中性电化水对泥鳅卵孵化的影响

梁勤朗　吴宗文　李杰等

摘要：制备有杀菌效力、高氧化还原电位的中性杀菌电化水，并采用不同浓度电化水组（以池塘水孵化为对照组）进行孵化试验。结果表明，15.00%～24.27%中性电化水能有效提高泥鳅卵孵化率，其中24.27%浓度组孵化率为82.9%，比对照组高9.7百分点。通过显微拍摄对照电化水组和对照组泥鳅卵典型胚胎发育阶段可知，电化水不影响泥鳅卵的胚胎发育。说明中性电化水可代替化学药品应用于泥鳅卵孵化，有效提高泥鳅卵孵化率，有较大的应用潜力。

关键词：中性电化水；泥鳅卵；孵化；杀菌

中图分类号： S961.1+4文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0308-06

收稿日期：2014-11-24

基金项目：四川省科技成果转化项目（编号：13CGZHZX0191）。

作者简介：梁勤朗（1987—），男，四川邛崃人，硕士，中级工程师，从事设施渔业与养殖技术研究。Tel：（028）86168114；E-mail：liangql@tongwei.com。

通信作者：吴宗文（1946—），男，四川安岳人，硕士，研究员，从事设施渔业与养殖技术研究。Tel：（028）86168116；E-mail：wuzw@tongwei.com。泥鳅隶属于鲤形目泥鳅属，其肉质鲜嫩，富含营养价值和药用价值[1-3]，别称“水中人参”，深受国内外消费者的喜爱。近年来泥鳅市场需求量日益增大，因此也带动了泥鳅苗种繁育产业的发展，而孵化用水水质则往往决定其繁育是否成功。关于泥鳅卵孵化过程中由细菌以及剑水蚤、水蚤为代表的浮游动物和水生昆虫导致的孵化率与存活率低、鳅苗活力差等病害时有报道[4]，这已经成为泥鳅规模化人工繁殖技术亟待解决的问题。中性电化水是一种新型的杀菌、灭藻剂，笔者研究发现，中性电化水作用1 min，能完全杀灭菌落对数为7.3 lg （CFU/mL）的金黄色葡萄球菌和7.1 lg （CFU/mL）的大肠埃希菌。试验结果与武汉工业学院朱玉婵教授等的研究结果相近，其试验结果表明中性电解水能有效杀灭菌落对数为7.8 lg （CFU/mL）的枯草杆菌黑色变种芽孢和8.94 lg （CFU/mL）大肠杆菌[5]，且该项技术成本较低，主要设备为一次性投入，操作简便，根据养殖户实际需求现制现用，减免了运输费用。该技术已逐渐应用于医疗卫生、环保等行业，但在水产养殖行业国内外尚未见相关研究报道。

本研究采用中性杀菌电化水孵化泥鳅卵，以物理方式电絮凝、电离净化过滤水中杂质，通过产生强氧化性物质代替化学药品杀灭细菌、水藻和寄生虫，从食物源头杜绝药物残留，避免造成二次环境污染。通过对照比较泥鳅卵孵化率，确认中性电化水是否有助于鱼卵孵化，且分次试验不同浓度电化水，以期探索最适泥鳅卵孵化的电化水浓度，为该技术在水产养殖中的进一步推广应用提供技术参数。

1材料与方法

1.1材料与仪器设备

1.1.1试验材料亲鱼选择四川省双流县万福省级繁育场，亲本在试验前经4个月营养强化和性腺促熟培育而成；每次试验鱼卵均采用同一批亲本同一时段所产受精卵，所选受精卵颗粒饱满（800～900粒/g）、颜色淡黄，避免寡蛋等影响试验结果。

对照组采用该繁育场同一池塘水；采用中性电化水设备制备的中性杀菌电化水，其有效氯含量75 mg/L、臭氧 30 mg/L、双氧水25 mg/L，氧化还原电位824 mV。

阳极反应：

Cl--2e+H2O = HClO+H+；

2H2O-4e =4H++O2；

3H2O-6e =6H++O3。

阴极反应：

O2+2H++2e = H2O2；

2H2O+2e = H2+2OH-。

1.1.2仪器设备通威中性电化水设备（TW-FC/EC200L）；便携式pH测定仪；广州明美ML10显微镜；MD30 数字摄像头；相同规格、相同颜色孵化桶12个（595 mm× 490 mm ×340 mm）。

1.2试验设计

1.2.1预试验设计本研究预试验设计4组不同浓度电化水，在不同繁殖时段，进行静水孵化。对照组（D组）选择原池塘水进行孵化，电化水组采用处理原池塘水，现场现制电化水，配制不同浓度，各浓度组无平行组（表1）。每组浓度孵化用水质量及泥鳅卵粒数均保持一致。

