鲜活水产品口感细嫩而有弹性,味道鲜美,安全性高,营养价值高,在水产品市场中占据了重要的份额。虾养殖的地域性和气候性比较明显,保活运输是活虾广泛供应和销售的基本保证。无水保活运输效率较高,对水产养殖和市场供应具有重要意义。本文对南美白对虾(Penaeus vanamei)进行模拟无水保活运输,将活虾捕捞后在常温充氧海水中暂养6 h,13 ℃水中冷击3 min,充纯氧包装,15 ℃模拟运输12 h,运输结束后在常温充氧的水中复活,探究了虾在无水低温胁迫环境中发生的氧化应激和抗氧化反应、免疫反应、糖代谢及相关神经内分泌反应,并在理论研究的基础上设计了无水保活运输技术装置。主要研究结果如下:1.通过测定南美白对虾在无水低温胁迫过程中的存活率、观察肝胰脏细胞超微结构、测定血淋巴和肝胰脏中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧化能力(T-AOC)、抗超氧阴离子自由(ASAFR)等抗氧化物质活性、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)等氧化产物及CAT、GSH-Px基因表达的变化情况,研究了虾在无水胁迫中的氧化应激和抗氧化反应。结果表明运输12 h后南美白对虾的存活率仍高达86.67%,虾肝胰脏细胞内部结构完好,虽有核膜轻微水肿、内质网扩张、微绒毛排列紊乱等现象出现,复水后细胞形态与组成并未发生太大改变。SOD、POD、CAT、GSH-Px、T-AOC活性和CAT、GSH-Px基因表达水平均在冷击后呈现上升趋势,并在胁迫3-6 h达到峰值。复水后的虾与处理前新鲜虾相比,SOD、POD、GSH-Px、T-AOC的活性、MDA的含量以及CAT、GSH-Px基因的表达量均未发现显著性差异(P≥0.05)。MDA具有组织特异性,肝脏比血液具备更强的敏感性和解毒防御能力。无水保活胁迫过程引起了虾明显的氧化应激及抗氧化反应,但未导致无法恢复的损害。2.通过测定南美白对虾在无水低温胁迫过程中血细胞总数(THC)、观察血细胞超微结构、测定血淋巴中酚氧化酶(PO)、溶菌酶(Lys)、γ-谷氨酰转移酶(GGT)的活性、谷氨酰胺(Gln)的含量以及酚氧化酶原(ProPO)、β-1,3-葡聚糖结合蛋白(LGBP)、铁蛋白(FcFer)和葡萄糖调节蛋白78(GRP78)的基因表达量,研究虾在无水低温胁迫中的免疫反应。结果表明无水低温胁迫过程能够激活南美白对虾的免疫系统,PO、Lys、GGT的活性、Gln的含量以及ProPO、LGBP、Fer和GRP78的基因表达水平在胁迫前期均显著升高以应对无水胁迫环境对南美白对虾机体的刺激,减少胁迫应激对虾的伤害。胁迫3-9 h,免疫反应较为强烈,免疫酶活性峰值先后在此时期出现。胁迫9 h后,无水运输环境可能对虾的免疫系统产生损害,导致相关免疫酶和基因表达出现下降。将复水后的结果与处理前新鲜值结果比较发现,除THC、proPO、FcFer及LGBP的基因表达水平在胁迫后显著降低外,其他指标未见显著性差异(P≥0.05)。血细胞微观结构依旧完整,仅部分细胞器和核膜形态发生了改变。因而12 h的无水低温胁迫会影响南美白对虾免疫系统的效率与功能,但未造成永久性损害。3.通过测定南美白对虾在无水低温胁迫的过程中血淋巴中葡萄糖(Glu)和乳酸(LD)含量,乳酸脱氢酶(LDH)、己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)的活力以及高血糖激素CHH水平及其基因表达的变化情况,研究了虾糖代谢及相关神经内分泌反应情况。结果表明无水低温胁迫能够引起南美白对虾的糖代谢和神经内分泌系统反应,Glu、CHH活性及CHH基因表达水平在冷击后迅速上升,激素水平对无水胁迫应激胁迫的比较敏感,进而引起糖代谢的改变,胁迫后期随着体内能量的消耗及应激适应性,含量下降并趋于稳定。随着无水低温胁迫的进行,LD含量、LDH、HK、PK、PFK活性均在3h后显著上升并在6 h达到峰值,之后下降至稳定水平。3-6h无氧代谢强度增加并达到较高水平,随后的胁迫可能引起代谢系统损伤以及对胁迫的适应性,导致相关酶活性降低。复水后,除LD含量、LDH活性有所恢复但仍显著高于处理前水平、Glu含量显著低于处理前含量(P<0.05)外,HK、PFK、PK这些糖代谢酶的活性、CHH活性及其基因表达水平与处理前无显著性差异(P≥0.05),短期复水仍不能完全消除无水保活运输的无氧代谢影响及能量损失,但无水低温胁迫过程对南美白对虾的糖代谢及神经内分泌系统的影响具有可恢复性。4.根据无水保活运输的技术需求,设计了南美白对虾无水保活运输的重要装置,包括“一种捕捉运输通用型虾笼结构”(专利申请号:CN201610969903.X,公开号:CN106561584A)、“一种简易鱼虾保活运输箱”(专利申请号:CN201610963056.6,公开号:CN106561534A)和“一种鱼虾无水保活运输箱”(专利申请号:CN201610961468.6,公开号:CN106561533A)。捕捉运输通用型虾笼能够克服现有技术中虾捕捉后需要反复更换容器、导致虾体损伤、降低虾存活率的不足,布局合理、结构紧凑,捕捉后的虾可直接运输,无需更换容器,取虾方便且不易造成虾体损伤。简易鱼虾保活运输箱结构简单,能够提供无水保活运输过程所需的温度、氧气、湿度等环境条件,且其中的蓄冷腔利用冰融化吸热的原理进行降温,可以反复使用、绿色环保。鱼虾无水保活运输箱能够为虾提供高氧、湿润的运输环境,且可串联使用实现大规模运输。这些技术装备能够满足虾在无水保活运输过程中所需的环境条件,减少应激损伤,提高运输效率,为虾的无水保活运输实践提供重要支持。