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氧气微传感器和 OXY-4 micro 进行监测 不同温度条件下小龙虾的耗氧量

窄爪小龙虾能够在中期承受升高的温度（≥ 26 °C），但在暴露于这种压力期间有机体会发生什么仍然未知。调查的一部分是测量不同温度下的耗氧量，预计耗氧量会随着温度的升高而增加。氧气微传感器和氧气计 OXY-4 micro 以及四个腔室和流通式呼吸测量系统已用于测量同一实验期间三只动物在不同温度下的氧气消耗量。

图 1：流通式呼吸测量系统的实验设置图

图 1：流通式呼吸测量系统的实验设置图（左）。通过蠕动泵将每分钟一定量的水从储水器中抽取到装有小龙虾 (1) 的腔室中。在腔室的顶部，连接管 (2)，将流出的水引导至连接在 (3) 处的微传感器，然后返回储水池，再次充气。将光与管子连接起来的 T 型接头（右）。

材料与方法

对于实验装置，选择了流通式呼吸测量系统，因为它可以在没有氧气或小龙虾处理压力的情况下进行长期测量。每个腔室都用一根管子连接到一个蠕动泵，以便可以根据每只小龙虾的需要单独调节水流（图 1，左）。四个带螺纹的氧气微传感器（Heilmeyer 型）可以很容易地通过一个 T 型适配器连接到管中的当系统，这也可以在处理管的过程中保护微传感器。连接用一根管子和 Parafilm® 密封，以防止空气泄漏。必须每天在测量使用充气水（100% 空气饱和）和饱和焦亚硫酸钠溶液（0% 空气饱和）校准氧气微传感器，以确保正确的基线。氧气微型传感器、OXY-4 micro 和软件之间的通信很容易使用提供的串行电缆建立，并且使用串行到 USB 适配器没有出现任何问题。由于发射器和微型传感器的紧凑尺寸，实验装置不需要太多空间。

使用 OXY-4 微型变送器可以测量四个不同温度的不同腔室流出水的氧气浓度。因此，一项测量由三个室组成，每个室有一只小龙虾，一个空室作为细菌耗氧量控制。由于软件的实时视图概念，在每次试验开始时可以轻松调整腔室中的氧气浓度并监控记录（图 2，右）。

图 2：AWI 水产养殖研究中心的实验装置图片

图 2：AWI 水产养殖研究中心的实验装置图片（左）。软件 OXY-4 micro 版本 2.30TX 的实时数据视图（右）；黑线代表空房间，绿色、红色和蓝色线代表小龙虾的房间。

图 3：两种不同小龙虾在 90 分钟测量期间的耗氧量

图 3：两种不同小龙虾在 90 分钟测量期间的耗氧量。测量期间蜕皮的 1 号小龙虾（绿色箭头）。在 2 号小龙虾的测量期结束时，生物膜与管分离并导致氧气读数出现峰值（红色箭头）。

结果与讨论

实时视图监控已经显示出强大且适用的数据。微型传感器对管内电流中氧气浓度的变化做出快速反应，这些电流是由腔室中氧气浓度的变化引起的。小龙虾对开始蜕皮事件等压力源的小反应很容易确定（图 1，绿色箭头）。总体而言，氧气微传感器在水中停留了三个月以上，并且活动时间超过 100 小时，但仍然工作得很好，显示出良好的相位和幅度值。

正在进行的实验出现了一些问题，特别是在温度升高的系统中，因为管内的生物膜生长。经常分离的颗粒暂时粘附在使用过的微传感器上，导致氧气读数出现峰值，并歪曲了氧气消耗结果（图 3，红色箭头）。因此，将生物膜的产生保持在低水平是很重要的，即使使用空室可以从结果中减去生物膜的耗氧量。

结论

针型氧微传感器可在流通式呼吸测量系统中进行长期耗氧量分析。即使是测试小龙虾的小压力事件也可以在唯一的测量中检测到。在整个实验过程中，氧微传感器、氧计、计算机软件和数据记录之间的通信分别没有出现问题。传感器在整个长期测量期间可靠地工作。创建的“txt”文件易于处理和导入 Excel 或其他数据工作程序。四个微传感器同时在线监测和所有测量的实时显示是一个很大的优势，特别是在我们的实验中简化了起始条件的调整。