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现代生物饵料培养学——重点知识节点

现代生物饵料培养学——重点知识节点

作者: 垦春泥 | 来源:发表于2018-02-04 17:20 被阅读508次


    虾蟹免疫素

    一、生物饵料培养学的定义

    饲料:饲养动物(禽、畜等)的食物。

    饵料:鱼、虾、贝等水产动物的食物。

    第一节、生物饵料培养学的基本概念

    饵料生物:是指在海洋、江河、湖泊等水域中生活的各种可供水产动物食用的水生动、植物(微藻 microalgae、轮虫 rotifer、卤虫 brine shrimp、桡足类 copepod 等) 。

    生物饵料(live food):是经过筛选的优质饵料生物,进行人工培养后投喂给养殖对象食用的活的饵料。

    微粒饲料(microdiet):将不同营养物质加工,配合,制成相应生物饵料大小的颗粒饲料产品,称微粒饲料。

    生物饵料培养学:是研究生物饵料的筛选、培养及其营养价值评价的一门应用性科学。

    主要任务:筛选优良生物饵料品种。提高生物饵料培养水平。研究和评价生物饵料的营养价值。

    二、生物饵料培养学的主要研究内容

    (一)生物饵料的筛选

    筛选原则:

    1、大小适口:应选择能够满足和适应不同养殖对象及同一养殖对象不同发育阶段摄食所需的生物饵料。 不同的动物及同种动物的不同发育阶段对饵料大小的要求不同。

    扇贝幼虫的早期阶段:等鞭金藻等个体小、游动缓慢的种类。

    扇贝幼虫的后期阶段:扁藻、塔胞藻等个体较大,游动活泼的种类。

    2、方便养殖动物摄食:生物饵料在水中的运动速度与在水层中的分布情况,应便于养殖动物摄食。

    微藻、轮虫:运动能力较弱——开口饵料

    卤虫无节幼体、枝角类、桡足类:游动较快。

    扇贝幼虫:浮游生活,选用浮游生物饵料。

    鲍鱼苗(稚鲍) :底栖生活,选用底栖生物饵料。

    3、营养丰富容易被养殖动物消化吸收,具有较高的营养价值,使养殖动物生长迅速。

    营养价值:

    (1) 测定营养成分: 蛋白质 , 脂肪、 碳水化合物, 维生素、 脂肪酸, 特别是高度不饱和脂肪酸 (HUFA)。

    气相色谱-质谱仪 :测脂肪酸。

    傅立叶变换红外显微镜:可测蛋白质、脂肪、碳水化合物等的相对含量。

    (2)投喂效果实验: 体长、体重增加的快慢等。

    4.、生物饵料及其代谢产物无毒或毒性很小,使养殖动物具有较高的成活率。例如小球藻和螺旋藻。

    5、生物饵料的生活史短,生殖力强。例如球等鞭金藻。

    6、对环境的适应性(对温度、盐度、光照强度等)和抗逆性强,易于大量培养,培养达到的密度大,产量高。例如轮虫。

    (二)生物饵料的大量培养技术研究

    1、生物饵料的基本生物学资料:形态、分类、分布;

    2、种群的生理生态特证、生殖力、抗逆性;

    3、大量培养的技术性指标。

    (三)生物饵料的营养价值评价:筛选、定向培养、营养强化。

    第二节、生物饵料在水产养殖中的应用

    1、贝类育苗:微藻,常用硅藻类、金藻类和绿藻类。

    2、鲍鱼(底栖种类)育苗:底栖硅藻

    3、甲壳类(虾、蟹等)育苗:微藻、轮虫、卤虫的 无节幼体、桡足类等。

    4、鱼类育苗:微藻、轮虫、卤虫的无节幼体、桡足类、枝角类、糠虾类等。

    5、海参育苗:角毛藻、盐藻(杜氏藻) 、底栖硅藻等。

    第三节、生物饵料培养未来发展方向

    一、生物饵料培养的中长期目标

    1、生物饵料规模化、稳定性、高密度培养技术。

    2、饵料的营养强化。

    3、新型生物饵料的筛选。

    4、富含高度不饱和脂肪酸( HUFA)微藻品系的筛选。

    5、生物饵料携带细菌数量的控制。

    6、生物饵料在自然条件下的人工培养和增殖,人工生态育苗。

    7、生物饵料的浓缩和保存。

    二、生物饵料培养的终极目标

    苗种的饵料问题:水产苗种规模化和产业化的主要制约因素。

    微粒饲料的完全取代:全价微粒饲料。

    目前存在的问题:

    1、要求的粒径小,加工工艺复杂,微粒饲料的均质性难以保证。

    2、营养成分在水中的稳定性难以保证。

    3、微粒饲料在水中的悬浮性难以保证。

    4、对鱼、虾、蟹幼体的营养需求了解较少。

    第一章 微藻培养

    第一节

    一、微藻培养的发展概况

    微藻: 指那些单细胞或数个细胞组成的微小藻类。

    16 世纪:墨西哥人将螺旋藻晒干制成食品。

    19 世纪末:开始进行微藻的培养,小球藻、栅藻等,作为植物生理学的材料。

    20 世纪初:开始进行作为水产饵料的微藻培养。

    第二次世界大战后:开展小球藻培养研究,代替粮食和饲料。

    20 世纪 80 年代末:开始进行微藻的异养培养(利用工厂的发酵设备) 。

    概 述

    我国的微藻事业: 20 世纪

    50 年代后期:开展大规模小球藻培养。

    70 年代后期:将螺旋藻引入我国。

    目前大规模培养的种类:螺旋藻、盐藻等。

    微藻产业发展较快的国家:以色列、日本、美国等。

    培养的主要种类:螺旋藻、盐藻、小球藻等。

    目前国内外水产养殖中,常用的微藻隶属于 7 个门,几十个属。


    二、微藻的应用概述

    1 、作为人类的营养食品和保健食品(螺旋藻、小球藻等) 。

    2、 作为药源生物资源(抗细菌、抗病毒、抗肿瘤、抗心脑血管疾病)。

    3 、作为人类食品添加剂(调色、调味)。

    4 、作为水产动物的饵料(鲜活微藻、贮存微藻)。

    5 、用富含 EPA/DHA 的微藻强化轮虫、卤虫 。

    6 、作为水产动物饵料添加剂和禽、畜饲料添加剂。

    7、 利用微藻提取 EPA 和 DHA、色素、甘油等生物活性物质。

    8 、废水处理 。

    9 、植物生长调节剂 。

    10、 作为生物柴油的原料(高效能源微藻)。

    11 、利用微藻减排 CO2。

    12、 微藻的危害(微藻毒素、水华、赤潮等)。

    第二节

    微藻的培养种类概述

    硅藻类:三角褐指藻、小新月菱形藻、牟氏角毛藻、纤细角毛藻、中肋骨条藻 。

    绿藻类:亚心形扁藻、塔胞藻、盐藻、雨生红球藻、小球藻、微绿球藻。

    金藻类:球等鞭金藻、湛江等鞭藻、绿色巴夫藻 。

    黄藻类:异胶藻 。

    蓝藻类:钝顶螺旋藻。

    一、三角褐指藻 (Phaeodactylum tricornutum)

    1、分类地位: 硅藻门、羽纹硅藻纲、褐指藻目、褐指藻科、褐指藻属;

    2、形态特征: 细胞梭形、三角形、卵形。

    梭形细胞:长约 20 微米。

    放射形细胞:臂长皆为 6~8 微米。

    卵形细胞:较少见,在平板培养基上培养可出现卵形细胞。

    3、繁殖方式: 无性的二分裂繁殖。因无硅质壳,分裂时细胞不会缩小。

    4、生态条件: 温度:生长适温 5~25℃,最适温度 10~20℃,超过 25℃时停止生长,最终大量死亡。

    5、盐度:生存盐度 9~92,最适盐度 25~32。

    6、光照强度:适应光照强度范围 1000~8000lx,最适范围 3000~5000lx,切忌阳光直射。

    6、酸碱度:适应的 pH 范围为 7~10,最适 pH 7.5~8.5 。

    目前,三角褐指藻有多个品系(strains),如 MACC/B114 、MACC/B118、 MACC/B221、 MACC/B229 、UTEX640 2038。

    品系不同,细胞的形态及营养成分都有差异,应用时可根据需要选择合适的品系。

    MACC: Microalgae Culture Center in Ocean University of China

    B: Bacillariophyta (硅藻门)

    UTEX:The Culture Collection of Algae at the University of Texas at Austin (USA)

    二、小新月菱形藻(Nitzschia closterium f.minutissima)

    1、分类地位: 硅藻门、羽纹硅藻纲、管壳缝目、菱形藻科、菱形藻属。

    2、形态特征: 小新月菱形藻俗称“小硅藻” 。 单细胞,细胞中央膨大,呈纺锤形,两端渐尖。 体长 12~23 微米,宽 2~3 微米。 细胞中央具一细胞核。 色素体 2 片,黄褐色,位于细胞中央细胞核两侧。

    3、繁殖方式: 无性的二分裂繁殖。

    4、生态条件:

    温度:生长适温 5~28℃ ,最适温度 15℃~20℃ ,超过 28℃时停止生长,最终大量死亡。

    盐度:生存盐度 18~61.5,最适生长盐度 25~32。

    光照强度:最适范围 3000~8000lx,切忌阳光直射。

    酸碱度:适应的 pH 范围为 7~10,最适 pH 7.5~8.5 。

    三角褐指藻和小新月菱形藻: 培养较早,培养方法比较成熟。具有生长快、浓度高、容易培养、营养丰富的特点,是贝类和虾类幼体的良好饵料。 低温种25℃以上生长即受到严重抑制。

    三、牟氏角毛藻 (Chaetoceros muelleri)

    1、分类地位: 硅藻门、中心硅藻纲、盒形藻目、角毛藻科、角毛藻属。

    2、形态特征: 细胞短圆柱形,壳面大都是椭圆形。壳环面呈长方形至四角形。 细胞小型,多数呈单细胞,有时 2~3 个组成群体。 角毛细长,约 20~30 微米。 色素体 1 个,呈片状,黄褐色

