隨著氨、亞硝酸鹽和硫化物濃度的增加，對南美白對蝦的肝胰腺、中腸、肌肉和鰓的損傷逐漸增加。

本研究調查了氨、亞硝酸鹽和硫化物對南美白對蝦蝦苗的存活和各種組織和器官損傷的影響。

疾病是全球對蝦養殖戶造成重大經濟損失的來源，主要是由宿主、環境和病原體之間的復雜相互作用引起的，而環境壓力往往是誘發因素。水生系統含有多種有毒物質，如：重金屬、氨、亞硝酸鹽和硫化物。這些有毒物質在水生生物體內積累，引起免疫和生理反應，并增加對病原體的易感性。

氨氮是水管理的關鍵指標，在水生環境中，它起源于飼料殘渣和動物糞便的分解。水中過量的氨氮會抑制水生動物的生長性能，增加蛻殼頻率，還會損害蝦的鰓和肝胰腺，影響抗氧化系統和呼吸新陳代謝。

對蝦養殖過程中，未食用的飼料和糞便的積累，以及水循環不良會導致養殖水中亞硝酸鹽濃度升高，甚至高達20毫克/升。亞硝酸鹽應激會導致許多問題，例如：蝦的異常生長和死亡率增加。亞硝酸鹽應激還會導致肝胰細胞收縮、裂解和空泡化，并誘導蝦的肝胰腺氧化損傷，從而增加細胞凋亡（多細胞生物中發生的一種程序性細胞死亡形式）的風險。

硫化物是，在厭氧條件下通過有機物的分解和硫酸鹽的還原產生的，通常存在于水生環境的基質和沉積物中。與其他底棲無脊椎動物相比，蝦等甲殼類動物對硫化物的耐受性較低。另外，硫化物應激會破壞鰓和腸道組織的結構完整性并觸發免疫反應，并影響滲透調節和抗菌能力。

本文森系一項研究，比較了水生系統中不同濃度的氨、亞硝酸鹽和硫化物下南美白對蝦的存活率和組織損傷程度、蝦的存活率和各種組織的損傷，這些數據為維持對蝦養殖過程中的水質條件提供了參考。

一、研究設置：

將南美白對蝦（12.77±2.76 克）分為10組，每組80尾蝦，處于不同的應激源下，包括：對照組 （無應激源）；A1組（10mg/L氨-N）；A2組（20mg/L氨）;A3組（30mg/L氨）；Y1組（20mg/L亞硝酸鹽）；Y2組（40mg/L亞硝酸鹽）；Y3組（60mg/L亞硝酸鹽）;S1組（2mg/L硫化物）；S2組（3mg/L硫化物）;和S3組（4mg/L硫化物）。

每12小時用相同濃度的海水更新一半的海水，及時檢測海水中氨氮、亞硝酸鹽氮和硫化物的濃度。每12小時統計各脅迫組累計存活蝦數，及時清除死蝦。在暴露于氨、亞硝酸鹽和硫化物應激的132小時測試期間，未提供食物。最后，對每組4尾對蝦的肝胰腺、中腸、肌肉和鰓進行組織學分析。

二、結果與討論：

1、南美白對蝦在不同濃度的氨氮脅迫、亞硝酸鹽脅迫和硫化物脅迫下的累積存活率（如圖1A-C）所示。隨著應激時間的增加，所有組的生存率通常逐漸下降，在幾種實驗組中，在120小時至132小時之間觀察到生存率明顯降低，并且通常顯著低于對照組。

圖1： 不同環境脅迫因子下南美白對蝦的累積存活曲線。

2、在水生環境中，氨氮的毒性直接影響水生動物的生存，導致受試蝦的存活率降低。本研究結果顯示，3種不同濃度的氨（A1組：10mg/L氨，A2組：20mg/L氨，A3組：30 mg/L氨）與對照組相比，降低了蝦的存活率，但三種濃度的氨氮對蝦的存活率沒有明顯差異， 可能是因為三種濃度之間的氨氮差異太小，對蝦的死亡率沒有明顯影響。

3、亞硝酸鹽作為一種常見的有毒物質，廣泛存在于水生系統中，不僅是氨硝化過程中產生的有毒中間體，而且是硝酸鹽在氮循環過程中細菌反硝化的產物。當亞硝酸鹽暴露時間延長時，可能會發生組織學影響，并導致高死亡率。

肝胰腺是蝦最大的免疫器官。它的主要功能是消化、吸收和儲存養分，在維持蝦的代謝平衡和消除有毒污染物方面起關鍵作用。在3種環境因子的脅迫下，肝胰腺細胞損傷明顯，這可能是由于肝胰腺在平衡和清除污染物方面承受的負擔較大，導致其組織結構受損。

圖2：暴露132小時后南美白對蝦的肝胰腺組織變化（放大 200×）。（A） A1組（10mg/L氨）;（B） A2組（20 mg/L氨）;（C） A3組（30mg/L 氨）;（D） Y1 組（20 mg/L亞硝酸鹽）;（E） Y2組（40mg/L亞硝酸鹽）;（F） Y3組（60mg/L亞硝酸鹽）;（G） S1組（2mg/L硫化物）;（H） S2組（3mg/L硫化物）;（I） S3組（4mg/L硫化）。

