摘要:為探究添加不同酵母對(duì)大黃魚(yú)仔魚(yú)育苗水質(zhì)指標(biāo)的影響,設(shè)置空白組、釀酒酵母組、膠紅酵母組和鎖擲酵母組4組,添加酵母使水體中酵母濃度為104 cfu/mL,研究各組不同時(shí)間水質(zhì)指標(biāo)的變化情況。結(jié)果表明:添加釀酒酵母、鎖擲酵母和膠紅酵母在一定時(shí)間內(nèi)有助于提高大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水體中亞硝酸鹽氮和氨氮的去除率,對(duì)總有機(jī)碳(TOC)指標(biāo)無(wú)顯著影響。且鎖擲酵母對(duì)亞硝酸鹽氮去除率在24~48 h時(shí)維持在8579%以上,氨氮去除率在36 h內(nèi)均優(yōu)于其他酵母組和空白組。綜上,鎖擲酵母對(duì)大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水體水質(zhì)凈化有促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:大黃魚(yú);鎖擲酵母;氨氮;亞硝酸鹽
中圖分類(lèi)號(hào):S949文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
高密度養(yǎng)殖模式中魚(yú)類(lèi)代謝產(chǎn)生的糞便和殘餌常常會(huì)造成養(yǎng)殖水環(huán)境的惡化,進(jìn)而引發(fā)缺氧、魚(yú)類(lèi)生長(zhǎng)緩慢甚至發(fā)生疾病等不良影響。在飼料端禁抗、養(yǎng)殖端限抗的養(yǎng)殖大背景下,添加以益生菌為核心的微生態(tài)制劑提高魚(yú)類(lèi)的抗逆性,減少水環(huán)境污染是必然選擇[1-2]。其中,酵母菌作為一種常用的益生菌,因其營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好、環(huán)境適應(yīng)力及免疫作用強(qiáng)、易于培養(yǎng),越來(lái)越受人們的重視,尤其是富含類(lèi)胡蘿卜素的海洋紅酵母更是成為研究熱點(diǎn)。
海洋紅酵母(Marine Rhodotorula)是廣泛存在于海洋中的一種單細(xì)胞生物,是一類(lèi)抗逆性較強(qiáng)的水產(chǎn)動(dòng)物益生菌[3]。海洋紅酵母富含蛋白質(zhì)、葡萄糖、不飽和脂肪酸和類(lèi)胡蘿卜素等多種天然營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),可以促進(jìn)養(yǎng)殖生物生長(zhǎng)、提高水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)的抗氧化能力、改善水質(zhì)[4],目前在水產(chǎn)養(yǎng)殖中已開(kāi)展一些應(yīng)用研究。陳昌福等[5]研究表明在餌料中添加海洋1號(hào)紅酵母可以提高日本對(duì)蝦幼蝦的成活率,促進(jìn)生長(zhǎng),增加對(duì)環(huán)境因子的耐受力。薛德林等[6]研究表明,海洋紅酵母對(duì)提高海參幼體的成活率和變態(tài)率有顯著成效;夏冬梅等[7]研究表明應(yīng)用不超過(guò)05%的海洋紅酵母制成的配合飼料對(duì)凡納濱對(duì)蝦生長(zhǎng)及免疫有顯著促進(jìn)作用;Wang等[8]研究證明,飼糧中添加芽孢桿菌和膠紅酵母能改善幼年大西洋鮭的生長(zhǎng)性能和抗病能力。另外有研究證明,海洋紅酵母可在48 h內(nèi)有效去除氨氮,氨氮去除率可達(dá)86%[9];徐琴等[10]研究表明,粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)具有凈化中國(guó)對(duì)蝦育苗水環(huán)境的作用。因此,海洋紅酵母作為水產(chǎn)養(yǎng)殖中的多功能益生菌有很大的應(yīng)用前景。
本研究擬通過(guò)在水體中添加釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、海洋紅酵母——鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)和海洋紅酵母——膠紅酵母(Rhodotorula mucilaginosa)3種不同種的酵母,比較不同種酵母對(duì)大黃魚(yú)仔魚(yú)育苗水體中氨氮、亞硝酸鹽、總有機(jī)碳(TOC)等重要指標(biāo)的影響,為海洋紅酵母在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
11 酵母菌懸液的配制
釀酒酵母的菌種購(gòu)買(mǎi)自中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC 1421),鎖擲酵母、膠紅酵母均由本實(shí)驗(yàn)室自主篩分保種。
將3種酵母菌分別接種于酵母膏胨葡萄糖液體培養(yǎng)基(YPD培養(yǎng)基)中,培養(yǎng)基采用自然海水進(jìn)行配制,裝液量為160 mL/1000 mL,28℃,1640 r/min,搖床培養(yǎng)48 h后離心,取菌體,自然海水配置菌懸液,現(xiàn)備現(xiàn)用。
