光合细菌对养殖水质及凡纳滨对虾抗病力的影响

1、Vol.29 No.62009年12月 Journal of Guangdong Ocean University Dec. 2009 第29卷 第6期 广东海洋大学学报光合细菌对养殖水质及凡纳滨对虾抗病力的影响陆家昌1，黄翔鹄1，李 活2，方锐林1（1. 广东海洋大学水产学院，广东 湛江 524025；2. 茂名市金阳热带海珍养殖有限公司，广东 茂名 525000）摘 要：在凡纳滨对虾养殖环境中人工引入不同浓度的光合细菌，监测氨氮、亚硝酸氮、化学需氧量的变化，15 d后测定凡纳滨对虾的AKP、POD、PO、SOD、抗菌、溶菌活力，以及不同光合细菌浓度下凡纳滨对虾的成活率与体重增长率，研究光合

2、细菌对水质和凡纳滨对虾抗病力的影响。结果表明，引入光合细菌可显著降低水体化学需氧量、氨氮含量，并抑制亚硝酸盐氮的产生，提高凡纳滨对虾的抗病力。当光合细菌投放浓度为3×103 /mL时，水体中化学需氧量、氨态氮、亚硝酸盐氮含量的均值分别比对照组降低31.59%、43.42%、52.20%，差异显著（P < 0.05）；对虾的AKP、POD、PO、SOD、抗菌、溶菌活力分别比照组提高31.92%、72.29%、55.56%、31.61%、39.07%、69.51%，差异显著（P < 0.05）；成活率, 体重增长率分别比对照组提高18.67%、34.03%，差异显著（P &l

3、t; 0.05）。 关键词：光合细菌；水质调控；凡纳滨对虾；抗病力A 文章编号：1673-9159（2009）06-0087-05 中图分类号：S968.22+9 文献标志码：Effect of Photosynthetic Bacteria on Water Quality andAnti-disease Ability of Litopenaeus vannameiXiang-hu1, LI Huo2, FANG Rui-lin1 LU Jia-chang1, HUANG(1. Fisheries College, Guangdong Ocean University, Zhanjiang

4、 524025, China；2. Maoming SangaoFishery Development CO. Ltd. , Maoming 525000，China)Abstract: Different concentrations of Photosynthetic Bacteria were added into culture water of Litopenaeus vannamei and the concentration of NH3-N, NO2-N and COD were determined. After 15 days culture, the survival r

5、ate, the weight-gaining rate, the activity of AKP (alkaline phosphatase), POD (Phenoloxidase), PO (Phenoloxidase), SOD (superoxide dismutase), the anti-bacteria and bacteriolysis of the shrimp were measured. The results of comparative test between treatment and control groups showed that Photosynthe

6、tic Bacteria in appropriate density (3×103 /mL) could significantly (P<0.05) improve the water quality and anti-disease ability of L. vannamei: the average concentration of NH3-N，NO2-N and COD decreased respectively by 43.42%, 52.20% and 31.59%; the survival rate and the weight-gaining rate

7、increased respectively by 18.67% and 34.03%; the activity of anti-bacterial, bacteriolysis, AKP, PO, POD and SOD increased respectively by 39.07%, 69.51%, 31.92%, 55.56%, 72.29% and 31.61%.Key words: photosynthetic bacteria; water-quality controll; Litopenaeus vannamei; anti-disease ability当前，我国对虾养殖

8、业迅猛发展，但长期的养殖方式不当导致水质恶化，有机物污染严重，致病1,2微生物大量繁殖，对虾病害频发。光合细菌（Photosynthetic Bacteria，PSB）是革兰阴性细菌，在厌氧条件下进行不放氧光合作用。在养殖水体中，它不仅可作为初级生产者为各级消费者提供丰收稿日期：2008-12-22基金项目：广东省自然科学基金（8152408801000003）；广东省科技计划项目（2006A20305003）第一作者：陆家昌（1984），男，硕士，从事水域生态学研究。E-mail: lujiac521通讯作者：黄翔鹄（1962），男，教授，从事水域生态学研究。E-mail: hxh16688