在亞硝酸鹽脅迫下，肝胰組織受損更為嚴重，這可能對蝦的免疫功能和代謝系統產生更大的影響，隨后將結合轉錄組學和代謝組學分析全面評估不同濃度的化學物質對肝胰系統的影響。

4、水生動物的腸道是營養吸收和免疫的重要器官，腸道屏障影響著蝦的健康。腸道屏障是蝦抵御病原體感染和環境壓力的第一道防線，這與蝦的結構完整性、微生物組成和粘膜免疫化合物有關。動物腸道的完整性和炎癥狀態已被用于評估動物的腸道健康狀況。

5、我們的結果表明，所有三種化學物質都對南美白對蝦的中腸造成損害，上皮細胞壞死碎裂，上皮細胞與基底膜分離。中腸是蝦消化和吸收營養的關鍵器官，其結構的破壞可能會影響消化酶的分泌。分泌消化酶的能力可能與組織結構損傷有關，消化酶可能會隨著三種環境因素濃度的增加而減弱，亞硝酸鹽應激可能比氨和硫化物應激更能削弱消化酶分泌的能力。

6、高質量的肉質是消費者購買的重要動力，因此南美白對蝦的肌肉質量對蝦農來說至關重要。我們的數據顯示，所有三種濃度的亞硝酸鹽都會導致肌肉碎裂成碎片，細胞核分布不均勻和核凝集，表明所有三種濃度的亞硝酸鹽都對肌肉造成了嚴重損傷。3種不同濃度硫化物應激下的肌肉發生肌纖維斷裂，且S3組肌肉斷裂程度比S1和S2組更嚴重，表明硫化物濃度越高，對肌肉的損傷越大。

圖3：暴露132小時后南美白對蝦的肌肉組織變化（放大200×）。（A） A1組（10mg/L 氨）;（B） A2組（20mg/L 氨）;（C） A3組（30mg/L 氨）;（D） Y1組 （20mg/L 亞硝酸鹽）;（E） Y2組（40mg/L 亞硝酸鹽）;（F） Y3組（60mg/L 亞硝酸鹽）;（G） S1組（2mg/L 硫化物）;（H） S2組（3mg/L 硫化物）;（I） S3組（4mg/L 硫化物）;

我們還觀察到，亞硝酸鹽總體上比氨和硫化物對肌肉的損害更大。Y1組的肌肉碎裂比A1和S1組更嚴重，Y2組相鄰肌肉束之間的分離比A2和S2組更明顯。A3、Y3、S3組肌肉嚴重受損，肌纖維嚴重撕裂。

7、甲殼類動物的鰓在體內呼吸和體內平衡調節中起著關鍵作用。鰓是蝦重要的呼吸器官，是亞硝酸鹽毒性作用的主要靶器官，以及滲透調節和氮排泄等功能，還參與對清除病原體的免疫反應。結果表明，鰓絲由整齊排列逐漸變形，隨著氨氮濃度的增加，收縮和變形逐漸增加，表明隨著氨氮濃度的增加，對鰓的損傷逐漸增加。

圖4：暴露132小時后南美白對蝦的鰓組織變化（放大400×）。（A） A1組（10mg/L 氨）;（B） A2組（20mg/L 氨）;（C） A3組（30mg/L 氨）;（D） Y1組 （20mg/L 亞硝酸鹽）;（E） Y2組（40mg/L 亞硝酸鹽）;（F） Y3組（60mg/L 亞硝酸鹽）;（G） S1組（2mg/L 硫化物）;（H） S2組（3mg/L 硫化物）;（I） S3組（4mg/L硫化物）。（a） 角質層;（b） 上皮細胞;（c） 隔膜;（d） 血細胞;（e） 進入鰓管;（f） 離開鰓管。

隨著濃度的增加，三種濃度的亞硝酸鹽導致鰓絲收縮逐漸增加，角質層逐漸變薄和破裂，表明在較高濃度的亞硝酸鹽下對鰓絲的損害逐漸變大。亞硝酸鹽總體上比氨和硫化物對鰓絲的破壞性更大。高濃度的3種應激源引起的嚴重組織損傷可能進一步損害鰓的排泄功能，導致毒性代謝物的積累。未來的研究可以通過檢測離子調節相關酶的活性和鰓中與排泄功能相關的基因的表達來進一步驗證這些假設。

三、研究觀點：

本研究調查了氨、亞硝酸鹽和硫化物脅迫對南美白對蝦的影響，重點關注存活率和組織形態。研究結果表明，這三種化學物質都降低了蝦的存活率，并且隨著脅迫濃度的增加，三種化學物質對組織的損傷逐漸增加，亞硝酸鹽總體上表現出比氨和硫化物更嚴重的組織損傷。

這些結果強調了監測和管理水產養殖系統中水質的重要性，以減輕這些常見環境壓力源的不利影響。未來的研究將進一步探索這些反應背后的分子和生理機制，以制定提高蝦恢復力的針對性策略。