现代生物饵料培养学

1绪论第一节生物饵料培养学的基本概念一、生物饵料培养学的定义饲料：饲养动物（禽、畜等）的食物。饵料：鱼、虾、贝等水产动物的食物。饵料生物:是指在海洋、江河、湖泊等水域中生活的各种可供水产动物食用的水生动、植物（微藻microalgae、轮虫rotifer、卤虫brineshrimp、桡足类copepod等）。生物饵料（livefood）:是经过筛选的优质饵料生物，进行人工培养后投喂给养殖对象食用的活的饵料。微粒饲料（microdiet）：将不同营养物质加工，配合，制成相应生物饵料大小的颗粒饲料产品，称微粒饲料。生物饵料培养学：是研究生物饵料的筛选、培养及其营养价值评价的一门应用性科学。主要任务：筛选优良生物饵料品种。提高生物饵料培养水平。研究和评价生物饵料的营养价值。二、生物饵料培养学的主要研究内容（一）生物饵料的筛选筛选原则：1．大小适口：应选择能够满足和适应不同养殖对象及同一养殖对象不同发育阶段摄食所需的生物饵料。不同的动物及同种动物的不同发育阶段对饵料大小的要求不同。扇贝幼虫的早期阶段：等鞭金藻等个体小、游动缓慢的种类。扇贝幼虫的后期阶段：扁藻、塔胞藻等个体较大，游动活泼的种类。2．方便养殖动物摄食：生物饵料在水中的运动速度与在水层中的分布情况，应便于养殖动物摄食。微藻、轮虫：运动能力较弱——开口饵料卤虫无节幼体、枝角类、桡足类：游动较快扇贝幼虫：浮游生活，选用浮游生物饵料。鲍鱼苗（稚鲍）：底栖生活，选用底栖生物饵料。3．营养丰富容易被养殖动物消化吸收，具有较高的营养价值，使养殖动物生长迅速。营养价值：（1）测定营养成分：蛋白质（protein），脂肪（lipid）碳水化合物（carbohydrate），维生素（vitamins）脂肪酸（fattyacid），特别是高度不饱和脂肪酸Highunsaturatedfattyacid（HUFA）气相色谱-质谱仪（GC-MSGasChromatography-MassSpectrometer）：测脂肪酸傅立叶变换红外显微镜（FT-IRspectroscopy-Fouriertransforminfraredspectroscopy）：可测蛋白质、脂肪、碳水化合物等的相对含量（2）投喂效果实验：体长、体重增加的快慢等。4.生物饵料及其代谢产物无毒或毒性很小，使养殖动物具有较高的成活率。例如微囊藻和螺旋藻。5．生物饵料的生活史短，生殖力强。例如球等鞭金藻。6．对环境的适应性（对温度、盐度、光照强度等）和抗逆性强，易于大量培养(large-scaleculture)，培养达到的密度大，产量高。例如轮虫。（二）生物饵料的大量培养技术研究①生物饵料的基本生物学资料：形态、分类、分布②种群的生理生态特证、生殖力、抗逆性③大量培养的技术性指标（三）生物饵料的营养价值评价：筛选、定向培养、营养强化第二节生物饵料在水产养殖中的应用①贝类育苗：微藻，常用硅藻类、金藻类和绿藻类②鲍鱼（底栖种类）育苗：底栖硅藻③甲壳类（虾、蟹等）育苗：微藻、轮虫、卤虫的无节幼体、桡足类等④鱼类育苗：微藻、轮虫、卤虫的无节幼体、桡足类、枝角类、糠虾类等⑤海参育苗：角毛藻、盐藻（杜氏藻）、底栖硅藻等。2第三节生物饵料培养未来发展方向一、生物饵料培养的中长期目标①生物饵料规模化、稳定性、高密度培养技术②饵料的营养强化③新型生物饵料的筛选④富含HUFA(HighUnsaturatedFattyAcid)微藻品系的筛选⑤生物饵料携带细菌数量的控制⑥生物饵料在自然条件下的人工培养和增殖，人工生态育苗⑦生物饵料的浓缩和保存二、生物饵料培养的终极目标苗种的饵料问题：水产苗种规模化和产业化的主要制约因素微粒饲料的完全取代：全价微粒饲料目前存在的问题：①要求的粒径小，加工工艺复杂，微粒饲料的均质性难以保证②营养成分在水中的稳定性难以保证③微粒饲料在水中的悬浮性难以保证④对鱼虾蟹幼体的营养需求了解较少。