主题：光合细菌在水产养殖中的应用

光合细菌(PSB)有紫色硫细菌、绿细菌、紫色非硫细菌和绿色非硫细菌等；近年来应用较多的是紫色非硫细菌。紫色非硫细菌在微生物分类中属于原核生物界,光能营养型原核生物门,红色光合细菌纲,红螺菌目,红螺菌科,红假单胞菌属,易经诱导产生广泛的适应酶,因而对处理某些有毒或人工合成化合物的污染具有应用潜力。

PSB的特点是:能耐较低温度,即使冰冻也不会死亡;能耐较高的盐分浓度(20 %);含丰富的蛋白质(65%)、维生素B族、类胡萝卜素及辅酶Q等,故可作为高营养的蛋白质饲料原料。

由于高密度水产养殖的水体中含有大量的鱼类粪便和残饵以及鱼药的残留物,其产生的氨态氮、硫化氢和一些有害物质直接污染水体和底泥。轻度污染可造成鱼类生活不适,饵料系数增高,生长缓慢,严重时可使鱼类中毒甚至死亡。水体的富营养化亦可滋生大量的病原微生物,使鱼类感染发病。施用光合细菌后,在水体底部缺氧的情况下,光合细菌能有效地将氨态氮、硫化氢等有害物质吸收,形成优势群落后还能抑制其他病原菌的生长,从而达到净化水质,有利于鱼类健康生长的目的。

水产养殖的水体中存在着各种各样的微生物,有些是有益的,有些是有害的,也有些是处于中间状态叫“条件致病微生物”,即正常情况下这类微生物不致病,遇水质污染、鱼类免疫功能下降时,便大量繁殖危害鱼类。

应用光合细菌预防鱼病,完全可克服消毒杀菌剂的缺点,不仅可降解或清除水体中包括鱼药在内的有害化学物质,还可与病原微生物争夺营养、空间,使其无法大量生长繁殖,维护水体微生态平衡,减少鱼类发病。

光合细菌的菌体细胞营养丰富,是浮游动物的优质饵料。实践证明,水体中的光合细菌越多,浮游动物生长就越旺盛,以浮游动物为食的鱼类增产效果也就越明显。

光合细菌的菌体细胞营养丰富,并含有大量的生理活性物质,可直接拌入饲料中投喂,除增加营养,降低饲料系数外,还可起到刺激动物免疫系统,增强消化和抗病能力,促进生长的作用。

光合细菌生长繁殖时,不需要氧气,也不释放氧气,它是通过吸收水体中的耗氧因子而间接增加氧气。

光合细菌所需的环境条件为:1)培养介质:含杂菌较少的清洁淡水。最好用地下水,硬度低的水更好,选取水源时最好先做几种水源的对比试验,使用哪里的水源在培养试验中最先变成深红色(生长良好),就选用哪里的水作为生产光合细菌用水。2)酸碱度:pH值在8~8·5较好,光合细菌的适应pH在6~10。3)温度:28~36℃为最适生长温度,其适应的生长温度为15~41℃。4)光照强度:以3000~4000 lx为最佳。

少量生产可用透明度较高的白色或透明塑料桶、玻璃容器。大量生产可用水泥池,也可临时开挖土池,垫上双层塑料膜防漏,培养液的深度为30 cm。

地下水为最佳水源,清洁的地表水、海水等也可,含氯量高的自来水要充分曝气或添加适量硫代硫酸钠中和后再用。

用白色或透明塑料桶装入25kg清洁淡水,取“光合细菌发生剂”250 g溶于水中作培养液。选择颜色鲜紫红色、浓度在30亿J/mL光合细菌成品为菌种,取2·5 kg加入到上述培养液中,菌种∶培养液=1∶10,即10 %的接种量。这是大规模培养必需的接种量,接种量低于10 %则培养时间长、杂菌多、品质欠佳,故接种量宜多不宜少。将接种后的培养液密封好,进行光照培养,如果用白炽灯作为光源,应选用60W,将灯泡悬于液面上约10~20 cm处,每桶1只灯。

