光合細菌在養殖領域的應用及其前景

飼料博覽 發佈 2022-07-06T22:42:35.340925+00:00

光合細菌是地球上出現最早、具有原始光能合成體系的原核生物,在厭氧條件下進行不放氧的光合作用的細菌的總稱,是一類革蘭氏陰性菌。


光合細菌(photosynthetic bacteria 簡稱PSB)是地球上出現最早、具有原始光能合成體系的原核生物,在厭氧條件下進行不放氧的光合作用的細菌的總稱,是一類革蘭氏陰性菌。光合細菌廣泛分布於自然界,例如土壤、水田、沼澤、池塘、湖泊、海洋等處、主要分布於有機質豐富並有光線透射的缺氧區。現已知的光合細菌包括1目、2亞目、4科、19屬,以紅螺菌科應用最為普遍。人類對光合細菌的認識始於19世紀30年代。我國早在20世紀50年代就對光合細菌進行了一些基礎理論研究。近年來,環境污染的不斷發生,養殖密度的不斷加大,抗生素和添加劑的使用問題不斷受到質疑,都逼迫我們找到解決問題的方法,而光合細菌以其特殊的代謝方式和營養價值,可以有效的緩解或解決上述問題,因此它越來越受到學者及養殖戶的注意。


一、淨化養殖環境的作用

在人工養殖中,尤其是工廠化養殖,生物密度大,往往是自然界的幾倍甚至幾十倍,大量的飼料投餵和動物糞便的排泄,給環境造成負擔也制約著養殖密度的進一步提高,需要有一種既環保又行之有效的方法解決上述問題。大量研究證明可以利用光合細菌處理養殖過程中產生的廢物。王艷錦(2004年)利用光合細菌分解畜禽糞便,與此同時還能產生氫氣,具有顯著環境效益、社會效益和經濟效益,是一集污水治理與廢物綜合利用為一體的綜合技術,應用前景十分廣闊。黃翔峰等(2005年)發現光合細菌能高效利用廢水中的低分子脂肪酸、醇並具有多種代謝途徑,因此在高濃度有機廢水的處理中具有很大的優勢。

何劍丹等(2005年)利用光合細菌處理污水,PSB-污泥處理生活污水時,在黑暗好氧條件下處理效果最好,CODCr和BOD5去除率分別為85.65%和81.03%,CODCr和BOD5值分別為32.46mg/L<60mg/L和19.68mg/L<20mg/L,達到我國污水綜合排放標準(GB8978-1996)中一級排放標準。在水產養殖領域由於施肥、投餌及水生動物排泄物造成的污染相當嚴重,從而導致水產動物缺氧、生病乃至死亡,不但對環境造成了污染也造成了養殖戶的直接經濟損失。光合細菌是一種光能異養菌,能快速分解有機物,並能利用水中的氨態氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質,起到了保護和淨化養殖水體的作用。

付保榮等(2008年)在鯉魚養殖水中使用光合細菌,證明光合細菌能明顯降低水中有機物和NH4+-N,增加DO的含量,穩定pH值。劉慧玲等(2009年)向羅非魚魚苗的養殖水體中投入光合細菌,水體中引入光合細菌濃度為4.5×102~4.5×106cfu/mL時,各試驗組的氨氮和亞硝酸鹽氮含量都顯著低於對照組;當濃度為4.5×104cfu/mL時,羅非魚魚苗的抗病力增強,表現在魚苗體內的組織過氧化物酶(POD)、鹼性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、溶菌酶(LSZ)和抗菌活力都顯著高於對照組。羅非魚魚苗的存活率也提高了6.67%。適宜濃度的光合細菌,能有效改善魚苗養殖水體的水質,提高魚苗的免疫力和成活率。王緒峨(1994)等在扇貝育苗期減少換水1/3。每天潑灑光合細菌2~6m g/L,氨態氮降低0.004~0.012m g/L,pH降低0.05~0.07。

