综述：水产养殖研究中鱼类福利指标的实用指南

《Reviews in Aquaculture》：Welfare Indicators for Aquaculture Research: Toolboxes for Five Farmed European Fish Species

　　本综述系统梳理了水产养殖研究中鱼类福利指标（WI），涵盖输入型（如温度、溶氧）和结果型（如行为、健康）指标，为科研人员提供了一套基于物种和生命阶段的实用评估框架，助力提升实验动物福利标准（如符合EU Directive 2010/63/EU要求）。

　　

3.1 引言

水产养殖研究需遵循动物福利伦理规范，欧盟指令2010/63/EU要求研究者采用科学方法评估鱼类福利。本文聚焦五种主要养殖鱼类——大西洋鲑（Atlantic salmon）、虹鳟（rainbow trout）、欧洲海鲈（European seabass）、金头鲷（gilthead seabream）和鲤鱼（common carp），系统阐述其福利指标（Welfare Indicators, WI）的应用框架。WI分为输入型（反映环境条件）和结果型（反映动物状态），需结合物种特异性、生命阶段和实验场景综合评估。

3.2 温度

水温是核心输入型WI，直接影响鱼类代谢、免疫和行为。大西洋鲑幼鱼耐受范围0-20°C，最适12-14°C；成鱼耐受3-22°C。虹鳟幼鱼耐受0-22°C，最适16-18°C。温度骤变或极端值可引发应激反应（如皮质醇升高），甚至死亡率上升。水温调控需考虑季节变化和系统类型（如循环水系统RAS需精密控温）。

3.3 溶氧（DO）

溶氧饱和度（非浓度）是关键WI，与温度、盐度交互作用。大西洋鲑后幼鱼在19°C时需76%饱和度维持最大摄食。虹鳟幼鱼耐受60-80%饱和度，最适80-120%。低氧导致呼吸 acidosis，高氧引发氧化应激（oxidative stress）或气泡病（gas bubble trauma）。需实时监测并配套增氧设备。

3.4 氮化合物

氨（NH₃/NH₄⁺）、亚硝酸盐（NO₂^?）和硝酸盐（NO₃^?）需低于危害阈值。大西洋鲑幼鱼氨氮安全值<0.02 mg/L。亚硝酸盐毒性受氯离子浓度影响（Cl:NO₂-N比例需>108:1）。RAS系统中硝化作用失衡可导致氮化合物积累，需通过生物过滤调控。

3.5 pH

pH影响氨毒性、金属溶解度和鱼类化学感应能力。大西洋鲑最适pH 6-8.5，虹鳟耐受4-9。低pH（如<5.4）损害鳃功能，高pH（>9）增加氨毒性。稳定pH需避免CO₂积累导致的酸化。

3.6 二氧化碳（CO₂）

高CO₂引发呼吸性酸中毒，影响氧运输（Bohr效应）。大西洋鲑后幼鱼耐受<15 mg/L，虹鳟耐受<30 mg/L。CO₂积累常见于低换水率系统，需通过曝气或化学吸附控制。

3.7 盐度

盐度适应需渐进调整。大西洋鲑幼鱼耐受0-10 ppt，后幼鱼可适应全海水。虹鳟可通过逐步驯化适应海水。盐度影响渗透调节和能量分配，不当驯化导致生长抑制或死亡。

3.8 光照

光周期、强度和光谱影响鱼类行为、生长和成熟。连续光照抑制大西洋鲑免疫机能，光暗周期促进自然节律。建议采用模拟自然光周期，避免突然的光暗转换引发恐慌。

3.9 噪音

噪音（包括超声波）可导致行为异常、听力损伤和应激。需隔离振动源（如水泵），警报系统应避开鱼类敏感频段。声压和粒子运动需同步监测。

3.10 养殖密度

密度非独立WI，需结合水质和行为评估。高密度增加皮肤损伤和应激风险，低密度可能引发攻击行为。建议以鱼类行为和水质参数为密度设定依据。

3.11 水流与交换率

水流速度影响运动能力和清洁效率。大西洋鲑后幼鱼最适流速1 BL/s（体长/秒）。水交换率需保障代谢废物清除，RAS中推荐>0.3 L/kg/min。

3.12 浊度与悬浮物

高浊度影响光照传播和鳃功能，TSS（总悬浮固体）>60 mg/L损害虹鳟鳃部健康。需通过过滤系统控制固体积累。

4.1 行为

行为是核心结果型WI。同步游泳、探索行为表征积极福利；攻击、僵直（freezing）、嗜暗性（scototaxis）表征应激。需通过ethogram（行为谱）系统记录，结合摄食动机和社会交互评估。

4.2 食欲

摄食减少可反映应激、疾病或不适。需区分饱食性与病理性厌食，记录投喂浪费量和摄食延迟时间。

4.3 体表损伤

鳞片脱落和鳃出血（“红水”）提示机械损伤或操作应激。需量化损伤面积和活跃性（活动性出血vs愈合）。

4.4 健康状态

健康监测需涵盖病原筛查、临床检查和免疫指标（如ImCom基因表达 panel）。亚临床感染可干扰实验结果，需建立定期筛查协议。

4.5 死亡率

死亡率是终极WI，但应避免以其为终点。需记录死亡时序和诱因，采用人道终点（humane endpoints）替代。

5.1 操作化评分系统

推荐采用0-3级评分系统（如LAKSVEL方案）量化损伤程度。例如：皮肤损伤分左侧/右侧、背/腹区；鳍损伤分侵蚀、分裂、出血等亚型。需培训评估者以保证一致性。

5.2 鳃部健康

鳃评分（如Taylor系统）用于评估 amoebic gill disease（AGD）严重度。黏液蛋白质组和糖组分析可提供早期预警。最小侵入性鳃活检支持分子监测。

5.3 鳃盖畸形

鳃盖缩短或内卷影响呼吸效率和病原防御。常见于金头鲷和大西洋鲑，与早期机械负荷或营养缺陷相关。

5.4 脊椎畸形

脊椎压缩、融合（ankylosis）或侧弯（scoliosis）影响运动能力。X射线或断层扫描是金标准检测方法，但需非侵入性替代方案。

5.5 皮肤损伤

皮肤是多重功能屏障，损伤导致渗透调节失衡和感染风险。需区分浅层（表皮）和深层（真皮）损伤，记录愈合进度。

5.6 鳍损伤

鳍侵蚀或分裂增加游泳能耗和感染风险。评分需区分活动性损伤与愈合痕迹，关注胸鳍、尾鳍等功能单元。

5.7 口鼻部损伤

颌部畸形或鼻腔出血影响摄食和嗅觉。可能源于操作创伤或病原感染（如Tenacibaculum spp.）。

5.8 眼部损伤

角膜出血、白内障（cataract）或突眼（exophthalmos）损害视觉功能。需区分感染性（如病毒）与非感染性病因（如气体过饱和）。

5.9 肥满度（Condition Factor, K）

K=100×体重/体长³，反映营养状况。但需结合生命周期事件（如鲑鱼 smoltification 期间K值自然下降）解读。极端低值（鲑鱼<0.9）提示 emaciation。

结论

鱼类福利评估需整合多维度指标，建立物种特异性的基准值。未来需开发自动化监测工具（如计算机视觉行为分析）、标准化评分体系，并加强福利指标与生理生化标志物（如皮质醇、基因表达）的关联研究。