饲料中浒苔添加量以及处理方法对幼刺参生长、消化率、消化酶和非特异性免疫酶的影响

采用单因素实验设计,先配制6种浒苔含量(0、5％、10％、15％、20％和25％)饲料饲养初始体质量(1.44±0.01)g幼刺参49 d,然后根据浒苔含量实验结果配制20％含量、3种方法处理的浒苔[干燥粉碎(DC)、纤维素酶酶解后干燥粉碎(DCC)和蛋白酶酶解后干燥粉碎(DCP)]饲料饲养初始体质量(4.58 ±0.23)g幼刺参60 d,以研究饲料中浒苔添加量以及处理方式对幼刺参生长、消化率、消化酶和非特异性免疫酶的影响.实验每组饲料设3个重复,每个重复饲喂35头刺参.结果显示:(1)浒苔对提高刺参特定生长率(SGR)、肠道淀粉酶(AMS)活性和超氧化物歧化酶(SOD)和降低饲料系数(FCR)有显著作用(P＜0.05),其中20％浒苔含量最好,浒苔能显著降低饲料干物质表观消化率(ADCd)和粗蛋白质表观消化率(ADCp)(P＜0.05),对刺参摄食率(FI)、成活率(SR)、肠道胃蛋白酶(PP)活性和酸性磷酸酶(ACP)无显著性影响(P＞0.05).(2)3种方法处理的浒苔中,DCC和DCP浒苔对提高刺参SGR、ADCd、ADCp、肠道AMS、PP、SOD和ACP活性和降低FCR有显著作用(P＜0.05),其中DCC浒苔最好,3种方法处理的浒苔对刺参FI和SR亦无显著性影响(P＞0.05).在本实验条件下,幼刺参饲料中浒苔适宜含量为20％;纤维素酶酶解后干燥粉碎浒苔是一个理想的浒苔处理方法.     

浒苔的快速干燥技术及其初步开发

研究了浒苔Enteromorpha prolifera的三级脱水分段快速干燥技术,浒苔发生期间以浒苔作为原料及时快速处理大量新鲜浒苔,以制胶后的海藻渣作为常备原料,节能减排,变废为宝.通过对浒苔成分和有害重金属砷、铅、镉和汞含量的分析表明,浒苔是一种低污染、高膳食纤维、高蛋白的新型海洋食品.同时进行了浒苔罐制产品的研发,科学合理地制定了浒苔罐头的调味料配方和杀菌工艺,为浒苔的进一步开发奠定了基础.     

条浒苔蛋白核超微结构和Rubisco及其活化酶分子定位

研究了条浒苔蛋白核超微结构及其Rubisco和Rubisco活化酶金相免疫分子定位。超微结构显示,条浒苔细胞具有形态及组成相同的1～2个蛋白核,每个蛋白核被淀粉鞘所包围。蛋白核中央均有1条由1个类囊体构成的纵向孔道,并有时局部特别膨大。纵向孔道两端与叶绿体基质相连接。小球藻Rubisco抗体对条浒苔Rubisco的Western印迹图谱显示仅为1条带,其位置与SDS-PAGE电泳图谱上的主带相对应,分子量大约为55kD。金相免疫分子定位的结果显示,条浒苔Rubisco金标颗粒主要分布于叶绿体的蛋白核(71.86%)和淀粉鞘(27.94%)部位中,按面积密度计算二者总和占99.8%,极少分布在叶绿体类囊体和基质中(0.2%)。Rubisco活化酶分子定位也显示其主要分布于蛋白核和淀粉鞘中。这些结果均表明条浒苔蛋白核(及淀粉鞘)与单细胞绿藻的蛋白核相同,具有光合作用功能。条浒苔Rubisco初始活性和总活性的测定结果表明,其活化率较高,高达77.62%。     

我国近海浒苔漂浮种类ITS与18S rDNA序列相似性分析

2008年6-7月在青岛近海海域再次发生大量浒苔漂浮现象,并且江苏连云港、如东近海海域也发生了浒苔漂浮现象.实验分别对青岛、连云港、如东海域采集样本进行了nrDNA的ITS全长序列和18S rDNA序列分析及相似性比对.结果表明,青岛、连云港、如东海域主要漂浮种类QD-01(青岛)、QD-02(青岛)、QD-03(青岛)、LY-01(连云港)、RD-02(如东)5个样品的ITS全长序列相似性为100%,表明青岛、连云港、如东三地沿海浒苔漂浮主要种类为同一种浒苔.18S rDNA序列分析结果也支持这个判断.根据相似性比对和BLAST分析结果,如东海域浒苔漂浮种类还发现少量另外2种绿藻(RD-01和RD-03),其中RD-01为浒苔属.浒苔主要漂浮种类与目前采集到的三地定生浒苔样本ITS全长序列比对存在一定差异,歧化度小于0.3%.     

