单细胞藻类饵料生物培养

单细胞藻类是滩涂贝类苗种生长阶段的主要饵料,单细胞藻类的培养极为重要。

1.培养用水处理

微藻培养液(液体培养基)是在消毒海水中加入营养盐制备而成。海水的消毒为了防止敌害生物污染,配制培养液的海水必须经过消毒,杀死其中的敌害生物。

培养用水常用的消毒方法有过滤、加热、化学消毒和紫外线消毒等。选用适合的消毒方法,应考虑能够达到杀灭敌害生物的目的;经消毒处理后的海水必须无毒,对培养藻类的生长、繁殖无不良影响或影响不大;水消毒方法必须经济、简单、易行,并能够供应大量培养的需要。

(1)加热消毒法:把经沉淀的或沉淀后在经沙滤的海水于烧瓶或铝锅中煮沸消毒。海水加热消毒,冷却后必须经充分搅拌或震荡,恢复溶解气体量。通常保种培养用水多用加热消毒法进行消毒。

(2)过滤除菌法:把经沉淀的海水经过沙滤装置(沙滤池或沙滤罐)过滤,把大型的生物和非生物杂质除去,再经陶瓷过滤罐过滤,除去微小生物。还有双过滤装置,使海水经两次过滤,除菌更有保障。沙滤装置滤水迅速、滤水量大,在微藻的大量培养中使用,能满足大量用水的需要,但是微小生物不能完全隔除,除菌不彻底是沙滤的缺点。为了克服这一缺点,可采用两次沙滤、陶瓷过滤罐过滤或进行水的再消毒处理。

(3)酸处理消毒:海水的pH值呈稳定的碱性,长期生活于海水环境中的海洋生物对pH值变化的适应能力和对酸性的耐受力都较弱。根据这个原理,可使用酸处理法消毒海水。海水经沉淀及沙滤装置过滤后流入海水消毒池,用酸处理方法消毒。具体做法如下:

①酸碱溶液的配制:量取浓盐酸84毫升,加蒸馏水(或用淡水代替)916毫升,配成1摩尔浓度的盐酸溶液。称取氢氧化钠40克,溶解于1升的蒸馏水(或用淡水代替)中,配成1摩尔浓度的氢氧化钠溶液。

②酸处理:根据所需处理水量多少,按每升海水加1摩尔浓度的盐酸溶液3毫升的比例,加酸充分搅拌。加酸后海水的pH值可降到3左右(pH值2.9~3.1)。酸处理12小时以上,一般下午开始酸处理到次日上午止。处理完毕,再按每升海水加入1摩尔浓度的氢氧化钠溶液3毫升的比例,加碱中和,使海水的pH值恢复到7.5~8.0。然后立即施肥,接种培养。

(4)漂白粉或漂白液消毒:海水经沉淀及沙滤装置过滤后流入海水消毒池,使用漂白粉或漂白液消毒。目前生产上最常用的是漂白粉和漂白液。漂白粉起消毒作用的成分是所含的有效氯。市面上出售的漂白粉有效氯含量为30%~35%,漂白液的有效氯含量为60%~70%,比漂白粉高一倍。但这种氯含量极不稳定,易与空气中的二氧化碳反应而不断消失,同时也容易从空气中吸收水分而潮解成半流动体,并很快分解产生次氯酸而散逸。如果产品出厂后经过的时间较长,储藏又不严密,就很容易失去消毒作用。因此在使用时,若不预先测定其有效氯含量,而仅以出厂时标明的氯含量来计算漂白粉的使用量,往往达不到预期效果。

消毒时,直接向水中加入漂白粉或漂白液,使有效氯含量达到25×10-6左右,停放6~7个小时,可将水中的细菌、杂藻、原生动物杀死。

使用前,需要用硫代硫酸钠进行中和。在生产上用硫酸、碘化钾、淀粉试剂作为指示剂,先计算出理论上所需硫代硫酸钠的量,将此数据作为参考,逐渐往里加,边加边搅动。加到一大半时用指示剂测定,若变成蓝色,则说明还有余氯需要继续中和。当滴加的指示剂无蓝色出现时,说明中和彻底。有些生产单位用碘化钾作为指示剂,若溶液变黄,则说明还有余氯需要中和。这种方法虽然在理论上成立,但容易在视觉效果上产生误差,造成水的中和不彻底,影响微藻的培养效果,不提倡。

