1 中国海洋大学水产学院 266003 2 青岛水族馆 266003
摘要:微生物制剂具有生态环保、成本低、适应性广、无二次污染等诸多优点,是目前养殖水体修复的常用环保技术。本文对近几年水产养殖用微生物制剂的菌种种类、施用剂型、不足之处及研究重点等方面进行综述,以期为微生物制剂的推广使用及新型微生物制剂的研发提供理论指导。
关键词:水产养殖;微生物修复;微生物制剂;菌种;剂型
微生物制剂就是从微生物生活的环境中,通过采样、富集培养、分离等特殊加工,使某一种或几种微生物从与它混杂的微生物群中分离出来,再经过培养而制成单一或复合的有益微生物群体,用不同的载体和加工工艺而制成水剂、粉剂、片剂等品种。它通过高效调节水质、调解水体微生态环境而间接防止水产动物疾病的发生。
1水产养殖中应用微生物制剂的种类
1.1光合细菌
光合细菌是水产养殖业中应用较为广泛的微生物制剂,它是一类能进行光合作用原核生物的总称,它们的共同点是体内具有光合色素,可在厌氧、光照条件下进行光合作用,利用太阳能获得能量,但不产生氧气。其在养殖水体内,可利用硫化氢或小分子有机物作为供氢体,同时也能将小分子有机物作为碳源加以利用,以氨盐、氨基酸等作为氮源利用,因此将其施放在养殖水体后可迅速消除氨氮、硫化氢和有机酸等有害物质,改善水体,稳定水质,平衡水体的酸碱度。但光合细菌对于进入养殖水体的大分子有机物如残饵、排泄物、浮游生物的残体等无法分解利用。
1.2酵母菌
酵母菌是一类单细胞蛋白,为真核生物,含有较高的营养成分,富含维生素和氨基酸,广泛用于饲料添加剂,也有的用作水质调节剂。
1.3硝化细菌
硝化细菌是指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源,以及能利用二氧化碳作为主要碳源的一类细菌。硝化细菌可分为亚硝化细菌和硝化细菌两大类群,硝化细菌是一种好氧菌,是水体中降解氨和亚硝酸盐的主要细菌之~,在pH、温度较高的情况下,分子氨和亚硝酸对水生生物的毒性较强,而硝酸盐对水生生物无毒害,从而达到净化水质的作用。
1.4芽孢杆菌
是一类好气性细菌,该菌无毒,能分泌蛋白酶等多种酶类和抗生素,可直接利用硝酸盐和亚硝酸盐,从而起到净化水质的作用;另外还能利用分泌的多种酶类和抗生素来抑制其它细菌的生长,进而减少甚至消灭病原体对水产养殖动物的影响。
1.5EM菌
EM菌为一类有效微生物菌群,是采用适当的比例和独特的发酵工艺将筛选出来的有益微生物混合培养,形成复合微生物群落。由光合细菌、乳酸菌、酵母菌等有益菌种复合培养而成。EM菌中的有益微生物经固氮、光合等一系列分解、合成作用,使水中的有机物质形成各种营养元素,供自身及饵料生物的生长繁殖,同时增加水中的溶解氧,降低氨、硫化氢等有毒物质的含量,达到净化水质的作用。
2微生物制剂在水产业的应用
2.1水质改良剂
在自然界中主要依靠微生物降解氨氮、亚硝酸氮、硫化氢等物质净化水体。而高密度养殖过程中,由于大量使用消毒剂和抗生素而使微生物环境遭到破坏,大量残饵、粪便和生物尸体无法及时降解,造成养殖水体污染。在养殖过程中,合理使用光合细菌、硝化细菌等微生物制剂,人为维持水体中微生物种群的平衡,可有效控制养殖水体的污染。
2.2防治水产疾病
微生物在代谢过程中,可以产生一种具有抑制或杀死它种微生物的抗菌素,如光合细菌可以代谢产生具有抗病毒的胰蛋白分解酵素,枯草芽孢杆菌代谢出枯草杆菌素。在水体或饲料中添加这些生物制剂,可以有效抑制或杀灭水体中或养殖生物体内的某些有害致病菌,并且能增加有益菌落的群落数量,而达到防治水产疾病的目的。
2.3在饲料添加剂或生物饵料中的应用
大多微生物富含多种促生长素,光合细菌、酵母菌中含有很高的蛋白质、B族维生素等营养素,而且光合细菌中还含有叶绿素、类胡萝卜素和辅酶Q生长因子。在饲料中适量添加微生物制剂,可以代替饲料添加剂,同时可调节水产生物体内微生物平衡,通过微生物代谢抗菌素抑制病原的繁殖和生产,起到预防水产疾病的作用。
3微生物制剂的研究方向及展望
针对以上不足,微生物生态制剂研究方向重点主要集中在以下几方面:一是筛选能用于水质改善的特效微生物菌种。菌种是产品的源头,是产量、质量和效果的重中之重。获取高效、安全的有益菌种是开发微生物制剂的基础,也是微生物制剂产业化发展的核心和关键。目前我国微生物制剂虽然已获得了不少有益菌种,但还远远不能满足实际需要。二是研究微生物固定化技术。近年来,高效微生物菌剂联合微生物固定的生物处理技术在农业生产和污水处理领域得到了较为广泛的关注。微生物固定化载体应具备以下性能:对微生物及水生生物无毒无害、生物滞留量高、使用寿命长、固定化操作简单、成本低廉f3IJ等。目前微生物制剂的固定化还存在着许多亟待解决的问题:①多种生物共生的固定化载体的开发;②包埋方式的改进;③高效固定化微生物体系的研究;④固定化微生物反应器的开发研究等。三是将微生物制剂与其他生物修复的方法结合使用,如将微生物制剂与高等植物联用对水体进行修复,效果优于单一微生物制剂。
4结束语
尽管我国对微生物制剂的应用和研究比一些发达国家晚,但仅在短短的几年里,微生物制剂的研发和应用对促进我国水产业的发展已发挥了积极的作用,且潜力极大。微生物技术在水产养殖上占有重要地位,属新兴的生物农业领域和范畴,并已成功催生了水产养殖用微生物制剂这一产业,成为我国水产养殖中三大发展方向之一。微生物制剂市场需求旺盛,而江苏省作为养殖大省,其微生物制剂年消费量就占全国总量的15%以上。随着科技水平的不断提高、新型生物技术的迅速发展,微生物制剂势必将迎来前所未有的发展机遇,成为抗生素的替代品,对水产业的健康发展和养殖水体的修复带来更加广阔的发展前景。
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