富营养化与生长密度对绿潮藻浒苔暴发性生长机制的影响

近海海域富营养化导致的氮(N)和磷(P)增加,是绿潮藻浒苔快速增长的物质基础,而浒苔在海洋中的生长密度也会对浒苔的快速生长产生影响。通过设置不同的起始生物量浓度,研究不同生长密度与N、P对浒苔生长特性的影响,同时研究其光合生理特性的响应,以探讨浒苔暴发性增长的可能机制。结果显示,起始生物量越大,浒苔的相对生长率就越低,而N、P对浒苔的生长速率有明显的促进效应,并且N、P之间有显著的交互作用。在低密度时,+N+P处理的浒苔,最大生长速率可以达到0.75,其加倍时间仅为0.92 d,这个生长速率足可以维持浒苔在早期的暴发性增长。+N或+P都显著提高浒苔光合色素水平,这也导致+N+P组的最大光合作用速率(Pmax)比+N组、+P组和对照组分别高17%、45%和57%。富营养化和低生物密度是维持浒苔高速增长的重要条件,这也是绿潮早期暴发性增长的基础。     

浒苔中铝的含量及存在形态分析

以浙江沿海浒苔为原料,采用连续浸提和电感耦合等离子发射光谱(ICP-OES)相结合的方法,在分析了不同海域浒苔中铝含量的基础上,重点探究了浒苔中铝的分布及存在形态,并对浸提条件进行了优化。其优化浸提参数:将浒苔粉碎至20～30目,采用0.8 mol/L的HCl溶液60°C下浸提60 min,0.8 mol/L NaOH溶液70°C下浸提60 min。结果发现,浒苔总铝含量高达1 585.25～1 776.48 mg/kg,主要以有机铝和活性铝存在。有机铝主要为可溶多糖结合态铝(Alosu)、小分子蛋白铝(Alpros)、海藻胶结合态铝(Alswg)、大分子蛋白态铝(Alpro)、纤维态铝(Alofi),分别占总铝的1.77%～2.70%、12.65%～17.11%、39.76%～42.08%、 20.31%～22.23%、 11.99%～14.51%;活性铝主要为羟基态铝[Al(OH)2+、Al3+等]、AlF和可溶性有机铝(Alosm),占总铝的8.57%～11.38%。实验结果可为浒苔的食用安全性评价和铝限量的标准制定提供科学依据。     

饲料中添加浒苔对凡纳滨对虾生长性能和肌肉品质的影响

试验旨在探究饲料中添加浒苔(Enteromorpha prolifera)对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长性能和肌肉品质的影响。在鱼粉含量分别为18% (A)和15% (B)的基础饲料中添加0%、3%、6%的浒苔(记为A0、A3、A6、B0、B3、B6),共6组等氮等能饲料,饲喂初始体重为(3.0 ± 0.1) g的凡纳滨对虾8周。结果显示：A0组具有最大增重率(654.2%)和最低饲料系数(1.61),在18% 、15%鱼粉饲料中添加3%浒苔,对虾体生长性能没有显著影响(P> 0.05),添加6%浒苔, 显著降低了增重率,升高了饲料系数 (P < 0.05),降低了虾体粗脂肪含量(P < 0.05);在18%、15%鱼粉饲料中添加3%、6%浒苔,显著降低了凡纳滨对虾的蛋白质效率、蛋白质沉积率、脂肪沉积率和蛋白质消化率(P < 0.05)。在肌肉品质方面,A3、A6、B6组肌肉硬度和咀嚼性均较A0、B0组显著提高(P < 0.05);饲料中添加6%浒苔显著提高了肌肉胶原蛋白含量,降低了肌肉煮失水率和冷冻失水率(P < 0.05);以上结果表明,在凡纳滨对虾饲料中添加3%浒苔,对虾体生长性能没有显著影响,添加6%浒苔,降低了虾体增重率和饲料利用,但可改善肌肉品质。     