关于消毒海水时漂白粉或漂白液的用量,可根据实际情况确定。用25×10-6有效氯的漂白粉或漂白液消毒海水,可以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。用100×10-6有效氯的高浓度漂白粉或漂白液消毒,可以杀死包括大型变形虫在内的一切敌害生物。敌害生物的出现具有季节性,一般以6~9月份为敌害生物危害严重的季节,可以在此季节内用较高浓度的漂白粉或漂白液消毒海水。在冬季和初春(敌害生物较少出现)可用较低浓度的漂白粉或漂白液消毒,力求降低生产成本。

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。

(5)紫外线消毒:紫外线消毒水的原理,系海水经一定量紫外线的照射产生臭氧,而臭氧产生的原子态氧具有较强的氧化作用,从而杀死海水中的部分微生物和某些藻类。这种消毒方法经济、残余的有害物质较少,但设备较为昂贵,水流量不易控制,须有专人看管;否则,易烧坏紫外线灯管。有条件的单位可以考虑使用。沙滤海水以一定的流速经过紫外线消毒器,或向消毒池海水充以经紫外线照射的空气,也可实现海水的消毒。

(6)磁化水:磁化水是指以一定流速垂直流过适当的磁场强度的水。用磁化水培养单胞藻,可以增加单胞藻对光和营养盐的吸收,加快单胞藻的生长速度,效果良好。青岛海洋大学用磁化水培养小新月菱形藻的试验表明,用磁化水培养60小时,平均密度可达916万个/毫升;用非磁化水培养60小时,平均密度只有401万个/毫升。

水产养殖上常使用人工制作的电磁场让水流通过,或将专门制造的磁化水器安装在进水口的周围,磁场强度在7000高斯以下。

2.适宜单细胞藻类饵料种类

藻类是植物界最低等的一个门类,因为它们的细胞内含有叶绿素或其他色素,能进行光合作用,自己制作有机养料,营独立生活并主要以细胞分裂的方式进行繁殖,所以藻类属于自养型真核生物。其中单细胞藻类由于个体微小,仅由一个细胞组成,肉眼难以看到,一般需要借助显微镜观察,所以在分类学上习惯把单细胞藻类列入微生物的范畴。单细胞藻类的种类也很多,如通常观察到的单胞藻、衣藻以及附在水草上的沙藻等,都属于单细胞藻类。适宜单细胞藻类饵料的种类,有硅藻、微胞藻、衣藻、小球藻、新月藻、角甲藻等。

3.单细胞藻类饵料生物培养操作

单胞藻具有利用太阳光能效率高、营养丰富、生长繁殖迅速、对环境的适应性强和容易培养等重要特性,因而受到重视。单胞藻的培养过程可分为容器、工具的消毒,培养液的制备,接种和培养4个步骤。

(1)容器、工具的消毒:

①加热消毒法:即利用高温杀死微生物的方法。不能耐高温的容器和工具,如塑料和橡胶制品等不能用加热法消毒。直接灼烧灭菌,此法可直接把微生物烧死,灭菌彻底,但只适用于小型金属或玻璃工具的消毒。用水煮沸消毒,一般煮沸5~10分钟,适用于小型容器、工具的消毒。烘干箱消毒,亦称为恒温干燥箱消毒法。

②化学药品消毒法:该消毒法广泛应用于藻类大量培养时,大型容器、工具、玻璃钢水槽和水泥池一般用化学药剂消毒。酒精浓度为70%的酒精常用于中、小型容器的消毒。用纱布蘸酒精在容器、工具的表面涂抹,10分钟后用消毒水冲洗两次即可。酒精是一种较理想的消毒药品。高锰酸钾消毒时按300×10-6配成高锰酸钾溶液,把洗刷洁净的容器、工具放在溶液中浸泡5分钟取出,再用消毒水冲洗2~3次即可。