    3、繁殖方式: 无性的二分裂繁殖。当环境不良时可形成休眠孢子,此外,也能形成复大胞子。

    4、生态条件: 温度:高温种类,生长适温 10~40℃ ,最适温度 25℃~35℃;盐度:半咸水种类,适宜盐度 2.56~35,最适盐度 22~26; 光照强度:适宜光照强度范围 2000~15000lx,最适范围 6000~10000lx;酸碱度:适应的 pH 范围为 6.4~9.5,最适 pH 8.0~8.9 。

    四、纤细角毛藻(Chaetoceros gracilis)

    1、分类地位: 硅藻门、中心硅藻纲、盒形藻目、角毛藻科、角毛藻属。

    2、形态特征: 细胞小型,多呈单细胞,有时 2~3 个细胞组成链状,大小 5~7×4 微米 (角毛长 30~37 微米)。 本种是 1988 年从美国 Solar Energy Institute 引进的,并已在国内育苗场推广应用。

    3、繁殖方式: 一般是无性二分裂繁殖,在不良环境下可形成休眠孢子。

    4、生态条件:同牟氏角毛藻。高温种类。

    牟氏角毛藻和纤细角毛藻可以作为海参(sea cucumber)、甲壳类(crustaceans) 等幼体的饵料。 耐高温种类 (high temperature-tolerance species) ,适合夏季培养。

    五、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)

    1、分类地位: 硅藻门、中心硅藻纲、圆筛藻目、骨条藻科、骨条藻属 。

    2.形态特征: 细胞为透镜形或圆柱形,直径为 6~7 微米。 壳面圆而鼓起,着生一圈细长的刺,与临细胞的对应刺组成长链。刺的数目为 8~30 条。 色素体通常 2 个,位于壳面各向一面弯曲。

    3、繁殖方式: 一般为无性的二分裂繁殖。复大孢子是经过卵配形成的。复大孢子的形成与温度、盐度和光照有关。

    4、生态条件: 温度:生长适温 10~34℃ ,最适温度 20℃~30℃ 。

    5、盐度:生存盐度 7~50,最适生长盐度 25~30。

    6、光照强度:适应范围500~10000lx。

    7、酸碱度:最适 pH 7.5~8.5。

    中肋骨条藻: 广温广盐种类,是对虾幼体、缢蛏、牡蛎等的优良饵料。

    六、亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、团藻目、衣藻科、扁藻属。

    国外多使用另一分类系统,该系统根据细胞前端的凹陷独立为一纲,即: 绿枝藻纲 Prasinophyceae 四片藻属 Tetraselmis 因此扁藻属 Platymonas 与四片藻属 Tetraselmis 为同属异名。

    2、形态特征: 单细胞,正面观为卵形、椭圆形或心形。 具 4 条等长的顶生鞭毛(flagella) ,约等于或略短于体长。 色素体大,呈杯状(cup-shaped) ,内有一个蛋白核 (pyrenoid) 。 眼点(eyespot) 1 个,细胞核 1 个。

    我国作为饵料培养的种类还有青岛大扁藻,比亚心形扁藻大。

    3、繁殖方式: 无性繁殖,细胞纵分裂成两个(少数情况下四个)子细胞。当环境不良时,能形成休眠孢子,椭圆形,一个或两个。

    4、生态条件: 温度:生长适温 7~30℃ ,最适温度 20℃~28℃。对低温的适应能力强,对高温的适应能力差。

    5、盐度:生存盐度 8~80,最适生长盐度 30~40。

    6、光照强度:适应范围 1000~20000lx,最适范围 5000~10000lx。

    7、酸碱度:适应的 pH 范围为 6~9,最适 pH 7.5~8.5。

    七、塔胞藻 (Pyramidomonas sp.)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、团藻目、盐藻科、塔胞藻属 。

    2、形态特征:  单细胞,细胞呈倒卵形,少数为半球形。 细胞前端具一圆锥形凹陷,由凹陷中央向前伸出 4 条鞭毛。 色素体杯状,基部有一个蛋白核。 细胞单核,位于细胞的中央偏前端。 细胞裸露,不具细胞壁 (Cell wall)。

    3、繁殖方式: 主要为纵分裂繁殖。

    4、生态条件:同扁藻。 扁藻和塔胞藻适应力较强,生长繁殖迅速,较容易培养,是亲贝和许多贝类后期幼虫的良好饵料。

    八、盐藻(Dunaliella spp.)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、团藻目、盐藻科、盐藻属(杜氏藻属)。

    2、形态特征: 单细胞,无细胞壁 ( no cell wall) ,体形变化大,通常为梨形、椭圆形等。 具两条等长顶生鞭毛 (two equal flagella) ,比藻体约长 1/3。 色素体杯状,内有一个蛋白核。 一般细胞长 12~21 微米,宽约 6~13 微米。

    3、繁殖方式: 主要为无性纵分裂繁殖。在环境不良时进行有性生殖。

    4、生态条件: 温度:最适温度 20℃~35℃ 。

    5、盐度:最适盐度 60~70。 光照强度:最适范围 4000~8000lx,切忌阳光直射。

    6、 酸碱度:对 pH 适应性强,可在高 pH 的碱性条件下生长,最适 pH 7.0~8.5 。

    盐藻细胞内能储存大量经济价值较高的甘油和β-胡萝卜素等有机化合物,可通过大量培养杜氏藻提取β-胡萝卜素。

    九、雨生红球藻 (Haematococcus pluvialis)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、团藻目、红球藻科、红球藻属。

    2.形态特征: 单细胞,细胞为椭圆形到卵形。 细胞壁与原生质体之间有一定间距,充满胶状物质。 两条等长鞭毛,约等于体长。 环境不良时,产生厚壁孢子,积累大量的虾青素。 淡水种。

    3、繁殖方式: 环境适宜时,游动细胞以无性繁殖方式产生 2、4、8 个游孢子。经一定时间的生长发育,游孢子突破孢子囊壁释放出来,成为新的游动细 胞。

    4、生态条件:

    温度:生长适温 20~28℃ ,超过 30℃时生长受到抑制。

    盐度:淡水种。 光照强度:最适光强 1500lx 左右,高于 2000lx 则抑制其生长。

    酸碱度:最适 pH 7.8 左右。

    雨生红球藻:含大量的虾青素(细胞干重的 2%) 是目前已知的虾青素含量最高的微藻 。

    虾青素的用途: 虾青素是鲑鳟鱼饲料中必不可少的成分, 作为天然抗氧化剂应用于食品、医药、化妆品。

    十、小球藻(Chlorella spp.)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属。

    2.形态特征: 单细胞,小型,细胞直径 2~12μm。 细胞球形或椭圆形。 色素体一个,周生,杯状或片状。 大多数淡水生活,少数海水中生活。

    3、繁殖方式: 当细胞分裂时,原生质体分裂为 2、4、8…个似亲孢子,等到母细胞壁破裂,似亲孢子就释放出来。

    4、生态条件:

    温度:生长适温 10~36℃ ,最适温度 25℃~30 ℃。

    盐度:适应盐度范围广。经驯化可在淡水及盐度为 45 的海水中生长繁殖。

    光照强度:最适范围 3000~10000lx。

    酸碱度:适应的 pH 范围为 5.5~8.0。

    小球藻蛋白质含量丰富,可生产保健食品。在水产上小球藻多用于培养轮虫 。

    十一、微绿球藻(Nannochloris oculata)

    1、分类地位: 绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、绿球藻科、微绿球藻属。

    2、形态特征: 细胞球形,直径 2~4 微米 。 色素体一个,淡绿色,侧生。 眼点一个,圆形,淡橘红色。 无蛋白核,有淀粉粒 1~3 个,侧生。 细胞壁极薄,幼年细胞看不到,在分裂之前才变明显。

    3、繁殖方式: 二分裂繁殖,细胞分裂为 2 个子细胞。

    4、生态条件:

    温度:生长适温 10~36℃ ,最适温度 25~30℃。

    盐度:适宜盐度范围 4~36。

    光照强度:最适光照强度为10000lx 左右。

    酸碱度:最适 pH 7.5~8.5 。

    微绿球藻多用于培养轮虫。

    十二、 球等鞭金藻(Isochrysis galbana)

    1、分类地位: 金藻门、金藻纲、等鞭金藻科、等鞭金藻属 。

    2.形态特征: 单细胞,细胞裸露,椭圆形、卵形、球型等。 具 2 条等长鞭毛(two equal flagella) 色素体 1~2 个。 贮藏物为油滴和白糖素,白糖素位于细胞后端。

    3、繁殖方式: 主要为无性的二分裂繁殖。环境不良时形成特殊的孢囊-内生孢子。

    4、生态条件: 球等鞭金藻有三个常见的生态品系。

    高温品系:球等鞭金藻3011  (高温品系 high temperature-tolerance species );

    低温品系:球等鞭金藻8701 (低温品系 low temperature-tolerance species ) ;

    高温品系:球等鞭金藻塔溪堤 (Tahitian Isochrysis galbana) ,简称塔溪堤,最初从塔溪堤(南太平洋的一个岛屿)养殖水体分离筛选而得, 属高温品系。

    十三、 湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)

    1、分类地位: 金藻门、金藻纲、等鞭金藻科、等鞭金藻属 。

    2、形态特征: 多为卵形或球形,大小为 6~7×5~6 微米。 具有两条等长的鞭毛,从细胞前端伸出。 色素体两片,侧生,金黄色。细胞核位于两片色素体之间。 一个或几个白糖素颗粒, 位于细胞后部。

    3、繁殖方式: 主要为无性二分裂繁殖。

    4、生态条件: 温度:生长适温 9~35℃ ,最适温度 25℃~32℃ ;盐度:生存盐度 10~50,最适生长盐度 22.7~35.8;光照强度:最适范围 5000~10000lx;酸碱度:最适 pH 7.5~8.5 。

    球等鞭金藻和湛江等鞭金藻可以作为扇贝(scallop) 、牡蛎(oyster)等多种双壳类(bivalves) 幼虫(larvae)的饵料,效果良好。 大多数等鞭藻富含 DHA。

    十四、绿色巴夫藻(Pavlova viridis)

    1、分类地位: 金藻门、金藻纲、巴夫藻属。

    2、形态特征: 绿色巴夫藻,又称 3012,是 1982 年从山东海阳县的海水样品中分离而得。 无细胞壁(cell wall) ,正面观呈圆形,侧面观为椭圆形或倒卵形。 细胞大小为 6.0×4.8×4.0 微米。 具 2 条不等长的鞭毛和 1 条附鞭。 色素体一个,裂成 2 大叶围绕着细胞。 绿色巴夫藻的群体细胞呈淡黄绿色至绿色。

    绿色巴夫藻可用于海湾扇贝(Bay scallop)和中国对虾育苗中,效果良好。

    3、繁殖方式: 主要为无性二分裂繁殖。

    4、生态条件: 温度:生长适温 10~35℃ ,最适温度 15℃~30℃ ;盐度:生存盐度 5~80,最适生长盐度 10~40;光照强度:最适范围 4000~10000lx;酸碱度:最适 pH 7.5~8.5 。

    十五、异胶藻(Heterogloea sp.)