第一章微藻培养第一节概述一、微藻培养的发展概况微藻（microalgae）:指那些单细胞或数个细胞组成的微小藻类。16世纪：墨西哥人将螺旋藻晒干制成食品。19世纪末：开始进行微藻的培养，小球藻、栅藻等，作为植物生理学的材料。20世纪初：开始进行作为水产饵料的微藻培养。第二次世界大战后：开展小球藻培养研究，代替粮食和饲料。20世纪80年代末：开始进行微藻的异养培养（利用工厂的发酵设备）。我国的微藻事业：20世纪50年代后期：开展大规模小球藻培养。70年代后期：将螺旋藻引入我国。目前大规模培养的种类：螺旋藻、盐藻等。微藻产业发展较快的国家：以色列、日本、美国等。培养的主要种类：螺旋藻、盐藻、小球藻等。目前国内外水产养殖中，常用的微藻隶属于7个门，几十个属。二、微藻的应用概述1作为人类的营养食品和保健食品（螺旋藻、小球藻等）2作为药源生物资源（抗细菌、抗病毒、抗肿瘤、抗心脑血管疾病）3作为人类食品添加剂(调色、调味)4作为水产动物的饵料（鲜活微藻、贮存微藻）5用富含EPA/DHA的微藻强化轮虫、卤虫6作为水产动物饵料添加剂和禽、畜饲料添加剂7利用微藻提取EPA和DHA、色素、甘油等生物活性物质8废水处理9植物生长调节剂10作为生物柴油的原料（高效能源微藻）11利用微藻减排CO2。12微藻的危害(微藻毒素、水华、赤潮等)第二节微藻的培养种类概述硅藻类：三角褐指藻、小新月菱形藻、牟氏角毛藻、纤细角毛藻、中肋骨条藻绿藻类：亚心形扁藻、塔胞藻、盐藻、雨生红球藻、小球藻、微绿球藻3金藻类：球等鞭金藻、湛江等鞭藻、绿色巴夫藻黄藻类：异胶藻蓝藻类：钝顶螺旋藻一、三角褐指藻(Phaeodactylumtricornutum)1.分类地位：硅藻门/羽纹硅藻纲/褐指藻目/褐指藻科/褐指藻属2.形态特征：细胞梭形、三角形、卵形。梭形细胞:长约20微米。三出放射形细胞:臂长皆为6-8微米。卵形细胞较少见，在平板培养基上培养可出现卵形细胞。3.繁殖方式：无性的二分裂繁殖。因无硅质壳，分裂时细胞不会缩小。4.生态条件：温度：生长适温5-25℃，最适温度10-20℃，超过25℃时停止生长，最终大量死亡。盐度：生存盐度9-92，最适盐度25-32。光照强度：适应光照强度范围1000-8000lx，最适范围3000-5000lx，切忌阳光直射。酸碱度：适应的pH范围为7-10，最适pH7.5-8.5。目前，三角褐指藻有多个品系(strains)，如MACC/B114MACC/B118MACC/B221MACC/B229UTEX6402038品系不同，细胞的形态及营养成分都有差异，应用时可根据需要选择合适的品系。MACC:MicroalgaeCultureCenterinOceanUniversityofChinaB:Bacillariophyta(硅藻门)UTEX：TheCultureCollectionofAlgaeattheUniversityofTexasatAustin(USA)二、小新月菱形藻（Nitzschiaclosteriumf.minutissima）1.分类地位：硅藻门/羽纹硅藻纲/管壳缝目/菱形藻科/菱形藻属2.形态特征：小新月菱形藻俗称“小硅藻”。单细胞,细胞中央膨大,呈纺锤形,两端渐尖。体长12-23微米，宽2-3微米。细胞中央具一细胞核。色素体2片，黄褐色，位于细胞中央细胞核两侧。3.繁殖方式：无性的二分裂繁殖。4.生态条件：温度：生长适温5~28℃，最适温度15℃~20℃，超过28℃时停止生长，最终大量死亡。盐度：生存盐度18-61.5，最适生长盐度25-32。光照强度：最适范围3000-8000lx，切忌阳光直射。酸碱度：适应的pH范围为7-10，最适pH7.5-8.5。4三角褐指藻和小新月菱形藻：培养较早，培养方法比较成熟。具有生长快、浓度高、容易培养、营养丰富的特点，是贝类和虾类幼体的良好饵料。低温种（lowtemperature-tolerancespecies）,25℃以上生长即受到严重抑制。