12 育苗水體的處理
浙江省舟山市水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所養(yǎng)殖池中大黃魚(yú)稚魚(yú)(體長(zhǎng)約18 cm)養(yǎng)殖密度為25萬(wàn)尾/池,池體體積為4 m×4 m×12 m,試驗(yàn)期間大黃魚(yú)正進(jìn)行飼料換餌。通過(guò)吸污方式取中層養(yǎng)殖水60 L置于開(kāi)口塑料桶中,設(shè)置空白組、釀酒酵母組、膠紅酵母組和鎖擲酵母組4組,分別在各組的水體中添加相應(yīng)酵母,使酵母濃度為104 cfu/mL,微曝氣處理3 d。
13 水質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定
前12 h每隔6 h取樣1次;12 h至48 h時(shí),每12 h取樣1次;48 h后,每24 h取樣1次。水質(zhì)指標(biāo)測(cè)定氨氮、亞硝酸鹽和總有機(jī)碳,每樣測(cè)定3次。亞硝酸鹽含量采用GB 173784—2007萘乙二胺分光光度法測(cè)定,氨氮采用GB 173784—2007次溴酸鹽氧化法測(cè)定,總有機(jī)碳采用總有機(jī)碳分析儀(TOC-LCPH CN200)測(cè)定。
14 數(shù)據(jù)分析
試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示,試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 200軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,Tukey’s檢驗(yàn)方法進(jìn)行多重比較,Plt;005表示差異顯著。
2 結(jié)果與分析
21 添加酵母對(duì)大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水質(zhì)亞硝酸鹽氮去除率的影響
由表1可知,在6 h時(shí),釀酒酵母組的亞硝酸鹽氮去除率顯著高于空白對(duì)照組(Plt;005),略高于鎖擲酵母組,鎖擲酵母組略高于膠紅酵母組,但差異不顯著(P>005);12 h時(shí),鎖擲酵母組和釀酒酵母組亞硝酸鹽氮去除率均高于膠紅酵母組,但差異不顯著(P>005),但顯著高于空白組(Plt;005);24 h時(shí),鎖擲酵母組、膠紅酵母組顯著高于空白組,空白組顯著高于釀酒酵母組(Plt;005);36 h時(shí),鎖擲酵母組顯著高于膠紅酵母組(Plt;005),膠紅酵母組顯著高于空白組和釀酒酵母組(Plt;005);48 h,膠紅酵母組顯著高于鎖擲酵母組和釀酒酵母組,鎖擲酵母組和釀酒酵母組顯著高于空白組(Plt;005);72 h時(shí),鎖擲酵母組略高于膠紅酵母組,顯著高于釀酒酵母組,釀酒酵母組顯著高于空白組(Plt;005)。總體看,添加酵母有助于提高水體中亞硝酸鹽氮的去除率,鎖擲酵母和膠紅酵母組的亞硝酸鹽氮去除率相較于釀酒酵母和空白組更為穩(wěn)定。
22 添加酵母對(duì)大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水質(zhì)氨氮去除率的影響
由表2可知,4組大黃魚(yú)育苗水體的氨氮去除率在前12 h呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),但在12 h時(shí),酵母添加組氨氮去除率顯著高于空白組(Plt;005)。在24 h時(shí),鎖擲酵母組的氨氮呈現(xiàn)正向去除,其他三組去除率呈現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),鎖擲酵母組氨氮去除率高于釀酒酵母組,但差異不顯著(Pgt;005),釀酒酵母組氨氮去除率顯著高于空白組(Plt;005),空白組顯著高于膠紅酵母組(Plt;005)。在36 h時(shí),鎖擲酵母和釀酒酵母添加組氨氮去除率顯著高于空白組(Plt;005),且鎖擲酵母組去除率高于釀酒酵母組,但差異不顯著(Pgt;005),鎖擲酵母組去除率顯著高于膠紅酵母組和空白組(Plt;005)。在48 h、72 h時(shí),各組氨氮去除率無(wú)顯著差異(Pgt;005)??梢?jiàn),添加釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)和膠紅酵母(Rhodotorula mucilaginosa)對(duì)大黃魚(yú)魚(yú)苗水體氨氮的去除率影響不一,48 h內(nèi),添加釀酒酵母和鎖擲酵母有助于提高水體中氨氮的去除率,且鎖擲酵母的氨氮去除率優(yōu)于釀酒酵母。
23 添加酵母對(duì)大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水質(zhì)TOC去除率的影響
由表3可知,各組在各個(gè)時(shí)間段大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水質(zhì)TOC去除率差異不顯著(Pgt;005)。除36 h外,各時(shí)間段添加酵母組的大黃魚(yú)育苗水質(zhì)TOC去除率稍高于空白組,但差異不顯著(Pgt;005)。各酵母組間TOC去除率最高值為48 h的7487%??傮w看,添加酵母對(duì)育苗水體中的TOC影響不大。