    1、分类地位: 黄藻门、黄藻纲、异球藻目、异胶藻属 。

    2、形态特征: 细胞长圆形或椭圆形。长 4~5.5 微米,宽 2.5~4 微米 。 色素体 1 个,片状侧生,占藻体大部分,呈黄绿色。 藻液颜色随着培养时间的延长从绿色变成黄色、土黄色。 可作为牡蛎(oyster)、贻贝(mussel)、菲律宾蛤仔(clam)、泥蚶(mud clam) 等幼体的饵料。

    3、繁殖方式: 主要为无性二分裂繁殖。

    4、生态条件:温度:生长适温 8~35℃;最适温度 :15℃~33℃ ;盐度:生存盐度 13~32;光照强度:适应范围 1000~8000lx;酸碱度:最适 pH 7.5~8.2 。

    十六、钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)

    1、分类地位: 蓝藻门、蓝藻纲、颤藻目、螺旋藻属。

    2、形态特征: 藻体淡蓝绿色,细胞圆柱形。 藻体为单列细胞组成的不分支的丝状体,丝状体外无胶质鞘。 藻丝螺旋状卷曲。 无异形胞和厚壁孢子(No heterocysts and resting spores) 。 海、淡水中均有分布。

    3、繁殖方式: 主要为无性二分裂繁殖,有时也以藻殖段繁殖。

    4、生态条件:  分布广,适应能力强,最初生长于热带高温的碱水湖里,喜高温、高碱和强光。实验室长期培养藻丝易变直。温度:生长适温 15~40℃ ,最适温度 35℃~37℃ ;盐度:可在淡水中培养,也可驯化后在盐度为 35 的海水中生长;光照强度:最适范围 30000~35000lx;酸碱度:最适 pH 8.5~10.5 。

    螺旋藻营养丰富、蛋白质含量高(达 50%以上)容易消化、采收方便,多作为营养保健品。在水产上,螺旋藻可作为鱼、虾饲料添加剂。

    第三节

    一、 影响微藻生长繁殖的因子

    1、光源:太阳光(主要) ,人工光源(补充光源) 。光照(Light):

    常用的人工光源有:日光灯、白炽灯、金属卤素灯。

    2、光质:在植物的光合作用中,光质和光量都是重要的。

    光质:就是不同波长的光线,在太阳光光谱中,可分为 3 个主要部分,波长由短到长分别为紫外线、可见光(400~700nm)和红外线。光合有效辐射:400~700nm

    3、光在藻细胞悬浮液中的穿透 光线进入藻液中,由于藻细胞的吸收和散射,随着深度的增加,光照强度迅速降低。

    4、光强、光量:是指光线总强度而言,称光照强度。 光照强度用照度计(lx light meter)测定,其单位是勒克司(lx) 。

    在植物生理研究领域及国外: 光照强度常用 mol photons.m-2.s-1 表示, 即每秒钟在每平方米面积上接受的微摩尔量子光量。 用量子辐射计、 双辐射计、光量子计等测量。

    1 mol photons.m-2.s-1,50lx适光范围:是指生物能进行正常生长繁殖的光照强度范围。

    饱和光照强度:光合作用或细胞分裂速率达到最大值时的光照强度,称为最适光照强度或称饱和光照强度。

    补偿光照强度:适光范围的低限,称为补偿光照强度(光补偿点) 。在这样的光照强度下,藻类呼吸作用消耗的氧气量与光合作用放出的氧 气量恰好相等,细胞只能维持基础代谢不能生长。

    5、光周期(Photoperiod) 光照周期 12L:12D,光暗周期 14 h:10 h,16:08 light: dark cycle 饱和白昼现象:在较强的光照强度和较长的日照时间下,日照时间虽然增加,生长率并不再增加,这种现象称为饱和白昼现象。

    光抑制(photoinhibition):过强和过长时间的光照会引起光抑制,使叶绿素发生光解而褪色。

    6、间歇光的作用:用强光间歇照射时,和间歇照射时间总和相等的连续照射相比较,同化效果要大很多。

    二、温度(Temperature)

    适温范围:是指微藻能进行正常生长繁殖的温度范围。

    最适温度范围:是指微藻生长繁殖最快、生命活动最旺盛的温度范围。

    最低适应温度(低限) 最高适应温度(高限) 认为高温对生物体的破坏是化学性的,低温对生物体的破坏是机械性的,微藻对低温的忍耐性较强,可利用低温对微藻进行保种。 若温度超出最低适温和最高适温,生物的生命活动就要受到影响。

    例如:骨条藻的适温范围为 8~32℃,最适温度范围 20~25℃,适 温低限和适温高限分别为 8℃和 32℃。

    常见低温种类:三角褐指藻、小新月菱形藻等。

    常见高温种类:角毛藻、湛江等鞭藻、等鞭藻 3011 等。

    三、盐度( Salinity )

    水是一种富含各种盐类的溶液,地球上不同水域的水,含盐量的差别很大。

    淡水水域:0.01~0.5;

    半咸水:0.5~16.0;

    海水水域:16.7~47.0;

    超盐水域:47.0 以上 。

    大洋水和径流降水较少的海区:35 左右。

    盐度单位:ppt (parts per thousand) 海水盐度对微藻的影响也有适盐范围、最适盐度范围、适盐高限和适盐低限等。

    以骨条藻为例,其适盐范围为 7~50,最适盐度范围为 25~30,适盐低限和适盐高限分别为 7 和 50 。

    四、营养盐(Nutrients)

    1、大量元素(macronutrients)

    2、微量元素(trace metals)

    3、维生素(vitamins)

    4、络合物(Chelators )

    5、土壤抽取液(soil extract)

    6、微藻生长必需的每一种元素浓度:

    (1)最低量(低限) :低于最低限,对生长繁殖起抑制作用。

    (2)最高量(高限) :超出高限,对微藻产生毒害作用影响其生长繁殖,甚至使微藻死亡。危害比前者更为严重。 需要特别注意的是,微量元素的适量和致毒量之间的幅度很小。

    (3)光合作用的反应式:CO2+H2O=(CH2O)+ O2

    (4)培养微藻的水环境中,二氧化碳呈现各种形式:游离的二氧化碳(CO2) 、碳酸氢盐(HCO3-) 、碳酸盐(CO32-) 、碳酸(H2CO3)各种存在形式在水中可互相转化。反应式为: CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3— =2H++CO32—

    培养微藻过程中,主要采用以下措施补充二氧化碳:

    (1) 通过搅拌增加水与空气的接触面,使空气中的二氧化碳溶于培养液中。

    (2) 通入普通空气(含二氧化碳 0.03%) ,通过微小气泡增加水和空气的接触面,使空气中的二氧化碳溶入培养液中。

    (3) 通入含 1%~5%二氧化碳的混合空气,效果好,但要防止过量致毒。

    (4) 向培养液中添加碳酸氢钠(容易引起沉淀) 。

    六、pH(酸碱度 Acidity)

    天然海水:pH 值 8.1~8.3

    七、生物因子(Biotic factors)

    1、促进生长:某些微藻(如日本星杆藻、骨条藻等)必须在有细菌存在的条件下才能生长良好。

    2、抑制生长:吞食、寄生和抗生等。

    3、人工海水:一般调整为 8.2 左右。

    第四节、微藻的培养液

    一、培养液的成分

    1、大量元素( macronutrients): 氮(N) 、磷(P) 、铁(Fe) 、钾(K) 、镁(Mg) 、硫(S) 、钙(Ca) 、硅(Si) 氮(N)硝酸钠和硝酸钾;磷(P)磷酸二氢钾,磷酸二氢钠;铁(Fe)柠檬酸铁;硅(Si)硅酸钠。

    (1)Redfield 比值 N:P≈16:1 若 N:P≈30,则 P 为限制性元素; N:P≈5,则 N 为限制性元素。

    (2)大量元素母液 。

    2、微量元素(Trace elements):微藻培养液中常用的微量元素有以下几种,其用量一般为 0.5~50ppb。

    (1)锌 (Zn) ---硫酸锌 (ZnSO4.4H2O) ;

    (2)铜 (Cu) ---硫酸铜 (CuSO4.5H2O) ;

    (3)锰 (Mn) ---氯化锰 (MnCl2.4H2O) ;

    (4)钼 (Mo) ---钼酸钠 (Na2MoO4.2H2O) ;

    (5)钴(Co)---氯化钴(CoCl2.6H2O)

    3、维生素(Vitamins): Three vitamins—vitamin B12,B1 and biotin(生物素,维生素 H)are usually used for culture of microalgae. Many algae need only one or two of the vitamins, but there seems to be no harm caused by adding a nonessential. The general order of vitamin requirements for algae is vitamin B12 > B1 > biotin. Trace metals and vitamins are usually prepared as stock solutions of high concentrations to permit weighing of easonable amounts.

