宋月林,王偉洪,趙滿意,沈 潔,胡炯江
(浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院,浙江 舟山 316000)
輪蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)豐富不僅含有n3系列多不飽和脂肪酸(n3HUFA),尤其是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)含量豐富。EPA和DHA在生物發(fā)育過(guò)程中對(duì)維持細(xì)胞正常的生理功能、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、繁殖率與孵化率等有重要作用[1]。此外輪蟲(chóng)一般個(gè)體較小,適宜于經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品幼苗的口徑,游泳速度慢,容易消化吸收,一直被公認(rèn)是魚蝦蟹等經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品育苗階段的優(yōu)質(zhì)開(kāi)口餌料。目前經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品養(yǎng)殖發(fā)展形勢(shì)不斷高漲,輪蟲(chóng)作為該產(chǎn)業(yè)育苗階段理想的開(kāi)口餌料其需求量不斷增大。然而,目前國(guó)內(nèi)輪蟲(chóng)的來(lái)源主要依賴于室外土池培養(yǎng)和水泥池培養(yǎng)。這兩種培養(yǎng)方式存在受自然因素影響較大、產(chǎn)量不穩(wěn)定、周期長(zhǎng)的缺點(diǎn),所以輪蟲(chóng)高密度快速培養(yǎng)勢(shì)在必行,同時(shí)解決高密度培育輪蟲(chóng)的技術(shù)問(wèn)題迫在眉睫。本文依托于前人的研究結(jié)果加之自己的研究,對(duì)輪蟲(chóng)高密度培養(yǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行有針對(duì)性的綜述,旨在為相關(guān)領(lǐng)域研究提供參考。
目前,在海水和半咸水育苗過(guò)程中,廣泛使用的輪蟲(chóng)是褶皺臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus plicatilis)和圓形臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus rotundi fotmis);在淡水育苗中,常使用萼花臂尾輪蟲(chóng)(Brachionus calyciflorus)進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)[2]。以下討論主要圍繞這三種展開(kāi)。
褶皺臂尾輪蟲(chóng)被甲長(zhǎng)平均240μm,甲均寬170μm,通常稱為“L型”輪蟲(chóng);圓形臂尾輪蟲(chóng)相對(duì)而言個(gè)體較小,被甲長(zhǎng)平均140μm,甲均寬110μm,稱為“S型”輪蟲(chóng)。前者為冷水、廣鹽性種類,后者相對(duì)屬于高溫種類。兩者均存在孤雌生殖和兩性生殖世代交替的過(guò)程,研究輪蟲(chóng)孤雌生殖的調(diào)控因子對(duì)延長(zhǎng)高密對(duì)培養(yǎng)輪蟲(chóng)是對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期有著重大意義[3]。
萼花臂尾輪蟲(chóng)是常見(jiàn)的普通大型輪蟲(chóng)種類之一,被甲長(zhǎng)平均400μm,被甲寬平均190μm,分布較為廣泛,可分布在淡水和河口的半咸水環(huán)境中,但抵抗酸性環(huán)境能力較弱,是我國(guó)淡水湖泊池塘的習(xí)見(jiàn)輪蟲(chóng)種類,繁殖力強(qiáng),時(shí)代周期短,條件適宜易成為養(yǎng)殖池塘的優(yōu)勢(shì)種群。此外,萼花臂尾輪蟲(chóng)活動(dòng)速度緩慢,適宜于水產(chǎn)品動(dòng)物攝食。
輪蟲(chóng)屬于濾食性生物,食性較雜,可攝食光合細(xì)菌、酵母菌、單細(xì)胞微藻、有機(jī)碎屑乃至微顆粒飼料等。自然條件下,只要直徑大小適宜于輪蟲(chóng)口徑的可食物質(zhì)都可作為輪蟲(chóng)的餌料。但是人工培養(yǎng)出的輪蟲(chóng)作為幼苗的開(kāi)口餌料,對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分的含量及輪蟲(chóng)的產(chǎn)量有較高的要求。綜合考慮,目前作為輪蟲(chóng)高密度培養(yǎng)的餌料主要有單細(xì)胞微藻類、酵母類、混合類三大類。
