

摘要:為探究添加不同酵母對大黃魚仔魚育苗水質指標的影響,設置空白組、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,研究各組不同時間水質指標的變化情況。結果表明:添加釀酒酵母、鎖擲酵母和膠紅酵母在一定時間內有助于提高大黃魚稚魚育苗水體中亞硝酸鹽氮和氨氮的去除率,對總有機碳(TOC)指標無顯著影響。且鎖擲酵母對亞硝酸鹽氮去除率在24~48 h時維持在8579%以上,氨氮去除率在36 h內均優于其他酵母組和空白組。綜上,鎖擲酵母對大黃魚稚魚育苗水體水質凈化有促進作用。
關鍵詞:大黃魚;鎖擲酵母;氨氮;亞硝酸鹽
中圖分類號:S949文獻標識碼:A
高密度養殖模式中魚類代謝產生的糞便和殘餌常常會造成養殖水環境的惡化,進而引發缺氧、魚類生長緩慢甚至發生疾病等不良影響。在飼料端禁抗、養殖端限抗的養殖大背景下,添加以益生菌為核心的微生態制劑提高魚類的抗逆性,減少水環境污染是必然選擇[1-2]。其中,酵母菌作為一種常用的益生菌,因其營養豐富、適口性好、環境適應力及免疫作用強、易于培養,越來越受人們的重視,尤其是富含類胡蘿卜素的海洋紅酵母更是成為研究熱點。
海洋紅酵母(Marine Rhodotorula)是廣泛存在于海洋中的一種單細胞生物,是一類抗逆性較強的水產動物益生菌[3]。海洋紅酵母富含蛋白質、葡萄糖、不飽和脂肪酸和類胡蘿卜素等多種天然營養物質,可以促進養殖生物生長、提高水產動物體內的抗氧化能力、改善水質[4],目前在水產養殖中已開展一些應用研究。陳昌福等[5]研究表明在餌料中添加海洋1號紅酵母可以提高日本對蝦幼蝦的成活率,促進生長,增加對環境因子的耐受力。薛德林等[6]研究表明,海洋紅酵母對提高海參幼體的成活率和變態率有顯著成效;夏冬梅等[7]研究表明應用不超過05%的海洋紅酵母制成的配合飼料對凡納濱對蝦生長及免疫有顯著促進作用;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性能和抗病能力。另外有研究證明,海洋紅酵母可在48 h內有效去除氨氮,氨氮去除率可達86%[9];徐琴等[10]研究表明,粘紅酵母(Rhodotorula glutinis)具有凈化中國對蝦育苗水環境的作用。因此,海洋紅酵母作為水產養殖中的多功能益生菌有很大的應用前景。
本研究擬通過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,比較不同種酵母對大黃魚仔魚育苗水體中氨氮、亞硝酸鹽、總有機碳(TOC)等重要指標的影響,為海洋紅酵母在水產養殖中的開發應用提供科學依據。
1 材料與方法
11 酵母菌懸液的配制
釀酒酵母的菌種購買自中國工業微生物菌種保藏管理中心(CICC 1421),鎖擲酵母、膠紅酵母均由本實驗室自主篩分保種。
將3種酵母菌分別接種于酵母膏胨葡萄糖液體培養基(YPD培養基)中,培養基采用自然海水進行配制,裝液量為160 mL/1000 mL,28℃,1640 r/min,搖床培養48 h后離心,取菌體,自然海水配置菌懸液,現備現用。
12 育苗水體的處理
浙江省舟山市水產養殖研究所養殖池中大黃魚稚魚(體長約18 cm)養殖密度為25萬尾/池,池體體積為4 m×4 m×12 m,試驗期間大黃魚正進行飼料換餌。通過吸污方式取中層養殖水60 L置于開口塑料桶中,設置空白組、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酵母,使酵母濃度為104 cfu/mL,微曝氣處理3 d。
13 水質指標的測定
前12 h每隔6 h取樣1次;12 h至48 h時,每12 h取樣1次;48 h后,每24 h取樣1次。水質指標測定氨氮、亞硝酸鹽和總有機碳,每樣測定3次。亞硝酸鹽含量采用GB 173784—2007萘乙二胺分光光度法測定,氨氮采用GB 173784—2007次溴酸鹽氧化法測定,總有機碳采用總有機碳分析儀(TOC-LCPH CN200)測定。
14 數據分析
試驗結果用平均值±標準誤(mean±SE)表示,試驗數據采用SPSS 200軟件進行統計分析,Tukey’s檢驗方法進行多重比較,Plt;005表示差異顯著。
2 結果與分析
21 添加酵母對大黃魚稚魚育苗水質亞硝酸鹽氮去除率的影響
由表1可知,在6 h時,釀酒酵母組的亞硝酸鹽氮去除率顯著高于空白對照組(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,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,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,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,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)??傮w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定。