    4、土壤抽取液(Soil extract): In the simplest media, only nitrogen and phosphorus and soil extract are added to NW (Natural seawater). Erdschreiber is an example of such a medium, and it has been used successfully to grow various planktonic and benthic species. Some culture collections still use soil extract to maintain some species (Plymouth), but it is seldom used in physiological experiments when a defined medium is preferred.

    5、络合物(Chelators):乙二胺四乙酸(EDTA)或其钠盐 Na2EDTA EDTA or Na2EDTA are added to keep iron (Fe) in solution and to keep free ionic metal(金属离子)concentrations at nontoxic levels.  However, EDTA has been noted to inhibit the growth of some oceanic species. For routine use in culture media, nitrilotriacetic acid (NTA,次氮基三乙酸) and citric acid(柠檬酸)are less effective than EDTA, but they are used sometimes in experimental work。

    二、常用微藻培养液配方

    F/2 培养基(F/2 Medium): (Guillard and Ryther 1962, Guillard 1975) ,This is a common and widely used general enriched seawater medium designed for growing coastal marine algae, especially diatoms. The concentration of the original formulation, termed “f Medium” (Guillard and Ryther 1962),has been reduced by half (Guillard 1975)。 If silicate is not required, omit to reduce precipitation(沉淀)。

    F/2 Medium(前:国内教材 p79;后:Algal culturing techniques):

    硝酸钠(NaNO3) :74.8mg、(75mg)

    磷酸二氢钠(NaH2PO4):4.4mg、(5mg)

    硅酸钠(Na2SiO3.9H2O):8.4~16.7mg(30mg)

    F/2 微量元素溶液: 1ml

    F/2 维生素溶液: 1ml

    消毒海水: 1000ml

    附 I:F/2 微量元素溶液配方(前:国内教材 p79;后:Algal culturing techniques)

    柠檬酸铁(FeC6H5O7.5H2O):3.9g

    乙二铵四乙酸钠(Na2EDTA):4.35g

    氯化锰(MnCl2.4H2O): 178mg(180mg)

    硫酸锌(ZnSO4.4H2O): 23mg

    氯化钴(CoCl2.6H2O): 12mg(10mg)

    硫酸铜(CuSO4.5H2O) :10mg(9.8mg)

    钼酸钠(Na2MoO4.2H2O):  7.3mg(6.3mg)

    纯水(dH2O):1000ml

    附 II:F/2 维生素溶液配方

    维生素 B12 :100mg

    维生素 H (生物素):0.5mg

    维生素 B1: 100mg

    纯水  1000ml

    维生素 B1:1 支 2ml,含维生素 B1 100mg

    维生素 B12:1 支 1ml,含维生素 B12 0.5mg

    生产上用硅藻培养液配方

    硝酸钠(NaNO3):50g~80g(或 15g 硝酸钠+20g 尿素)

    磷酸二氢钠或钾(NaH2PO4):  0.5g~1g

    硅酸钠(Na2SiO3):4.5~5g

    柠檬酸铁(FeC6H5O7):4~8g

    消毒海水:1m3

    适合生产上培养三角褐指藻、小新月菱形藻和角毛藻。

    生产上用金藻培养液配方

    硝酸钠(NaNO3) 50g~80g(或 30g 硝酸钠+15g 尿素)

    磷酸二氢钠或钾(NaH2PO4): 4~8g

    柠檬酸铁(FeC6H5O7): 0.5g-1g

    维生素 B1 :100mg

    维生素 B12: 0.5mg

    消毒海水:1m3

    适合生产上培养等鞭金藻 3011、8701 和湛江等鞭金藻等。

    生产上用绿藻培养液配方

    硝酸钠(NaNO3): 60g

    尿素 :18g

    磷酸二氢钠或钾(NaH2PO4):  4~8g           

    柠檬酸铁(FeC6H5O7): 0.5g~1g

    消毒海水:1m3

    适合生产上培养扁藻、塔胞藻等。

    三、培养液的配制

    实验室及生产上培养一级藻种用的营养盐:用试剂级,将各种元素分别配成母液, 用时吸取一定量即可。

    生产上大规模培养的营养盐:用农用肥料或工业肥料。 配成母液,用时取一定量即可。按配方称取,加消毒水溶化后倒入池中。

    培养液灭菌或消毒: 主要元素的母液及微量元素母液:高压灭菌或用滤膜过滤(实验室) ; 煮沸消毒(生产上)。

    维生素溶液: 对容器和水分别进行消毒或灭菌 滤膜过滤。

    第五节、微藻的培养方式与设施

    一、微藻培养方式

    1、纯培养、单种培养、混合培养(按培养的纯度来划分的)

    纯培养(axenic culture or bacteria-free culture) :即无菌培养,是指排除了细菌在内的一切生物的条件下进行的培养。 纯培养要求有无菌室、超净工作台等设备条件,容器、工具、培养液等必须严格灭菌。

    单种培养(unialgal culture) : 在培养过程中不排除细菌存在的一种培养方式,称为单种培养。

    混合培养 (mixed culture):各藻种混杂在一起的培养方式。例如水样采集后单一藻种分离前的预备培养。

    2、封闭式培养与开放式培养(按照藻液与外界的接触程度划分的)封闭式培养(closed culture) ;开放式培养(open culture)。

    (1)封闭式培养:三角烧瓶、细口瓶、矿泉水桶、塑料薄膜袋、白色塑料桶(大白桶) 、光生物反应器等。

    (2)开放式培养:以水泥池开放式培养为主。

    3、一次培养、连续培养和半连续培养(按采收方式划分的)

    (1)一次培养:在一定的容器中,配成培养液,把少量的藻种接种进去,然后在适宜于藻类生长的环境条件下培养,经过一 定时间(5~7 天) ,待藻液达到一定的密度后,便一次性采收或作进一步扩大培养。

    (2)半连续培养:是指在一次培养的基础上,当藻类细胞达到一定密度后,每天收获一部分浓藻液,并加入新 的培养液继续培养。

    (3)科研上:保持细胞密度和营养盐浓度相对恒定。

    (4)生产中: 每天的收获量根据育苗的需要及藻液的生长情况确定。

    (5)连续培养:一般在室内进行,采用自动控温、人工光源、封闭式通气培养。

    (6)恒浊培养:保持藻液细胞密度恒定。

    (7)恒化培养:保持藻液营养盐浓度恒定。 在培养容器内,新的培养液不断流入,达到一定密度的培养液不断流出。

    (8)细胞密度:由光电仪器自动监测(光密度值) 。

    4、一级培养、二级培养和三级培养(按培养的规模和目的来划分的)

    (1)一级培养(藻种培养) :

    目的:保种和供应藻种。 室内进行,封闭式不充气一次性培养法。

    培养容器:100~5000 毫升的三角烧瓶 、细口瓶、矿泉水桶等。 瓶口:用消毒的纸、纱布或脱脂棉包扎,有时在外面再包上锡纸(铝箔) 。

    (2)二级培养(中继培养)

    目的:扩种,培养较大量的高密度藻液,供应生产性培养接种使用。

    培养容器和培养方式一:

    1、0.3~1.0 方的白色塑料桶:封闭式充气一次性培养。

    2、塑料薄膜袋:一般用透明薄膜制成,大小不等。采用封闭式充气一次性培养。

    3、0.5~1.0 方的小型水泥池:开放式培养。

    (3)三级培养(生产性培养)

    目的:大量培养,供给育苗中的饵料。

    培养容器和培养方式二:

    1、大型水泥池:室内或室外,开放式充气培养 。

    2、大型玻璃钢水槽:室内或室外,开放式充气培养

    3、塑料大袋:封闭式充气培养

    4、光生物反应器:封闭式充气培养

    5、自养培养、异养培养和兼养培养(按碳的主要来源和能量来源划分的)

    (1)自养培养:是一种传统的培养方式,是利用光能、以二氧化碳为主要碳源进行的培养。

    (2)异养培养 :以可利用有机碳(葡萄糖、醋酸盐等)作为唯一碳源和能源进行的培养,具有易进行高密度的纯种培养、可实现培养条件的自动控制等优点。

    (3)兼养培养: 是介于自养培养和异养培养之间的一种培养方式。是利用光能,以可利用有机碳(葡萄糖、醋酸盐等) 作为碳源进行的培养。

    二、微藻培养设施

    1、观察室:配备显微镜、血球计数板、计数器、天平、常用的其它仪器、工具、药品等。可以进行藻种的检查、分离,药品的称量和配制等。

    2、清洗消毒室:配备有清洗水池、消毒池(盆)、烘箱、高压灭菌锅、电炉、电磁炉、液化气灶等设备。 可以供少量海水、培养基、容器、工具消毒。

    3、一级保种室作用:主要用于一级藻种的培养和保存。 要求室内光线充足,最好配备人工光源。 通风良好,室温最好可调整。 室内主要设施为培养架(木、铝合金、钢筋水泥结构,2~4 层)或光照培养箱。

    主要培养容器:

    (1)三角烧瓶:100~5000 mL;

    (2)细口玻璃瓶:1 万~2 万 mL; 矿泉水桶:18.9L。

    4、二级培养室作用:用于藻种的二级培养(中继培养) 。 要求光线充足,通风良好,四周宽敞。 配备控温设施及充气设施。

    主要培养容器:

    1、白色塑料桶:0.3~1.0m3;

    2、小型水泥池:0.5~1.0m3;

    3、塑料薄膜袋:一般用透明薄膜制成,大小不等。

    5、三级培养室作用:进行藻种的大规模培养。 要求光线充足,通风良好,四周宽敞。 房顶部用玻璃钢瓦或白色透明塑料薄膜覆盖,透光度 70~80%。 池水面上方安装日光灯、节能灯等人工光源。 室内的主要设施:各种水泥池、大型玻璃钢水槽、大塑料薄膜袋。

