐度和pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝滤食率的影响均极显著(P0.01);盐度和pH的互作效应对滤食率影响显著(P0.05);盐度的一次效应、pH的一次效应、温度和盐度的互作效应以及温度和pH的互作效应对滤食率无显著影响(P0.05)。实验得出滤食率模型的决定系数R~2为0.9898,预测决定系数Pred.R~2为0.8474,说明模型建立恰当(P0.01),可以用于预测马氏珠母贝稚贝的滤食率。通过响应曲面优化得出,在温度26.76℃,盐度29.54,pH8.11时,稚贝滤食率达到最大,最大值为16.493×10~3cell/h,满意度为0.992。 4、温度的一次效应、pH的一次效应、温度和盐度的互作效应、温度和pH的互作效应以及温度、盐度、pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝蛋白酶活性的影响极显著(P0.01),盐度和pH的影响显著(P0.05),盐度的一次效应对稚贝蛋白酶活性无显著影响(P0.05)。温度的一次效应、pH的一次效应、温度和盐度的互作效应以及温度、盐度、pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝脂肪酶活力的影响均极显著(P0.01),盐度的一次效应、温度和盐度的互作效应以及盐度和pH的互作效应对稚贝脂肪酶活力无显著影响(P0.05)。温度的一次效应、pH的一次效应、温度和盐度的互作效应以及温度、盐度、pH的二次效应对马氏珠母贝稚贝淀粉酶活力的影响均极显著(P0.01),盐度的一次效应、温度和盐度的互作效应以及盐度和pH的互作效应对稚贝淀粉酶活力无显著影响(P0.05)。试验得出的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的模型决定系数R~2分别为0.9934、0.9828、0.9939,预测决定系数Pred.R~2分别为0.9015、0.9064、0.9264,说明模型建立恰当(P0.01),可以用于预测马氏珠母贝稚贝体内消化酶活力。用响应曲面进行分别优化和同时优化,同时优化结果显示,温度26.89℃,盐度30.62,pH7.84时三种消化酶活性均达到最大,最大值分别为蛋白酶0.376U/mgprot,脂肪酶0.184U/mgprot,淀粉酶0.863U/mgprot,满意度为0.9774。 5、温度的一次效应对马氏珠母贝稚贝ACP的影响显著(P0.05),盐度、pH的一次效应和温度、盐度、pH的二次效应以及温度和盐度的互作效应对马氏珠母贝稚贝ACP的影响极显著(P0.01),盐度和pH的互作效应、温度和pH的互作效应对马氏珠母贝稚贝ACP无显著影响(P0.05)。温度、盐度、pH的一次效应和二次效应以及盐度和pH的互作效应对马氏珠母贝稚贝ACP的影响极显著(P0.01),温度和盐度的互作效应以及盐度和pH的互作效应对马氏珠母贝稚贝ACP的影响显著(P0.05),温度和pH的互作效应则无显著影响(P0.05)。试验得出的ACP和AKP的模型决定系数R~2分别为0.9959、0.9972,预测系数Pred.R~2分别为0.9539、0.9589,说明模型建立恰当(P0.01),可以预测马氏珠母贝稚贝体内ACP和AKP活性。用响应曲面进行同时优化得出,在温度26.92℃,盐度30.38,pH7.68时,马氏珠母贝稚贝体内ACP和AKP活性达到最小,最小值分别为0.171U/gprot和0.189U/gprot。


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