饲料中添加浒苔对仿刺参幼参生长、消化酶活性和免疫力的影响

在水温17~18℃和盐度30条件下,将初始体质量为(4.09±0.26)g的仿刺参饲养在15个循环水玻璃缸(容积100L)中,投喂在基础饲料中添加0%、3%、6%、9%和12%浒苔的饲料,于投喂后第7、14、28d和42d分别检测仿刺参的生长指标、消化酶(蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶和褐藻酸酶)和体腔液免疫酶(溶菌酶、酸性磷酸酶、碱性磷酸酶和超氧化物歧化酶)的活性。试验结果表明,投喂试验饲料后第14、28d和42d:(1)饲料中添加6%和9%浒苔组仿刺参的特定生长率显著增加(P0.05),在不同取样时间其他添加组仿刺参的的特定生长率与对照组差异不显著(P0.05);(2)饲料中浒苔添加量为6%和9%试验组仿刺参的4种消化酶比活力显著高于对照组(P0.05),其中6%组仿刺参的消化酶比活力最高;(3)饲料中浒苔添加量为6%时,仿刺参溶菌酶活力显著高于对照组及其他试验组(P0.05);饲料中浒苔添加量为6%和9%时,仿刺参碱性磷酸酶活力和超氧化物歧化酶活力显著高于对照组及其他试验组(P0.05);添加浒苔可以显著提高酸性磷酸酶活力,至第42d,试验组酸性磷酸酶活力高于对照组(P0.05),且浒苔添加量为6%时活力最高。在本试验条件下,饲料中添加浒苔可以提高仿刺参的特定生长率、消化酶活力及免疫力,浒苔的最适添加量为6%~9%。     

大菱鲆幼鱼饲料中浒苔适宜添加量的应用研究

为探讨浒苔在大菱鲆幼鱼养殖饲料中的应用,确定饲料中适宜的浒苔添加量,筛选浒苔在大菱鲆饲料的应用配方,以初始体质量(6.05±0.03)g的大菱鲆幼鱼为试验对象,分别在基础饲料中添加0%(E1,对照组)、5%(E2)、10%(E3)、15%(E4)和20%(E5)的浒苔粉,配制成5种等氮等能的饲料,在循环水系统中进行42d的摄食生长试验。饲喂试验结束后测定大菱鲆的生长、摄食及非特异性免疫力。试验结果显示,添加浒苔粉20%试验组的质量增加率、特定生长率和饲料效率显著低于对照组(P0.05),而其余各试验组的大菱鲆质量增加率、特定生长率和饲料效率与对照组相比均无显著差异(P0.05);各试验组的摄食率差异不显著(P0.05);添加浒苔粉5%试验组大菱鲆头肾巨噬细胞的吞噬活力和巨噬细胞呼吸爆发活力均显著高于其余各试验组(P0.05)。由此可知,在本试验条件下,在大菱鲆饲料中适当添加浒苔5%时,对其生长和非特异性免疫力具有一定促进作用,但浒苔添加量增加到20%时,大菱鲆幼鱼的生长以及非特异性免疫力均受到抑制。     

海洋大型绿藻条浒苔与微藻三角褐指藻相生相克作用的研究

以种群密度为变量,采用实验生态学手段研究了大型海藻条浒苔与赤潮藻类三角褐指藻间的生长竞争关系,以及条浒苔水溶性抽提液对三角褐指藻生长的影响。结果表明,在无营养盐限制条件下,低密度条浒苔(0.3~0.7 g/L)均能抑制三角褐指藻(起始浓度104cell/ml)的生长,最大抑制率为74.5%;低起始浓度(102~103cell/ml)的三角褐指藻,对条浒苔具有促生长效应,而高起始浓度(104~105cell/ml)的三角褐指藻在一定程度上抑制条浒苔的生长。条浒苔水溶性抽提液(0.3~0.7 g/L)对三角褐指藻的生长皆表现出明显的抑制效应,平均抑制率为75.2%,抑制效果较条浒苔鲜组织更为明显;其最大抑制效应(84.8%)表现在接种后的第8天,三角褐指藻的生长抑制量随条浒苔水溶性抽提液浓度的增加而增大。表明条浒苔可能通过相生相克作用影响共培养体系中三角褐指藻的生长。     

不同处理方法对浒苔饲喂稚幼刺参效果的影响

浒苔Enteromorpha prolifera是一种能形成绿潮的大型海藻,含有丰富的蛋白质、脂肪和微量元素.用蛋白酶、纤维素酶、甲酸及自然发酵等方法处理浒苔,并作为饲料喂养刺参Apostichopus japonicus.结果表明,用蛋白酶处理的浒苔能显著提高刺参的生长率.说明用适当的方法加工后,浒苔可以作为刺参的良好饲料,实现浒苔的资源化利用.     