    6、 水处理系统

    (1)沉淀池作用:沉淀海水。 沉淀时间:24~48h 以上。 结构:一般长方形或圆形,池底有一定的坡度,一般可分为 2~3数格。

    (2)水过滤装置: 砂滤池 、砂滤罐 、陶瓷过滤器。

    (3)海水消毒池(配水池): 微藻生产性培养用水,在经过沉淀砂滤后,常用漂白粉或漂白液处理,杀死水中的微生物。 使用漂白粉等化学药品消毒海水,需要配备 2~3 个专用的海水消毒池,交替消毒和供水。

    池深:1.5~2.0m

    容量:能满足 1 天的培养用水量而略有剩余。 海水消毒池需要有充气设施。

    7、充气系统:包括充气机、减压阀、管道设备等

    (1)充气机:罗茨鼓风机、空气压缩机或小型充气泵。 空气过滤器:保持空气清洁,防止污染。

    (2)充气管:供气管采用灰塑料硬管,池内充气管多采用塑料软管。

    第六节、微藻培养方法(培养工艺流程)

    一、容器、工具的洗涤和消毒

    1、物理消毒法

    (1)加热消毒法 直接灼烧:接种环、镊子等金属小工具,试管口,瓶口等。 煮沸:小型的容器、工具。 烘箱干燥:移液管、小型的三角烧瓶、试管等。 高压灭菌:移液管、小型的三角烧瓶、试管等。

    (2)紫外线消毒法:具杀菌力的波长:200~300nm, 226~256nm 杀菌力最强,紫外线是利用紫外灯管进行的,这种方法对空气和物品表面消毒效果较好。

    紫外线消毒时间:20~30min

    2、化学消毒法在生产中,大型容器、工具及培养池一般用化学药品消毒。消毒前,先将容器工具洗刷干净。

    (1)酒精(乙醇,C2H5OH) :70%~75%酒精。

    (2)高锰酸钾(KMnO4) : 浓度:按 10~20mg/L 的比例配成溶液。 小型容器、工具:浸泡 5min;玻璃钢水槽和水泥池:淋洒池壁,泼洒池底。或池壁用抹布擦,池底用刷子刷。

    (3)石炭酸(苯酚,C6H6OH) :在 3~5%石炭酸溶液浸泡 30 min。

    (4)盐酸(HCl) :在 10%盐酸溶液中浸泡 5 ~10 min。适用于玻璃器皿的消毒,铁、铝、水泥池等不能用 HCl 消毒。

    (5)漂白粉(Ca(ClO)2)或漂白液(NaClO) : 小型容器、工具,在 1~5%漂白粉溶液中浸泡 30 min。

    (6)玻璃钢水槽和水泥池:淋洒池壁,泼洒池底。或池壁用抹布擦,池底用刷子刷。

    注意:用上述化学药品消毒完毕,都要用消毒水冲洗 2~4 次。

    二、培养液的制备

    微藻培养液(液体培养基)是在消毒海水中加入营养盐配成。

    1、海水来源及消毒方法:

    (1)Water sources: The source of seawater may determine one’s success in culturing certain species. To obtain natural seawater free from pollution, it may be necessary to collect offshore water.  Because it is low in nutrients and trace metals, and these components can be added in required amounts in an enrichment solution. In addition, this water contains less sediment and possibly less phytoplankton, making it easier to filter. Nearshore water(近岸水)may be seasonally variable due to rainfall and runoff inputs(径流输入 ), which may have elevated nutrients and sediments and decreased salinity. Depending on where the seawater is collected, the salinity varies, especially with different seasons.Offshore seawater salinity normally ranges 32 to 35 psu, whereas inshore water may often be <30 psu. Most algae grow well between 30 and 35 psu, but some species do not tolerate reduced salinities。

    (2)海水消毒方法:加热、过滤、漂白粉消毒和紫外线消毒。 选用消毒方法应考虑以下几方面:能够杀灭敌害生物; 经消毒处理后的海水无毒; 水消毒方法必须经济、简单、易行。

    海水消毒: 实验室或生产上保种:海水、沉淀、过滤(脱脂棉过滤、滤膜过滤、砂滤)、煮沸消毒(或高压灭菌)。

    国外某些实验室:海水、沉淀、加活性炭、高压灭菌、滤膜过滤、高压灭菌 。

    大规模生产: 海水、沉淀、砂滤、漂白粉(漂白液)等化学药品消毒。

    漂白粉或漂白液消毒: 目前生产上最常用的是漂白粉(Ca(ClO)2)或漂白液(NaClO)。能起到消毒作用的成分,是其中所含的有效氯。 2NaClO+H2O=2NaOH+Cl2+O 漂白粉:有效氯含量 30%~35% ;漂白精:是把漂白粉除去杂质提纯而得到的产品,有效氯含量 60%~70% ;漂白液:有效氯含量 5%~8%。

    有效氯:有效氯是氯化物所含的 Cl 中可起氧化作用的比例。是指某化合物中所含可被释放的氯量。有效氯是衡量含氯消毒剂氧化能力的标志。 有效氯漂白粉中有效氯的测定:碘量法,蓝墨水快速测定法。 碘量法原理:漂白粉中有效氯在酸性溶液中与碘化钾反应而释放出相当量的碘,再以硫代硫酸钠标准溶液来滴定,根据硫代硫酸钠标准溶 液的用量计算出漂白粉中有效氯的含量。消毒时,直接向海水中加入漂白粉或漂白液,使水中有效氯含量 20~30mg/L,充气,停放 12~24h,可将水中的细菌、杂藻、原生动物等杀 死。

    参考用量:漂白粉 80~100mg/L,漂白液 600ml/m3。 使用后需要用硫代硫酸钠 (Na2S2O3)进行中和。 2Na2S2O3+Cl2=2NaCl+Na2S4O6 在生产上用淀粉碘化钾溶液作为指示剂。Cl2 +2KI =2KCl +I2 I2 +淀粉=蓝紫色反应 。

    20~30mg/L 有效氯:可杀死大部分敌害生物,但对危害严重的大型变形虫无法杀灭。

    100mg/L 有效氯:可杀死包括大型变形虫在内的一切敌害生物。6~9 月份使用。 漂白粉消毒海水(或淡水)是生产上最常用的方法,成本较低,消毒也比较彻底。

    紫外线消毒海水:

    工作原理:利用波长为 225nm~275nm 的紫外线对微生物的杀灭作用使水得以净化。水流经水处理器时经紫外光照射,水中的细菌即被杀死。

    2、培养液的制备方法

    (1)根据所培养微藻的营养需求选择合适的培养基配方。

    (2)培养液配制方法

    ① 称量:将上述配方中药品按扩大 1000 倍称取,按 A、B、C、D、E 分别置于 5 个烧杯内,用蒸馏水溶解(注意:柠檬酸铁需用研砵研碎 后,再加热溶解) ,移入 1000ml 容量瓶内定容。

    ②营养盐母液消毒或灭菌:将配制好的各种营养盐母液倒入 1000ml 试剂瓶中,在高压灭菌锅中灭菌(121℃下灭菌 15-30 分钟) ,待压力降 到 0 时取出,冷却后放入冰箱冷藏室中备用。

    注意:维生素溶液不耐高温,可采用对容器和水分别进行消毒或灭菌的方法或用滤膜过滤的 方法进行消毒。

    ③往消毒海水中加营养盐:取经煮沸消毒冷却后的 5000ml 海水(盛在 5000ml 的三角烧瓶中) ,用 5ml 的移液管(移液器) ,按 N→P→微量元素→维生素顺序,往消毒的海水中逐一加入各种营养盐母液各 5ml,每加入一种母液需摇匀,再加第二种。

    三、接种

    1、藻种质量:应选取无敌害生物污染、生活力强、生长旺盛的藻种来进行接种。一般是倒取或抽取上层(上浮性好、浓度高)的藻种进行接种。

    (1)肉眼观察颜色:外观颜色是否正常,一般绿藻类呈鲜绿色,硅藻类呈黄褐色,金藻类呈金褐色。 水中分布情况 附壁和沉淀情况:好的藻种无大量沉淀,无明显附壁现象。

    (2)显微镜检查:好的藻种细胞颜色鲜艳,运动种类运动活泼,无杂藻和敌害生物存在。

    2、接种比例:尽量采用高比例接种。一般 1:2~1:5,其中一级培养为 1:1。根据接种前后藻种细胞密度等具体情况而定。 由于接种比例高,需要的藻种量大,藻种不足时,可以采用分次加培养液的方法。

    3、接种时间:接种时间最好选择上午 9~10 点进行,而不宜在晚上接种。

    4、培养程序:100 毫升三角烧瓶、 500 毫升三角烧瓶?、1000 毫升三角烧瓶、3000 毫升三角烧瓶、20 升细口玻璃瓶(矿泉水桶)、1 方白 色塑料桶(1 方水泥池)、 5 方饵料池 、育苗池。

    5、接种用量:1 只 3000 毫升三角烧瓶、1 只 20 升细口玻璃瓶(矿泉水桶)、 3 只 20 升细口玻璃瓶、一个 1 方白色塑料桶(1 方水泥池)、2 个 5 方的饵料池。

    四、培养管理

    1、日常管理操作

    (1)搅拌和充气;

    (2)调节光照:常用的是太阳光和灯光;

    (3)营养盐和水分的补充 ;

    (4)调节酸碱度;

    (5)控温:夏季:通风降温;冬季:水暖、气暖。

    (6)防虫和防雨:室外开放式培养。

    2、 藻类生长情况的观察和检查

    肉眼观察 (Visual inspection)、显微镜检查 (Microscopic examination)

    (1)肉眼观察内容: 藻液的颜色、细胞运动情况、是否有沉淀和附壁现象、有无菌膜。

    (2)显微镜检查内容: 了解微 藻的生长情况, 主要是形态和 运动情况 ;检查 鉴定敌害生物 及杂藻;进行藻 类细胞的计数 ,确定细胞密度(血球计数板 ) 。

    3、出现问题的分析和处理

    内因:藻种本身的质量是否优良;

    外因:敌害生物、营养、温度和盐度几个因子。

    五、采收

    1、育苗生产上:水泵直接抽取藻液投喂。

    2、将藻液浓缩后投喂:过滤、离心

    3、微藻干燥:

