CN103355156A - 一种硅藻载体培养技术 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硅藻的载体高密度、大规模培养技术。以多种海藻粉为载体，在海水中加入0.001％-50％的海藻粉，加入适量营养盐，接入硅藻种子液，采用自然或人工光照，自然温度至30℃培养2-30天，培养过程中适当通气或搅拌。硅藻附着在海藻表面生长繁殖。培养结束后，通过自然沉降、过滤、离心等分离方法分离得到海藻、硅藻混合物，每克湿重含硅藻细胞3000万以上，可以作为鲜活饵料直接投喂。分离后的海水添加营养盐及藻粉和硅藻种子液后可直接进行下一次培养。该培养技术方便易行，适用于底栖硅藻的反应器培养和大规模池塘培养，可得到高密度的鲜活硅藻生物量。硅藻活细胞作为饲料投喂还可以起到改善底质环境的作用。

Description

一种硅藻载体培养技术

(一)技术领域

本发明涉及微藻培养领域，尤其涉及一种硅藻的载体高密度、大规模培养技术。

(二)背景技术

硅藻分布广泛、种类繁多，含有丰富的营养物质，容易消化，是鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料，与其他植物一起，构成水域生态系统的初级生产力。硅藻可合成大量的多糖和高度不饱和脂肪酸(PUFA)，其中二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)都是人体必需脂肪酸，在营养强化、预防和治疗多种疾病方面起着重要的作用。在水产养殖上，EPA和DHA是水产经济动物幼体生长发育所必需，许多水产经济动物幼体的异常疾病及成活率低、活力差等现象均与饵料中缺乏EPA、DHA有关。目前已有多种硅藻作为虾、蟹、贝幼体的饵料广泛应用于水产育苗。因此，硅藻不仅是水产养殖饵料的重要来源，也是规模开发EPA、DHA、多糖产品的巨大潜在资源。

底栖硅藻在鲍、海胆、海参等名贵海洋经济动物养殖中，是其浮游幼体附着、变态的重要诱导物，也是附着后幼体生长所必需的重要饵料。底栖硅藻的质量和密度是海产经济动物育苗成功的关键因素之一，也影响苗种的生长速率和存活率。鲜活的、具有良好诱导效果的底栖硅藻使用方便、经济，中国、日本、智利等许多国家海胆、鲍、海参等苗种生产时，广泛使用自然底栖硅藻群体为主的生物膜作为幼体附着的诱导剂和生长所需的饵料。作为一种鲜活的饵料，硅藻在养殖水体中还具有调节水质、控制水体富营养、减少养殖动物疾病的作用，应用的潜力较大。

目前，国内外微藻培养已经从一次性培养发展到半连续性、全连续性培养，从人工培养，发展到半自动化甚至全自动化的连续培养。但是由于底栖硅藻附着生长的特性，利用现行的浮游微藻培养技术很难实现底栖硅藻的大规模培养，微藻生物量的采收也非常困难，因而大大限制了其应用。如何实现底栖硅藻的大规模、高密度培养和方便采收，是目前海产经济动物养殖企业生产中亟待解决的问题。

绝大多数硅藻都具有生产和分泌粘液状胞外多聚物的能力，目前底栖硅藻的培养大多采用波纹板作为载体，底栖硅藻附着与其上生长，与波纹板一起采收。这种方式的主要缺点是养殖水体体积大，硅藻生物量低。如能使其附着于特定载体上生长繁殖，不仅有利于硅藻的采收，而且可以实现其大规模、高密度培养，对于水产养殖业将具有极大的实际意义。

(三)发明内容

本发明的目的是解决现行底栖微藻培养技术上的不足，提供一种底栖硅藻大规模、高密度培养技术，利用价格低廉、资源广泛、使用方便的大型海藻载体进行底栖硅藻培养，可极大程度提高底栖硅藻的生物量及水体利用率，培养得到的硅藻可直接用做水产养殖鲜活饵料，也可直接与其他成分复配制成各种复合水产饵料。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

以多种海藻(刚毛藻、浒苔、海带、裙带菜、马尾藻、鼠尾藻、大叶藻、海蒿子、羊栖菜、石莼、角叉菜、麒麟菜等海藻及其混合物)为载体，海藻采收后自然晾干或烘干，粉碎至10-120目。

海水中添加适量营养盐，加入0.001％-50％的海藻粉，接入硅藻(底栖硅藻或浮游硅藻)种子液，采用自然或人工光照，自然温度至30℃培养2-30天。硅藻附着在海藻表面生长繁殖。培养过程中，可以适当通气或搅拌。

在培养过程中，添加的营养盐包括浓缩f/2培养基、尿素、硝酸钠、硝酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、过磷酸钙、钙镁磷肥等及其同等替代物，可采用单一营养盐或两种以上复配。