戰培榮等(1997年)在研究中還發現,在水中游離的光合細菌細胞不如經固化的光合細菌細胞發揮作用更持久,後者改善水質和促進魚類生長的效果更明顯[9]。隨後王怡平等(1999年)也得到了相同的結果,在中華絨螯蟹人工育苗中,在50m3育苗池中一次性投入固定化光合細菌 19kg ,十天蟹苗存活率為40.6% ,比潑灑相同濃度游離光合細菌的對照池提高11.2% ,多產大眼幼體 15.75萬個。

二、光合細菌作為飼料添加劑

隨著生活水平的提高,人們對養殖產品的要求也越來越高,人們不僅僅需要食品,而且需要健康安全的食品,這與飼料中添加有害促生長添加劑(如抗生素、激素等)形成了不可調和的矛盾,隨著禁用有害促生長添加劑的呼聲越來越高,尋找健康無公害的飼料添加劑成為學者和養殖從業者的迫切需求。光合細菌是一種營養價值較高而其營養組分又較齊全的細菌。干菌體中不僅蛋白質含量高達60%以上並含有16種比例適宜的胺基酸,而且富含各種B族維生素、促生長因子、輔酶Q、抗病毒因子和色素等生理活性物質,是一種營養豐富的飼料添加劑。劉磊等(2011年)在飼料中添加光合細菌進行仔豬養殖的試驗,結果表明,在全價飼料中加入光合細菌添加劑,明顯提高了養殖效率。

符澤雄(1992)用光合細菌餵養斑節對蝦苗,1個月後,池塘出苗率提高66.7%。崔競進、韋受慶、劉文華、伊玉華、於偉君、游錦華等在對蝦育苗、養殖、淨化水質、病害防治等到方面均取得了良好的效果。新鮮菌液添加效果要明顯優於真空冷凍乾燥菌體和熱噴乾燥菌體的添加形式。可能是由於活性較好的新鮮菌液在動物腸道內的定植能力更強,劉磊等(1999年)在鯉魚飼料中添加光合細菌,試驗組腸道中光合細菌量顯著增加(最高可達4.78±0.75logn/g腸道內容物,且不為飼餵濃度的增加而增加),腸道中有害菌如大腸桿菌和擬桿菌數量明顯低於不添加光合細菌組,而乳酸桿菌量顯著提高,同時證明光合細菌可改善澱粉酶和蛋白酶活性。

三、光合細菌的防病及治病作用

光合細菌具有改善動物腸道微生物菌群環境進而提高動物抗病能力,淨化養殖環境抑制有害菌生長等功能,已有大量研究證明光合細菌具有較好的防病效果。光合細菌預防疾病在水產養殖領域報導較多。陳軍(2002)在水溫15~17℃的池塘,使用光合細菌有效地控制了水體中病原菌的滋生,使病原菌的生長繁殖受到抑制;以 10g/m3濃度的光合細菌治療黃顙魚爛鰓病、充血病,治癒成活率顯著提高;10g/m3、15g/m3濃度的光合細菌能預防魚鯴病的發生。

田維熙(1995)分別以干餌料10%的比例拌入光合細菌和10mg/kg的濃度每十天向池內潑灑光合細菌一次,40d養殖結束對蝦成活率分別較未使用光合細菌組提高13.4%和21.0%。 郭利川(1995)在肉雞育雛試驗的結果表明,光合細菌具有優良的防病保健功能 。以光合細菌作為飼料添加劑飼養肉用仔雞,試驗結果表明,具有提高成活率、增重率和飼料報酬率的明顯作用;經血清分析表明,試驗雞的γ一球蛋白和對病毒的特異性抗體的水平均有升高。說明光合細菌不僅有激活免疫系統的作用,而且,還具有促進生長與提高機體防病抗病能力的作用。

四、生產單細胞蛋白

光合細菌可用來生產單細胞蛋白(Single cell protein.SCP),光合細菌 由於具有營養價值高、生長速度快等優點,成為生產單細胞蛋白的重要菌種之一。邱宏端等採用釀造醬渣培養光合細菌,3d後測定醬渣光合細菌飼料中粗蛋白含量為21.3% ~ 22.7%,較原料醬渣提高 35%以上,用醬渣光合細菌飼料餵養魚苗,魚苗成活率提高,不僅開闢了新的飼料蛋白源,而且利用了工農業生產的廢渣、廢水,改善了環境。

作者:鐔龍

關鍵字: