中性電化水對泥鰍卵孵化的影響

梁勤朗　吳宗文　李杰等

摘要：制備有殺菌效力、高氧化還原電位的中性殺菌電化水，并采用不同濃度電化水組（以池塘水孵化為對照組）進行孵化試驗。結果表明，15.00%～24.27%中性電化水能有效提高泥鰍卵孵化率，其中24.27%濃度組孵化率為82.9%，比對照組高9.7百分點。通過顯微拍攝對照電化水組和對照組泥鰍卵典型胚胎發育階段可知，電化水不影響泥鰍卵的胚胎發育。說明中性電化水可代替化學藥品應用于泥鰍卵孵化，有效提高泥鰍卵孵化率，有較大的應用潛力。

關鍵詞：中性電化水；泥鰍卵；孵化；殺菌

中圖分類號： S961.1+4文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2015）11-0308-06

收稿日期：2014-11-24

基金項目：四川省科技成果轉化項目（編號：13CGZHZX0191）。

作者簡介：梁勤朗（1987—），男，四川邛崍人，碩士，中級工程師，從事設施漁業與養殖技術研究。Tel：（028）86168114；E-mail：liangql@tongwei.com。

通信作者：吳宗文（1946—），男，四川安岳人，碩士，研究員，從事設施漁業與養殖技術研究。Tel：（028）86168116；E-mail：wuzw@tongwei.com。泥鰍隸屬于鯉形目泥鰍屬，其肉質鮮嫩，富含營養價值和藥用價值[1-3]，別稱“水中人參”，深受國內外消費者的喜愛。近年來泥鰍市場需求量日益增大，因此也帶動了泥鰍苗種繁育產業的發展，而孵化用水水質則往往決定其繁育是否成功。關于泥鰍卵孵化過程中由細菌以及劍水蚤、水蚤為代表的浮游動物和水生昆蟲導致的孵化率與存活率低、鰍苗活力差等病害時有報道[4]，這已經成為泥鰍規模化人工繁殖技術亟待解決的問題。中性電化水是一種新型的殺菌、滅藻劑，筆者研究發現，中性電化水作用1 min，能完全殺滅菌落對數為7.3 lg （CFU/mL）的金黃色葡萄球菌和7.1 lg （CFU/mL）的大腸埃希菌。試驗結果與武漢工業學院朱玉嬋教授等的研究結果相近，其試驗結果表明中性電解水能有效殺滅菌落對數為7.8 lg （CFU/mL）的枯草桿菌黑色變種芽孢和8.94 lg （CFU/mL）大腸桿菌[5]，且該項技術成本較低，主要設備為一次性投入，操作簡便，根據養殖戶實際需求現制現用，減免了運輸費用。該技術已逐漸應用于醫療衛生、環保等行業，但在水產養殖行業國內外尚未見相關研究報道。

本研究采用中性殺菌電化水孵化泥鰍卵，以物理方式電絮凝、電離凈化過濾水中雜質，通過產生強氧化性物質代替化學藥品殺滅細菌、水藻和寄生蟲，從食物源頭杜絕藥物殘留，避免造成二次環境污染。通過對照比較泥鰍卵孵化率，確認中性電化水是否有助于魚卵孵化，且分次試驗不同濃度電化水，以期探索最適泥鰍卵孵化的電化水濃度，為該技術在水產養殖中的進一步推廣應用提供技術參數。

1材料與方法

1.1材料與儀器設備

1.1.1試驗材料親魚選擇四川省雙流縣萬福省級繁育場，親本在試驗前經4個月營養強化和性腺促熟培育而成；每次試驗魚卵均采用同一批親本同一時段所產受精卵，所選受精卵顆粒飽滿（800～900粒/g）、顏色淡黃，避免寡蛋等影響試驗結果。

對照組采用該繁育場同一池塘水；采用中性電化水設備制備的中性殺菌電化水，其有效氯含量75 mg/L、臭氧 30 mg/L、雙氧水25 mg/L，氧化還原電位824 mV。

陽極反應：

Cl--2e+H2O = HClO+H+；

2H2O-4e =4H++O2；

3H2O-6e =6H++O3。

陰極反應：

O2+2H++2e = H2O2；

2H2O+2e = H2+2OH-。

1.1.2儀器設備通威中性電化水設備（TW-FC/EC200L）；便攜式pH測定儀；廣州明美ML10顯微鏡；MD30 數字攝像頭；相同規格、相同顏色孵化桶12個（595 mm× 490 mm ×340 mm）。

1.2試驗設計

1.2.1預試驗設計本研究預試驗設計4組不同濃度電化水，在不同繁殖時段，進行靜水孵化。對照組（D組）選擇原池塘水進行孵化，電化水組采用處理原池塘水，現場現制電化水，配制不同濃度，各濃度組無平行組（表1）。每組濃度孵化用水質量及泥鰍卵粒數均保持一致。

