淑 徐 賀

（白城市洮北區(qū)水利局 吉林 白城 137000）

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 吉林 長(zhǎng)春 130118）

光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用

王淑紅徐 賀

（白城市洮北區(qū)水利局 吉林 白城 137000）

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 吉林 長(zhǎng)春 130118）

光合細(xì)菌作為一種厭氧菌,本身含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì),具有進(jìn)行光合作用、發(fā)酵以及固氮、產(chǎn)氫等功能,近幾十年來(lái)受到世界的廣泛關(guān)注。本文主要介紹光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用，特別是光合細(xì)菌可以作為水質(zhì)凈化劑和水產(chǎn)飼料添加劑，可用于魚(yú)蝦蟹幼苗的培育，還有水產(chǎn)動(dòng)物疾病的預(yù)防，做到綠色養(yǎng)殖，減少對(duì)環(huán)境的污染，以及對(duì)光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問(wèn)題提出合理化建議。

光合細(xì)菌；水產(chǎn)養(yǎng)殖；水質(zhì)凈化劑；飼料添加劑

光合細(xì)菌均為革蘭氏陰性細(xì)菌，是一群沒(méi)有形成芽孢能力的細(xì)菌，但細(xì)胞形態(tài)非常多樣，有單細(xì)胞亦有多細(xì)胞者；有球形、桿狀、半環(huán)狀、螺旋狀，還有突柄種類；有以鞭毛運(yùn)動(dòng)，亦有滑行運(yùn)動(dòng)或不運(yùn)動(dòng)者。主要以二分分裂方式進(jìn)行繁殖，少數(shù)為出芽生殖。光合細(xì)菌菌體內(nèi)含有菌綠素和類胡蘿卜素，其種類和數(shù)量不同，菌體可以呈現(xiàn)不同的顏色。光合細(xì)菌是自然界存在比較古老的細(xì)菌類群，光合細(xì)菌廣泛分布于自然界的土壤、水田、沼澤、湖泊、江海等處，主要分布于水生環(huán)境中光線能透射到的缺氧區(qū)。光合細(xì)菌的適宜水溫為15-40℃，最適水溫為28-36℃。光合細(xì)菌的代謝類型極為多樣，具有光合、固氮、降解大分子有機(jī)物、硝化、反硝化、硫化物氧化等多種代謝功能。同時(shí)，光合細(xì)菌也是營(yíng)養(yǎng)成分很豐富的物種之一。

1 光合細(xì)菌的生物學(xué)功能

1.1 凈化水體功能

池塘中施用光合細(xì)菌后，由于光合細(xì)菌進(jìn)行獨(dú)特的光合作用直接消耗了水中的有機(jī)物、氨氮及硫化物，并通過(guò)反硝化作用除水中的亞硝酸鹽等，因而能使池塘內(nèi)的殘餌及魚(yú)蝦貝等生物排泄物完全分解并被光合細(xì)菌加以吸收利用，從而大大降低了水中有機(jī)物質(zhì)的含量，使水中溶解氧得以提高而化學(xué)耗氧量、氨氮、硫化物降低。

1.2 營(yíng)養(yǎng)功能

研究表明光合細(xì)菌的菌體無(wú)毒，營(yíng)養(yǎng)豐富，蛋白質(zhì)含量高達(dá)64.5%-66.0%，而且氨基酸組成齊全，含8種有機(jī)體必需的氨基酸，各種氨基酸的比例也比較合理。光合細(xì)菌的菌體還含有豐富的B族維生素及較高濃度且種類繁多的類胡蘿素。迄今已從光合細(xì)菌中分離出80種以上的類胡蘿卜素，并不斷有新的報(bào)道。除此之外，細(xì)菌內(nèi)還含有碳素儲(chǔ)存物質(zhì)糖原和輔酶Q、抗病毒物質(zhì)和生長(zhǎng)促進(jìn)因子，具有很高的飼料價(jià)值，在養(yǎng)殖業(yè)上有廣闊的應(yīng)用前景。

