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逆水寒碎梦:微藻在水產養殖和特種飼料中的應用

出處:范老師微藻物聯世界 作者:魏東 水產養殖網 2019-06-04 21:53:00

微藻的種類較多,在自然界發現6萬多種,有記錄的有6000多種,實際上在生產車間能夠應用上的只有幾十種,包括藍藻、綠藻、金藻、硅藻、紅藻等各種各樣的藻。通常所見到的螺旋藻屬于藍藻,小球藻屬于綠藻,大型藻類中有紅藻、褐藻,如三角褐指藻、小環藻屬于硅藻。

微藻應用

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1.功能食品:作為健康保健食品主要有螺旋藻、小球藻、雨生紅球藻等,螺旋藻藻藍蛋白可以進行免疫強化,抗氧化、抗癌癥;雨生紅球藻蝦青素是世界上最強的抗氧化劑;小球藻中的葉黃素能夠使視網膜細胞變顏色方面必須的色素;硅藻中的棕色的色素就是巖藻黃素。螺旋藻多糖都是抗氧化的多糖,紫球藻的多糖可以占干重50%以上,是具有強烈的抗病毒和抗癌的功效,因此在功能食品上是目前微藻應用領域最為廣泛。

2.水產飼料:水產養殖中,包括水產育苗、調水劑和飼料行業,如餌料行業主要是為魚、蝦、蟹和貝類提供開口餌料,所謂的開口是在動物的卵孵化出后,首先要吃的食物,像嬰兒母乳,再長大點就像嬰兒一樣加一些米糊、乳粉、米羹之類的食物,對于苗種來說就是次級餌料,如輪蟲、橈足類、枝角類的這些次級餌料的食物來源是餌料微藻,所以說其是生物餌料體系,使用非常廣泛。做飼料對于大型動物、陸生動物豬、牛、羊、馬、兔、雞等營養需求主要是蛋白多糖、油脂;對水產動物也是一樣,尤其是多飽和脂肪酸是在甲殼類動物變態發育過程中是必須的,還有抗冷、抗應激的作用非常重要,因此微藻的營養成分作為飼料和飼料添加劑用途非常廣泛。

3.生物燃料:從生物燃料有很多種類,如生物柴油、生物乙醇、生物氣(甲烷),光合產氫都是國際研究的熱點,技術一直在儲備之中。

4.環境修復:在越來越多的應用領域是在環境修復方面,包括二氧化碳的減排,廢水的處理,資源化利用,土壤修復等對于微藻都是非常好的應用領域。

5.生物冶金:重金屬等都可以通過微藻的培養從水體、從巖石各培養基中吸收,本身微藻具有較強的富集金屬的能力,體內的金屬含量是胞外的上百倍至上千倍。因此在微藻的生物冶金領域用處也較廣。

微藻在水產養殖中的應用

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微藻在水產養殖中的應用:水產動物苗種的鮮活餌料;微藻調水劑降解水體中的氮、磷,產生溶解氧,使水體溶解氧豐富,同時抑制有害的病菌生物,給水體一個健康的水體環境,為水產養殖動物提供良好的水環境,促進健康養殖;做為次級餌料,為輪蟲、枝角類、鹵蟲作為餌料形成一個整體食物鏈,因此是魚、蝦、蟹的餌料,主要包括輪蟲橈足類、蠕蟲、枝角類等,在特種養殖中,像海參、鮑魚、貝類凈化方面用處廣泛。

微藻在水產動物育苗中的應用

First part

微藻在水產養殖中的核心地位不可替代是因為不僅具有營養,還有生物活性,決定了育苗成敗,提高了育苗成功率和育苗的質量。

1.微藻營養全面且豐富,是最佳的活體餌料,在水體中是魚、蝦、蟹、貝類等養殖動物的開口餌料。

2.提高育苗測存貨率。

3.保證幼苗正常發育、變態,微藻生物活性及營養能夠提供其生存和正常變態發育所必須的營養素。

4.微藻很多生物活性物質又能提高生長速度及體長、體重等各項性狀指標。

5.微藻提高幼苗免疫力。

6.微藻可以凈化苗種的水體降低有害微生物數量,現多采取工廠化養殖育苗不與外界接觸的這樣育苗車間,實際上也需要凈化水體,通常采有物理、化學的方法比生物方法更加有效,但是要保證調水劑,餌料藻是新鮮的、健康的,否則餌料要是不健康,導致細菌的滋生或者病害的產生也會對苗種產生危害。

