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 長春 130118）

光合細(xì)菌作為一種厭氧菌,本身含有多種營養(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，可用于魚蝦蟹幼苗的培育，還有水產(chǎn)動物疾病的預(yù)防，做到綠色養(yǎng)殖，減少對環(huán)境的污染，以及對光合細(xì)菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用中存在的問題提出合理化建議。

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，亦有滑行運(yùn)動或不運(yùn)動者。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，光合細(xì)菌也是營養(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 營養(yǎng)功能

研究表明光合細(xì)菌的菌體無毒，營養(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，并不斷有新的報道。除此之外，細(xì)菌內(nèi)還含有碳素儲存物質(zhì)糖原和輔酶Q、抗病毒物質(zhì)和生長促進(jìn)因子，具有很高的飼料價值，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。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。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)，通過生物轉(zhuǎn)化，可合成無毒、無副作用且富含各類營養(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)菌菌體懸濁液對小鼠腦勻漿的脂質(zhì)過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）對脂質(zhì)過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)生長功能

光合細(xì)菌菌體中對動物生長有促進(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)，近年國外報道輔酶Q具有多種生理功能，包括明顯提高人和動物的免疫能力。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)生長的目的。研究表明光合細(xì)菌在其代謝過程中會大量釋放抗病因子等生理活性物質(zhì)，使魚類的免疫球蛋白量提高10倍以上，增強(qiáng)其免疫功能。養(yǎng)殖成活率魚可提高20%以上，蝦提高50%以上，并對防治魚的爛鰓病、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，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。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養(yǎng)來源。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，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。同時也研究表明，光合細(xì)菌的生長、繁殖，不消耗氧氣，也不釋放氧氣，但它通過消耗水體中的耗氧因子來降低化學(xué)耗氧而間接增氧。所以光合細(xì)菌對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%，同時富含B族維生素、生物素、活性促生長因子、輔酶Q等，易于消化，對水產(chǎn)動物的生長發(fā)育有促進(jìn)作用。日本靜崗和高知的養(yǎng)鰻場，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。我國的水產(chǎn)工作者在研究光合細(xì)菌時，大多數(shù)也是將其作為餌料添加劑使用，在對蝦、扇貝、魚類養(yǎng)殖中起到了明顯的促長和增重作用。在斑節(jié)對蝦育苗中應(yīng)用光合細(xì)菌可促進(jìn)變態(tài)，縮短變態(tài)時間；對羅氏沼蝦的養(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，月鱧魚種的平均增重比對照組提高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，30天后分別測定草魚的生長性能指標(biāo)與肝胰臟、腸道的淀粉酶和脂肪酶的活性。實(shí)驗(yàn)組草魚的體重和體長分別比對照增長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)草魚的生長。

2.3動物性生物餌料

輪蟲、枝角類、豐年蟲等動物性浮游生物是養(yǎng)殖業(yè)中常用的餌料。由于光合細(xì)菌營養(yǎng)豐富，且個體小，僅相當(dāng)于小球藻的二十分之一。因此是枝角類和輪蟲等餌料生物最適合的餌料之一。光合細(xì)菌用于培育輪蟲等多種餌料生物，通過食物鏈關(guān)系，將光合細(xì)菌中所含的營養(yǎng)物質(zhì)間接供給水產(chǎn)養(yǎng)殖動物，特別是作為魚類的開口飼料資源，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)境中旺盛的生長并且會造成魚蝦蟹類感染疾病。使用光合細(xì)菌能提高水產(chǎn)動物體內(nèi)血清免疫球蛋白的含量和免疫力，光合細(xì)菌在代謝過程中產(chǎn)生和釋放的輔酶是具有消炎作用的抗病因子對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、水霉病的金魚和擦傷病的黑鯛10-15min，這些魚都100%存活。小林正泰（1981）用病魚體上分離到的病菌感染鯉魚，試驗(yàn)組和對照組各20尾，結(jié)果是對照組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物的數(shù)量

在養(yǎng)殖水體中魚蝦蟹等生長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，尤其小型輪蟲的增長，而橈足類和原生動物卻表現(xiàn)出下降趨勢；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、營養(yǎng)、富養(yǎng)、殺菌、促生長、高效安全。在對蝦、鰻魚、蟹、甲魚等高附加值水產(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)測平臺，對水質(zhì)進(jìn)行不同時間尺度，如年、季節(jié)或者月的研究，從而對影響水環(huán)境的不良因素做到及時發(fā)現(xiàn)、及時處理、防患于未然。