1.3 生物轉(zhuǎn)化功能

光合細(xì)菌在厭氧光照條件下，能利用低級(jí)脂肪酸、多種二羧酸、醇類、糖類、芳香族化合物等低分子有機(jī)物作為光合作用的電子受體， 進(jìn)行光能異養(yǎng)生長(zhǎng)。在黑暗條件下能利用有機(jī)物作為呼吸基質(zhì)進(jìn)行好氧或異養(yǎng)生長(zhǎng)。光合細(xì)菌不僅能在厭氧光照下利用光能轉(zhuǎn)化二氧化碳，而且還能在某些條件下進(jìn)行固氮作用和在固氮酶作用下產(chǎn)氫。另外，有些菌種在黑暗厭氧條件下經(jīng)丙酮酸代謝系統(tǒng)作用也可產(chǎn)氫。光合細(xì)菌還能利用許多有機(jī)物質(zhì)如有機(jī)酸、醇、糖類轉(zhuǎn)化某些有毒物質(zhì)，通過(guò)生物轉(zhuǎn)化，可合成無(wú)毒、無(wú)副作用且富含各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的菌體蛋白，不僅改善了生態(tài)環(huán)境，還為養(yǎng)殖業(yè)提供了高質(zhì)量的飼料原料。

1.4 抗氧化功能

光合細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)存在以細(xì)胞膜內(nèi)折形成的囊狀載色體，其中包含細(xì)胞色素和色素。色素主要有細(xì)菌葉綠素和多種類胡蘿卜素。類胡蘿卜素具有廣泛用途，在水產(chǎn)畜牧業(yè)中除能用作水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品增色劑外，它還可與蛋白質(zhì)結(jié)合，在機(jī)體免疫和健康方面表現(xiàn)出明顯的作用。最近研究發(fā)現(xiàn)，β-胡蘿卜素和番茄紅素是天然抗氧化性營(yíng)養(yǎng)素。番茄紅素抗氧化性是維生素E的100倍，是β-胡蘿卜素的兩倍。俞吉安等的試驗(yàn)表明，光合細(xì)菌菌體懸濁液對(duì)小鼠腦勻漿的脂質(zhì)過(guò)氧化具有明顯的抑制作用。這主要是因?yàn)楣夂霞?xì)菌中一些活性成分如類胡蘿卜素、泛醒類化合物（合成色素的前體）、泛酸（電子傳遞鏈重要成員）等有機(jī)化合物中均含有共轆雙鍵等特殊結(jié)構(gòu)，對(duì)氧自由基具有淬滅和穩(wěn)定作用。光合細(xì)菌抗氧化活性不僅是菌體內(nèi)的抗氧化活性劑（如類胡蘿卜素、嗦琳類化合物等）對(duì)脂質(zhì)過(guò)氧化有直接抑制作用，而且具有促進(jìn)抗氧化酶活性的功能。兩者協(xié)同作用下，增強(qiáng)其抗氧化活性。

1.5 預(yù)防疾病、提高成活率、促進(jìn)生長(zhǎng)功能

光合細(xì)菌菌體中對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用的維生素B12、生物素、泛酸、類胡蘿卜素、葉綠素以及與造血血紅蛋白形成有關(guān)的葉酸的含量遠(yuǎn)高于一般微生物，尤其含有人工不能合成的生物素D-異構(gòu)體。這些物質(zhì)在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)都具有顯著生理活性，如維生素B12與葉酸能促進(jìn)膽堿與核酸的合成;光合細(xì)菌中的一些未知物質(zhì)能提高動(dòng)物機(jī)體的抗病力。另外，光合細(xì)菌中還含有極為豐富的輔Q，其干品中輔酶Q含量174-3399μg/g，它是與光合系及呼吸系兩種電子傳遞都有關(guān)的一種物質(zhì)，近年國(guó)外報(bào)道輔酶Q具有多種生理功能，包括明顯提高人和動(dòng)物的免疫能力。在飼養(yǎng)試驗(yàn)中也證明，光合細(xì)菌作為飼料添加劑達(dá)到了預(yù)防疾病、提高成活率、促進(jìn)生長(zhǎng)的目的。研究表明光合細(xì)菌在其代謝過(guò)程中會(huì)大量釋放抗病因子等生理活性物質(zhì)，使魚(yú)類的免疫球蛋白量提高10倍以上，增強(qiáng)其免疫功能。養(yǎng)殖成活率魚(yú)可提高20%以上，蝦提高50%以上，并對(duì)防治魚(yú)的爛鰓病、穿孔病、粘細(xì)菌病、打印病、水霉病、赤鰭病、擦傷病等有良好效果。

