Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Heringseier

Helgoland Marine Research, May 2019

1. Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Eier von küstenlaichenden Heringen der westlichen Ostsee wurden bestimmt. 2. Das durchschnittliche Trockengewicht eines einzelnen Eies beträgt kurz nach der Befruchtung 0,170 mg (ohne Chorion 0,124 mg). 3. Der durchschnittliche Kaloriengehalt eines einzelnen Eies ohne Chorion liegt direkt nach der Befruchtung bei 0,748 cal. Bis zum Zeitpunkt des Schlüpfens sinkt der Energiegehalt auf 0,500 cal ab. 4. Der Energiegehalt des Dotters frisch befruchteter Eier beträgt im Mittel 6585 cal pro Gramm organischer Substanz. 5. Die trockengewichtsbezogene Ausnutzung beträgt 67,8%, die Ausnutzung bezogen auf die organischer Substanz 70,7%, die kalorische Ausnutzung 63,7%. Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Eier von küstenlaichenden Heringen der westlichen Ostsee wurden bestimmt. Das durchschnittliche Trockengewicht eines einzelnen Eies beträgt kurz nach der Befruchtung 0,170 mg (ohne Chorion 0,124 mg). Der durchschnittliche Kaloriengehalt eines einzelnen Eies ohne Chorion liegt direkt nach der Befruchtung bei 0,748 cal. Bis zum Zeitpunkt des Schlüpfens sinkt der Energiegehalt auf 0,500 cal ab. Der Energiegehalt des Dotters frisch befruchteter Eier beträgt im Mittel 6585 cal pro Gramm organischer Substanz. Die trockengewichtsbezogene Ausnutzung beträgt 67,8%, die Ausnutzung bezogen auf die organischer Substanz 70,7%, die kalorische Ausnutzung 63,7%.

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Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Heringseier

Helgol~inder wiss. Meeresunters. Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Heringseier G.-A. PAFFENH6FERund H. ROSrNTHAL Biologische Anstalt Helgoland Meeresstation HeIgoland und Zentrale Hamburg Dry weight and caloric content of developing herring eggs. Dry weight and caloric content of eggs from spring spawning western Baltic Sea herrings have been determined employing the bomb calorimetry technique.Water temperature throughout incubation was kept at 8.00 + 0.20C. Average dry weight and caloric content values of one pist fertilized egg are 0.170 mg (0.124 mg without &orion) and 0.748 cal (without &orion), respectively. The caloric content per egg decreases progressively during the incubation period (Fig. 2). The same holds for the dry substance of the egg (Fig. 1). Energy extraction efficiency related to dry weight is 67.8 ?/0, the efficiency related to dry organic substance 70.4 ?/0, and the caloric efficiency 63.7 ?/0. - M A T E R I A L U N D M E T H O D E N M a t e r i a l Die Erbratungsversuche wurden in mehreren Ans~itzen an kiistenlaichenden Friih jahrsheringen der Ostsee (Schleimiindung) durchgefiihrt. Die benutzten Eiproben stammten aus den Versuchsreihen yore 23. M~irz (A) und 1. April 1967 (B). Die Totall~ingen der Weibchen betrugen: 28 cm (23. MS.rz); 28, 26, 27 und 27 cm (1. April 1967). Das Sperma wurde yon 4 bis 8 M~innchen enmommen. Die Befruchtungsversuche fanden unmittelbar nach der Anlandung (etwa 1 Stunde nach dem Fang) statt. M e t h o d e n Die Befruchtung erfolgte in einer Plastikschale in verdiinntem Meerwasser mit einem Salzgehalt yon 15 0/o0.Die Wassertemperatur betrug 8,0 + 0,50 C (23. M~irz und 1. April). Die Eier wurden abgestreii~ und klebten unter Wasser auf den eingelegten Mattglasscheiben lest. Etwa 30 Minuten na& dem Abstreifen wurde das in der Schate tiberstehende Wasser dekantiert und das in 15 %0 S