如果利用太阳作为光源,则将桶放于阳光下即可。每天搅拌(摇动)1~2次,使之受光均匀。在光照的同时,应保持培养液的最佳温度以缩短培养时间和获得较高产量。光合细菌生长繁殖的最佳温度为28~36℃。冬季温度过低,应加温到最适温度;夏季温度过高,则应采取遮阳通风降温措施,以防光合细菌快速老化死亡,光照和温度都适宜后,进入培养阶段。第1天:前3~5 h菌种开始适应培养液,吸收水和营养物,细胞膨胀,将要分裂繁殖,液体无多大变化;24 h时培养液红色度加深,有臭味产生(为正常气味),透光度降低,pH值升高。第2天:48 h时,培养液红色度更深,气味更浓,透光度降得更低(此时更要摇晃使其受光均匀),菌膜增多,pH值较24 h时有所升高(3~5 d后,pH升到9左右就不再升高)。第3天:72 h后光合细菌的浓度已经很高了,可作为成品菌,产品浓度可达30亿J/mL,颜色深红,有臭味但无刺激性,pH值在9左右,透光率很低,有极少量菌膜。若继续培养几天,光合细菌浓度还会升高,大约在10~15 d时达到最高浓度,继续培养则出现老化。

光合细菌对温度的要求和依赖性高于光照。也就是说,只要温度适宜,即使光照度不足,光合细菌也会生长,只是速度慢;如果光照充足,而温度较低,光合细菌很难生长甚至停止生长,温度过高则快速老化死亡。因此,保存光合细菌,温度是关键。成品应放在低温环境下(15℃以下)保存,并保持一定的光照度,每天不少于2 h。这是因为光合细菌在结束培养时,正处于生长旺盛期,形成了很强的“生长惯性”,如果此时突然停止光照或光照很弱,5~10 d后会出现光合作用失衡而导致大量死亡,使菌液发黑,并有恶臭。所以刚培养好的成品应尽量降温,逐步降低光照,以降低“生长惯性”,没有生产惯性时,光合细菌就进入了稳定期,此时在阴凉避光处可保存6个月。光合细菌液体不能用金属容器贮存。将高浓度光合细菌菌液用沸石粉吸附后(光合细菌∶沸石粉=1∶3~4),阴干或风干粉碎即得粉状固体光合细菌产品。

采用琼脂固体培养基涂抹培养计数分离法:1)将土豆琼脂培养基用高压锅120℃20 min灭菌后,倒入若干个平皿中,制成平面培养基备用。2)取待测光合细菌液,用蒸馏水以10万、50万、100万、500万、5000万等倍数稀释。3)分别从每个稀释液中取1 mL样本各10个,均匀涂布于平面培养基上,于培养箱中培养12~15 h,观察直到长成菌落为止。4)根据光合细菌菌落是红色的特征找出光合细菌菌落并计数,取平均数乘以它的稀释倍数即得出每mL光合细菌活菌数。5)用接种针将好的菌落挑出,用蒸馏水稀释后再涂布于平面培养基上培养,培养出新的菌落后再用接种针挑出,接入含有液体培养基的试管中进行密封厌气培养,培养好的光合细菌就是纯种光合细菌。

光合细菌对各种水产动物都有益,尤其是育苗阶段的效果显著,成活率可比对照高20 %~60%。用于成鱼育肥可增产20 %左右,饵料系数下降20 %左右,每亩可增效益800元以上。

每平方米用100 g,间隔10 d用1次。

　首次用量7 kg/亩,以后每次4~5 kg/亩,间隔25 d用1次。

将光合细菌稀释10倍后,放入病鱼游15 min,可使成活率达到90 %以上,如粘细菌病、烂鳃病、打印病可成活60 %~100 %,水霉病、赤鳍病、擦伤病成活近100 %。

　苗种饵料中用5 %液体,成鱼饵料中用3 %液体。

将光合细菌产品适当用水稀释后全池洒匀,若先用生石灰2 h后再用光合细菌则效果更好。注意不可与消毒杀菌剂同时使用,水体消毒须经1周后方可使用。晴天水温20℃以上时使用效果较好。液体光合细菌拌入料中后应于当天用完。酸性水体易使鱼生病,且不利于光合细菌生长,应常用生石灰调节水体pH值。