2 光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用

2.1 水質(zhì)凈化劑

近年來(lái)，水產(chǎn)養(yǎng)殖單位產(chǎn)量大幅度提高，但水質(zhì)污染嚴(yán)重，特別是飼養(yǎng)后期，水中有機(jī)物、氨及亞硝酸鹽含量偏高，嚴(yán)重影響了蝦類的生長(zhǎng)。光合細(xì)菌是光能異養(yǎng)菌，能在厭氧光照和好氧黑暗兩種條件下，以水中微生物作為自身營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。光合細(xì)菌施入水體后，它可降解水體中的殘存飼料和蝦類的糞便及其他有機(jī)物；同時(shí)，還能吸收利用水體中的氨、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)，能有效避免固體有機(jī)物和有害物質(zhì)的積累，因而起到凈化水質(zhì)的作用。同時(shí)也研究表明，光合細(xì)菌的生長(zhǎng)、繁殖，不消耗氧氣，也不釋放氧氣，但它通過(guò)消耗水體中的耗氧因子來(lái)降低化學(xué)耗氧而間接增氧。所以光合細(xì)菌對(duì)水體也有間接增氧作用。

2.2 飼料添加劑

光合細(xì)菌作為優(yōu)良的飼料添加劑，其本身是活蛋白，營(yíng)養(yǎng)豐富，其成分含量為：粗蛋白含量為65.45%、粗脂肪7.18%、可溶化糖類20.31%、粗纖維2.78%、灰分4.28%，同時(shí)富含B族維生素、生物素、活性促生長(zhǎng)因子、輔酶Q等，易于消化，對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育有促進(jìn)作用。日本靜崗和高知的養(yǎng)鰻場(chǎng)，將光合細(xì)菌投入鰻池，使成鰻的體色變得接近于天然鰻，而且起捕率和增重效率較高。我國(guó)的水產(chǎn)工作者在研究光合細(xì)菌時(shí)，大多數(shù)也是將其作為餌料添加劑使用，在對(duì)蝦、扇貝、魚(yú)類養(yǎng)殖中起到了明顯的促長(zhǎng)和增重作用。在斑節(jié)對(duì)蝦育苗中應(yīng)用光合細(xì)菌可促進(jìn)變態(tài)，縮短變態(tài)時(shí)間；對(duì)羅氏沼蝦的養(yǎng)成可提高產(chǎn)量21.5%。作為添加劑，在飼料中添加5%的光合細(xì)菌后進(jìn)行投喂，月鱧魚(yú)種的平均增重比對(duì)照組提高9.31%，飼料系數(shù)下降9.96%，飼養(yǎng)成本下降8.55%。溫茹淑等以“正大康”草魚(yú)顆粒飼料配方為基礎(chǔ)日糧，將1%的復(fù)合微生物制劑作為飼料添加劑投喂草魚(yú)，30天后分別測(cè)定草魚(yú)的生長(zhǎng)性能指標(biāo)與肝胰臟、腸道的淀粉酶和脂肪酶的活性。實(shí)驗(yàn)組草魚(yú)的體重和體長(zhǎng)分別比對(duì)照增長(zhǎng)8.93%和3.93%;肝胰臟和腸道的淀粉酶活性分別提高227.36%和239.56%，脂肪酶活力分別提高22.51%和7. 16%。從而表明，含有光合細(xì)菌的復(fù)合微生物制劑能有效提高消化能力并促進(jìn)草魚(yú)的生長(zhǎng)。