9、 广 东 海 洋 大 学 学 报 第29卷 富的生物饵料，还可改善水质，保持水体的良好环境3,4。目前，关于光合细菌利用小分子有机物（氨氮、有机酸等），净化水质、改善水环境已有较多的研究报道5-8，但利用光合细菌改善凡纳滨对虾养殖环境水质，增强凡纳滨对虾抗病力的研究未见报道。笔者研究光合细菌对凡纳滨对虾养殖环境水质和对虾抗病力的影响，以期为对虾养殖环境水质的生物控制技术研究提供参考资料。1 材料与方法1.1 主要材料来源实验用凡纳滨对虾P6期幼体（下简称对虾）、海水均由湛江中联养殖有限公司提供，海水（温度26.9±1.03，盐度26）经沙滤处理。光合细菌由广东海洋大学微生物实验室提供

10、。 1.2 实验设计实验设1个对照组（编号为A0）和5个实验组，实验组光合细菌投放量分别为3×101、3×102、3×103、3×104、3×105 /mL，依次编号为A1、A2A5，每组设2个平行组。实验水体0.1 m3，放养凡纳滨对虾P6期幼体300尾，实验期间不换水，每隔一天测一次水质指标。15 d后检测与对虾抗病力相关的酶的活性、成活率、体重增长率。 1.3 水质测定的方法氨氮（TAN）用纳氏试剂法测定，亚硝酸盐氮采用重氮偶氮光度法测定，COD用碱性高锰酸钾法测定9。1.4 成活率与体重增长率计算成活率与体重增长率。体重增长率 =（收获

11、时50尾对虾的体重 - 初始放养时50尾对虾的体重） / 初始放养时50尾对虾的体重×100% 1.5 与抗病力相关酶活力的测定取50尾对虾，按m虾V盐水 = 15加入对虾生理盐水10，于冰上匀浆，匀浆液于0下，以8 000 r/min离心10 min，取上清液进行酶活性测定。其中碱性磷酸酶（AKP）、组织过氧化物酶（POD）、溶菌活力、超氧化物歧化酶（SOD）活力用南京建成生物工程研究所生产的试剂盒测定。酚氧化酶（PO）活力参照Ashida以L-dopa为底物比色的方法测定11。抗菌活力测定以大肠杆菌为底物，用0.1 mol/L ( pH = 6 )的KH2PO4-K2HPO4缓冲

12、液配成D（570 nm）= 0.4的大肠杆菌悬浮液，按王雷等的方法测定10。1.6 统计分析用SPSS13.0对数据进行Ducan多重比较方差分析。2 结 果2.1 光合细菌对养殖水体水质因子的影响2.1.1 水体中氨氮的变化 加入不同浓度光合细菌后各组的TAN含量变化趋势各异。13 d时，实验组A1、A2、A3、A4、A5的TAN均值分别比对照组降低42.70%、29.43%、43.42%、29.87%、10.72%。因此，光合细菌可有效降低养殖水体的TAN含量，光合细菌降低TAN含量的最佳投放浓度为3×10/mL和3×103 /mL（图1）。 1.41.2)11.0-&

13、#183;Lg0.8(m /)N0.6AT0.40.20时间 / d图1 光合细菌对水体TAN的影响Fig.1 Effects of PSB on TAN of culture water2.1.2 水体中亚硝酸盐氮的变化 加入不同浓度光合细菌后各组的NO2-N含量呈上升趋势。13 d时，实验组A1、A2、A3、A4、A5的亚硝酸氮均值分别比对照组降低16.87%、32.51%、60.27%、31.99%、40.14%（图2）。氨氮与亚硝酸氮的变化趋势不同，这可能与氨氮与亚硝酸氮的化学转化、合细菌的种群稳定性有关。因此，该株光合细菌可抑制水体中亚硝酸盐氮的产生，但不能降解已经产生的亚硝酸盐氮，

