3.4 动物福利问题
3.4.1 导言
在过去十年中，鱼类福利受到了很多关注，这导致水产养殖业纳入了一些专门为改善这一方面而开发的养殖做法和技术。 大脑皮层在人类中是产生痛苦主观经验的神经机制的重要组成部分，但鱼类和非哺乳动物缺乏，有人认为，鱼类中没有它表明鱼类不会受到影响。 然而，另一种强烈的看法是，具有复杂行为的动物，如鱼类，可能有遭受痛苦的能力，尽管这可能在程度和种类上与这种状态的人类经历不同（Huntingford 等人，2006 年）。
英国政府的农场和动物福利委员会 (FAWC) 以 “五大自由” 框架为基础，该框架定义了理想状态，而不是具体的可接受福利水平（FAWC 2014）。 免于饥饿和渴望、不适、痛苦、伤害、疾病、恐惧和痛苦，以及表达正常行为的自由，为我们提供了评估福利问题的明确框架。 身体健康是最普遍接受的福利衡量标准，无疑是实现良好福利的必要条件。 在竞争激烈、不断扩大的新兴行业中，将福利考虑纳入日常畜牧业的水产养殖者可以通过提高消费者对其产品的认识和信心，获得竞争优势并增加价格溢价（Olesen 等人，2010 年）。 Grimsrud 等人 (2013 年) 提供的证据表明，挪威所有家庭都高度愿意支付，通过增加对疾病和鲑鱼虱的抵抗力，改善养殖大西洋鲑鱼的福利，这可能意味着在生产过程中减少使用药品和化学品。
在密集的 RAS 中，动物福利与系统的性能紧密相连。 在过去几年中，RAS 的动物福利主要是从水质和鱼群对生长性能、压力生物指标或健康障碍发展的影响的角度进行研究。 RAS 动物福利研究的主要目标是建立和操作系统，最大限度地提高生产力，最大限度地减少压力和死亡率。 感兴趣的主题包括：储存密度极限（卡拉布雷斯等人，2017 年）、饲养水中含氮化合物的浓度限值（戴维森等人，2014 年）、溶解二氧化碳的浓度限值（Good 等人，2018 年）、臭氧化的影响（Good 等人，2011 年；Reiser 等人）和较小程度, 在 RAS 中积累的顽固化合物 (范瑞恩和努西诺维奇 1997) 与有限的水交换和噪音 (马丁斯等人. 2012; 戴维森等人. 2017).
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** 图 3.6** 物理、化学和其他感知的压力因素可能会影响鱼类并引起原发、次要和/或全身反应。 （2002 年巴顿之后）
#3.4.2 压力
鱼类的应激反应是一种适应功能，在面对平衡感到的威胁，压力生理学并不一定等同于痛苦和福利减弱（Ashley 2007）（图 3.6）。 压力反应是一个非常重要的功能，以保护个人。 因此，水产养殖的福利措施在很大程度上与压力反应的第三效应有关，这种反应通常表明长期、反复或不可避免的压力（Conte 2004 年）。
饲养密度是影响水产养殖业鱼类福利的一个关键因素，特别是 RAS，因为在狭窄环境中，高密度是为了提高生产率。 虽然很少有定义，但饲养密度通常用来指水流通过保持环境的单位时间内每单位体积或单位体积的鱼的重量（Ellis 等人，2001 年）。 鱼类最小空间的概念比陆地物种更为复杂，因为鱼类利用三维介质（Conte 2004 年）。
除了满足生理需要之外，FAWC（2014 年）还建议鱼类 “需要足够的空间，以最小的疼痛、压力和恐惧表现出最正常的行为”。 因此，饲养密度是一个表明物种差异的重要性和影响鱼类福利的复杂互动因素网络的存在的领域。 Calabrese 等人（2017 年）研究了后大西洋鲑鱼（Salmosalar L.）的放养密度限值，重点是生产性能和福利，其中观察到鱼翅损伤和白内障在 100 kg mSup-3/sup 及以上的放养密度。 然而，饲养密度对福利措施的影响因物种而异。 例如，如皮质醇、与生俱来的免疫反应和与压力相关的基因的表达所示，海鲈 (双中拉布拉克 ) 在高密度下表现出较高的应激水平（Vazzana 等人，2002 年；Gornati 等人，2004 年）。 少年金头鲷（S. aurata_）的高放养密度也会产生慢性压力，这反映在皮质醇水平高、免疫抑制和新陈代谢改变（Montero 等人，1999 年）。 与此形成对照的是，在高密度储存时，北极炭 (沙尔维纳斯 _) 饲料和生长良好，同时在低密度下，食物摄入量和生长率较低（Jorgensen 等人，1993 年）。
饮食也可以在压力敏感性发挥重要作用。 非洲鲶鱼（Claras gariepinus）在早期发育期间接受高补充抗坏血酸（维生素 C）的饮食表现出较低的应激敏感性（Merchie 等人，1997 年）。 另一方面，普通鲤鱼（Cyprinus carpio），喂养大剂量的维生素 C，显示出更明显的皮质醇（伴随压力释放的类固醇激素），因应压力增加，相比鱼喂养的建议水平的维生素（Dabrowska 等人，1991 年）。 Tort 等人（2004 年）表明，改良的饮食提供补充剂量的维生素和微量矿物质来协助免疫系统，可能有助于共同减少冬季疾病综合征的一些影响。 阿什利（2007 年）审查了与动物福利和压力有关的其他常见水产养殖疾病。
#3.4.3 工艺水中物质的积累