三、牟氏角毛藻（Chaetocerosmuelleri）1.分类地位：硅藻门/中心硅藻纲/盒形藻目/角毛藻科/角毛藻属2.形态特征：细胞：短圆柱形，壳面大都是椭圆形。壳环面呈长方形至四角形。细胞小型，多数呈单细胞，有时2-3个组成群体。角毛细长，约20-30微米。色素体1个，呈片状，黄褐色3.繁殖方式：无性的二分裂繁殖。当环境不良时可形成休眠孢子，此外，也能形成复大胞子。4.生态条件：温度：高温种类，生长适温10-40℃，最适温度25℃-35℃。盐度：半咸水种类，适宜盐度2.56-35，最适盐度22-26。光照强度：适宜光照强度范围2000-15000lx，最适范围6000-10000lx。酸碱度：适应的pH范围为6.4-9.5，最适pH8.0-8.9。四、纤细角毛藻（Chaetocerosgracilis）1.分类地位：硅藻门/中心硅藻纲/盒形藻目/角毛藻科/角毛藻属2.形态特征：细胞小型，多呈单细胞，有时2~3个细胞组成链状，大小5~7×4微米(角毛长30~37微米)。本种是1988年从美国SolarEnergyInstitute引进的，并已在国内育苗场推广应用。3.繁殖方式：一般是无性二分裂繁殖，在不良环境下可形成休眠孢子。4.生态条件：同牟氏角毛藻。高温种类。牟氏角毛藻和纤细角毛藻可以作为海参(seacucumber)、甲壳类(crustaceans)等幼体的饵料。耐高温种类(hightemperature-tolerancespecies)，适合夏季培养。五、中肋骨条藻（Skeletonemacostatum）1.分类地位：硅藻门/中心硅藻纲/圆筛藻目/骨条藻科/骨条藻属2.形态特征：细胞为透镜形或圆柱形，直径为6-7微米。壳面圆而鼓起，着生一圈细长的刺，与临细胞的对应刺组成长链。刺的数目为8-30条。色素体通常2个，位于壳面各向一面弯曲。3.繁殖方式：一般为无性的二分裂繁殖。复大孢子是经过卵配形成的。复大孢子的形成与温度、盐度和光照有关。4.生态条件：温度：生长适温10~34℃，最适温度20℃~30℃。盐度：生存盐度7-50，最适生长盐度25-30。光照强度：适应范围500-10000lx。5酸碱度：最适pH7.5-8.5。中肋骨条藻：广温广盐种类，是对虾幼体、缢蛏、牡蛎等的优良饵料。六、亚心形扁藻（Platymonassubcordiformis）1.分类地位：绿藻门/绿藻纲/团藻目/衣藻科/扁藻属国外多使用另一分类系统，该系统根据细胞前端的凹陷独立为一纲，即：绿枝藻纲Prasinophyceae四片藻属Tetraselmis因此扁藻属Platymonas与四片藻属Tetraselmis为同属异名。扁藻的形态特征：2.形态特征：单细胞，正面观为卵形、椭圆形或心形。具4条等长的顶生鞭毛(flagella)，约等于或略短于体长。色素体大，呈杯状(cup-shaped)，内有一个蛋白核(pyrenoid)。眼点(eyespot)1个，细胞核1个。我国作为饵料培养的种类还有青岛大扁藻，比亚心形扁藻大。3.繁殖方式：无性繁殖，细胞纵分裂成两个（少数情况下四个）子细胞。当环境不良时，能形成休眠孢子，椭圆形，一个或两个。4.生态条件：温度：生长适温7~30℃，最适温度20℃~28℃。对低温的适应能力强，对高温的适应能力差。盐度：生存盐度8-80，最适生长盐度30-40。光照强度：适应范围1000-20000lx，最适范围5000-10000lx。酸碱度：适应的pH范围为6-9，最适pH7.5-8.5。七、塔胞藻(Pyramidomonassp.）1.分类地位：绿藻门/绿藻纲/团藻目/盐藻科/塔胞藻属2.形态特征：单细胞，细胞呈倒卵形，少数为半球形。细胞前端具一圆锥形凹陷，由凹陷中央向前伸出4条鞭毛。色素体杯状，基部有一个蛋白核。细胞单核，位于细胞的中央偏前端。细胞裸露，不具细胞壁(Cellwall)。3.繁殖方式：主要为纵分裂繁殖。4.生态条件：同扁藻。扁藻和塔胞