7.微藻可以用于強化動物性餌料的營養,如微藻的營養可以通過輪蟲等次級餌料生物將營養傳遞給幼體動物食用。

一、常見的微藻種類

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常見的餌料微藻種類較多,各大類餌料微藻都較常見,如螺旋藻可用于次級餌料,只不過要看動物體的大小,作為次級餌料的培養可以喂輪蟲、枝角類、橈足類?;箍勺齠韻河繚誑廢漢篤詰畝?。但是過小的養殖動物就不適口,但是螺旋藻的碎片,如一個螺旋或者是兩個螺旋之內或者更小的碎片作為初級餌料是可以的。硅藻種類較多,如骨條藻、角毛藻、海鏈藻等,主要在蝦類、貝類終身都可以作為餌料,因此,浙江、江蘇灘涂貝類養殖對硅藻的需求量較大。綠藻有很多的品種,如小球藻、鹽藻等都可以作為蝦、貝、輪蟲等餌料,還可以作為調水劑用于肥水。隱藻中的紅胞藻的個體較大,營養豐富,可以做貝類和對蝦的育苗,細胞密度想對較低。金藻有等邊金藻、巴夫藻等都是貝類和對蝦育苗較為常用,還可作為調水劑。微擬球藻(海水小球藻),貝類育苗用的較多。但對蝦育苗和做調水劑都有用。對蝦育苗用時濃度不能大,如果濃度高會在幼蝦的身體上掛臟,反到會引起一些不必要的問題,其他的藻相,如隱甲藻、裂殖壺菌可以作為次級餌料培養,用來強化輪蟲次級餌料的營養成分。

二、微藻的生化組成

微藻的生化組成較豐富,蛋白質、碳水化合物、脂肪和葉綠素,葉綠素是色素的最主要組成部分,在功能上也非常強大。小球藻具有排毒,尤其是排出重金屬的功能,是通過葉綠素代謝產物來實現的,因此多吃綠色的蔬菜和小球藻是能夠排毒的,尤其是重金屬、環境毒素(農殘、藥殘、獸殘、二噁英)等都可以。不同的微藻其品種較多,具有的營養成分含量各不一,某類的微藻的營養成分是不同的。硅藻的脂肪酸部分是比較有突出功效的成分。雨生紅球藻積累蝦青素,是主要的功效性成分。微藻作為餌料使用最好是能夠復配使用,也就是在投喂餌料時,不要單喂一種,如只喂一種小球藻,會造成營養不全,小球藻是含有蛋白質的,脂肪酸的最長鏈到18碳,再往后的EPA、花生四烯酸等基本沒有,這是遺傳決定的,因此就要搭配其他微藻,如硅藻、金藻的蛋白和脂肪酸和其他的色素。甚至如果能用的起高檔的觀賞魚,蝦青素、藻漿等都可以。所以根據養殖品種的需求和本身動物變態生長發育過程中需要的營養素來作為基準來復配使用,復合投喂,來提高苗種的質量。

三、多不飽和脂肪酸、維生素

多不飽和脂肪酸的主要作用是增加育苗體內的PUFA濃度,保證正常發育,促進生長。如對蝦等脫殼的動物脫殼時脂肪酸是必須的。對于冷水魚的耐低溫性是多不飽和脂肪酸必須的,日本人喜歡吃生魚片,冬天在雪地走與他們的飲食相關,他們經常吃的生魚片冷水魚較多,所以體內的多不飽和脂肪酸較多,就抗冷、抗凍。如骨條藻、巴夫藻、金藻、角毛藻等都有不同的多不飽和脂肪酸,濃度都不同,有的脂肪酸的含量是比較特別的種類比較特別,比如微擬球藻高含能量的EPA,沒有DHA,所以是生產高純度EPA最好的藻種。裂殖壺菌具有高含量的DHA。根據不同動物的營養需求,來搭配使用微藻品種,對其健康養殖和正常的變態發育是非常重要的。除此之外,還有豐富的維生素,維生素的種類、含量對苗種的生長發育非常重要,不同的微藻具有不同維生素的含量,對不同的養殖動物,在不同的養殖周期對維生素的需求不同。在復合配方飼料中都加有維生素,如果能夠加微藻進入,維生素、礦物質、生物活性等就都有了,在苗種其內吃不了人工顆粒飼料,所以多半以微藻為主,所以維生素的含量較充分,像冷水魚類,蝦青素也是其必須的,蝦蟹的脫殼變態發育的蝦青素,也是必須的,對甲殼動物來說維生素H的來源是自然界中的微藻,但是不同的微藻中的含量不同,所以人工飼料中基本上是加入人工合成的色素,但越來越多的國家,如歐洲已經禁止使用化學合成的色素,我國沒有完全禁止,但也不提倡使用了??瓷先ビ醒丈?,但沒有生物學功能,主張還是用全天然的蝦青素這樣的色素,不僅有生物功能,而且有生物活性。
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四、微藻在育苗中的應用