aufgelSste Sperma hinzugegeben. Die Eier verblieben in dieser LSsung etwa 1 bis 11/2Stunden. Dana& wurden die Mattglasscheiben in frischem Meerwasser yon 15 %0 griindlich abgespiilt und in die Transportgef~ii~e iiberfiihrt. Der Transport yon Schleswig nach Hamburg dauerte etwa 3 Stunden. W~ihrend des Transportes trat eine geringftigige TemperaturerhShung (0,5 bis 0,8? C) ein. Unmktelbar nach dem Transport wurden die Eier in H~ilterungsgef~it~e iiberftihrt, die in einem Temperierbad w~ihrend der Dauer der Erbrtitungsversuche auf 8,0 + 0,2?C konstant gehaken wurden. Das Kukurwasser wurde tiiglich erneuert. Um den Aufwuchs yon Mikroorganismen auf der Eioberfl~iche zu mindern, wurden die Eier in Abst~inden yon 1 bis 3 Tagen mit einem weichen Pinsel vorsichtig ges~iubert. Im Aquarium betrug die Lichtintensit~it am Mittag je nach Witterung 50 (bedeckt) bis 150 Lux (sonnig). Das Temperierbad, in dem sich die Kulturschalen befanden, wurde mit einer Platte abgedeckt, um den Lichteinfall welter zu reduzieren. Die zur Bestimmung des Energiegehaltes (cal) benutzten Eier wurden mktels einer Rasierklinge von den Mattglasscheiben abgel6st und gez~ihlt. In der Regel enthielt eine Probe 100 bis 200 Eier oder 60 bis 200 Larven. Die entnommene Probe wurde etwa 40 Sekunden in destilliertem Wasser belassen, um das anha~ende Salzwasser zu entfernen, anschliei~end 12 bis 15 Stunden bei 60?C und 1 Stunde bei 80?C getroeknet. Die getroekneten Proben wurden in Exsikkatoren (Silicagel) aufbewahrt, und sp~itestens 14 Tage nach der Trocknung in einem PARR I412 Semimicrocalorimeter verbrannt. Die Proben wogen zwischen 5 und 25 mg (Trockengewicht). Bei der Verbrennung dieser Gewichtsmengen ist nut eine geringe Temperatursteigerung zu erwarten, was zu ungenauen Mei~ergebnissen ftihrt. Um einen hinreichend hohen Temperaturanstieg zu erhalten, wurden jeder Probe etwa 125 mg Benzo~s~iure hinzugeftigt. Das Gewicht der getrockneten Proben und der Benzo~s~iure wurde auf einer SARTOrI,USAnalysenschnelIwaage 2604 (Genauigkeit + 0,01 rag) bestimmt. Die Proben wurden jeweils zweimal gewogen. Des weiteren wurde der Salz- und Aschegehalt verschieden alter Eier und Larven ermittelt. ERGEBNISSE T r o c k e n g e w i c h t Generell zeigt das Eitrockengewicht, in Ubereinstimmung mit den Befunden yon BLAXTER& HEMr~L (1963), eine lineare Gewichtsabnahme w~ihrend der Inkubationszeit (Abb. 1, Regression b = - - 2,385, Versuchsreihen A und B). Der Ausgangswert liegt jedoch mit 0,124 mg pro Ei (ohne Chorion) um etwa 30 ?/0 h~Sher. Nach HEm'EL (t962) k a n n bei den Kieler Heringen das Eitrockengewicht zwiAbnahme des Tro&engewichts und der organischen Substanz in Ei (ohne Chorion) und frisch geschltipRer Larve yon Clupea harengus.A = Versuchsreihe yore 23. M~irz; B = Versuchsreihe vom 1. April 1967. Durchschnittswerte yon jeweils 2 bis 5 Proben Alter in Tagen nach der Befruchtung 0 2 5 7 8 10 11 13 14 15 16 G.-A. PAFF~N~6FEV.und H. ROSENTHAL ? 6, o, 1,o 7,2 1,4 7,0 18 150" z_ ~ lO0z o h-2 2l 4 Trockengewicht der frischgeschlilpRen Larven sowie das jeweils zugeh6rige Gewicht der organischen Substanz pro Ei und Larve getrennt aufgefiihrt. Da der Aschegehalt sich w~ihrend der Entwicklung ~indert, ergibt sich eine geringf~igige prozentuale Anderung der organischen Substanz bezogen auf das Eitrockengewicht: die Abnahme der organischen Substanz yon der Befruchtung bis zum Schliipfen ist mit 24,6 0/0 geringer als die Verminderung des Eitrockengewichts (27,4 %). Um das Gewicht und den Energiegehalt des Chorions zu bestimmen, wurden fiir