3 討論
酵母菌是一類(lèi)單細(xì)胞真核微生物的統(tǒng)稱(chēng),水產(chǎn)養(yǎng)殖中常用的酵母主要有釀酒酵母、漢遜德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)和畢赤酵母(Pichia pastoris)等[11]。酵母主要用于餌料生物培養(yǎng)及營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化、替代飼料蛋白源和抑制病害等。釀酒酵母作為重要的飼料酵母,常用于飼料添加或飼料替代。如Abu-Elala等[12]發(fā)現(xiàn),將釀酒酵母以04%濃度添加進(jìn)飼料,喂養(yǎng)尼羅羅非魚(yú)(Oniloticus)8周后,魚(yú)類(lèi)腸道的TNF-α和IL-1β表達(dá)量顯著上調(diào),在嗜水氣單胞菌攻毒實(shí)驗(yàn)中,酵母菌添加組死亡率43%顯著低于對(duì)照組97%。Oliva-Teles等[13]研究發(fā)現(xiàn),在鱸魚(yú)養(yǎng)殖中添加釀酒酵母替代50%的魚(yú)粉蛋白對(duì)魚(yú)的生長(zhǎng)無(wú)不良影響。在日糧中加入30%的釀酒酒酵母可提高飼料利用率。Abass等[14]給尼羅羅非魚(yú)飼喂含有釀酒酵母(7%)的飼料84 d,在熱應(yīng)激和低氧應(yīng)激試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),釀酒酵母補(bǔ)充組尼羅羅非魚(yú)在2種應(yīng)激下存活率均為100%,顯著高于對(duì)照組。眾多的研究表明,釀酒酵母有助于提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)性能,增強(qiáng)免疫力,但釀酒酵母在水產(chǎn)養(yǎng)殖用水水質(zhì)凈化方面研究相對(duì)較少。本研究表明,添加釀酒酵母可有效降低養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽,在12 h時(shí),去除率可達(dá)9061%,在36 h內(nèi),可有效降低大黃魚(yú)稚魚(yú)養(yǎng)殖水體中的氨氮,可為該釀酒酵母菌種(CICC 1421)更廣泛的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)參考。
海洋紅酵母近些年來(lái)越來(lái)越受水產(chǎn)養(yǎng)殖戶(hù)及水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)企業(yè)的青睞,因?yàn)楹Q蟓h(huán)境的特殊性使得海洋紅酵母應(yīng)用于海水養(yǎng)殖環(huán)境中具有其獨(dú)到的自身優(yōu)越性,眾多的研究也證明了海洋紅酵母作為多功能益生菌的適用性。Wang等[15]研究表明,飼糧中添加膠紅酵母能提高凡納濱對(duì)蝦的生長(zhǎng)性能和抗氧化能力;孫蕾[16]的研究表明膠紅酵母HS-J4對(duì)海參養(yǎng)殖污水亞硝酸鹽氮第3 d去除率達(dá)568%;謝鳳行等[17]篩選獲得的紅酵母菌DN9和CN6能有效去除模擬水體中的亞硝態(tài)氮以及降解水中的化學(xué)需氧量(COD);郭靜文[18]的研究表明低濃度組海洋紅酵母對(duì)于模擬養(yǎng)殖廢水氨氮48 h的去除率較高,為3404%,高濃度組海洋紅酵母對(duì)于亞硝酸鹽48 h的去除率較高,為499%。本研究表明,海洋紅酵母——鎖擲酵母和膠紅酵母的添加可顯著提升大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水體中的亞硝酸鹽氮去除率,去除率最高可達(dá)9862%,且72 h內(nèi),去除效果比較穩(wěn)定且顯著高于對(duì)照組。在12 h內(nèi),鎖擲酵母和膠紅酵母的添加,可有效提升水體中氨氮的去除率,但24~72 h膠紅酵母的氨氮去除率相較于空白組無(wú)顯著差異。這可能與海洋紅酵母的來(lái)源、種類(lèi)、劑量和持續(xù)時(shí)間等有關(guān)系,因?yàn)樯鲜鲆蛩鼐鶗?huì)影響益生菌的使用效果[19]。
4 結(jié)論
綜上,在大黃魚(yú)稚魚(yú)育苗水體中,投放104 cfu/mL的鎖擲酵母、膠紅酵母和釀酒酵母,可有助于提高水體中的氨氮和亞硝酸鹽的去除率,且以鎖擲酵母水質(zhì)凈化效果為最佳。建議在今后的水產(chǎn)養(yǎng)殖中可開(kāi)展更多的酵母應(yīng)用和機(jī)理探究,對(duì)酵母作為益生菌的作用機(jī)制和效果進(jìn)行全面解析,助力開(kāi)發(fā)更多的魚(yú)用益生菌產(chǎn)品,推動(dòng)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向綠色健康方向更快更好發(fā)展。
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