1.微藻在對蝦育苗中的應用,不同的對蝦發育時期的體長、體重都不一樣。加藻與不加藻的體長變態發育也是不同的,不同時期需要的微藻的數量、濃度、品種都可以進行搭配,這樣就可以科學的使用,要看一些專業報道的文獻,來提高微藻在對蝦育苗中的使用。通常的數量級在10的4次方左右。濃度不是很高,所以餌料需要可以選取濃縮液、藻糕或新鮮的培養液,主要看水體的稀釋度情況,但是餌料要新鮮,如果不新鮮會帶來一些細菌對苗種具有危害。

2.微藻在貝類育苗應用實際上也很廣泛,像澳大利亞就做過這樣的一些實驗,實際上在生產中也是這樣用的,可以加一些鮮活的濃縮液配合使用,不同的濃度,不同的劑量對貝類的變態發育體長、體重都有很多的研究。其實鮮活藻液和濃縮液都是可以的,效果非常不錯。另外在貝類凈化,青貝的繁殖、保肥、產卵等方面應用的都非常好。尤其是貝類凈化方面,貝類從潭土中挖出來在上餐桌前一定要凈化,將腸子中的沙石、泥土等吐出,這時如果什么都不吃,肯定會減體重,這時還要保肥增質,將口感、肉質不能降低,所以貝類的保肥增質是在凈化過程中間必須要實現的,還有海腸子也是一樣,所以在這方面微藻的應用非常重要,也是保證水產品的質量。
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3.鮑魚育苗中的應用:鮑魚主要吃一些底棲的藻,如 舟形藻等底棲覆蓋在巖石的表面微藻才能吃得到,所以國內外也做了較多的研究比較,都已經有報道。培養舟形藻要用一些附著在表面,像毛刷、地板、塑料板等表面,都是非常好的。

4.微藻在海參育苗中的應用也有非常重要的嘗試,國外有將其制成濃縮液的產品去給海參投喂,另外苗種需要微藻的品種較多,通常用的角毛藻、巴夫藻、金藻等,細胞密度不是很高。不同的變態時期還有鮮活的、儲存的、濃縮的。喂藻和不喂藻的效果不同。
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5.在魚類育苗應用中也較為廣泛,實際上和魚的品種、使用劑量都是相關的,不同的魚種對微藻的要求也不同,像泥鰍等對藻的品種和數量是不同的。根據不同的動物品種和發育時期進行科學的選擇,據報道,在不同的時期用藻與不用藻的體長體重的生長速度不同,增長率明顯,說明微藻在魚類育苗中的作用顯著。絕大多數的育苗場都有生產車間,培藻車間的數量和產量很難統計,根據2010年水產年鑒,粗略的進行估算,在只算海水養殖業苗種對餌料的苗種對餌料的需求量一年可以達到一萬六千噸總的需求,以螺旋藻、小球藻等為主的微藻工業在一年不到一萬噸的干重年產,整個年產給海水苗種都不夠用,缺口較大。因此在公司做苗種餌料是大有可為的,因為市場的缺口非常巨大,商機無限。
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微藻在調水劑中的應用


 Second part

調水劑通常利用濃縮液,濃縮液的濃縮程度取決于很多的因素,運輸的長短,保存的條件以及貨架期、品種等,因此濃縮液不建議做的很濃,因為較濃在密封的環境中待的時間較長細胞的活力就會下降,因此在做調水劑時建議用適當濃度的新鮮的藻液直接使用,這樣的活力能夠保證最高。調水劑作為建立和維持養殖水體藻相的藻種,起到凈化水質,增加溶解氧,抑制有害微生物,肥水并提供餌料,構建養殖水體的生態系統。