jede Probe jeweils 200 bis 300 Eier aufgeschnitten, die Embryonen und die perivitelline Fliissigkeit entfernt und anschliel~end zwei Minuten lang in destilliertem Wasser ausgespiilt. Der Anteil des Chorions (0,046 mg/Ei) betr~igt im Mittel 27 % des Eitrockengewichts (0,170 rng/Ei). Dieser Weft entspricht ungef~ihr den Angaben yon BLAXTER & HF~MPEL(1966), die fiir die Eier der Kieler Heringe einen Choriongewichtsanteil von 31 bis 33 0/0 ermittelten. E n e r g i e g e h a l t Unmittelbar nadl der Befruchtung betr~igt der Kaloriengehalt eines einzelnen Heringseies ohne Chorion im Mittel 0,748 cal (Versuchsreihe B). FrischgeschliipEe Laryen (16 Tage nach der Befruchtung) haben einen Kaloriengehalt yon etwa 0,500 cal. Zwei Tage nach dem Schliipfen besitzen die Larven nur noch 0,404 cal pro Individuum. Bis zum Schliipfen werden zur Deckung des Gesamtstoffwechsels eines Heringeies etwa ein Drittel der urspriinglichen Dotterenergiemenge (0,248 cal) verbraucht. Bezieht man den Energieverbraueh auf Kalorien pro Gramm organischer Substanz, so vermindert sich der Kaloriengehalt um 645 cal (yon 6585 auf 5940). Der Kaloriengehalt pro Ei (ohne Chorion) nimmt im Laufe der Embryonalentwicklung nicht linear, sondern mit leicht ansteigender Geschwindigkeit ab (Abb. 2). 0.7 0 06 oc o. ? Versuchsreihe A o Versuchsreihe B ~ ,Kalorien pro Oramm organischer Substanz z~ -.. ~ ScMOpftermin 7000 6000 5000 4000 S m z o 6) o 6) _z c z N 6 ~ ~ ~ ALTER rN TAGEN ~6 ~o Abb. 2: Energieabnahme im Ei w~ihrend der Inkubationszeit yon Clupea harengus. Erbriitungstemperatur 8,0? + 0,2? C. Kaloriengehait pro Ei (ohne Chorion) und Kaloriengehalt pro Gramm organischer Substanz. (Zahlen in Klammern = Anzahl der Proben) Diese Tendenz wird deutlicher, wenn der Energiegehalt in Kalorien pro Gramm organischer Substanz ausgedriickt wird (ohne Chorion). Das Chorion eines einzelnen Eies enth~ilt im Mittel 0,180 cal. Der Kaloriengehalt des Chorions bezogen auf die organische Substanz in Gramm wurde mit 4083 cal ermitteh. Die Einzelbestimmungen des Chorions unterschiedlich alter Eier weisen eine nur geringe Streuung auf (4089 cal, 4095 cal, 4 Tage alt; 4066 cah 13 Tage alt). D I S K U S S I O N Das Eitrockengewicht nimmt w~ihrend der Inkubationszeit linear ab (Abb. 1). Demgegeniiber steigt der Energieverbrauch zun~ichst exponentiell mit zunehmendem Alter an (Abb. 2). Einen ~ihnlichen Kurvenverlauf land LAsK~I{ ( 1965 ) far Sardinops caerulea (Abb. 3), der fiir das unbefruchtete Ei einen Kalorienwert des Eidotters yon 0,2 o .J :~0,1 0,0 ; , Schl[Jpflet-min ',(72 Stunden nach dec Befruchtung) o ~,Io\ I 1 \ o \ o ~ 40 dO 120 ALTER IN STUNDEN ? ~ o 1;0 2~0 -0,:3 -O,2 "0,1 '0,0 G.-A. PAFFENI~6FeRund H. ROSENTHAL 5807 cal/g organischer Substanz ermittelte. Demgegeniiber betriigt der Kaloriengehalt der be?ruchteten Heringseier 6585 cat/g organischer Substanz. Die Stoffwechselrate erreicht bei Sardinops caerulea jedoch vor dem Ende der Inkubation ihren hiSchsten Wert, wgihrend sie beim Hering nach dem Schltipfen weiter ansteigt. Allerdings ist ein ? 0,3 o ~ 4o o o 80 1~0 m0 200 Abb. 3: Energieabnahmeim Ei wlihrend der Entwicklung yon Sardinops caerulea bei 140 C. (Nach Daten yon LAs~rl~1962) Vergleich auf Grund der vorliegenden Informationen kaum m~Sglich,zumal beide Arten bei verschiedenen Temperaturen erbriitet wurden. Die Ausnutzung der Dotterenergie w~ihrend der Inkubationszeit wird nach BLAXTER & H}SMVeL(1966) dutch die Relation gebildeter Organismus (Larve ohne Dotter) gebildeter Organismus + verbrauchte Dottersubstanz wiedergegeben. Bei einem Larventro&engewicht yon 0,087 mg (Larve mit Dotter), 0,010 mg (Dotter), 0,077 mg (Larve ohne Dotter), betr~igt die auf das Tro&engewicht bezogene Ausnutzung 0,077 ==67,8 ?