1.2.2重复验证试验在预试验基础上分别采用不同浓度电化水，在不同繁殖时段分别进行4次重复验证孵化试验（表2），每个浓度组均设3个重复，每个重复投放泥鳅卵1 000粒。其中第3次试验设置15%浓度2组：一组为提前12 h制水（15%前），一组是试验前30 min制水（15%后）。并且根据华罗庚-优选法（黄金分割点0.618），在15%浓度组基础上设定24.27%浓度组。

1.2.3胚胎发育观察试验过程中，每隔0.5 h分别取电化水组和对照组5粒卵，在显微镜下观察胚胎发育情况，显微拍摄典型时期照片。

2结果与分析

2.1中性电化水孵化泥鳅卵预试验

预试验孵化结果表明，电化水组孵化率均高于对照组，以10%组孵化率最高，为62.7%，且随电化水浓度升高，泥鳅卵孵化率呈递减趋势（表3、图1）。

2.2不同浓度中性电化水孵化泥鳅卵试验结果

由表4、图2至图5可知，第1次泥鳅卵孵化试验结果中除5%浓度组外，其余电化水组孵化率均高于对照组，15%浓度组孵化率最高，为75.1%；第2次孵化试验中， 随电化水浓

度升高孵化率呈下降趋势，孵化率最高为15%浓度组；第3次重复试验中，电化水组孵化率均高于对照组，其中电化水15%（后）组孵化率略高于15%（前）组，24.27%组孵化率最高，达73.3%；第4次重复验证试验中，24.27%浓度组孵化率最高，达67.7%。

2.3中性电化水与池塘水孵化泥鳅卵胚胎发育对照情况

本研究对泥鳅卵胚胎发育观察从受精卵开始，根据文献[6-9]，分别记录24.27%浓度电化水组与对照组的受精卵、卵裂、囊胚、原肠胚、神经胚、器官发生和孵化7个阶段及典型的发育时期（表5、图6）。

主要发育阶段特征描述电化水组胚胎对照组胚胎器官发生/肌肉效应期肌节22对，胚体中断出现间歇性肌肉收缩孵化期胚胎即将出膜，胚体在膜内不时滚动

3讨论

3.1中性电化水对泥鳅卵孵化率的影响

本研究的预试验结果显示，100%、50%、10%孵化率均高于对照组，其中10%组孵化率最高（表3、图1），因此，以预试验结果为基础，进行4次重复验证试验。分别试验不同浓度梯度电化水对泥鳅卵的孵化效果（表2）。每次试验进行组内比较，甄选最适电化水孵化浓度，已有结果表明， 15.00%～24.27% 为最适电化水孵化浓度范围，其中与对照组相比孵化率最多可提高9.7百分点。在第1次孵化试验中5%电化水浓度组孵化率低于对照组，第4次试验中75%电化水组孵化率59.23%，接近对照组58.5%（表4、图2至图5）。综合不同电化水浓度组孵化率分析，电化水浓度过低、过高均不能有效提高孵化率，甚至可能产生负面效应。

在本试验中不同批次相同浓度组孵化率不尽相同，如第1次15%浓度组孵化率为75.1%，第2次15%浓度组孵化率为67.4%。4次重复验证试验使用池塘水孵化的对照组孵化率也均不相同（表4），其原因主要为以下3点：（1）亲本不同。为保证本次试验具有代表性，每次取卵均在亲鱼统一催产后，随机选择同一批亲本进行收集，而不同亲本的体质、受精卵活性均有差异，因此对孵化率也存在一定影响。（2）水温。本研究为确保该项技术的可推广性，全程模拟该繁育场常规操作流程，试验点选择其孵化车间，水温不可控。而已有研究表明，水温变化对泥鳅繁殖有重要影响[10-11]。水温在22～24 ℃ 范围内，泥鳅孵化率为73.5%；24～26 ℃时，孵化率达77.4%，温度升至26～28 ℃时，孵化率降低为60.1%。孟庆磊等也报道水温对泥鳅卵孵化的畸形率、死亡率均存在较高影响[8]。而本研究中，4次试验的初始水温分别为 27.5、262、28.2、17.5 ℃，且昼夜水温不一致，因此水温也是影响孵化率的一个主要因素。（3）试验环境。4次孵化试验的时间前后相差8个月（表2），因此试验环境也略有不同，包括水质状况，如池塘水中的溶氧量、水生生物的种类及数量等，孵化车间的采光强度、室温等也都会影响泥鳅卵的孵化率[12]。

