PreSens進行監測 不同溫度條件下的耗氧量

PreSens進行監測 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生什么仍然未知。調查的一部分是測量不同溫度下的耗氧量，預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的實驗設置圖

圖 1：流通式呼吸測量系統的實驗設置圖（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，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，以便可以根據每只小龍蝦的需要單獨調節水流（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前系統，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 適配器沒有出現任何問題。由于發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整腔室中的氧氣濃度并監控記錄（圖 2，右）。

圖 2：AWI 水產養殖研究中心的實驗裝置圖片

圖 2：AWI 水產養殖研究中心的實驗裝置圖片（左）。軟件 OXY-4 micro 版本 2.30TX 的實時數據視圖（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束時，生物膜與管分離并導致氧氣讀數出現峰值（紅色箭頭）。

結果與討論

實時視圖監控已經顯示出強大且適用的數據。微型傳感器對管內電流中氧氣濃度的變化做出快速反應，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了一些問題，特別是在溫度升高的系統中，因為管內的生物膜生長。經常分離的顆粒暫時粘附在使用過的微傳感器上，導致氧氣讀數出現峰值，并歪曲了氧氣消耗結果（圖 3，紅色箭頭）。因此，將生物膜的產生保持在低水平是很重要的，即使使用空室可以從結果中減去生物膜的耗氧量。

PreSens進行監測 不同溫度條件下的耗氧量

結論

針型氧微傳感器可在流通式呼吸測量系統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、計算機軟件和數據記錄之間的通信分別沒有出現問題。傳感器在整個長期測量期間可靠地工作。創建的“txt"文件易于處理和導入 Excel 或其他數據工作程序。四個微傳感器同時在線監測和所有測量的實時顯示是一個很大的優勢，特別是在我們的實驗中簡化了起始條件的調整。