PreSens進行監(jiān)測 不同溫度條件下的耗氧量

PreSens進行監(jiān)測 不同溫度條件下的耗氧量

窄爪小龍蝦能夠在中期承受升高的溫度（≥ 26 °C），但在暴露于這種壓力期間有機體會發(fā)生什么仍然未知。調(diào)查的一部分是測量不同溫度下的耗氧量，預(yù)計耗氧量會隨著溫度的升高而增加。氧氣微傳感器和氧氣計 OXY-4 micro 以及四個腔室和流通式呼吸測量系統(tǒng)已用于測量同一實驗期間三只動物在不同溫度下的氧氣消耗量。

圖 1：流通式呼吸測量系統(tǒng)的實驗設(shè)置圖

圖 1：流通式呼吸測量系統(tǒng)的實驗設(shè)置圖（左）。通過蠕動泵將每分鐘一定量的水從儲水器中抽取到裝有小龍蝦 (1) 的腔室中。在腔室的頂部，連接管 (2)，將流出的水引導(dǎo)至連接在 (3) 處的微傳感器，然后返回儲水池，再次充氣。將光極與管子連接起來的 T 型接頭（右）。

材料與方法

對于實驗裝置，選擇了流通式呼吸測量系統(tǒng)，因為它可以在沒有氧氣或小龍蝦處理壓力的情況下進行長期測量。每個腔室都用一根管子連接到一個蠕動泵，以便可以根據(jù)每只小龍蝦的需要單獨調(diào)節(jié)水流（圖 1，左）。四個帶螺紋的氧氣微傳感器（Heilmeyer 型）可以很容易地通過一個 T 型適配器連接到管中的當(dāng)前系統(tǒng)，這也可以在處理管的過程中保護微傳感器。連接用一根管子和 Parafilm® 密封，以防止空氣泄漏。必須每天在測量前使用充氣水（100% 空氣飽和）和飽和焦亞硫酸鈉溶液（0% 空氣飽和）校準(zhǔn)氧氣微傳感器，以確保正確的基線。氧氣微型傳感器、OXY-4 micro 和軟件之間的通信很容易使用提供的串行電纜建立，并且使用串行到 USB 適配器沒有出現(xiàn)任何問題。由于發(fā)射器和微型傳感器的緊湊尺寸，實驗裝置不需要太多空間。

使用 OXY-4 微型變送器可以測量四個不同溫度的不同腔室流出水的氧氣濃度。因此，一項測量由三個室組成，每個室有一只小龍蝦，一個空室作為細(xì)菌耗氧量控制。由于軟件的實時視圖概念，在每次試驗開始時可以輕松調(diào)整腔室中的氧氣濃度并監(jiān)控記錄（圖 2，右）。

圖 2：AWI 水產(chǎn)養(yǎng)殖研究中心的實驗裝置圖片

圖 2：AWI 水產(chǎn)養(yǎng)殖研究中心的實驗裝置圖片（左）。軟件 OXY-4 micro 版本 2.30TX 的實時數(shù)據(jù)視圖（右）；黑線代表空房間，綠色、紅色和藍色線代表小龍蝦的房間。

圖 3：兩種不同小龍蝦在 90 分鐘測量期間的耗氧量

圖 3：兩種不同小龍蝦在 90 分鐘測量期間的耗氧量。測量期間蛻皮的 1 號小龍蝦（綠色箭頭）。在 2 號小龍蝦的測量期結(jié)束時，生物膜與管分離并導(dǎo)致氧氣讀數(shù)出現(xiàn)峰值（紅色箭頭）。

結(jié)果與討論

實時視圖監(jiān)控已經(jīng)顯示出強大且適用的數(shù)據(jù)。微型傳感器對管內(nèi)電流中氧氣濃度的變化做出快速反應(yīng)，這些電流是由腔室中氧氣濃度的變化引起的。小龍蝦對開始蛻皮事件等壓力源的小反應(yīng)很容易確定（圖 1，綠色箭頭）。總體而言，氧氣微傳感器在水中停留了三個月以上，并且活動時間超過 100 小時，但仍然工作得很好，顯示出良好的相位和幅度值。

正在進行的實驗出現(xiàn)了一些問題，特別是在溫度升高的系統(tǒng)中，因為管內(nèi)的生物膜生長。經(jīng)常分離的顆粒暫時粘附在使用過的微傳感器上，導(dǎo)致氧氣讀數(shù)出現(xiàn)峰值，并歪曲了氧氣消耗結(jié)果（圖 3，紅色箭頭）。因此，將生物膜的產(chǎn)生保持在低水平是很重要的，即使使用空室可以從結(jié)果中減去生物膜的耗氧量。

PreSens進行監(jiān)測 不同溫度條件下的耗氧量

結(jié)論

針型氧微傳感器可在流通式呼吸測量系統(tǒng)中進行長期耗氧量分析。即使是測試小龍蝦的小壓力事件也可以在測量中檢測到。在整個實驗過程中，氧微傳感器、氧計、計算機軟件和數(shù)據(jù)記錄之間的通信分別沒有出現(xiàn)問題。傳感器在整個長期測量期間可靠地工作。創(chuàng)建的“txt”文件易于處理和導(dǎo)入 Excel 或其他數(shù)據(jù)工作程序。四個微傳感器同時在線監(jiān)測和所有測量的實時顯示是一個很大的優(yōu)勢，特別是在我們的實驗中簡化了起始條件的調(diào)整。