射流式浒苔打捞机的设计与试验

近两年青岛夏季沿岸浒苔(Enteromorpha prolifera)大量出现,为高效完成浒苔打捞工作,在现有船用离心泵和喷射泵的基础上,组装成射流式打捞机,从青岛市小麦岛浒苔收集处采集新鲜浒苔,在水池中进行浒苔打捞试验.结果表明,射流式浒苔打捞装置的工作效率达到7.2 t/h.为了进一步提高装置的工作效率,在原有设备的基础上,对离心泵和喷射泵均进行改进,喷射泵改为双吸口,位于泵体两侧,同时离心泵的入水口也作为浒苔吸口使用,并给出喷射泵主要设计参数.     

浒苔的氨基酸和脂肪酸组成研究

用氨基酸自动分析仪和气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分析浒苔的氨基酸、脂肪酸组成和含量。结果表明,浒苔中含有18种氨基酸,氨基酸总量（TAA）为8.78%,人体所需的必需氨基酸（EAA）占总氨基酸的35.08%;从浒苔中鉴定出19种脂肪酸,由C12～C24脂肪酸组成,其中不饱和脂肪酸占脂肪酸总量的65.78%,以多不饱和脂肪酸为主,特别是16碳和18碳脂肪酸比较丰富,ω-3PUFA占脂肪酸总量的29.68%,绿藻的特征脂肪酸——亚麻酸（C18∶3n3）相对含量达18.70%。     

浒苔对海水中重金属的富集研究及食用安全风险评估

研究了浒苔（Enteromorpha prolifera）分别在镉（Cd2＋,浓度分别为5、20、80μg/L）和铅（Pb2＋,浓度分别为5、20、80μg/L）及对照组的海水中培养时,2种重金属在其体内的积累规律。结果表明,浒苔对Cd和Pb具有较强的富集能力,对Cd的富集倍数范围为558～1882倍,对Pb的富集倍数范围为6295～11080倍。本研究并对富集Pb和Cd后浒苔的食用安全进行风险评估。     

硇洲马尾藻人工育苗常见敌害生物及防治初探

本文调查了硇洲马尾藻人工育苗期间的主要敌害生物,并初步探讨了不同物理方法和化学药剂对其敌害生物的清除效果,旨在为人工育苗栽培提供基础资料。调查发现硅藻、刚毛藻、石莼、浒苔等附生藻类对硇洲马尾藻生长影响较大,蓝子鱼、麦秆虫和藻钩虾的摄食是硇洲马尾藻幼苗海区培育的主要危害。苗帘用5%硫酸铵药浴5min可抑制刚毛藻的生长,以2%柠檬酸药浴5min、0.3%醋酸药浴3min、3%硝酸铵药浴5min等均可药杀石莼、浒苔等附生绿藻,用640mg/L敌百虫浸泡10min可杀灭藻钩虾。     

灌河和射阳河水质状况分析及主要污染物入海量估算

依据2004~2008年灌河和射阳河水质和径流量监测资料,采用内梅罗(Nemerow)指数法对两条河流水质状况进行了评价。通过对水质和径流量资料的统计分析,估算了灌河和射阳河主要污染物的年入海量,并据此分析了污染物入海对海域水环境的影响以及与近年黄海中南部浒苔Enteromorpha prolifera暴发的关系。结果显示,(1)2004~2008年灌河水质状况良好,但水质污染指数呈逐年升高趋势;2005和2007年射阳河水质为轻污染,其余年份水质为清洁。(2)不同年份灌河和射阳河年入海径流量差异较大,其变化范围:灌河在15.72×108~41.93×108m3,射阳河在28.74×108~59.96×108m3。(3)2004~2008年灌河和射阳河主要污染物(CODMn、BOD5、氨氮和挥发酚)年入海量均值分别为18794.87t和43919.24t,其中CODMn和BOD5的入海量起主导作用,占主要污染物年入海量的89%以上。(4)灌河和射阳河污染物入海对海域水环境产生了明显影响,并与近年黄海中南部浒苔暴发存在一定关联。     