综上所述，由于亲本、水温、试验环境的因素，泥鳅卵孵化存在外界影响因素，但通过比较各批次试验组组内孵化率，一定浓度的电化水用于泥鳅卵孵化是可行的。

3.2 中性电化水对孵化率的影响因素

鱼卵孵化用水关系繁育成败。戈贤平等研究发现，池塘水中卵、苗的敌害生物很多，其中以剑水蚤（本研究中也有发现，图7）、水蚤、轮虫、霉菌等最为常见[12]，它们不仅消耗水中氧气，且对卵、苗的攻击力极强，能破坏卵膜、损害胚胎、啄死鱼苗，严重时可造成卵、苗全军覆没，且剑水蚤等幼体繁殖速度快，因此必须在孵化前进行根治。传统鳅卵孵化操作常需在孵化过程中多次应用90%晶体敌百虫或亚甲基蓝、灰黄霉素、制霉菌素、克霉唑等泼洒、浸泡处理。在本研究中均未使用任何化学药品，而对照组中发现有卵感染水霉菌（图8），同时在对照组孵化池水发现有较多的剑水蚤、轮虫等水生动物（图7），而在电化水组中，则未出现上述现象。

有研究表明，中性电解水3 min内能有效杀灭鸡蛋表面鸡白痢沙门氏菌[初始菌落对数为6.19～6.26 lg （CFU/g）]，大肠杆菌O157 ∶H7[初始菌落对数为6.12～ 6.19 lg（CFU/g）]，且处理废液中无残存菌、无二次污染问题[13-14]。在蛋种鸡场应用中性电化水喷雾灭菌时发现，其效果优于过氧乙酸/双氧水消毒剂与聚维酮碘消毒剂。笔者利用池塘水含多种水生

生物的导电特性，通过钛电极板输送电能至水体，改变水体理化特性，产生电气浮、电离净化、电絮凝等效能，通过精密介质过滤器将原水中藻类、寄生虫等残渣、凝物清除，同时产生 75 mg/L 有效氯、30 mg/L臭氧以及25 mg/L双氧水，pH值在6.5～8.0，氧化还原电位在800～ 1 300 mV 的中性杀菌电化水，经试验验证，该中性杀菌电化水作用时间5 min，可定量杀灭水产养殖常见菌嗜水气单胞菌落对数8.82 lg （CFU/g）、维氏气单胞菌落对数8.64 lg （CFU/g）、豚鼠气单胞菌落对数7.79 lg （CFU/g）、不动杆菌菌落对数8.94 lg （CFU/g）。且保存24 h后对上述病菌杀灭率依然达100%，表明中性杀菌电化水能有效杀灭养殖水体中的细菌。

通常好氧菌生长环境的适宜ORP值范围在200～ 800 mV ，厌氧菌适宜ORP值范围在-700～200 mV。而中性电化水具有的高氧化还原电位改变病菌生存条件，杀灭、抑制细菌生长，达到物理杀菌效果。电化水中有效氯主要为次氯酸分子（HClO），有研究表明，相同有效氯浓度和处理时间，次氯酸对大肠杆菌的杀灭能力是次氯酸根离子的80～150倍[15]，且由于强氧化性物质及高氧化还原电位均不稳定，杀菌后可还原成普通水，对环境无污染[16-17]。

笔者在相关研究中尝试用中性电化水孵化卵径较大、卵膜较薄的南方大口鲇卵，结果发现在100%、75%电化水浓度下，细胞膜在2～4 h内卵膜破裂，这也印证了中性电化水具有与化学药物相近的杀灭细菌、水藻、寄生虫的能力，适宜的电化水浓度有助于提高孵化用水品质，有效降低病菌、寄生虫等对卵孵化的影响，且避免使用化学药品，降低养殖成本，确保持续产出质量安全的水产品，杜绝二次污染。

目前，笔者所在的项目组开展相关研究探索中性电化水的效用时间、影响因子等，进一步改进电化设备，以期将该技术扩展应用于更多名优鱼种的鱼卵孵化，减轻环境污染，提高养殖户效益。

3.3中性电化水孵化泥鳅卵胚胎发育影响

通过对照24.27%电化水组与对照组泥鳅卵不同胚胎发育阶段以及苗种的形态观察，适宜浓度的中性电化水不会对泥鳅卵胚胎发育造成不良影响。而针对电化水是否影响鳅卵胚胎发育阶段时程，将在后续研究中进一步探索。

4结论

本试验结果显示，通过物理方法絮凝过滤池塘水中污物杂质，产生强氧化性物质代替化学药品杀灭细菌、水藻、寄生虫的中性电化水，有助于提高鳅卵孵化率，其最适孵化浓度范围在15.00%～24.27%，24.27%浓度组孵化率为82.9%，比对照组高9.7百分点，且不会影响泥鳅卵的胚胎和鳅苗的发育。

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