22 添加酵母對大黃魚稚魚育苗水質氨氮去除率的影響
由表2可知,4組大黃魚育苗水體的氨氮去除率在前12 h呈現負增長,但在12 h時,酵母添加組氨氮去除率顯著高于空白組(Plt;005)。在24 h時,鎖擲酵母組的氨氮呈現正向去除,其他三組去除率呈現負增長,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,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,各組氨氮去除率無顯著差異(Pgt;005)??梢?,添加釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、鎖擲酵母(Sporidiobolus pararoseus)和膠紅酵母(Rhodotorula mucilaginosa)對大黃魚魚苗水體氨氮的去除率影響不一,48 h內,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于釀酒酵母。
23 添加酵母對大黃魚稚魚育苗水質TOC去除率的影響
由表3可知,各組在各個時間段大黃魚稚魚育苗水質TOC去除率差異不顯著(Pgt;005)。除36 h外,各時間段添加酵母組的大黃魚育苗水質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,添加酵母對育苗水體中的TOC影響不大。
3 討論
酵母菌是一類單細胞真核微生物的統稱,水產養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及營養強化、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]發現,將釀酒酵母以04%濃度添加進飼料,喂養尼羅羅非魚(Oniloticus)8周后,魚類腸道的TNF-α和IL-1β表達量顯著上調,在嗜水氣單胞菌攻毒實驗中,酵母菌添加組死亡率43%顯著低于對照組97%。Oliva-Teles等[13]研究發現,在鱸魚養殖中添加釀酒酵母替代50%的魚粉蛋白對魚的生長無不良影響。在日糧中加入30%的釀酒酒酵母可提高飼料利用率。Abass等[14]給尼羅羅非魚飼喂含有釀酒酵母(7%)的飼料84 d,在熱應激和低氧應激試驗中發現,釀酒酵母補充組尼羅羅非魚在2種應激下存活率均為100%,顯著高于對照組。眾多的研究表明,釀酒酵母有助于提高水產養殖動物的生長性能,增強免疫力,但釀酒酵母在水產養殖用水水質凈化方面研究相對較少。本研究表明,添加釀酒酵母可有效降低養殖水體中的亞硝酸鹽,在12 h時,去除率可達9061%,在36 h內,可有效降低大黃魚稚魚養殖水體中的氨氮,可為該釀酒酵母菌種(CICC 1421)更廣泛的開發利用提供科學參考。
海洋紅酵母近些年來越來越受水產養殖戶及水產養殖相關企業的青睞,因為海洋環境的特殊性使得海洋紅酵母應用于海水養殖環境中具有其獨到的自身優越性,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蝦的生長性能和抗氧化能力;孫蕾[16]的研究表明膠紅酵母HS-J4對海參養殖污水亞硝酸鹽氮第3 d去除率達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氮以及降解水中的化學需氧量(COD);郭靜文[18]的研究表明低濃度組海洋紅酵母對于模擬養殖廢水氨氮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稚魚育苗水體中的亞硝酸鹽氮去除率,去除率最高可達9862%,且72 h內,去除效果比較穩定且顯著高于對照組。在12 h內,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顯著差異。這可能與海洋紅酵母的來源、種類、劑量和持續時間等有關系,因為上述因素均會影響益生菌的使用效果[19]。
4 結論
綜上,在大黃魚稚魚育苗水體中,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,且以鎖擲酵母水質凈化效果為最佳。建議在今后的水產養殖中可開展更多的酵母應用和機理探究,對酵母作為益生菌的作用機制和效果進行全面解析,助力開發更多的魚用益生菌產品,推動水產養殖業向綠色健康方向更快更好發展。
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