單細(xì)胞微藻直徑大小適宜于輪蟲(chóng)的口徑,加之微藻自身所含蛋白質(zhì)、n3HUFA等高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的成分比例大,用單細(xì)胞微藻培養(yǎng)輪蟲(chóng)一直被認(rèn)為是比較經(jīng)典的方式,被餌料生產(chǎn)界和育苗機(jī)構(gòu)廣泛認(rèn)可[1],常見(jiàn)于一次性輪蟲(chóng)培養(yǎng)方式中或者池塘前期的肥水階段。首先把微藻接種到藻類營(yíng)養(yǎng)液中,微藻種類以富含n3HUFA優(yōu)先,如新月菱形藻、三角褐指藻、球等邊金藻、微綠球藻、小球藻等,結(jié)合對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力,以小球藻為最佳。當(dāng)微藻培養(yǎng)到適宜高濃度后,根據(jù)條件接種上文中的優(yōu)質(zhì)輪蟲(chóng)種。用小球藻等微藻培養(yǎng)的輪蟲(chóng)n3HUFA含量豐富已被公認(rèn),足以滿足魚蝦幼苗早期對(duì)不飽和脂肪酸的需求。
但是在高密度培育輪蟲(chóng)之前,需要培養(yǎng)大量的單細(xì)胞藻類。日本某海產(chǎn)經(jīng)濟(jì)魚類育苗場(chǎng),各種水池的總?cè)萘勘葹橛绯亍幂喯x(chóng)培養(yǎng)池∶小球藻培養(yǎng)池大概是1∶0.5~1.8∶1.5~2.1,可見(jiàn)普通方式用小球藻為餌料培養(yǎng)高密度的輪蟲(chóng)需要花費(fèi)大量的設(shè)備和人力。其次,一般直接單純用微藻高密度培養(yǎng)輪蟲(chóng)時(shí),微藻與輪蟲(chóng)種間競(jìng)爭(zhēng)激烈,例如兩者對(duì)于溶氧消耗關(guān)系和對(duì)輪蟲(chóng)繁殖的影響[4],常常導(dǎo)致輪蟲(chóng)培養(yǎng)密度不高,實(shí)際生產(chǎn)中一般只能達(dá)到40~60個(gè)/mL。目前,一般選用濃縮小球藻和充純氧氣方式進(jìn)行輪蟲(chóng)的高密度培養(yǎng),有時(shí)也會(huì)添加一些輔助因子如維生素C等。
自從1927年在日本用面包酵母代替海水小球藻培養(yǎng)輪蟲(chóng)成功后,生產(chǎn)中用酵母菌培養(yǎng)輪蟲(chóng)逐漸增多,且酵母培養(yǎng)輪蟲(chóng)的密度可以很容易達(dá)到400~600個(gè)/mL,甚至可以高達(dá)至幾千個(gè)以上每毫升,相比微藻優(yōu)勢(shì)十分顯著。除此之外,酵母相比微藻還有供應(yīng)穩(wěn)定、儲(chǔ)藏方便、投喂便捷等優(yōu)點(diǎn),因此節(jié)約了培養(yǎng)微藻所需的大量設(shè)備和人力。但是,用酵母培養(yǎng)輪蟲(chóng)也存在缺點(diǎn),特別是在用酵母培養(yǎng)的輪蟲(chóng)育真鯛石鯛等魚苗時(shí),表現(xiàn)得十分突出:仔魚剛開(kāi)始表現(xiàn)攝食少,活動(dòng)減弱,后來(lái)漸漸地死亡。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)仔魚所含n3HUFA匱乏尤其是EDA和DHA,嚴(yán)重影響了組織、神經(jīng)等的發(fā)育。最根本原因是酵母營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中n3HUFA含量低,導(dǎo)致培養(yǎng)出的輪蟲(chóng)缺乏n3HUFA,從而不能滿足仔魚的營(yíng)養(yǎng)需要[5]。
結(jié)合上文兩種餌料的優(yōu)缺點(diǎn),目前實(shí)際高密度培養(yǎng)輪蟲(chóng)時(shí),通常將微藻與酵母根據(jù)培養(yǎng)條件合理搭配,以期達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果。但是,從單純用小球藻培養(yǎng)的輪蟲(chóng)與小球藻與酵母混合培養(yǎng)的輪蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)對(duì)比中發(fā)現(xiàn),后者在不飽和脂肪酸和氨基酸等的組成和含量上明顯偏低。所以,目前無(wú)論用酵母培養(yǎng)輪蟲(chóng)還是用混合類型培養(yǎng),一般在輪蟲(chóng)使用之前都要經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的過(guò)程。通常營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的方法有兩類:一是用單細(xì)胞微藻進(jìn)行二次培養(yǎng),方法與微藻類培養(yǎng)輪蟲(chóng)相仿;另一類是使用營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的種類和形式比較多,最早是用魚油和蛋黃與海水混合攪拌得到乳化油,其HUFA含量大約占總脂肪含量的25%,若繼續(xù)進(jìn)行化學(xué)純化得到濃縮油脂的乳化油,HUFA含量能提升到80%左右[6]。