/0 0,077 q- 0,037 Die Ausnutzung bezogen auf die organische Substanz errechnet sich mit 0,074 0,074 + 0,031 = 70,4 ?/0 Der kalorische Wert (Kaloriengehalt der Larve am 16.Tag der Inkubation) wurde mit 0,498 cal ermittelt. Kalkuliert man den Kaloriengehalt des Dotterrestes nach den Daten yon BLAXT~R& t-t~Mr~_ (1963) fiir den 16. Inkubationstag, so l~gt sich der Kaloriengehalt des gebildeten Organismus auf 0,439 cal berechnen. Die kalorische Ausnutzung betr~igt demnach 0,439 = 63,70/? 0,439 + 0,250 Neben den Gewi&tsverlusten tritt gleichzeitig eine Verringerung des absoluten kaloris&en Gehaltes (Kalorien pro Gramm organischer Substanz) w~ihrend der Entwi&lung ein. Daher ist die kaloris&e Ausnutzung deutli& niedriger als die tro&engewichtsbezogene. Energieverbrauch und Nutzungsrate k6nnen temperaturabh~ingig sein. In weiteren Versu&en soll gekl~irt werden, auf wel&em Stadium der Embryonalentwi&lung der gr6flte Energieverbrauch zu erwarten und bei welcher Temperatur die Nutzungsrate optimal ist. ZUSAMMENFASSUNG 1. Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Eier yon kiistenlaichenden Heringen der westlichen Ostsee wurden bestimmt. 2. Das durchs&nittliche Tro&engewicht eines einzelnen Eies betr~igt kurz nach der Beflu&tung 0,170 mg (ohne Chorion 0,124 mg). 3. Der durchs&nittli&e Kaloriengehalt eines einzelnen Eies ohne Chorion liegt direkt na& der Befruchtung bei 0,748 cal. Bis zurn Zeitpunkt des Schliipfens sinkt der Energiegehalt auf 0,500 cal ab. 4. Der Energiegehalt des Dotters frisch befruchteter Eier betr~igt im Mittel 6585 cal pro Gramm organischer Substanz. 5. Die trockengewichtsbezogene Ausnutzung betr~igt 67,8 ?/o, die Ausnutzung bezogen auf die organis&er Substanz 70,7 ?/o, die kalorische Ausnutzung 63,7 ?/0. Die Arbeit wurde mit finanzieller Unterstlitzung der Deutschen Forschungsgemelnschafi durchgefiihrt. Fr~iulein C. BOEDECKERund Herrn J. MARSCHALLdanken wir ftir die Hilfe bel der Durchfiihrung der Versuche und Herstellung der Abhildungen. Herrn Professor Dr. O. KINNBdanken wir fiir die kritische Durchsicht des Manuskripts. ZITIERTE LITERATUR BLAXTER,J. H. S. & HEMPEL,G., 1963. The influence of egg size on herring larvae (Clupea harengus). J. Cons. perm. int. Explor. Mer 28, 211-240. -- -- 1966. Utilization of yolk by herring larvae. J. mar. biol. Ass. U.K. 46, 219-234. GRAY, J., 1926. The growth of fish. 1. The relationship between embryo and yolk in Salmo ratio. J. exp. Biol. 4, 215-225. -- 1928a. The growth of fish. 2. The growth-rate of the embryo of Salmo ratio. ]. exp. Biol. 6, 110-124. -- 1928b. The growth of fish. 3. The effect of temperature on the development of the eggs of Salmo fario. J. exp. Biol. 6, 125-130. HZMPEL , G. , 1962 . I~ber die blologische Bedeutung der Eigr/5~e beim Hering (Clupea harengus L.) . Hamburg, Habii .-Schr., 99 pp. LASKEr (, R. , 1962 . Efficiency and rate of yolk utilization by developing embryos and larvae of the Pacific sardine Sardinops caerula (GIRARD) . J. Fish. Res. Bd Can . 19 , 867 - 875 . - - 1965 . The physiology of Pacific sardine embryos and larvae . Rep. Calif. coop. oceanic Fish. Invest . 10 , 96 - 101 .


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G. -A. Paffenhöfer, H. Rosenthal. Trockengewicht und Kaloriengehalt sich entwickelnder Heringseier, Helgoland Marine Research, 45, DOI: 10.1007/BF01611664