Anaerobic Treatment of Brackishwater Aquaculture Sludge: An Alternative to Waste Stabilization Ponds

Environmental pressure, land utilization, and economic feasibility have resulted in the development of recirculating aquaculture systems (RAS). For many RAS, sludge is collected and washed from the system to waste stabilization ponds (WSPs). However, disposal of brackishwater aquaculture sludge into WSP is often prohibited because the high salinity can interfere with treatment. Moreover, there are problems associated with WSPs because of elevated salt content, such as the common practice of reusing treated water and land application of stabilized sludge. We tested and compared the treatment of brackishwater aquaculture sludge in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor as an alternative to a WSP. In UASB, wastewater flows upward through a blanket of granular sludge and is treated by anaerobic micro‐organisms. Reduction in organic matter and 5‐d biochemical oxygen demand by 97 and 91%, respectively, was achieved in a UASB as compared to corresponding reductions of 22 and 41% in a WSP. During the UASB digestion process, methane is produced and recovered. Overall, a reduction in potential environmentally harmful factors such as salinization, land requirements, greenhouse gas emissions, as well as transportation costs are achieved, making the UASB reactor an attractive possible alternative for saline aquaculture sludge management.     

Quality of brackish aquaculture sludge and its suitability for anaerobic digestion and methane production in an upflow anaerobic sludge blanket (UASB) reactor

Intensive recirculating aquaculture systems (RAS) produce high volumes of biosolid waste. The high salinity of brackish/marine sludge limits its use in landfill sites and waste outflows and it is a source of pollution. A reduction in sludge mass would therefore minimize the potential environmental hazard and economic burden stemming from its disposal. The aims of the current study were: 1) to characterize brackish aquaculture sludge (BAS) from three RAS in order to test for potentially suitable treatments, and 2) to test the BAS's suitability for anaerobic digestion in an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB). Brackish sludge from three intensive RAS was collected periodically and analyzed for a variety of physical and chemical parameters. The mean sludge electrical conductivity and pH values ranged from 4.0 to 8.6 mS cm^− 1 and 7.0 to 7.7, respectively. A low sludge redox potential averaging − 80 mV and dissolved oxygen concentrations of less than 1 mg l^− 1 indicated the existence of anaerobic conditions. Volatile solids comprised 56 to 76% of the dry weight and the sludge volume index ranged from 44 to 69 ml g ^− 1. High concentrations of total nitrogen and total carbon were also observed, resulting in a C:N ratio ranging between 8.1 and 10.3. Toxic and/or inhibitory compounds for methanogenesis such as nitrites, nitrates and sulfides were almost absent. Sludge BOD₅ ranged from 10 to 30% dry weight. These data suggest that BAS may be used in anaerobic digestion and methanogenesis without pretreatment. This concept was tested by digesting aquaculture sludge in UASB reactors. Despite the high sulfate and phosphate concentrations in the BAS, these were found not to be inhibitory to methanogenesis. Up to 70% sludge-mass reduction and an average of 40% methane production were demonstrated.     

浒苔腐烂过程中水体细菌群落结构变化的PCR-DGGE分析

通过生态模拟实验,利用分子生态学技术,对浒苔(Enteromorpha prolifera)腐烂过程中水体细菌群落结构的变化进行了研究。将3.0 kg完全死亡的浒苔置于容积为500 L的实验容器中,定期取水样,进行化学需氧量(COD)、溶解氧(DO)、好氧性异养菌数量测定及细菌种群结构的分析。实验结果表明,随着浒苔腐烂程度的增加,水中的DO呈逐渐减少趋势,COD和好氧性异养菌数量均呈先增加后减少的变化趋势;水体细菌主要由拟杆菌门黄杆菌纲和变形菌门α-、γ-、ε-变形菌纲的细菌组成,其优势菌群在浒苔腐烂不同时期有较大程度的改变,初期黄杆菌纲细菌为主要优势细菌,后期则以α-、γ-、ε-变形菌纲细菌为主要优势细菌。本研究结果为研究浒苔爆发对海洋环境的影响提供了理论依据。