14、当光合细菌投放浓度达3×103/mL时，对亚硝酸盐氮抑制效果最佳。 0.251)L-g·0.20m( )0.15/ -N2O0.10N0时间 / d图2 光合细菌对水体NO2-N的影响 Fig.2 Effects of PSB on NO2-N in culture water2.1.3 水体中化学需氧量(CODMn)的变化 实验期间，各组CODMn变化趋势不尽相同。13 d时，A1、A2、A3、A4、A5组的CODMn平均值比对照组分别降低28.16%、27.78%、31.59%、31.68%、34.16%（图1）。因此，光合细菌可降低养殖水体的CODMn。3.0)2.5

15、1-·Lgm2.0 (/ )nMD1.5O0.515791113时间 / d图3 光合细菌水体CODMn的影响Fig. 3 Effects of PSB on CODMn in culture water2.2 光合细菌对对虾抗病力相关因子的影响2.2.1 超氧化物歧化酶（SOD）活力测定结果 光合细菌浓度为3×103/mL时SOD活力最大（图4），达2.61 U/mg，比对照组提高31.61%，差异具统计学意义（P < 0.05）。 ）1g-mU·/（力D活OSA0A1A2A3A4A5组别图4 光合细菌对对虾超氧化物歧化酶活力的影响Fig.4 Effect

16、s of PSB on activity of SOD of shrimp2.2.2 碱性磷酸酶（AKP）活力测定结果 光合细菌浓度为3×103/mL时AKP活力最大，达5.89 U/g，比对照组提高31.92%。Duncan多重比较结果表明，光合细菌投放浓度为3×103 3×105/mL时，AKP活力显著大于对照组（P < 0.05）（图5）。2.2.3 酚氧化酶（PO）活力测定结果 光合细菌对PO活力影响显著（P < 0.05）；浓度为3×105/mL时PO活力最大，达35.92U/mL，比对照组提高56.54%。Duncan多重比较结果

17、表明，光合细菌投放浓度为 3×1033×105/mL时，PO活力显著大于对照组（P < 0.05）（图6）。 ）1g-m·（U/力活KPAA0A1A2A3A4A5组别图5 光合细菌对对虾碱性磷酸酶活力的影响Fig. 5 Effects of PSB on activity of AKP of shrimp1)-LmU· (/力 O活P0A0A1A2A3A4A5组别图6 光合细菌对对虾酚氧化酶活力的影响Fig. 6 Effects of PSB on activity of PO of shrimp2.2.4 过氧化物酶（POD）活力测定结果 光合细

18、菌浓度为3×103/mL时POD活力最大，达13.25 U/mg，比对照组提高72.29%。Duncan多重比较结果表明，光合细菌投放浓度为3×1023×105/mL时，POD活力显著大于对照组（P < 0.05）（图7）。 )1-Lm·U( / 力活DOPA0A1A2A3A4A5组别图7 光合细菌对对虾过氧化物酶活力的影响Fig. 7 Effects of PSB on activity of POD of shrimp2.2.5 溶菌酶活力测定结果 光合细菌浓度 3×103/mL时溶菌酶活力最大，达285.49 U/mL，比对照组提高

19、69.51%（P < 0.05）。Duncan多重比较90 广 东 海 洋 大 学 学 报 第29卷 结果表明，溶菌酶活力最大时的光合细菌浓度为3×103/mL（图8）。 ）3501L-300mU·250( /力200150酶活菌100溶500组别图8 光合细菌对对虾溶菌活力的影响Fig. 8 Effects of PSB on bacteriolysis activity of shrimp2.2.6 抗菌活力测定结果 光合细菌浓度为 3×103/mL时抗菌活力最大，达0.34 U/mL，比对照组提高39.07%。Duncan多重比较结果表明，光合细菌浓度

20、为3×103、3×105/mL时，溶菌酶活力显著大于对照组（P < 0.05）（图9）。 1）-L·m(U/ 力 活抗菌0A0A1A2A3A4A5组别 图9 光合细菌对对虾抗菌活力的影响Fig9 Effects of PSB on anti-bacteria activity of shrimp 2.3 对虾的生长情况2.3.1 成活率 光合细菌浓度达3×103/mL时，对虾成活率最高，达84.50%，比对照组增加18.67%。Duncan多重比较结果表明，光合细菌使用量为3×103×104/mL时对虾成活率显著大于对照组（P