    (1)实验室:冷冻干燥。

    (2)食品级产品的干燥:喷雾干燥、转鼓干燥。

    微藻大规模培养简介

    目前微藻大规模培养,主要有以下几种方法:

    1、开放式大池培养(Open pond culture) 传统、简单的微藻培养系统。

    优点:

    (1)建设及维持成本较低。

    (2)操作简单,技术比较成熟。

    (3)空气中的 CO2 能满足生产需要。

    缺点:

    (1)开放培养,容易污染 。

    (2)藻细胞密度低,后处理工作量大。

    (3)生产效率低、占地面积大。

    (4) 难以控温 。

    (5)水份蒸发严重 ,消耗大量水。

    (6)生产不稳定 。

    2、密闭式光生物反应器(Enclosed photobioreactors)。

    一般原则:最大限度地增加表面积和体积比。

    真正意义上的光反应器: 具有可灭菌的反应容器,配备光照和循环装置、传感器,计算机在线控制:温度、酸碱度、溶解氧、流速等。

    优点:

    (1)封闭培养,不易污染

    (2)细胞浓度高,便于后期处理。小球藻:3 亿细胞/毫升,绿色巴夫藻:7000 万细胞/毫升

    (3)生产效率高、占地 面积小。

    (4)封闭系统,水消耗少。

    缺点:

    (1)建设及维持成本较高。

    (2)操作较复杂。

    (3)需要大量 CO2。

    3、异养培养 (Heterotrophic culture)

    优点:

    (1)可进行高密度的纯种培养。

    (2)可实现培养条件的自动控制。 进行大规模、异养培养的主要设施是发酵罐 。

    缺点:

    (1)成本高,操作复杂,技术水平要求高。

    (2)有些微藻种类无法进行异养培养。

    第七节、微藻在一次性培养中的生长特性

    一、延缓期(lag phase) :细胞数目不增加或增加很少。

    延缓期出现的原因:

    1、接种的细胞大部分“老化” ,大部分无繁殖力。

    2、藻类的生长繁殖,需要在培养液中,具有一定数量的,某些由藻类细胞自己产生的,能够溶解到培养液中的,物质的存在(羟基乙酸);

    3、与老培养液相比,新培养液中某些物质的含量过高,藻类细胞由旧的环境转移到新的 环境中,环境条件变化太大。

    缩短延缓期,可以采取几项措施:

    1、接种比较“年轻”的藻类细胞(处于指数生长期的细胞) 。( Fv/Fm:PSII 的最大光化学量子产量,PSII 的最大光能转化效率)。

    2、加大接种量。

    3、防止藻类细胞从旧培养液到新培养液中,营养物质浓度和环境条件差别过大。

    二、指数生长期(Exponential phase)

    细胞迅速生长繁殖,细胞数目以几何级数增加。 相对生长率 = (lnNt-lnN0)/(t-t0) 。N0: 指数生长期开始时的细胞数; Nt : 经过 t 时间后的细胞数。

    三、相对生长下降期 (phase of declining relative growth)

    细胞生长繁殖的速度与指数生长期相比逐步下降。原因:营养的耗尽;二氧化碳供应不足;培养液中 pH 的改变;由于自身的遮盖作用,使光照强度减少;自体抑制使指数生长期延长的措施:追加营养盐,补充营养;补充二氧化碳;用搅动或充气的方法改良高密度藻液中的光照条件;采用连续培养方 式或半连续培养方式。

    四、静止期(stationary phase) :细胞数目保持稳定,细胞停止分裂。

    五、死亡期(death phase) :藻类细胞大量死亡,细胞数目迅速减少。

    第八节、藻种

    一、藻种来源渠道 微藻藻种的来源有 3 条途径:

    1、从自然界筛选

    2、从其它机构引进

    3、人工选育(选择育种、诱变育种、细胞融合、基因工程)

    从自然界筛选 采样:

    (1)个体较大藻类(如圆筛藻等):用浮游生物网采集。

    (2)个体较小藻类(几微米到十几微米):从海边的小水洼采集。

    (3)底栖种类:从礁石上刮取,或将附着在大型藻类(如马尾藻等)上的附着藻类洗刷下来。或刮取潮间带的“油泥” 。

    (4)预备培养: 水样采回后,进行显微镜检查,如果发现有需要分离的藻类,而这种藻类在水样中数量较多时,可立即进行分离。若数量很少,分离 困难时,最好先进行预备培养,待其数量增多时,再分离。预备培养的培养液营养盐浓度应小些,一般只有原配方的 1/4—1/2。预备培养的培养液最好能使所需微藻良好生长,而不需要藻的生长受到限制,进行选择性培养。

    (5)选择性培养:加入二氧化锗 (GeO2) , 可抑制硅藻生长。 Ge 与 Si 特性相似, 硅藻代谢时吸收了 Ge, 而代替了 Si, 从而抑制硅藻生长。

    用量: 1~10mg/l。 加抗生素,加青霉素,硫酸链霉素,也可用氯霉素,可抑制蓝藻生长。 加环己酰亚胺,对蓝藻无害,但可抑制其它藻的生长。

    用量:50mg/l。 控制培养条件,温度,盐度,光照等。温度低时,硅藻生长好。温度高时,蓝藻生长好。

    从其它机构引进:

    由于藻类种质采集和分离,以及品种选育、种质鉴定、保存等,涉及一系列复杂性工作,任何种质库保存的种质不可能从始至终全部由 单一种质库完成。因此要保存更多种质很大程度上需要借助其他种质库、研究机构和生产单位协助解决。

    人工选育:

    选择育种:在培养过程中,不经过特殊处理,利用藻类自然变异,有目的定向选择具有优良性状(如生活力强、生长快、繁殖迅速、抗病、 抗逆境胁迫和特殊生物活性累积量高)的藻种。

    诱变育种:通过物理(射线照射等)和化学(除草剂等)诱变方法,导致藻类发生大量变异,从中选育出具有优良性状的藻种。 细胞融合、基因工程育种。

    二、藻种的分离

    待分离藻种:从自然界采集的水样或已污染藻种。

    1、藻种的纯化(目的是去除细菌),离心洗涤技术:15ml 灭菌厚壁离心管,大约 2000rpm 离心 1~2 分钟,弃去上清液,加入新的灭菌培养液悬浮藻细胞,再离心。重复这一过程 2~3 次以上。最后一次离心后,弃去上清液,加入1ml 培养液悬浮藻细胞。

    2、藻种分离方法

    (1)微吸管分离法: 取直径 5 毫米的细玻璃管,在酒精喷灯上拉成口径极细的微吸管。 微吸管的另一端套 1 条医用乳胶管(长度为 30cm 或 8cm) ,将稀释适度的藻液水样,置载玻片上,在显微镜下观察、挑选要分离的藻细胞。 将吸出的藻类细胞放在另一特制的经消毒的小载玻片(0.5×0.5 厘米 )上,镜检这一滴水中是否只有所需要分离的藻类细胞。然后将含 有所需分离藻类细胞的小载玻片直接移入装有培养液并经过灭菌的试管中,在适宜的光照条件下培养。 微吸管分离法,操作技术要求高,分离时要细心,往往吸取一个细胞,要反复几次才能成功,此法适宜于分离个体较大的藻类,个体较小 的藻类用此法分离较为困难。

    (2)水滴分离法:

    用培养液稀释:每一滴水含有一个左右的藻细胞。水滴尽可能小些,要求在显微镜低倍镜视野中能看到水滴的全部或大部分。 用微吸管吸取稀释适度的藻液,放在另一特制的经消毒的小载玻片(0.5×0.5 厘米 )上,镜检这一滴水中是否只有所需要分离的藻类细胞。

    (3)平板分离法 平板培养基的制备:调配、熔化、分装、灭菌 藻种分离:喷雾法、划线法 培养:接种后,盖上培养皿的盖子,放在适宜的光照条件下培养。一般经过 20~30d 的培养,可在培养基平面上长出相互隔离的藻类群落。 用消毒过的解剖针将所需的藻细胞连同一小块培养基取出,放入试管中培养。 经过一定时间的培养,用显微镜检查是否达到分离目的。

    三、藻种的保存

    1、 固体培养基保存

    营养物质浓度:一般为液体培养基的2 倍琼胶用量:1%~1.5% 。 培养基经灭菌冷却后,用喷雾法或划线法接种。 在低温弱光条件下培养。

    2、液体培养基保存:在低温、弱光条件下培养藻种。

    更换培养液的时间: 甲藻、金藻、黄藻、隐藻类、硅藻类,半个月到一个月更换一次;绿藻、蓝藻类:两个月左右更换一次。

    四、藻种库介绍

    国内藻种库:

    1、中国海洋大学(海水微藻为主)

    2、中科院水生生物研究所(淡水微藻为主)

    3、厦门大学

    4、暨南大学

    5、中科院海洋所

    第二章 轮虫培养

    第一节、轮虫的生物学

    轮虫(Rotifer)是一群微小的多细胞动物,种类繁多,广泛分布于淡水、半咸水和海水水域,是淡水浮游动物的主要组成部分。 目前在水产养殖中广泛应用的是半咸水种类——褶皱臂尾轮虫(Brachionus plicatilis) 。 褶皱臂尾轮虫是鱼类、甲壳类育苗的优良饵料。具有生活力强、繁殖迅速、营养丰富、大小适宜和容易培养的特点。

    一、分类地位

    褶皱臂尾轮虫: 轮虫门、单巢纲、游泳目、臂尾轮虫科、臂尾轮虫属 。

    二、形态特征

    多细胞动物,个体较小(体长 100-500?m) 身体可分为头部、躯干部和足(尾部)三部分,轮虫的头部和尾部都可缩入背甲的内部,因而体形变化较大。 内部构造比较复杂,具消化、排泄、生殖、神经等系统和器官。

