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小球藻在水产养殖中的应用及培养要点

发表时间:2023/07/03 01:48:48  来源:科学养鱼 2020年7南方农业 2022年12期  浏览次数:2539  
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        小球藻在水产养殖中的应用及培养要点

葛玲瑞,刘科均,张建国,李 谦

(湖南生物机电职业技术学院动物科技学院,湖南长沙 410127)

小球藻属于卵囊藻科小球藻属(Chlorellasp.),是地球上最早的生命形式之一。小球藻对维持水生态系统的稳定具有重要作用。小球藻广泛分布于各种水域,在淡水中分布最为广泛;小球藻易于培育,能够利用光能自养,在碳源充足的情况下也能够进行异养[1]。小球藻富含蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质等营养物质,在水产养殖中具有广泛应用前景[2]。

1 小球藻功能概述

1.1 小球藻生长因子

小球藻生长因子(Chlorella Growth Factor,CGF)是小球藻体内独特的一种活性物质,具有促进细胞生长的功能,还具有提高免疫力和抗氧化活性等重要作用[3]。黄燕娟等研究发现CGF 能够增强动物体内的免疫细胞活性,提高免疫细胞控制并杀死病毒细菌的能力,对动物体内免疫系统的功能具有良好的提升效果[4]。韩士群等利用酶解法制得的CGF 进行实验,分别使用75 mg·kg-1·d-1、150 mg·kg-1·d-1和450 mg·kg-1·d-1的CGF对小鼠进行灌胃,灌胃30 d后发现,150 mg·kg-1·d-1的CGF 能够明显增强二硝基氯苯引起的小鼠迟发型超敏反应,并且能够使小鼠血清溶血素的反应得到增强,同时能够提高小鼠体内巨噬细胞的吞噬功能,从而提高自身免疫能力[5]。

1.2 营养成分

小球藻中富含丰富的营养物质,其含有大量的蛋白质、多糖和油脂等营养成分。小球藻中的蛋白质能够为水产动物提供优质的蛋白来源,并且小球藻多糖具有提高动物免疫能力的作用,可以作为一种动物保健产品来使用[6]。高振等对小球藻藻渣的营养成分进行了分析,提出小球藻藻渣可作为水产动物蛋白质饲料,应用广泛、品质优良[7]。

1.3 水体净化功能

废水处理一直以来都是限制水产养殖产业发展的重要问题。目前大多采用传统的生化处理方法,该方法虽能够处理污水,但仍有大量营养物质残留在水中,排出后易造成水体富营养化。小球藻具有吸收重金属、无机盐和有机化合物的功能,能够对废水进行无污染处理。蒋培森等研究发现,小球藻能够利用废水中的营养物质,废水能够替代80%的小球藻培养液,使用废水培养小球藻,不仅可以吸收废水中的营养物质,达到净水的效果,而且降低了小球藻的培养成本[8]。刘忠晓的研究表明,小球藻对重金属镉具有快速吸附的能力,将小球藻置于重金属镉溶液内,20 min小球藻即可产生较好的吸附效果,6 h 后达到吸附平衡[9]。

2 小球藻在水产养殖中的应用

2.1 生物饵料

小球藻含有丰富的营养成分,蛋白质含量高达60%,具有动物体所需要的多种氨基酸、维生素等营养物质,小球藻是培育轮虫的理想材料[10]。杜涛等使用小球藻、螺旋藻粉来培育轮虫,在使用该轮虫培育幼鱼时,幼鱼生长发育迅速并且成活率较高;而使用酵母轮虫培育的幼鱼,生长发育缓慢、成活率极低,其中尖吻鲈幼鱼全部死亡,且卵形鲳鲹和美国红鱼的成活率只有4%左右[11]。刘文娟等研究得出,小球藻培育轮虫的效果优于衣藻、聚球藻和丝状的鱼腥藻,这3 种微藻会使轮虫产生大量休眠卵,引起轮虫生长周期延长和滋生大量不利于轮虫生长的原生动物等问题[12]。使用小球藻培育轮虫加快了其生长,在水产养殖中能够为更多的水产动物提供饵料,为扩大养殖规模奠定了基础。

2.2 水产饲料添加剂

小球藻内含有蛋白质、脂肪、多糖等营养元素,营养价值高,在水产饲料中添加适量的小球藻能够显著提高水产动物的生长速度、抗病能力和幼体存活率。王冉在小鼠实验中得出小球藻粉是一种无毒物质、对动物体体细胞并不会产生诱变作用,也不会引起生殖细胞畸形,是具有广阔前景的优质饲料添加剂。将小球藻粉作为饲料添加剂投喂水产动物,具有良好的诱食效果,能够提高饲料的利用效率,降低饲料系数[13]。周蔚在银鲫鱼的饲料中添加小球藻粉,发现能够减少投喂过程中的饵料消耗,减少成本投入,从而提高水产养殖的经济效益[14]。