1.2.2重復驗證試驗在預試驗基礎上分別采用不同濃度電化水，在不同繁殖時段分別進行4次重復驗證孵化試驗（表2），每個濃度組均設3個重復，每個重復投放泥鰍卵1 000粒。其中第3次試驗設置15%濃度2組：一組為提前12 h制水（15%前），一組是試驗前30 min制水（15%后）。并且根據華羅庚-優選法（黃金分割點0.618），在15%濃度組基礎上設定24.27%濃度組。

1.2.3胚胎發育觀察試驗過程中，每隔0.5 h分別取電化水組和對照組5粒卵，在顯微鏡下觀察胚胎發育情況，顯微拍攝典型時期照片。

2結果與分析

2.1中性電化水孵化泥鰍卵預試驗

預試驗孵化結果表明，電化水組孵化率均高于對照組，以10%組孵化率最高，為62.7%，且隨電化水濃度升高，泥鰍卵孵化率呈遞減趨勢（表3、圖1）。

2.2不同濃度中性電化水孵化泥鰍卵試驗結果

由表4、圖2至圖5可知，第1次泥鰍卵孵化試驗結果中除5%濃度組外，其余電化水組孵化率均高于對照組，15%濃度組孵化率最高，為75.1%；第2次孵化試驗中， 隨電化水濃

度升高孵化率呈下降趨勢，孵化率最高為15%濃度組；第3次重復試驗中，電化水組孵化率均高于對照組，其中電化水15%（后）組孵化率略高于15%（前）組，24.27%組孵化率最高，達73.3%；第4次重復驗證試驗中，24.27%濃度組孵化率最高，達67.7%。

2.3中性電化水與池塘水孵化泥鰍卵胚胎發育對照情況

本研究對泥鰍卵胚胎發育觀察從受精卵開始，根據文獻[6-9]，分別記錄24.27%濃度電化水組與對照組的受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、神經胚、器官發生和孵化7個階段及典型的發育時期（表5、圖6）。

主要發育階段特征描述電化水組胚胎對照組胚胎器官發生/肌肉效應期肌節22對，胚體中斷出現間歇性肌肉收縮孵化期胚胎即將出膜，胚體在膜內不時滾動

3討論

3.1中性電化水對泥鰍卵孵化率的影響

本研究的預試驗結果顯示，100%、50%、10%孵化率均高于對照組，其中10%組孵化率最高（表3、圖1），因此，以預試驗結果為基礎，進行4次重復驗證試驗。分別試驗不同濃度梯度電化水對泥鰍卵的孵化效果（表2）。每次試驗進行組內比較，甄選最適電化水孵化濃度，已有結果表明， 15.00%～24.27% 為最適電化水孵化濃度范圍，其中與對照組相比孵化率最多可提高9.7百分點。在第1次孵化試驗中5%電化水濃度組孵化率低于對照組，第4次試驗中75%電化水組孵化率59.23%，接近對照組58.5%（表4、圖2至圖5）。綜合不同電化水濃度組孵化率分析，電化水濃度過低、過高均不能有效提高孵化率，甚至可能產生負面效應。

在本試驗中不同批次相同濃度組孵化率不盡相同，如第1次15%濃度組孵化率為75.1%，第2次15%濃度組孵化率為67.4%。4次重復驗證試驗使用池塘水孵化的對照組孵化率也均不相同（表4），其原因主要為以下3點：（1）親本不同。為保證本次試驗具有代表性，每次取卵均在親魚統一催產后，隨機選擇同一批親本進行收集，而不同親本的體質、受精卵活性均有差異，因此對孵化率也存在一定影響。（2）水溫。本研究為確保該項技術的可推廣性，全程模擬該繁育場常規操作流程，試驗點選擇其孵化車間，水溫不可控。而已有研究表明，水溫變化對泥鰍繁殖有重要影響[10-11]。水溫在22～24 ℃ 范圍內，泥鰍孵化率為73.5%；24～26 ℃時，孵化率達77.4%，溫度升至26～28 ℃時，孵化率降低為60.1%。孟慶磊等也報道水溫對泥鰍卵孵化的畸形率、死亡率均存在較高影響[8]。而本研究中，4次試驗的初始水溫分別為 27.5、262、28.2、17.5 ℃，且晝夜水溫不一致，因此水溫也是影響孵化率的一個主要因素。（3）試驗環境。4次孵化試驗的時間前后相差8個月（表2），因此試驗環境也略有不同，包括水質狀況，如池塘水中的溶氧量、水生生物的種類及數量等，孵化車間的采光強度、室溫等也都會影響泥鰍卵的孵化率[12]。

