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          类球红细菌在水产养殖中的应用初探
          已阅:1450  2016-03-25
           

               类球红细菌(Rhodobacter sphaeroides)紫色非硫光合细菌的主要成员之一,能在多种环境下生存,具有广泛的代谢方式。如有氧/厌氧呼吸,发酵和光合自养,具有适应环境的不同代谢产氢途径在黑暗厌氧条件下通过丙酮酸一甲酸裂解酶系;光照时利用固氮酶、氢酶的不同机制降解有机物产氢;在有氧时好氧生长;在缺氧有光时,缺氧光合系统生长;在厌氧黑暗环境中,它以替代性电子受体如二甲亚砜)进行厌氧呼吸;在厌氧条件下时,它合成光反应所需组分的内置膜系统。

          研究文献表明,类球红细菌,有促进植物叶绿素合成,增强植物抗逆性作用、促进植物生长的作用;赵凯等人报道了其降解农药的特性;Xu Li等人报道了类球红细菌作为生物质能源产氢等方面具有巨大的发展潜力,美国休斯顿得克萨斯大学健康科学中心微生物学和分子遗传学系的研究人员已经开展了类球红细菌基因组计划研究,测序工作已经于2005年完成,功能基因研究也取得了长足进展。但有关类球红细菌在水产养殖中的应用,目前报道较少。本研究探讨类球红细菌对改善水体质量,增加水产品产量中的具体应用价值,以期为无公害水产养殖提供更多技术支撑。

          1. 材料与方法

          1.1 类球红细菌及其培养基

          实验采用类球红细菌EBL0706菌株,菌种保存在LB固体培养基斜面上,保藏于4 冰箱,半年转接1次。该菌株已保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏编号CGMCC No. 0645。该菌株的16S rDNA序列已递交到GenBank数据库,登录号EU263643。

          液体培养基配方(g/L):乳酸4,硫酸铵1,磷酸氢二钾0.9,磷酸二氢钾016,硫酸镁0.2,无水氯化钙0.075,硫酸亚铁0.012,EDTA 0.02,微量元素溶液10 mL,生长因子溶液10 mL,调节pH 7.0。其中,微量元素溶液配方(g/L):硼酸2.8,硫酸锰1.6,钼酸钠0.76,硫酸锌0.24,硫酸铜0.04;生长因子溶液配方(g/L):维生素B1 1,烟酰胺(VPP) 1,生物素0.016,对氨基苯甲酸1。上述试剂均为分析纯或生化试剂。

          1.2 类球红细菌的培养和计数

          将斜面保存的菌种接种到盛有100 mL液体培养基的三角瓶中,共30瓶,置于光照培养箱中,于32下,150 r/min摇床振荡培养24h,得到液体种子。按照6%的接种量,将摇瓶活化的液体种子接种到盛有50L液体培养基的发酵罐中,发酵液初始pH6.7,通气量5L/min,温度32,培养24 h。采用平板菌落计数法计算培养液中的活菌数(CFU)。所得发酵液中活菌数50亿CFU/mL。

          1.3 试验材料

          海参:分6个池塘养殖,养殖池水容积为12立方米,每池塘投放参苗36公斤,苗重50克/头;3个池塘作为对照,3个进行投放菌液试验,26天后捞参称重。

          河蟹:实验时间为2010720日—20101020,在江苏宜兴市高塍镇的两个水质条件相同的河蟹养殖(扣蟹)塘里进行,实验塘为12亩,对照塘为9亩,90天后称重。

          1.4 类球红细菌的使用方法

          在海参保苗池塘:实验池一次性投放10 ppm剂量的类球红细菌发酵液,菌液含菌量为50亿CFU/ml;然后隔天投放拌有3%菌液的饲料,对照池不加菌液和投放不拌菌饲料;实验池与对照池同一时间取样,每天检测水质变化情况:)

          河蟹养殖池,在实验塘与对照塘投喂相同的饲料,实验塘按3%(重量比),掺拌类球红细菌发酵液,菌液含菌量为50亿CFU/ml,隔一天拌一次,90天拌饲料45次,90天后停止拌饲料,售蟹苗时称重。

           

          2. 实验结果

          2.1 水质质量的改善

          试验周期内,水质各参数的平均变化情况如表1和图1所示。

           

          表1. 使用类球红细菌对养殖水体水质的影响

          项目名称

          养殖水体水质指标的变化

          总体变化趋势

          平均变化幅度

          COD

          降低

          41.8%

          溶解氧

          升高

          41.6%

          硫化物

          降低

          53.5%-88.6%

          氨氮

          降低

          49%-71.2%

          亚硝酸氮

          降低

          72%-91.6%

           

           

          12亩实验塘(投喂菌液20天水质透亮) 9亩对照塘(对照塘长满浮萍水质较差)

          1 河蟹养殖实验过程中水质情况对比

           

          2.2 水产品产量的增加情况

          海参,生长26天后的结果:对照池,平均每池51.12公斤;实验池,平均产量,每池58.32公斤,产量提高14%。

          扣蟹,生长90天后:对照塘平均每亩产扣蟹58.8公斤,实验塘每亩平均产扣蟹76.8公斤,比对照增产30.6%;

          表2. 使用类球红细菌对海参、河蟹产量的影响

          项目名称

          海参养殖(kg/池

          河蟹养殖(kg/亩

          产量

          对照池

          试验池

          对照池

          试验池

           

          51.12

          58.32

          58.8

          76.8

           

          2.3 经济效益分析

          每亩增加扣蟹产量18公斤,当时扣蟹销售价,平均每公斤90元,每亩比对照多收入1620元,其经济效益相当可观。

           

          3. 讨论

          实验结果表明,在海参、河蟹饲养过程中,饲料中添加一定数量的类球红细菌,池塘的水质明显改善,水体中铵态氮、亚硝态氮、硫化物含量明显降低;水体含氧量,显著增加;同时,因水体富营养化而导致的浮萍等水生植物,生长势明显减弱,生物量显著减少,目的养殖动物的产量增加。实验结果与黄志勇等报道的利用红球细菌可以明显提高养殖鱼的成活率以及生长速度结果一致。关于,在水体中增加类球红细菌能够促进水产品生长的原因,目前,国内外报道较少,初步推测可能的原因有:1类球红细菌,通过多种代谢途径,分解代谢水体中富集的含氮、磷物质,增加水体含氧量,改善水质,促进动物生长;2类球红细菌细胞中,含有大量类胡萝卜素、辅酶Q、SOD、核黄素、叶酸、泛酸、维生素等多种活性物质,尤其是维生素B12极为丰富,这些物质可能在增加饲料的营养成分含量及提高营养物质利用率等方面发挥作用;3类球红细菌,能通过光合作用,减少水体氨氮和亚硝酸盐、农药、激素等有害物质的含量。韩庆莉等研究发现水体中添加一定浓度的类球红细菌能够有效降解水体中的敌敌畏,降低鱼类的死亡率,这对于降低水产养殖中的农药残留,;に寤肪,提高水产品质量具有重要意义。自上世纪80年代已来,以光合细菌为主要活性菌的PSB,被应用于多种高浓度有机废水处理,并逐步认识其菌体的营养价值和一些特殊的生理活性,被广泛应用在水产养殖中,作为兼有净化水质、促进生长、减少发病的微生物添加剂,能减少车轮虫病、嗜水气单胞菌等引起的疾病的发生,减少养殖水产动物的患病率和死亡率。但是,有关类球红细菌改善水质、提高产量的生理机制和在水产品养殖业更广泛应用,还有待进一步深入研究。

           

           

           
           
           
           
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