光合细菌在水产养殖中的应用

淑 徐 贺

（白城市洮北区水利局 吉林 白城 137000）

（吉林农业大学 吉林 长春 130118）

光合细菌在水产养殖中的应用

王淑红徐 贺

（白城市洮北区水利局 吉林 白城 137000）

（吉林农业大学 吉林 长春 130118）

光合细菌作为一种厌氧菌,本身含有多种营养物质和生理活性物质,具有进行光合作用、发酵以及固氮、产氢等功能,近几十年来受到世界的广泛关注。本文主要介绍光合细菌在水产养殖中的应用，特别是光合细菌可以作为水质净化剂和水产饲料添加剂，可用于鱼虾蟹幼苗的培育，还有水产动物疾病的预防，做到绿色养殖，减少对环境的污染，以及对光合细菌在水产养殖应用中存在的问题提出合理化建议。

光合细菌；水产养殖；水质净化剂；饲料添加剂

光合细菌均为革兰氏阴性细菌，是一群没有形成芽孢能力的细菌，但细胞形态非常多样，有单细胞亦有多细胞者；有球形、杆状、半环状、螺旋状，还有突柄种类；有以鞭毛运动，亦有滑行运动或不运动者。主要以二分分裂方式进行繁殖，少数为出芽生殖。光合细菌菌体内含有菌绿素和类胡萝卜素，其种类和数量不同，菌体可以呈现不同的颜色。光合细菌是自然界存在比较古老的细菌类群，光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。光合细菌的适宜水温为15-40℃，最适水温为28-36℃。光合细菌的代谢类型极为多样，具有光合、固氮、降解大分子有机物、硝化、反硝化、硫化物氧化等多种代谢功能。同时，光合细菌也是营养成分很丰富的物种之一。

1 光合细菌的生物学功能

1.1 净化水体功能

池塘中施用光合细菌后，由于光合细菌进行独特的光合作用直接消耗了水中的有机物、氨氮及硫化物，并通过反硝化作用除水中的亚硝酸盐等，因而能使池塘内的残饵及鱼虾贝等生物排泄物完全分解并被光合细菌加以吸收利用，从而大大降低了水中有机物质的含量，使水中溶解氧得以提高而化学耗氧量、氨氮、硫化物降低。

1.2 营养功能

研究表明光合细菌的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达64.5%-66.0%，而且氨基酸组成齐全，含8种有机体必需的氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。光合细菌的菌体还含有丰富的B族维生素及较高浓度且种类繁多的类胡萝素。迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素，并不断有新的报道。除此之外，细菌内还含有碳素储存物质糖原和辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。

1.3 生物转化功能

光合细菌在厌氧光照条件下，能利用低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族化合物等低分子有机物作为光合作用的电子受体， 进行光能异养生长。在黑暗条件下能利用有机物作为呼吸基质进行好氧或异养生长。光合细菌不仅能在厌氧光照下利用光能转化二氧化碳，而且还能在某些条件下进行固氮作用和在固氮酶作用下产氢。另外，有些菌种在黑暗厌氧条件下经丙酮酸代谢系统作用也可产氢。光合细菌还能利用许多有机物质如有机酸、醇、糖类转化某些有毒物质，通过生物转化，可合成无毒、无副作用且富含各类营养物质的菌体蛋白，不仅改善了生态环境，还为养殖业提供了高质量的饲料原料。

1.4 抗氧化功能

光合细菌细胞内存在以细胞膜内折形成的囊状载色体，其中包含细胞色素和色素。色素主要有细菌叶绿素和多种类胡萝卜素。类胡萝卜素具有广泛用途，在水产畜牧业中除能用作水产品、畜产品增色剂外，它还可与蛋白质结合，在机体免疫和健康方面表现出明显的作用。最近研究发现，β-胡萝卜素和番茄红素是天然抗氧化性营养素。番茄红素抗氧化性是维生素E的100倍，是β-胡萝卜素的两倍。俞吉安等的试验表明，光合细菌菌体悬浊液对小鼠脑匀浆的脂质过氧化具有明显的抑制作用。这主要是因为光合细菌中一些活性成分如类胡萝卜素、泛醒类化合物（合成色素的前体）、泛酸（电子传递链重要成员）等有机化合物中均含有共辘双键等特殊结构，对氧自由基具有淬灭和稳定作用。光合细菌抗氧化活性不仅是菌体内的抗氧化活性剂（如类胡萝卜素、嗦琳类化合物等）对脂质过氧化有直接抑制作用，而且具有促进抗氧化酶活性的功能。两者协同作用下，增强其抗氧化活性。

1.5 预防疾病、提高成活率、促进生长功能

光合细菌菌体中对动物生长有促进作用的维生素B12、生物素、泛酸、类胡萝卜素、叶绿素以及与造血血红蛋白形成有关的叶酸的含量远高于一般微生物，尤其含有人工不能合成的生物素D-异构体。这些物质在动物机体内都具有显著生理活性，如维生素B12与叶酸能促进胆碱与核酸的合成;光合细菌中的一些未知物质能提高动物机体的抗病力。另外，光合细菌中还含有极为丰富的辅Q，其干品中辅酶Q含量174-3399μg/g，它是与光合系及呼吸系两种电子传递都有关的一种物质，近年国外报道辅酶Q具有多种生理功能，包括明显提高人和动物的免疫能力。在饲养试验中也证明，光合细菌作为饲料添加剂达到了预防疾病、提高成活率、促进生长的目的。研究表明光合细菌在其代谢过程中会大量释放抗病因子等生理活性物质，使鱼类的免疫球蛋白量提高10倍以上，增强其免疫功能。养殖成活率鱼可提高20%以上，虾提高50%以上，并对防治鱼的烂鳃病、穿孔病、粘细菌病、打印病、水霉病、赤鳍病、擦伤病等有良好效果。