    三、轮虫的变异

    轮虫类是形态变异极大的动物,就是同一品系也有大小和形状的变化。 水温变化、饵料的质和量、增殖密度等环境条件,是引起轮虫大小和形态变化的主要原因。

    四、轮虫的繁殖习性

    (一)轮虫繁殖生物学研究现状:20 世纪 40 年代轮虫学家开始重视对于轮虫繁殖生物学的研究。 通过对轮虫生活史的观察和研究,一致肯定了轮虫的世代交替模式,并初步阐述了环境因子对轮虫世代交替过程的诱导和调控作 用。 大部分研究集中在单因子对轮虫两性生殖的诱导作用上。 褶皱臂尾轮虫是轮虫繁殖生物学研究的主要材料。

    (二)轮虫的繁殖习性:

    轮虫的生殖方式:单性生殖和两性生殖。

    单性生殖(孤雌生殖、非混交生殖):环境条件适宜时。

    两性生殖(混交生殖): 在一定的环境条件刺激下(混合刺激)。

    轮虫的生活史:单性生殖世代和两性生殖世代交替进行。

    褶皱臂尾轮虫生活史模式图 非需精卵(夏卵、非混交卵) :  卵形,长径:56~130um,短径:48-96um。卵壳薄而光滑,成熟后无需受精,就能迅速发育成二倍体非混交雌体。 一个雌虫产卵的频度和一生所能产夏卵的数目因种类和环境条件而有很大差异。 褶皱臂尾轮虫:初孵化的非混交雌体在最适条件下,大约 4h 可产卵一次,每尾雌体平均产 21 个卵。 随着日数的增加,产卵的间隔也延长,最终变成完全不产卵。繁殖持续时间为 6~7d。

    需精卵(未受精冬卵,混交卵):当外界环境恶劣不适宜轮虫生存时,如温度突变、种群密度过高、pH 和 DO 剧变、食物的种类改变、食物不足等,种群开始出现 混交雌体。混交雌体经减数分裂产生单倍体需精卵(混交卵) ,个体较小,只有夏卵一半大,透明,数目多。

    休眠卵(冬卵): 混交卵与精子结合成二倍体的受精卵,受精卵再形成厚壳的休眠卵(冬卵) 。 褶皱臂尾轮虫的休眠卵长130 um,宽 88 um,约为雌体成体体积的 60%,卵壳厚,卵的一端卵黄和卵壳之间有较大的空隙。 休眠卵可抵御外界的不良环境。待外界环境条件适合时,休眠卵萌发成新的非混交雌体,进入新一轮单性生殖。

    五、轮虫的发育

    轮虫的发育可分为 4 个阶段:

    1、胚胎发育期:即卵的发育时期,指卵的产出到幼体的孵出所经历的时间;

    2、生殖前期:又称幼体阶段或胚后发育,指幼体孵出到其产出第 一个卵所经历的时间;

    3、生殖期:指第一个卵产出到最后一个卵产出所经历的时间;

    4、生殖后期:又称衰老期,指从轮虫最后一个卵产出到其 死亡所经历的时间。

    褶皱臂尾轮虫的雌体,生长至背甲长达 140 um 时,即开始产卵繁殖,即生物学最小型。 夏卵产出时较小,随着卵的发育,短径膨大。卵产出到幼体孵化出所经历的时间,受温度影响很大:15℃为 1~2d,30℃为 6~18h。 刚孵出的仔虫形态即和成虫相似。平均背甲长 96 um,宽 72 um。 孵化出的仔虫生长发育至成虫所需的时间,受温度、饵料、水质等条件的影响。15℃为 2~3d,25℃为 0.5~1.5d。

    六、轮虫的寿命

    自然环境中轮虫的寿命变化很大:从几天到几周不等。 褶皱臂尾轮虫的寿命,受温度、饵料以及其他环境条件的影响。不同的品系寿命也有差别。 温度高,寿命短。温度低,寿命长。环境条件好,寿命长,环境条件差,寿命短。 褶皱臂尾轮虫的寿命,大约为 7~10d。

    七、轮虫的饵料

    滤食性动物,借助轮盘部的纤毛带的颤动所引起的水流,滤食水中的颗粒物质。饵料大小宜在 25um 以下,15um 以下最理想。

    轮虫的饵料,主要有 3 类:

    (1)微藻:各种大小适宜的微藻均可。普遍认为小球藻是轮虫培养的良好饵料。

    (2)酵母:面包酵母、啤酒酵母、油脂酵母等。酵母具有供应稳定、易于贮藏、投喂简便等优点,但酵母培养的轮虫存在营养缺陷, 投喂前需要进行营养强化。

    (3)微生物团絮:即人工制成的有机碎屑。

    第二节、轮虫的分离和培养

    一、轮虫种

    从有关科研、教学单位获得。具有优良的品质。 从天然水体中分离。用浮游生物网捞取浮游生物样,在解剖镜下用微吸管可比较容易地将轮虫吸出。

    二、轮虫休眠卵的孵化

    孵化方法:

    将轮虫卵放入盛有 20~25ppt 海水的圆锥形容器中,每升海水约放 0.2 克轮虫卵。 水温控制在 25℃~30℃,连续光源(1000l x) 。 从底部充气, 开始时气量稍大,数小时后减小气量使轮虫卵在水中充分混合即可. 轮虫卵在 24~30h 内孵化,每克轮虫卵可孵化出约 2 百万个轮虫。

    三、轮虫的培养方式

    1、粗养和精养:是按培养条件的人为控制程度划分的。

    (1)粗养 :培养池为室外大型水泥池或土池。成本低,培养的轮虫密度也低。

    (2)精养:培养池为室内小型水泥池,严格控制培养条件,要求的设备条件高,成本高。精养轮虫的效率高,产 量稳定。

    2、一次性培养、连续培养和半连续培养?是按采收方式划分的。

    (1)一次性培养:在轮虫培养池中,先培养微藻饵料,待浓度较大后,将轮虫接种进去,补投酵母饵料,经过一定时间(4~7 天) ,待轮虫达到一定的密度后,一次全部采收。

    (2)半连续培养:又称间收法培养。是指在一次培养的基础上,当轮虫达到一定密度后,每天将一部分轮虫用虹 吸法采收,并加入新的藻液继续培养。 半连续培养大多采用室外大型水泥池或土池,以粗养方式培养。

    (3)连续培养:培养装置为室内封闭式系统,培养条件严格控制,提供高质量饵料,自动控制采收。 连续培养目前还处于实验室试验阶段。

    四、轮虫的培养方法(培养流程)

    1、培养容器 种级培养:各种规格的三角烧瓶、细口瓶、玻璃缸、水族箱等。 生产性培养:玻璃缸水槽和水泥池。 这些容器在使用前都需要用有效氯或高锰酸钾进行化学消毒,小型培养容器也可进行高温消毒。

    2、培养用水 :大量培养一般采用砂滤水,种级培养可采用消毒水,以减少原生动物的污染。

    3、培养条件和管理

    (1)盐度:最适 15~25。

    (2)温度:最适 25~28℃。

    (3)饵料:微藻、酵母、微生物团絮

    (4)充气:除在小型容器内进行轮虫种级培养外,轮虫的培养一般需要充气。

    4、水质管理:换水、清底、倒池

    5、生长情况的观察和检查:轮虫生长情况的观察和检查(怎样判断轮虫生长的好坏)

    (1)肉眼观察: 生长良好:游动活泼,分布均匀,密度增大。 生长不良:活动力弱,多沉于底层,或集成团块状浮于水面,密度不增加或减少。

    (2)显微镜或解剖镜检查 :生长良好:个体肥大,肠胃饱满,游动活泼。多数成体带有夏卵(1~4 个) 。 生长不良:死壳多,身体上附着污物,不活泼,不带卵或带冬卵,雄体出现等。

    第三节

    轮虫的保种和休眠卵的保存

    轮虫一般采用保存冬卵的方式进行保种。在秋冬季冬卵往往大量出现于轮虫培养池,从池底的沉淀物中可收集到大量的轮虫休眠卵。

    一、休眠卵的诱发

    生产中诱发两性生殖形成休眠卵的方法,是以高的种群密度和饥饿刺激相结合的方法进行。 先以常规方法培养轮虫,不采收,待轮虫数量达到高峰时,突然停止投饵和充气,池中饵料很快耗尽,即会出现两性生殖,产生大量休眠 卵。

    二、休眠卵的采收和保存

    采收休眠卵,可用 85 微米的细网筛出,然后去掉残渣,稍加风干,放入瓶中蜡封保存。小规模培养时,也可连同水体稍加浓缩, 直接放到冰箱(4℃)里常年保存。 瓶装的轮虫休眠卵,可放在冰箱的冷藏室或冷冻室保存。 休眠卵也可保留在原培养容器或原池中。原池水不能排去,也不能更换新水。若需要再培养时,把原池水排掉大部分,换入新鲜 海水,并加入新鲜藻液,池中的休眠卵即孵化,而获得大量种轮虫。

    第四节

    一、轮虫的营养与营养强化

    轮虫是鱼虾蟹幼体重要的生物饵料,其所含的营养成分对幼体的生长速度、抗病力及成活率等均有重要影响。 营养成分:蛋白质、脂类(不饱和脂肪酸 EPA/DHA ) 、维生素等。 营养强化:收集轮虫,进行 8~10 小时的营养强化,满足鱼虾蟹幼体的营养需求。

    一、蛋白质的营养强化

    轮虫蛋白质含量:不同培养条件下或不同生长阶段变化很大,影响鱼虾蟹幼体的生长 用商用轮虫蛋白质营养强化剂进行强化

    强化方法:

    1、 准备强化缸,用高锰酸钾或有效氯消毒后,加入 25℃左右的过滤海水。

    2、用筛绢网将要强化的轮虫收集起来,冲洗后转移到强化缸中,轮虫密度为 300~500 个/毫升。

    3、 按 125mg/L 强化水体的量称取强化剂,加少量水混匀后倒入强化缸,强化时间为 3~4 小时,强化过程中需不间断充气。 强化完毕后,用筛绢网滤出轮虫,用海水充分洗涤,除去多余的强化剂,以减少对育苗水体的污染。

