廣 · 告
第1講:認(rèn)識藻類
藻類是低等植物中的一個大類,具有色素體、葉綠素,利用光能進(jìn)行光合作用,將無機(jī)物轉(zhuǎn)變成有機(jī)物。個體大小不一,小的肉眼看不見,有的只有幾微米(例如小球藻),大的長達(dá)60米(海洋中大型藻類)。
藻類植物整個藻體都能吸收營養(yǎng)制造有機(jī)物質(zhì),不需要像高等植物那樣需相當(dāng)多的能量消耗在支持器官上。藻類植物體形態(tài)多樣,許多種藻類要用顯微鏡或是電鏡才能觀察清楚。形態(tài)結(jié)構(gòu)、繁殖方法也簡單。通常以細(xì)胞分裂為主,當(dāng)環(huán)境條件適宜、營養(yǎng)物質(zhì)豐富時,藻的個體數(shù)增長非常快速。
藻類分布十分廣泛,各種水域中均有。有些種類在小水體和淺水湖泊中常大量繁殖, 使水體呈現(xiàn)彩色,這一現(xiàn)象成為“水華”。
有些種類在海水中大量繁殖且分泌毒素,形成“赤潮”。通常我們把造成水體惡化的藻,成為“有害藻類”。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖中藻類由于某種原因出現(xiàn)藻類大量的死亡,造成養(yǎng)殖水體環(huán)境惡化,出現(xiàn)“倒藻”現(xiàn)象。
微藻在醫(yī)藥、食品、飼料、環(huán)境、能源等方面都擁有及廣闊的應(yīng)用前景。
醫(yī)藥方面:
富含天然β-胡蘿卜素的微藻具有抑制腫瘤、抗輻射和升高白細(xì)胞等作用,尤其對萎縮性胃炎、口腔潰瘍、皮膚疾病和放化療患者有著明顯的輔助治療效果。已開發(fā)出的產(chǎn)品有天然胡蘿卜素口服液、沖劑、口含片、水分散型干粉等產(chǎn)品。近些年對不飽和脂肪酸(DHA、RHA)在嬰兒食品和保健品中的使用都深受人們的歡迎。微藻膠體(ECP)有較強(qiáng)的抗腫瘤活性引起國內(nèi)外專家的關(guān)注。
食品方面:
藻類的粗蛋白含量超過60%,生物學(xué)產(chǎn)量高于任何作物。藻類蛋白的生產(chǎn)正在迅速發(fā)展,小球藻、柵列藻、新月藻、螺旋藻己被用作蛋白質(zhì)來源,小球藻、螺旋藻、杜氏鹽藻還以粉劑、丸劑、提取物等形式投放保健品市場或用作食品添加劑。
飼料方面:
微藻的蛋白質(zhì)含量較高,所含核酸超過常規(guī)飼料和食品,人工培養(yǎng)用做浮游動物的餌料,成功地用在飼養(yǎng)魚蝦蟹貝或作動物性浮游生物(如紅蟲、牡蠣等)。
環(huán)境方面:
微藻的生長狀況能直接反映水質(zhì)情況,判斷空氣中的毒性氣體,打破常規(guī)氣體樣品的分析和檢測,Naessens. M等人將小球藻固定在疏水膜上和膜電極相連制成生物反應(yīng)器,反映空氣甲醇蒸汽和四氯乙烯含量。Podola B等人改用調(diào)制熒光儀檢測(PAM -2000)萊茵衣藻檢測氣體中的甲醇、甲醛。Chung P.將廢水處理和單細(xì)胞蛋白(SCP)的生產(chǎn)結(jié)合,對沼氣厭養(yǎng)發(fā)酵的豬糞廢水進(jìn)行處理,螺旋藻產(chǎn)量為5g /m2 /d。利用反應(yīng)器掛膜技術(shù)可解決藻類和水的后續(xù)分離的問題。如今污水處理方法,大都依賴微生物的活動 ,處理后4種營養(yǎng)鹽都達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。微藻生長脫氮除磷、難降解有機(jī)物、及Co、Mn、Hg等重金屬離子。微藻還能吸收一定濃度NOx, SOx, H2S,在挪威、日本早已開始研究培養(yǎng)微藻進(jìn)行環(huán)境保護(hù)。
能源方面:
藻中富含的酯類和甘油是制備液體燃料的良好原料;微藻熱解制備的生物質(zhì)燃油熱值高,是木材或農(nóng)作物秸稈的1.4~2倍。在世界能源消耗中,生物質(zhì)能已占14%。將微生物和微藻混合培養(yǎng),生產(chǎn)高純度的乙醇、甲醇、丁烷等能源化合物,微藻最大的可利用之處在于其干細(xì)胞中含有微藻油70%以上,是亞臨界生物技術(shù)合成生物柴油的最佳原料 ,是理想的可再生能源。