輪蟲(chóng)對(duì)水壞境中溶氧濃度的適應(yīng)范圍較廣。用小球藻培養(yǎng)L型輪蟲(chóng)時(shí),溶氧在5~7mg/L時(shí)仍能正常繁殖;用油脂酵母培養(yǎng)時(shí),溶氧在2mg/L時(shí)仍能正常生長(zhǎng)。L型輪蟲(chóng)對(duì)低氧甚至缺氧的耐受力很強(qiáng),在以氮換氧的海水中,大約6h仍有半數(shù)以上存活,再經(jīng)6h才基本全部死亡。但是用濃縮小球藻為餌料高密度培養(yǎng)輪蟲(chóng)時(shí),一方面由于輪蟲(chóng)培育密度較高,單位體積的輪蟲(chóng)耗氧較多;另一方面,隨著小球藻、細(xì)菌等增加,單位體積的耗氧進(jìn)一步攀升,導(dǎo)致輪蟲(chóng)培養(yǎng)密度不高??傊?,溶氧成為用濃縮微藻類培養(yǎng)輪蟲(chóng)高密度的限制因子。此外,對(duì)于充氣方式,以往常用陶瓷做的氣石經(jīng)導(dǎo)管連接氣泵充氣,當(dāng)通氣率增大到一定程度后,容易產(chǎn)生較強(qiáng)的機(jī)械擾動(dòng)力和小而密的氣泡泡沫,嚴(yán)重影響輪蟲(chóng)的正?;顒?dòng),最終輪蟲(chóng)密度不增反減,最高密度難以超越5000 個(gè)/mL[7]。目前,對(duì)于溶氧的解決,一般是通入純氧氣的方法,這樣可使輪蟲(chóng)密度提高近4倍氧。
不同輪蟲(chóng)的種類和品系對(duì)溫度的適應(yīng)范圍差別較大。L型輪蟲(chóng)等大型種在25℃時(shí)繁殖速度最快,26~27℃以上時(shí)繁殖速度減慢甚至停滯,10℃時(shí)還能大量繁殖,培養(yǎng)的適宜溫度范圍一般為15~25℃。S型輪蟲(chóng)等小型種的繁殖速度隨著溫度的升高而加快,30~34℃時(shí)最快,水溫降到15℃以下時(shí)幾乎不繁殖,培養(yǎng)的適宜溫度范圍一般為25~35℃。此外研究表明L型和S型兩種輪蟲(chóng)混合培養(yǎng)時(shí),水溫在20℃以下時(shí)L型輪蟲(chóng)種占優(yōu)勢(shì),20℃以上時(shí)S型輪蟲(chóng)種占優(yōu)勢(shì)[3]。在不同溫度下培養(yǎng)萼花臂尾輪蟲(chóng)研究表明,溫度在20~30℃范圍中,隨溫度升高,輪蟲(chóng)的內(nèi)稟增長(zhǎng)率升高,凈生殖率增大,世代周期縮短。通常認(rèn)為萼花臂尾輪蟲(chóng)的適宜培養(yǎng)溫度范圍為28~32℃[1]。
L型輪蟲(chóng)和S型輪蟲(chóng)均為廣鹽性生物,其最適鹽度范圍隨品系不同而有所差異,但是對(duì)鹽度的突然變化的耐力較低。綜合有關(guān)資料,其生存的鹽幅為1~98g/L,最適鹽度為10~20g/L;生存的pH值為5~10,以7.5~8.5最佳[4]。萼花臂尾輪蟲(chóng)是重要的淡水種,其在pH值為在5.5~10.5時(shí)均能正常生長(zhǎng),pH值為7.5時(shí)種群生長(zhǎng)最好,pH值為3.5和pH值為11.5分別是該輪蟲(chóng)存活的下限和上限。
[1]成永旭.生物餌料培養(yǎng)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005:115~150.
[2]劉 青.日本高密度培養(yǎng)輪蟲(chóng)現(xiàn)狀與展望[J].大連水產(chǎn)學(xué)院學(xué)報(bào),2007(8):299~305.
[3]賀詩(shī)水.輪蟲(chóng)培養(yǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009(6):120~121.
[4]劉青華,徐恩平,侯麗麗,等.適用于海水魚類育苗的高密度培養(yǎng)輪蟲(chóng)技術(shù)[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2004(5):29~31.
[5]王鴻鵠,吳灶和,廖永巖.用酵母高密度培養(yǎng)褶皺臂尾輪蟲(chóng)[J].水產(chǎn)科學(xué),2009(4):225~228.
[6]陸建學(xué),夏連軍,周 凱.輪蟲(chóng)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化研究進(jìn)展[J].現(xiàn)代漁業(yè)信息,2007(2):28~29.
[7]張秋明.褶皺臂尾輪蟲(chóng)高密度培養(yǎng)與應(yīng)用技術(shù)[J].中國(guó)水產(chǎn),2006(6):58~60.