    二、脂类的营养强化

    轮虫脂类的含量和脂肪酸组成对鱼虾蟹幼体的发育和成活有非常重要的影响。

    海洋微藻培养的轮虫:不缺乏 EPA/DHA

    酵母培养的轮虫:严重缺乏 EPA/DHA,在使用前必须进行营养强化。

    轮虫脂类的营养强化方法:

    1、用微藻对轮虫进行营养强化:常用微绿球藻、球等鞭金藻等。

    2、酵母添加鱼油的直接强化方法(油脂酵母法) :在酵母中直接添加鱼油,添加量为 10%,然后投喂轮虫 。

    3、油脂乳化法:用高 HUFA 含量的乳化油进行强化。

    4、用配合饵料进行强化:Culture Selco (CS),Protein Selco (PS)

    三、维生素和其他营养物质的营养强化

    维生素 C 不仅能刺激轮虫的生长,而且对海水鱼幼体的成活和生长有重要作用。

    用面包酵母培养的轮虫:维生素 C 含量低。

    轮虫维生素 C 的强化方法: 以富含维生素 C 的微藻,如等鞭金藻、小球藻和微绿球藻进行强化。 在用乳化油强化轮虫时,在其内加入水溶性维生素 C 。

    四、轮虫作为生物饵料的营养评价

    优点:

    1、轮虫个体小,适于幼体早期摄食;

    2、轮虫的基本营养缺陷可通过营养强化进行弥补。

    缺点:

    1、必需脂肪酸的比例,特别是 DHA/EPA 的比例,很难满足海水鱼幼体的营养需求;

    2、强化轮虫的 HUFA 含量不稳定,及时投喂。

    第三章 卤虫培养

    第一节 卤虫的生物学

    一、卤虫的分类地位

    卤虫(Artemia)又称盐水丰年虫、丰年虾、卤虾等。是一种世界性分布的小型甲壳类。

    分类地位:节肢动物门/甲壳纲/鳃足亚纲/无甲目/盐水丰年虫科/卤虫属

    二、卤虫的形态特征

    1、卤虫的颜色与栖息水环境密切相关。

    2、高盐水体或缺氧水体:红色。

    3、低盐水体或富含溶解氧的水体:灰白色。

    4、虫体(雌虫)较细长,全长 1.0-1.5 厘米。明显地分为头、胸、腹三部分,不具头胸甲。雄虫较小,一般体长 0.7cm 左右。

    5、头部短小,不分节,5 对头肢。胸部 11 节,有 11 对胸肢。腹部由 8 节组成,不具附肢。

    三、卤虫的发育及生活史

    卤虫的发育过程中有变态,历经以下阶段:

    1、卵;

    2、初孵无节幼体(1 龄无节幼体) :体长 400~500um,橘红色,不摄食,靠卵黄维持新 陈代谢;

    3、后无节幼体(2 龄无节幼体) :开始外源性营养;

    4、拟成虫期幼体;

    5、成体 。

    四、卤虫的繁殖习性

    (一)卤虫的生殖类型:由种的特性决定,不受环境因子的影响而改变。

    1、孤雌生殖卤虫:种的组成中没有雄虫或雄虫的比例极低,雌虫不需要与雄虫交配就可繁殖后代。

    2、两性生殖卤虫:种的组成中有雌虫和雄虫之分,只有雌、雄虫交配后才能繁殖后代。

    (二)卤虫的生殖方式 卤虫的生殖方式与其生殖类型无关。

    生殖方式受内、外界环境因子的影响,环境的变化会引起卤虫生殖方式的改变。 生殖方式:

    2、卵胎生:子代自母体内产出时已孵化为小的无节幼体。

    3、卵生:子代以卵的方式自母体内产出。夏卵和冬卵。

    五、卤虫的生态习性

    1、分布:世界性分布。我国卤虫资源主要集中在西北内陆盐湖和华北盐田(P184) 。

    2、盐度:适盐范围为 10~242,最适盐度范围为 30~50。耐高盐的特性是卤虫逃避敌害的唯一方法。

    3、温度:卤虫能忍受的温度范围为-3~42℃,因产地不同而有所差异,最适生长温度 25~30℃。

    4、 溶解氧和 pH 值:卤虫的耐低氧能力很强,可生活在 DO 为 1mg/l 的水中。孵化用水的 pH 值 8~9 为宜。

    5、食性:滤食性生物,对大小 5~16 微米的颗粒有较高的摄食率。在天然环境中主要以细菌、微藻和有机碎屑等为食。

    6、敌害:水鸟,某些昆虫或其幼虫(如半翅类、甲虫等)也能捕食卤虫。

    第二节、卤虫卵

    一、卤虫冬卵的生物学特性

    卤虫冬卵的外层为一厚的卵壳,卵壳内为处于原肠期的胚胎。

    卵壳分为三层:从外到里分别为外壳(硬壳层) 、外表皮(外表皮膜) 、胚表 皮。

    卤虫休眠卵卵壳: 外壳(硬壳层) 呈土黄至咖啡等不同深度的颜色。作用:保护其内的胚胎免受机械和辐射的损伤。

    外表皮(外表皮膜) :有筛分作用,可阻止分子质量比二氧化碳大的物质通过,从而保护胚胎。

    胚表皮(内层) :为一透明而有弹性的膜 。 卵壳内的胚胎为一约有 4000 个细胞的原肠胚。

    二、卤虫卵的贮存

    1、风干后低温或冷库贮存;

    2、制成真空或充氮的密封罐,罐装贮存;

    3、饱和盐水保存。

    三、卤虫卵的孵化

    1、卤虫卵孵化过程中形态及生理的变化。

    2、 孵化的环境条件:

    (1)温度:25~30℃,保持恒温。以保持孵化的同步进行 值过低可用 NaHCO3 调节 1~3 克/升。

    (2)盐度:常用盐度 20~30 的海水 。

    (3)pH:最适范围 8~9 。

    (4)充气和溶解氧:孵化过程中需连续充气。作用:供给孵化所需氧气,防止卤虫卵沉底堆积 。

    (5)光照:连续光照,光照强度为 2000lx 左右。

    3、孵化方法(孵化流程)

    (1)准备工作:包括孵化容器、充气管、散气石、孵化用水的准备及消毒。具锥形底的玻璃钢桶作为孵化容器较好。

    (2)卤虫卵的清洗、浸泡和消毒

    ①通常将卤虫卵装入150 目的筛绢袋中,在自来水中充分搓洗,直到水较清为止。

    ②用淡水浸泡 1h,使虫卵充分吸水。

    ③为了杀灭虫卵表面粘附的细菌,一般用 300mg/L 的高锰酸钾溶液浸泡 5min,或用 200mg/L 的有效氯或 0.2%的甲醛溶液浸泡 30min, 然后用海水冲洗直到无色或无味。

    (3)卤虫卵的孵化

    ①将消毒的海水加入孵化桶中至额定水位

    ②将经过消毒的卤虫卵, 按照 1~3g/L 的密度放入孵化桶内。

    ③满足孵化所需的温度、 光照、 pH、 连续充气等条件。

    在上述的孵化条件下,孵化 24~36h 可出现无节幼体。

    (4)卤虫无节幼体的适时采收分离:

    当大多数虫卵孵出幼体后,应适时将无节幼体分离采收。

    四、卤虫卵的去壳

    卤虫卵壳的主要成分是脂蛋白和正铁血红素,去壳的原理就是利用次氯酸钠或次氯酸钙溶液氧化去除这些物质。常用的去壳溶液是 氯酸盐(NaClO 或 Ca(ClO)2) 、pH 稳定剂(氢氧化钠或碳酸钠)和海水按一定比例配制而成的。

    五、卤虫卵的质量评价

    卤虫卵的质量;外观质量;孵化性能;营养价值

    1、外观质量的判别:

    色泽与气味;泥沙含量;破壳与碎壳;空壳;含水率;卵的大小;细菌含量。好的卤虫卵一般为棕色或棕褐色,有光泽,无霉腥臭味;泥沙含量较低;破壳卵与碎壳卵所占比例较低;空壳率较低;含水率在 10% 以下;卵的大小比较合适。

    2、孵化特性的判别:

    (1)孵化率(Hatching percentage, H%,孵化百分率或孵化百分比) :每百粒卤虫卵(不包括空壳)能够孵化出的无节 幼体的只数,以百分比表示。孵化率是衡量卤虫卵孵化性能最常用的指标。

    (2)孵化效率(Hatching Efficiency, HE) :每克卤虫卵能够孵化 出的无节幼体的只数。

    (3)孵化产量(Hatching Output, HO) :每克卤虫卵能够孵化出的无节幼体的总干重(mg) 。孵化产量最能反映卤虫卵 的孵化质量。

    (4)孵化速度(Hatching Rate, HR) :孵化出 90%无节幼体所需的时间 T90 与孵化出第一个无节幼体所需的时间 T0 的差值。 孵化同步性:孵化出 90%无节幼体所需的时间与孵化出 10%无节幼体所需时间的差值。

    3、营养价值的判别:

    (1)无节幼体的脂肪酸含量及组成成分的分析:脂肪酸含量和组成可用气相色谱来分析。

    (2)从投喂效果来测定饵料效果: 通过养殖动物的增重及生长发育情况等来判断卤虫卵的优劣。

    第三节、卤虫的增养殖

    盐田大面积引种增殖、室外粗放养殖、室内集约化养殖

    第四节、卤虫的应用

    卤虫无节幼体:可作为甲壳类、鱼类育苗的饵料。应使用刚刚孵化的无节幼体,营养价值较高。未用完的无节幼体应在低温(0~5℃)保存, 以减少能量消耗。

    卤虫成体:

    1、可作为鱼、虾成体的饵料。

    2、鲜活卤虫作为人工配合饲料的成分,有增味作用,可作为诱食剂。

    3、将卤虫成体深加工后制成卤虫干粉或卤虫虾片,作为对虾苗种培育过程中的人工饵料使用。

    4、利用卤虫的无选择性滤食,可将卤虫用作某些药物或营养物质的生物载体或生物包囊,对养殖对象进行定向强化。

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