2.3動(dòng)物性生物餌料

輪蟲(chóng)、枝角類、豐年蟲(chóng)等動(dòng)物性浮游生物是養(yǎng)殖業(yè)中常用的餌料。由于光合細(xì)菌營(yíng)養(yǎng)豐富，且個(gè)體小，僅相當(dāng)于小球藻的二十分之一。因此是枝角類和輪蟲(chóng)等餌料生物最適合的餌料之一。光合細(xì)菌用于培育輪蟲(chóng)等多種餌料生物，通過(guò)食物鏈關(guān)系，將光合細(xì)菌中所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)間接供給水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物，特別是作為魚(yú)類的開(kāi)口飼料資源，意義更為重大。

2.4 預(yù)防疾病

養(yǎng)殖池中有些相當(dāng)讓人困惑的細(xì)菌，它們能利用一些含氮物質(zhì)，在污水環(huán)境中旺盛的生長(zhǎng)并且會(huì)造成魚(yú)蝦蟹類感染疾病。使用光合細(xì)菌能提高水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)血清免疫球蛋白的含量和免疫力，光合細(xì)菌在代謝過(guò)程中產(chǎn)生和釋放的輔酶是具有消炎作用的抗病因子對(duì)水中的致病菌具有一定的抑制作用，可防止?fàn)€鰓病、水霉病、腸道疾病等多種疾病。

李勤生用光合細(xì)菌（稀釋）浸泡患有爛鰓病的鯉魚(yú)、水霉病的金魚(yú)和擦傷病的黑鯛10-15min，這些魚(yú)都100%存活。小林正泰（1981）用病魚(yú)體上分離到的病菌感染鯉魚(yú)，試驗(yàn)組和對(duì)照組各20尾，結(jié)果是對(duì)照組3d內(nèi)全部死亡，而投喂光合細(xì)菌的試驗(yàn)組15d后仍全部成活。

2.5 增加浮游植物和浮游動(dòng)物的數(shù)量

在養(yǎng)殖水體中魚(yú)蝦蟹等生長(zhǎng)情況與水體中水生生物的數(shù)量有著直接關(guān)系。有研究結(jié)果表明光合細(xì)菌對(duì)水中藻類也有明顯影響，0.50%、1%劑量組中藻類明顯增加，其中硅藻在所有藻類中所占比例可達(dá)26%以上，綠藻所占比例達(dá)60%左右，而以藍(lán)藻為主的雜藻則下降到10%左右。光合細(xì)菌的施入，還促進(jìn)了浮游生物中枝角類、輪蟲(chóng)，尤其小型輪蟲(chóng)的增長(zhǎng)，而橈足類和原生動(dòng)物卻表現(xiàn)出下降趨勢(shì)；所以浮游生物總體上表現(xiàn)為數(shù)量增加而生物量下降，但絕大部分種屬均有不同程度的增加，而且浮游生物種類趨向于小型化，從而增加了魚(yú)類有效的天然餌料，因而光合細(xì)菌的施入，可以調(diào)整并優(yōu)化鹽堿地池塘的浮游生物的群落結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)論

光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用有以下六大特性，即清污、營(yíng)養(yǎng)、富養(yǎng)、殺菌、促生長(zhǎng)、高效安全。在對(duì)蝦、鰻魚(yú)、蟹、甲魚(yú)等高附加值水產(chǎn)品的養(yǎng)殖中，光合細(xì)菌已成為“必用品”。光合細(xì)菌未來(lái)的方向可以在以下方面深入：高效多功能優(yōu)良菌種篩選、改良。利用基因工程技術(shù)建造易生產(chǎn)、保存、繁殖和具有優(yōu)良性狀的工程菌?？蓪⒎€(wěn)定同位素技術(shù)與生物光合細(xì)菌劑二者有機(jī)結(jié)合，在典型水域建立穩(wěn)定同位素監(jiān)測(cè)平臺(tái)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行不同時(shí)間尺度，如年、季節(jié)或者月的研究，從而對(duì)影響水環(huán)境的不良因素做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理、防患于未然。