常用的餌料藻也可以作為調水劑,如小球藻、雨生紅球藻、微擬球藻、等邊金藻、巴夫藻等都可以作為不同的調水劑。有綠藻水、硅藻水、硅綠藻水、金藻水等各種不同的水色,實際上水色的調整主要是一方面提供不同的微藻種子,在水體中具有生物多樣性,提供營養,這個源頭是初級生產力,另外一方面通過有益藻的健康活動來抑制有害藻、甚至有害病原菌、有害藻的爆發等。因此用有益藻來進行控制有害藻、有害菌的爆發,實際上是最好的一個生態調節工程。
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調水劑在養殖生態系統中的重要性:微藻是生物絮團的一個部分,就是和一些微生態細菌菌體形成生物絮團,菌體要繁殖起來可以用魚、蝦、蟹的糞便、殘餌等作為營養,同時硝化作用和反硝化作用產生的氨氮、氮、磷等營養素都可以作為細菌生長營養的培養基,有益菌繁殖起來后會和藻形成生物絮團,這時生物絮團在凈化水質提供餌料、飼料、浮游生物浮游動物來形成一個食物鏈,這個環節是非常重要的,也就是說藻和菌不能單獨存在水體,它基本上是平衡的動態的生物絮團的方式來存在的,它和菌在一起的功能就更加的強大。
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調水劑的作用:濾食性養殖動物的餌料,因為生物絮團形成后在水體中就不是單個的細胞了,會形成一些膠粒,這種膠粒增大了體積然后濾食性的動物就可以食用。因此生物絮團在水體中不會沉積,又能自身繁殖,對濾食動物是很好的餌料。同時也可以作為輪蟲、橈足類、枝角類的間接餌料。在降低水體中的氨氮、亞硝氮、亞硝酸鹽、磷酸鹽的含量。因為所以活的細胞在繁殖過程中都需要營養,這營養都是來自于水體中的各種元素,尤其是氮、磷。水體中通常二氧化碳是動物呼吸必須產生的,因此,水體中也富含二氧化碳,在水體中既有氮、磷又有二氧化碳的情況下藻是非常容易長起來的,形成生物絮團后凈化水體的能力會進一步提高,同時也能夠穩定水體的pH值,能夠提供氧氣,形成富氧的水體環境。同時能抑制有害病菌的繁殖,增強免疫力,還能對有害的病菌、甚至有害藍藻的爆發產生強大的抑制。常見的水色有綠色、翠綠色、淡黃色、金色等,主要看含有藻種的種類不同,因此構建健康的水色、藻相,藻菌平衡后水體的健康就有了保障。
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1.在對蝦養殖中應用,調水劑養殖方式在對蝦養殖中的應用廣泛,如果是清水和使用調水劑比較養殖動物的生長、成活率、飼料系數都有明顯的差異。菲律賓有一年有天災,整個對蝦的養殖減產,有人用量調水劑,有的沒有使用,用了調水劑的池塘凈收入、損失都降低很多。雖然凈收入是負值,但是它的損失降到了最低。對蝦與羅非魚可以混養,魚蝦混養后可以和藻共生在一個環境中間立體養殖,也是近年力推的一種養殖模式。
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2.調水劑對魚苗的生長影響與人工飼料的樣本對比,發現以等邊金藻,微擬球藻藻種肥水的都比只用人工飼料的的存活率、體長、體重都顯著的增加,這就說明魚苗對調水劑的養殖模式也是養殖所需求的。從水產養殖業對微藻調水劑的需求這個數量很難估計,很難計算,但也是根據水產年鑒來推算。按養殖面積計算,每畝每年使用兩次,每次1公斤藻泥,需要的調水劑干重達到8000噸。算上貝類的進化要求,生物量至少1萬噸,相當于目前微藻產業的總生物量產量,在這方面微藻的調水劑和餌料對微藻的需求是有巨大的市場需求空間的。
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3.微藻調水劑應用中的一些影響因素,當然是微藻生長才能作為調水劑,產生溶解氧,抑制有害病菌都與微藻的生長直接相關。如果藻不生長,一方面可能是沒有營養,另外一方面是沒有光照,溫度不合適或pH值不合適等。這樣該如何使用好調水劑?根據情況進行考慮,如用什么樣的藻種的調水劑需要什么樣的鹽度、光照、溫度等都有盡可能的讓藻種適應環境,同時給一些肥料和營養,不能清水就直接灑藻種進入,所以在調水劑的使用方面如小球藻盡可能的在晴天陽光較好,溫度較好時將調水劑產品進行擴培然后下塘,不要直接下塘,要其有個緩沖繁殖的過程再下塘效果是比較好的,另外要與藻肥要共同使用。
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培藻劑有很多,如氮磷鉀肥、有機肥、微量元素肥及菌劑等,首先要先鑒別調水劑,先觀察有沒有活藻,最直觀的辦法是用顯微鏡觀察,另外再取樣品觀察是否能擴培出來。濃縮藻液或者綠色的清水看不到任何細胞的堪稱是調水劑,實際是假貨。干粉中有活藻種也要在純水中能培養起來,加上營養。現在市面上調水產品很多,大家要通過學習,科學選擇藻和藻的營養。文章作者華南理工大學魏東教授

本文來自于范老師大講堂,華南理工大學教授魏東。



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