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李安進教授專題演講紀要–初步探討影響文蛤潛沙因子及其生理意義

  • 作者:黃美瑩、林玠如 / 水產養殖組

本所於109年7月15日邀請國立嘉義大學水生生物科學系李安進教授蒞所演講,分享其研究文蛤25年來的心得,內容豐富又生動,現場聆聽的同仁均感獲益良多,特摘錄相關重點,以饗讀者。

 

一、海水中那些成分影響文蛤潛沙?

 

一般認為不潛沙的文蛤是不好的文蛤,不好的文蛤不能作為研究對象。試驗發現,將文蛤蓄養於以坊間購得的滷鹽所配置的海水中,其潛沙能力很差,換句話說,是不好的文蛤;然而同一批文蛤放養在從水試所台西試驗場帶回的海水中,卻有很好的潛沙能力;因此推測海水中的鹽類可能會影響文蛤潛沙的能力。

 

經檢視人工海水成份後,分別配製缺乏鎂、鈣、溴、鍶離子及氯化鉀的人工海水,進行高水溫(34℃)時,文蛤在缺乏單一離子之人工海水的潛沙能力試驗,經7天觀察,發現缺乏鎂或鉀離子會嚴重影響文蛤的潛沙能力,但缺乏鎂離子不會造成文蛤高死亡率,缺乏鉀離子則文蛤致死率升高,推測可能是因鈉鉀離子不平衡所造成的。

 

進一步探討文蛤在29℃、17.5 ppt,不同鎂離子濃度(0、42、83、166、332及對照組664 ppm)人工海水中的潛沙指數,經過6天觀察發現,隨著鎂離子濃度的提升,文蛤潛沙能力增強,呈現正相關。另外,將文蛤蓄養在30℃、17.5 ppt、沒有鎂離子的人工海水中,並分別在第1~5天時添加664 ppm鎂離子,探討其潛沙指數的變化,結果顯示,在各時間點添加鎂離子後的隔天,文蛤潛沙能力就恢復90%以上。

為了解各種不同來源水樣中之鈉、鉀、鈣、鎂含量,採集不同樣品進行分析,結果顯示,不同鹽度海水的鉀/鈉、鈣/鈉及鎂/鈉比值分別為3.62%、3.81%和12%,而採集自雲林縣臺西鄉和臺南市七股區各6池池水的這些比值,與人工海水的數值非常接近,而豎井水的鎂/鈉比略低於人工海水的比值。但,粗鹽和七股鹽田水之鉀、鈣、鎂含量非常低,因此,不適合作為提高文蛤池鹽度用。

 

二、影響文蛤潛沙的生理意義

 

欲了解影響文蛤潛沙能力的因子,就要檢視文蛤能量的獲得方式。文蛤除了具有有氧代謝能力以外,也具有很強的無氧代謝能力,貝類在無氧環境下能活存多天,在其代謝途徑上會採取兩種策略:一為降低能量的消耗,另一則為進行無氧代謝產生生理所需的能量。貝類的無氧代謝途徑可分為四種:1、天門冬胺酸–琥珀酸途徑:丙胺酸為終產物;2、葡萄糖–琥珀酸途徑:琥珀酸為終產物;3、乳酸途徑:乳酸為終產物以及4、冠癭鹼(opine)途徑:opine為終產物。研究顯示,文蛤在無氧環境下的活存率受溫度影響,在15、20、25、30及34℃分別可以活存10、7、4、3及3天。

 

文蛤在30℃無氧海水中5天,分析其斧足、血淋巴和培育水中之丙胺酸、琥珀酸和丙酸的含量顯示,斧足中的丙胺酸及琥珀酸含量上升,丙酸持平,血淋巴和培育水中琥珀酸含量上升,丙胺酸和丙酸含量沒有明顯增加。

 

將相當數量的文蛤養在2噸FRP桶中一個多月,池水維持打氣,因此環境是有氧的,結果發現桶中有完全潛沙(A)部分潛沙的(B)與完全躺在砂上(C)三類文蛤。分別採取該三類文蛤之斧足和淋巴液,檢測其丙胺酸、琥珀酸和丙酸的含量。在有氧環境下無法潛沙的B類和C類文蛤,顯然呈現生理上缺氧,也就是鰓纖毛的擺動不健全,分析後發現,其斧足中丙胺酸含量較A類為高,琥珀酸含量與A類相近,淋巴液的琥珀酸含量則較A類為高。

 

將文蛤蓄養在缺乏鎂離子的人工海水中0.5天,其斧足丙胺酸含量由6 umole/g上升至12 umole/g,而琥珀酸的含量則略微上升;血淋巴中的琥珀酸含量則隨培育時間的延長而上升。此一結果顯示,在缺乏鎂離子的人工海水中,文蛤呈現生理缺氧的狀況,推測可能是因為文蛤細胞中激酶(kinase)的受質為ATP•Mg-2而非ATP-4,因此在缺乏鎂離子的人工海水中,細胞中激酶無法發揮功能,影響鰓纖毛的擺動,導致文蛤體內水流的停滯。

 

結論

 

1970年以後文蛤養殖偶爾出現大量死亡,早期是在3、6、9月發生季節性不明原因死亡,近年來非季節性死亡案例頻傳,投入調查發現,可能跟養殖環境溫度、鹽度的急遽變化、水質和底棲環境劣化、養殖密度過高及養殖管理不當等有關,吾人可以藉由深入瞭解文蛤適當的生長環境、生理構造、文蛤潛沙的影響因子及生理意義等,調整現場操作及管理,以提升文蛤養殖的成效


李教授演講

陳所長代表致贈本所文宣紀念品,感謝李教授將其研究文蛤25年之精華傾囊相授給同仁