綜上所述，由于親本、水溫、試驗環境的因素，泥鰍卵孵化存在外界影響因素，但通過比較各批次試驗組組內孵化率，一定濃度的電化水用于泥鰍卵孵化是可行的。

3.2 中性電化水對孵化率的影響因素

魚卵孵化用水關系繁育成敗。戈賢平等研究發現，池塘水中卵、苗的敵害生物很多，其中以劍水蚤（本研究中也有發現，圖7）、水蚤、輪蟲、霉菌等最為常見[12]，它們不僅消耗水中氧氣，且對卵、苗的攻擊力極強，能破壞卵膜、損害胚胎、啄死魚苗，嚴重時可造成卵、苗全軍覆沒，且劍水蚤等幼體繁殖速度快，因此必須在孵化前進行根治。傳統鰍卵孵化操作常需在孵化過程中多次應用90%晶體敵百蟲或亞甲基藍、灰黃霉素、制霉菌素、克霉唑等潑灑、浸泡處理。在本研究中均未使用任何化學藥品，而對照組中發現有卵感染水霉菌（圖8），同時在對照組孵化池水發現有較多的劍水蚤、輪蟲等水生動物（圖7），而在電化水組中，則未出現上述現象。

有研究表明，中性電解水3 min內能有效殺滅雞蛋表面雞白痢沙門氏菌[初始菌落對數為6.19～6.26 lg （CFU/g）]，大腸桿菌O157 ∶H7[初始菌落對數為6.12～ 6.19 lg（CFU/g）]，且處理廢液中無殘存菌、無二次污染問題[13-14]。在蛋種雞場應用中性電化水噴霧滅菌時發現，其效果優于過氧乙酸/雙氧水消毒劑與聚維酮碘消毒劑。筆者利用池塘水含多種水生

生物的導電特性，通過鈦電極板輸送電能至水體，改變水體理化特性，產生電氣浮、電離凈化、電絮凝等效能，通過精密介質過濾器將原水中藻類、寄生蟲等殘渣、凝物清除，同時產生 75 mg/L 有效氯、30 mg/L臭氧以及25 mg/L雙氧水，pH值在6.5～8.0，氧化還原電位在800～ 1 300 mV 的中性殺菌電化水，經試驗驗證，該中性殺菌電化水作用時間5 min，可定量殺滅水產養殖常見菌嗜水氣單胞菌落對數8.82 lg （CFU/g）、維氏氣單胞菌落對數8.64 lg （CFU/g）、豚鼠氣單胞菌落對數7.79 lg （CFU/g）、不動桿菌菌落對數8.94 lg （CFU/g）。且保存24 h后對上述病菌殺滅率依然達100%，表明中性殺菌電化水能有效殺滅養殖水體中的細菌。

通常好氧菌生長環境的適宜ORP值范圍在200～ 800 mV ，厭氧菌適宜ORP值范圍在-700～200 mV。而中性電化水具有的高氧化還原電位改變病菌生存條件，殺滅、抑制細菌生長，達到物理殺菌效果。電化水中有效氯主要為次氯酸分子（HClO），有研究表明，相同有效氯濃度和處理時間，次氯酸對大腸桿菌的殺滅能力是次氯酸根離子的80～150倍[15]，且由于強氧化性物質及高氧化還原電位均不穩定，殺菌后可還原成普通水，對環境無污染[16-17]。

筆者在相關研究中嘗試用中性電化水孵化卵徑較大、卵膜較薄的南方大口鲇卵，結果發現在100%、75%電化水濃度下，細胞膜在2～4 h內卵膜破裂，這也印證了中性電化水具有與化學藥物相近的殺滅細菌、水藻、寄生蟲的能力，適宜的電化水濃度有助于提高孵化用水品質，有效降低病菌、寄生蟲等對卵孵化的影響，且避免使用化學藥品，降低養殖成本，確保持續產出質量安全的水產品，杜絕二次污染。

目前，筆者所在的項目組開展相關研究探索中性電化水的效用時間、影響因子等，進一步改進電化設備，以期將該技術擴展應用于更多名優魚種的魚卵孵化，減輕環境污染，提高養殖戶效益。

3.3中性電化水孵化泥鰍卵胚胎發育影響

通過對照24.27%電化水組與對照組泥鰍卵不同胚胎發育階段以及苗種的形態觀察，適宜濃度的中性電化水不會對泥鰍卵胚胎發育造成不良影響。而針對電化水是否影響鰍卵胚胎發育階段時程，將在后續研究中進一步探索。

4結論

本試驗結果顯示，通過物理方法絮凝過濾池塘水中污物雜質，產生強氧化性物質代替化學藥品殺滅細菌、水藻、寄生蟲的中性電化水，有助于提高鰍卵孵化率，其最適孵化濃度范圍在15.00%～24.27%，24.27%濃度組孵化率為82.9%，比對照組高9.7百分點，且不會影響泥鰍卵的胚胎和鰍苗的發育。

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