(2)培养液的制备:单胞藻的培养液(液体培养基)是在消毒海水(或淡水)中加入各种营养物质配制而成。

海水的消毒有以下方法:

①加热消毒法:把经沉淀或沉淀后再经沙滤的海水,在烧瓶或铝锅中加温消毒,一般加温至90℃左右维持5分钟,或加热至沸腾即停止加温。海水加热消毒后要冷却,在加入肥料前须充分搅拌,使海水中因加温而减少的溶解气体量恢复到正常水平。

②过滤消毒法:把经沉淀的海水,经过沙滤装置过滤,可把大型的生物和非生物除去;再经陶瓷过滤罐过滤,可除去微小生物。

③次氯酸钠消毒法:在每立方米的海水中加入含有效氯20×10-6的次氯酸钠,充气10分钟后停气。经6~8小时的消毒后,每立方米水体加入硫代硫酸钠25克,强充气4~6小时。然后用硫酸—化钾一淀粉试液测定海水中无余氯存在,即可使用。

配制培养液可根据培养藻类对营养的要求,选用合适的配方。

(3)接种:培养液配好后应立即进行接种培养。接种就是把选为藻种的藻液接入新配好的培养液中。

①藻种的质量:一般要求选取无敌害生物污染、生活力强、生长旺盛的藻种培养。藻液的外观应颜色正常,无大量沉淀和无明显附壁现象。

②藻种的数量:在三角烧瓶和细口玻璃瓶培养的藻种,接种的藻液容量和新配培养液量的比例为1:2~1:3,1瓶藻种可接3~4瓶。中继培养和大量生产培养一般以1:20~1:10的比例培养较适宜。

培养池容量大,可采取分次加培养液的方法,第一次培养水量为总水量的60%左右。培养几天后,藻细胞已经繁殖到较大的密度,可再加培养液40%继续培养。

③接种的时间:一般接种最好是在上午的8~10时,不宜在晚上接种。上午接种可以吸取上浮的运动力强的藻细胞作为藻种,去除底部沉淀的藻细胞,起到择优的效果。

(4)培养:

①日常管理工作:

搅拌和充气:在单细胞藻的培养过程中,必须搅拌或充气。摇动和搅拌每天至少进行3次,定时进行,每次半分钟。培养过程中一般通入空气,可全天充气或间歇充气。

调节光照:一般室内培养可尽量利用近窗口的漫射光,防止强光直射,光照过强时可用竹帘或布帘遮光调节。室外培养池一般应有棚式活动白帆布篷调节光照。阴雨天光照不足时,可短期利用人工光源补充。

调节温度:在培养过程中夏天应注意通风降温,冬天北方室内应采取水暖、气暖等方法提高室温,还应防止昼夜温差过大。

注意酸碱度的变化:在培养过程中,测定藻液pH值的变化,掌握其变化规律,采取措施,防止超出适应范围是非常值得重视的一项工作。如果pH值过高或过低,可用盐酸或氢氧化钠调节。

防虫防雨:傍晚,室外开放式培养的容器须加纱窗或布盖,防止蚊子进入培养容器中产卵,早上应把布盖打开。大型培养池无法加盖,可在早晨把浮在水面的黑米粒状的蚊子卵块以及其他侵入的昆虫用小网捞掉。下雨时应防止雨水流入培养池。刮大风时应尽可能避免大量泥尘和杂物吹入培养池。

②观察培养藻类生长情况:在日常培养工作中,每天上午、下午必须定时全面观察一次,必要时可进行显微镜检查,掌握藻类的生长情况。培养好的单细胞藻类,即可作为饵料直接投喂滩涂贝类幼体,或在培育池内接种经扩大培养后作为饵料使用。