密集型和 “零放电” RAS 具有显著的环境优势。 然而，在不断回收的水中养殖鱼类引起的问题是，鱼类释放到水中的物质是否会累积，从而导致生长率下降和福利受到损害。 Martins 等人利用 RAS 养殖鱼类的生长、喂食行为和应激反应与不同累积物质（TAN、NOSuB2/Subn 和 NOSuB3/Subn、正磷酸磷）进行了比较，研究了尼罗河罗非鱼生长迟缓的存在性。。 结果表明，大个体在累积最高的 RAS 中有生长迟缓的趋势，而小个体，相反，在这种系统中，基于高水平的血糖作为一个压力指标的增长较好。 同一作者对鲤鱼胚胎和幼虫进行的一项类似研究（Martins 等人，2011 年）发现，研究结果表明，物质（骨磷酸磷、硝酸盐、砷和铜）的浓度可能会影响其发育。 尽管有这些结论，提交人声称，总体而言，与其他研究相比，研究报告中记录的死亡率和畸形百分比相对较低。 在这两项研究中，作者在脱硝反应堆的帮助下使用了水交换率非常有限的系统（每公斤饲料每天 30 升新水）。 同样，古德等人 2014 年，2017 年研究了冷水沙蒙类 RAS 中激素的积累。 他们在 2014 年的研究发现水交换率与激素积累（睾丸激素除外）之间既没有关系，也没有激素积累与大西洋鲑鱼的早熟成熟之间的联系，但建议进一步研究。 他们在 2017 年的研究重点是在同一 RAS 中使用臭氧减少激素，但在类固醇激素积累方面没有结论性结果，但臭氧还原了雌二醇的积累。
另一方面，“零交换” RAS 中腐殖物质的积累已证明对细菌感染（Yamin 等人，2017a）和外寄生虫（Yamin 等人，2017b）具有保护作用。 腐殖酸也被证明可降低氨和亚硝酸盐毒性（Meinelt 等人，2010 年）。 这对于使用臭氧作用的 RAS 产生了影响，因为臭氧可以改善水质，同时牺牲腐殖物质的明显有益影响。
3.4.4 健康与行为
良好福利的基本特点是健康状况良好，没有疾病，而且在水产养殖方面具有良好的生产力（特恩布尔和卡德里 2007 年；Volpato 等人，2007 年）。 虽然动物的身体健康对于良好福利至关重要（阿什利，2007 年；Duncan 2005 年），但动物健康并不一定意味着其福利状况是充分的。 因此，福利是一个比健康概念更广泛和更全面的概念。 生理和行为方面的措施有着内在的联系，相互依赖，以便对福利作出正确解释（Dawkins，1998 年）。
动物的行为以及在我们的情况下，鱼类的行为代表着对环境的反应，因为鱼类认为环境，因此行为是鱼类福利的一个关键因素。 觅食行为、刺激通风活动、侵略、个人和团体游泳行为、陈规定型和异常行为等方面的变化与水产养殖中的急性和慢性压力因素有关，因此可能被视为福利不良的指标 (Martins 等人，2011 年)。 行为福利指标具有快速易于观察的优点，因此是 “农场” 使用的好选择。 常用作福利指标的行为实例包括食物预期行为、饲料摄入量、游泳活动和通风率的变化（Huntingford 等人，2006 年）。 然而，Barreto 和 Volpato（2004 年）告诫使用通风频率作为鱼类压力的指标，因为尽管通风频率是对干扰的非常敏感的反应，但它的用途有限，因为它没有反映刺激的严重性。
3.4.5 噪声
养殖鱼在相同颜色和相同形状的同一水槽中经过长时间培养，并接触到相同的潜在有害的背景噪音（Martins 等人，2012 年）。 密集型水产养殖系统，特别是再循环系统利用诸如曝气器、空气泵和水泵、鼓风机和过滤系统等设备，这些设备无意中增加鱼类养殖罐中的噪音水平。 在密集水产养殖系统内测量的声水平和频率都在鱼听到的范围内，但水产养殖生产噪音对物种的特定影响尚未明确界定（Davidson 等人，2009 年）。
Bart 等人（2001 年）发现，各种密集水产养殖系统的平均宽带声压水平（SPL）有所不同。 在他的研究中，在运行中的曝气器附近的土池中测量了 135 dB 重 1μPa 的声级，而循环系统内的大型玻璃纤维罐（直径 14 米）的声级最高为 153 dB，重 1μPa。
实地和实验室研究表明，强烈声音会对鱼类的行为和生理造成负面影响。 Terhune 等人（1990 年）观察到，在玻璃纤维罐中，大西洋鲑鱼 Salar 的生长和淡化率下降，水下声音水平在 100—500 赫兹时高于水平 2—10 dB，重 1μPa。 因此，长期接触水产养殖生产噪音可能会增加压力，降低生长率和饲料转化效率，并降低生存率。 然而，Davidson 等人（2009 年）发现，经过 5 个月的噪音暴露，在平均体重、长度、比生长率、条件因素、饲料转化或虹鳟鱼的存活率之间没有发现显著差异。 Wvysocki 等人 (2007 年) 也介绍了类似的调查结果。 然而，这些调查结果不应在所有养殖鱼类中普遍推广，因为包括鲶鱼和塞浦路斯在内的许多物种比虹鳟鱼具有更大的听觉敏感性，并且可能受到噪音的影响。 例如，Papoutsoglou 等人 (2008 年) 提供了初步证据，表明在特定饲养条件下的音乐传播可能会增强生长性能的影响，至少在特定的鱼类尺寸上。 此外，观察到的音乐对鱼类生理学若干方面的影响 (例如消化酶、脂肪酸成分和脑神经递质) 意味着某些音乐可能进一步提高生长、质量、福利和生产。