2 光合细菌在水产养殖中应用

2.1 水质净化剂

近年来，水产养殖单位产量大幅度提高，但水质污染严重，特别是饲养后期，水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了虾类的生长。光合细菌是光能异养菌，能在厌氧光照和好氧黑暗两种条件下，以水中微生物作为自身营养来源。光合细菌施入水体后，它可降解水体中的残存饲料和虾类的粪便及其他有机物；同时，还能吸收利用水体中的氨、亚硝酸盐、硫化氢等有害物质，能有效避免固体有机物和有害物质的积累，因而起到净化水质的作用。同时也研究表明，光合细菌的生长、繁殖，不消耗氧气，也不释放氧气，但它通过消耗水体中的耗氧因子来降低化学耗氧而间接增氧。所以光合细菌对水体也有间接增氧作用。

2.2 饲料添加剂

光合细菌作为优良的饲料添加剂，其本身是活蛋白，营养丰富，其成分含量为：粗蛋白含量为65.45%、粗脂肪7.18%、可溶化糖类20.31%、粗纤维2.78%、灰分4.28%，同时富含B族维生素、生物素、活性促生长因子、辅酶Q等，易于消化，对水产动物的生长发育有促进作用。日本静岗和高知的养鳗场，将光合细菌投入鳗池，使成鳗的体色变得接近于天然鳗，而且起捕率和增重效率较高。我国的水产工作者在研究光合细菌时，大多数也是将其作为饵料添加剂使用，在对虾、扇贝、鱼类养殖中起到了明显的促长和增重作用。在斑节对虾育苗中应用光合细菌可促进变态，缩短变态时间；对罗氏沼虾的养成可提高产量21.5%。作为添加剂，在饲料中添加5%的光合细菌后进行投喂，月鳢鱼种的平均增重比对照组提高9.31%，饲料系数下降9.96%，饲养成本下降8.55%。温茹淑等以“正大康”草鱼颗粒饲料配方为基础日粮，将1%的复合微生物制剂作为饲料添加剂投喂草鱼，30天后分别测定草鱼的生长性能指标与肝胰脏、肠道的淀粉酶和脂肪酶的活性。实验组草鱼的体重和体长分别比对照增长8.93%和3.93%;肝胰脏和肠道的淀粉酶活性分别提高227.36%和239.56%，脂肪酶活力分别提高22.51%和7. 16%。从而表明，含有光合细菌的复合微生物制剂能有效提高消化能力并促进草鱼的生长。

2.3动物性生物饵料

轮虫、枝角类、丰年虫等动物性浮游生物是养殖业中常用的饵料。由于光合细菌营养丰富，且个体小，仅相当于小球藻的二十分之一。因此是枝角类和轮虫等饵料生物最适合的饵料之一。光合细菌用于培育轮虫等多种饵料生物，通过食物链关系，将光合细菌中所含的营养物质间接供给水产养殖动物，特别是作为鱼类的开口饲料资源，意义更为重大。

2.4 预防疾病

养殖池中有些相当让人困惑的细菌，它们能利用一些含氮物质，在污水环境中旺盛的生长并且会造成鱼虾蟹类感染疾病。使用光合细菌能提高水产动物体内血清免疫球蛋白的含量和免疫力，光合细菌在代谢过程中产生和释放的辅酶是具有消炎作用的抗病因子对水中的致病菌具有一定的抑制作用，可防止烂鳃病、水霉病、肠道疾病等多种疾病。

李勤生用光合细菌（稀释）浸泡患有烂鳃病的鲤鱼、水霉病的金鱼和擦伤病的黑鲷10-15min，这些鱼都100%存活。小林正泰（1981）用病鱼体上分离到的病菌感染鲤鱼，试验组和对照组各20尾，结果是对照组3d内全部死亡，而投喂光合细菌的试验组15d后仍全部成活。

2.5 增加浮游植物和浮游动物的数量

在养殖水体中鱼虾蟹等生长情况与水体中水生生物的数量有着直接关系。有研究结果表明光合细菌对水中藻类也有明显影响，0.50%、1%剂量组中藻类明显增加，其中硅藻在所有藻类中所占比例可达26%以上，绿藻所占比例达60%左右，而以蓝藻为主的杂藻则下降到10%左右。光合细菌的施入，还促进了浮游生物中枝角类、轮虫，尤其小型轮虫的增长，而桡足类和原生动物却表现出下降趋势；所以浮游生物总体上表现为数量增加而生物量下降，但绝大部分种属均有不同程度的增加，而且浮游生物种类趋向于小型化，从而增加了鱼类有效的天然饵料，因而光合细菌的施入，可以调整并优化盐碱地池塘的浮游生物的群落结构。

3 结论

光合细菌在水产养殖业的应用有以下六大特性，即清污、营养、富养、杀菌、促生长、高效安全。在对虾、鳗鱼、蟹、甲鱼等高附加值水产品的养殖中，光合细菌已成为“必用品”。光合细菌未来的方向可以在以下方面深入：高效多功能优良菌种筛选、改良。利用基因工程技术建造易生产、保存、繁殖和具有优良性状的工程菌。可将稳定同位素技术与生物光合细菌剂二者有机结合，在典型水域建立稳定同位素监测平台，对水质进行不同时间尺度，如年、季节或者月的研究，从而对影响水环境的不良因素做到及时发现、及时处理、防患于未然。