21、< 0.05）（图10）。% /率成活A0A1A2A3A4A5组别图10 养殖15 d后对虾的成活率Fig. 10 Survival rate of L. vannamei after 15 days culture2.3.2 体重增长率 光合细菌浓度达3×103/mL时，对虾体重增长率最高，达460.22%，比对照组提高34.03%。Duncan多重比较结果表明，光合细菌使用量为3×1033×105/mL，对虾体重增长率显著大于对照组（P < 0.05）（图11）。 % /率 增长重体A0A1A2A3A4A5组别图11 养殖15 d后对虾的体重增长率

22、Fig. 11 Weight raise rate of L. vannamei after 15 days culture3 讨 论3.1 光合细菌对对虾养殖环境的水质调控 光合细菌既可在光照条件下利用光能，以H2S和有机物作为氢供体，以CO2或有机物为碳源进行生长发育，又可在无光照条件下通过有氧呼吸而氧化有机物12，进而净化水质。沈锦玉等13将分离到的光合细菌HZPSB用于池塘养殖的水质调控，取得良好效果，丁爱中等14对分离自土壤的多株光合细菌进行调节水质的室内静态和现场试验，也取得一定成效，田景波等15使用光合细菌后，对虾育苗池的NH3-N和COD明显下降。本实验表明，光合细菌可显著（P

23、 < 0.05）降低化学需氧量、氨氮含量，当光合细菌浓度为3×103 /mL时，水体中化学需氧量、氨态氮、亚硝酸盐氮平均含量分别比对照组降低31.59%、43.42%、52.20%，表明一定浓度的光合细菌可有效调控对虾养殖水体水质。但实验中各组的亚硝酸盐氮含量均呈上升趋势，并不能证明该株光合细菌可利用水体中的亚硝酸盐氮。而实验组的亚硝酸盐氮浓度均值低于对照组，可能是光合细菌利用了水体中的有机物和氨氮，从而抑制了亚硝酸盐氮的产生。 3.2 氨态氮、亚硝酸盐氮的毒性机理与对虾的免疫机制 氨氮、亚硝酸盐氮对虾体均有毒性作用。高浓度的氨氮对虾体有致死作用16, 即使在低于致死浓度条件下

24、对对虾生理功能（如氧消耗、氨排泄、渗透压等）也有显著影响17；水体的亚硝酸盐氮进入虾类血淋巴后，可导致血淋巴对氧的亲和性降低，降低机体的输氧能力。这些均导致对虾免疫力下降。AKP、POD、PO、SOD、抗菌、溶菌活力是甲壳动物免疫机能衡量指标的一部分18。已有研究表明，罗氏沼虾在氨氮大于0.55 mgL时，其PO随着氨氮增加而下降19，水体中氨氮浓度过高会导致中国对虾( Penaeus chinesis ) 血清中PO、SOD和溶菌酶活力下降20，高浓度的亚硝酸盐氮降低凡纳滨对虾的血细胞数、超氧化物歧化酶（SOD）活力、酚氧化酶（PO）活力、抗菌活力、溶菌活力21。本研究显示，当光合细菌浓度为

25、3×103 /mL时，对虾的AKP、POD、PO、SOD、抗菌、溶菌活力分别比对照组提高31.92%、72.29%、55.56%、31.61%、39.07%、69.51%，成活率比对照组提高18.67%，体重增长率比对照组提高34.03%。当然，其他环境因子（如溶解氧、温度、盐度）也会影响对虾的免疫机能22，由于本实验严格控制对虾养殖期间的各种条件，因此，笔者认为，3×103 /mL的光合细菌投放浓度可有效利用养殖水体中的有机物、氨氮，抑制亚硝酸盐氮的产生，从而增强对虾抗病力，提高对虾成活率和体重增长率。参 考 文 献1 邱德全，杨世平. 对虾高密度养殖水体中有机物含量的变

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