我國人口多,增長速度快,耕地面積以每年1.6%的比率遞減,光和效率高于常規(guī)作物,微藻生產(chǎn)成本低、營養(yǎng)物質(zhì)豐富、經(jīng)濟(jì)效益高、用途廣泛的特點(diǎn),使藻類在各領(lǐng)域的研究工作蓬勃發(fā)展,尤其在醫(yī)藥業(yè),對人類的身體健康有著突出的貢獻(xiàn),可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,是一個很有潛力的經(jīng)濟(jì)開發(fā)項(xiàng)目。
第2講:藍(lán)藻在水產(chǎn)中的利用與防治
藍(lán)藻(blue-green algae)是目前最原始、最古老的藻類,因無典型的細(xì)胞核,故又稱藍(lán)細(xì)菌(Cyanophyta)。通常藍(lán)藻以單細(xì)胞生活的種類較少,多數(shù)為群體或是絲狀體。主要包括:螺旋藻、藍(lán)纖維藻、色球藻、平裂藻、微囊藻、顫藻、念珠藻等等。
目前在藍(lán)藻在水產(chǎn)上的利用方面,多數(shù)是壞消息遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于好消息。僅螺旋藻作為水產(chǎn)動物的飼料添加有過很多報(bào)道,主要是因?yàn)槁菪宓牡鞍踪|(zhì)含量非常高(占干重的60%以上)豐富的營養(yǎng)及色素在動物健康與著色方面有著不錯的表現(xiàn)(錦鯉、金魚、龍魚等等)。
水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中,藍(lán)藻水華的爆發(fā)跟環(huán)境溫度有很大的關(guān)系。藍(lán)藻繁殖時對溫度敏感,水溫在17℃以下時,不會大量發(fā)生,或者不會對魚類構(gòu)成危害。當(dāng)水溫上升到28℃時,由于其它藻類的生長受到抑制,同時又大量被魚類吞食(溫度高魚類攝食代謝增強(qiáng)),藍(lán)藻很容易形成優(yōu)勢種群而大量爆發(fā)。并且藍(lán)藻特有的固氮機(jī)制可以直接利用空氣中的氮?dú)?,為其快速成為水體中的優(yōu)勢種提供了便利。
藍(lán)藻顆粒很難被魚類消化,大量繁殖后很快就會成為絕對優(yōu)勢種群。這種通過種空間競爭形成的過度繁殖,必然也會帶來種內(nèi)斗爭,這種內(nèi)斗的結(jié)果又將導(dǎo)致大量的藍(lán)藻死亡。藍(lán)藻的大量死亡使得水體的生產(chǎn)者銳減,造成水體中的溶氧供應(yīng)嚴(yán)重不足。同時,藍(lán)藻死亡分解也會消耗大量的溶氧,釋放大量羥胺、硫化氫等有毒物質(zhì)。在嚴(yán)重缺氧和有毒物質(zhì)存的條件下,魚、蝦、蟹類會大量死亡,甚至全部死亡。
控制藍(lán)藻的方法
1、清塘消毒:
由于藍(lán)藻比其它藻類具有更強(qiáng)的競爭力,因此控制措施以預(yù)防為主、防重于治。徹底清塘消毒可有效殺滅藍(lán)藻、弱化優(yōu)勢,可減少大規(guī)模發(fā)生的可能。同時應(yīng)注意避免隨加水帶入藍(lán)藻。
2、定期換水:
對于含有較多藍(lán)藻的池塘,經(jīng)常大量地?fù)Q新鮮水,可稀釋藍(lán)藻的濃度。同時也稀釋了藍(lán)藻分泌的毒物濃度,促進(jìn)其它藻類的生長和保持整個生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)平衡。
3、放養(yǎng)濾食性魚類:
雖然藍(lán)藻不易被消化,但由于其顆粒較大,更容易被濾食性魚類攝食到體內(nèi),在一定程度上延緩、阻礙了藍(lán)藻的生長??晒┻x擇的魚類有白鰱、花鰱、白鯽等。實(shí)踐表明放養(yǎng)一定數(shù)量的濾食性魚類時,基本不會爆發(fā)藍(lán)藻。
4、階段性殺藻培藻:
一般解決藍(lán)藻方法多數(shù)以預(yù)防為主,但是如果后期爆發(fā)后,建議采取階段式殺死有害藻類,培養(yǎng)有益藻,讓有益藻占據(jù)水體中的生態(tài)位成為優(yōu)勢種,避免藍(lán)藻的爆發(fā)。
END
來源:愛微生科 主講人:李振