2.3 水体调控

小球藻具有调节水质和降低氨氮、亚硝酸盐浓度的功能,能够提高水体含氧量,为水产动物提供天然饵料。朱建新在鱼苗培育时期向池中添加小球藻,观察到小球藻能够利用育苗池内的氨氮和亚硝酸盐,不仅使池内水质得到改善,还具有促进鱼苗生长的作用;与光合细菌相比,小球藻对氨氮和亚硝酸盐的吸收效果更好[15]。在水体中投加适量的小球藻,能够控制藻种的比例,抑制蓝藻生长。蓝藻暴发会引发水体恶化,导致养殖动物死亡,处理蓝藻的方法包括大量换水将水中蓝藻的浓度降低和使用化学药剂杀死水体中的蓝藻两种。这两种方法都是治标不治本,不能达到根本去除的目的。但如果在蓝藻繁殖之前培养好优势种群,蓝藻就很难暴发。在张新农等的实验中,向培育了一段时间的蓝藻水体内添加小球藻,经过一段时间的适应,小球藻密度不断增加,使蓝藻的生存空间不断缩小,可显著抑制蓝藻[16]。

3 小球藻培育要点

3.1 pH 值

在小球藻的培育中pH 值是关键,小球藻能够适应的pH 值范围为6~10,最适pH 值为7。在pH 值超过10 时,小球藻会沉淀于培育池底部,前几天能够正常生长繁殖,不会导致小球藻大量死亡,可以通过加水稀释或加一定比例的酸性溶液进行中和。在pH 值低于6 时,小球藻会老化发黄,之后改变水中pH 值也不会逆转。因此在培育小球藻时要注意pH 值的变化,将pH 值保持在最适范围,使小球藻保持正常生长。

3.2 营养盐

营养盐是小球藻生长繁育过程中所必需的营养物质,在培育小球藻时要适量添加营养盐,避免出现营养盐缺少导致小球藻生长停滞的情况。pH 值的变化主要是营养盐中NO3-被小球藻的反硝化作用吸收消耗,水中OH-增多,造成pH 值上升,可以用这个方法来判断是否需要添加营养盐。此外,所添加的营养盐中各种物质所占比例要适宜小球藻生长,避免营养盐单一导致小球藻生长缓慢。

3.3 光照

在大规模培育小球藻时,选用日光灯作为小球藻的人工光源。在不同的光照强度下小球藻的光合放氧速率是不同的,小球藻培育最适光照强度为1400 μmol·m-2·s-1[17]。将光照强度调整到最适范围内,能够使小球藻生长加快,缩短培育周期。在小球藻进行光合作用时,有光反应和暗反应阶段,长时间的光照会使暗反应阶段缩短,所以需要调整好光照的时间长短,发挥好光照的最大效益。

3.4 盐度

盐度能够改变小球藻内外的渗透压,在培育时盐度应保持在一个合理的范围内,避免盐度过高出现脱水现象。张奇的实验表明,盐度在0~40,小球藻的生长呈现抛物线趋势,在盐度为25 时小球藻生长量达到最大,最适宜小球藻生长[18]。

3.5 搅拌

在培育时进行搅拌是非常有必要的,充分搅拌能够使小球藻在培育池中分布得更加均匀,能够充分利用培育池内空间,不会因为局部空间密度过高而造成小球藻沉淀。开启小型增氧设备能够起到很好的搅拌作用,通过不断充氧促进池内水循环,使小球藻分布更均匀。

3.6 扩种

培育池内颜色会随着小球藻浓度变化而发生改变,依次出现浅绿色、翠绿色、深绿色和墨绿色。若在浅绿色时扩种,此时小球藻数量较少,会使培育速度减慢。最适合的扩种阶段是水体呈翠绿色和深绿色,这时池内的小球藻基数大,需要进行扩种降低培育池内密度。而在墨绿色时小球藻已经老化,这时进行扩种培育出来的小球藻营养价值不高。

4 展望

随着水产养殖业的不断发展及技术的不断进步,人们对水产养殖产品的安全性越来越注重。现阶段,以小球藻作为营养补充液非常受养殖者的青睐。随着国家政策相继推出,大量资金进入水产养殖行业,小球藻的市场规模和需求量大幅增加,市场前景十分乐观。后续应对小球藻加大研究,培育优良的小球藻品种,提高小球藻运输、保存的质量,促进小球藻规模化生产。

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