培养结束后，通过自然沉降、过滤、离心等分离方法进行固液分离，得到海藻、硅藻混合物，每克湿重含硅藻细胞3000万以上，可以作为鲜活饵料直接投喂，也可与其他成分复配后制成各种形式的水产养殖饲料。

分离后的海水适量添加营养盐及藻粉和硅藻种子液后，可直接进行下一次混合培养。

本发明所述的底栖硅藻载体培养技术，方便易行，适用于底栖硅藻的不同规模反应器培养和大规模池塘培养，可得到高密度的鲜活硅藻生物量。根据微藻培养条件，通过适当通气、光照、控温、添加营养盐等方式，对硅藻培养过程进行调控，实现硅藻的高密度培养。单位水体培养得到的硅藻生物量比现行方法高10倍以上。

本发明所述的硅藻培养技术得到的鲜活饵料含有丰富的硅藻，营养均衡全面，适口性好，可有效促进养殖生物(海参、鲍鱼、海胆等)生长，提高养殖生物的免疫力，喂饲的养殖生物成活率高，发育好，抗病力强，生长速度快，增重率高，比使用市售饲料喂饲增重快1.5-3.5倍，大大缩短了养殖周期，促进了养殖效率的大幅提高，提高了单位面积产量。

同时，本发明的硅藻附着于海藻表面，采收方便。作为饵料投入水中后随海藻下沉均匀分布于养殖水体底部，即使在充气条件下也不会散失。饲料中的硅藻为活细胞，投放水体后不会造成水质污染，安全无毒无残留。硅藻还可以起到改善底质环境的作用，有利于养殖生物生长，减少疾病发生。

本发明培养得到的硅藻可直接作为鲜活饵料投喂，也可以与其他成分复配，制成各种其他类型的养殖饲料。

(四)具体实施方式

实施例1

底栖硅藻的三角瓶培养

刚毛藻后粉碎过20目筛。海水经0.22μm的微孔滤膜过滤，采用f/2培养基，水体中添加0.5-2.0％鼠尾藻粉，接种活化的底栖硅藻，硅藻初始密度10⁴cell/ml，23℃连续光照不通气静置培养，每天定时搅拌3次，培养5-10天。培养结束后，过滤分离藻体，每克湿重含硅藻细胞6500万。

实施例2

底栖硅藻的反应器培养

鼠尾藻晾干粉碎至40目。海水经0.45μm的微孔滤膜过滤，采用硅藻优化培养基，水体中添加0.1-5.0％刚毛藻粉，采用光径为30mm、50mmm和100mm平板式光生物反应器进行悬浮培养。接种活化的底栖硅藻，硅藻初始密度10⁴cell/ml，23℃自然光照通气培养5-7天。培养结束后，静置沉降分离藻体，每克湿重含硅藻细胞8500万以上。

分离后的上层水体中加入0.1-5.0％刚毛藻粉及适量硅藻优化培养基，在原反应器中采用相同条件进行二次培养，得每克湿重含硅藻细胞8000万以上的藻粉。

将上述鲜活饵料直接喂饲鲍鱼，在相同投喂模式下，幼鲍成活率比一般饲料的高20％以上，发育好；成鲍生长速度快，增重率高，比市售饲料喂饲增重快1.0-2.3倍。

实施例3

底栖硅藻的池塘培养

马尾藻晾干后粉碎过20目筛。海水经沙滤后引入培养池塘(水深1.5m)，加0.5-10％马尾藻和适量尿素，接种活化的底栖硅藻，硅藻初始密度10³cell/ml，自然温度、自然光照培养，每天早晚通气2次，每次30分钟，培养10-20天后，从池塘底部引出藻体，去水后每克湿重含硅藻细胞3500万。

将上述鲜活饵料直接投入水体喂饲海参，在相同投喂模式下，幼参成活率比一般饲料的成活率高50％以上，发育好；成参抗病力强，生长速度快，增重率高，比市售海参饲料喂饲增重快1.5-3.5倍。养殖过程中养殖水质(尤其是氮磷指标)明显好于对照组。

Claims (13)

1.一种硅藻的载体高密度、大规模培养技术，其特征在于以多种海藻粉为载体，添加适量营养盐，在各种形式的反应器或池塘中，进行硅藻的培养。

2.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于所用海藻包括刚毛藻、浒苔、海带、裙带菜、马尾藻、鼠尾藻、大叶藻、海蒿子、羊栖菜、石莼、角叉菜、麒麟菜等海藻及其混合物。

3.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于所用海藻自然晾干或烘干，粉碎至20-120目。

4.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养海水中海藻粉用量为0.001％-50％。

5.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于采用各种形式的生物反应器或不同规模池塘进行硅藻的载体培养。

6.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于硅藻培养过程中采用自然光照或人工光照。

7.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养过程中适当通气或搅拌。

8.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养温度为自然温度至30℃。

9.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养时间为2-30天。

10.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养过程添加的营养盐为浓缩f/2培养基、尿素、硝酸钠、硝酸铵、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠及其同等替代物，可采用单一营养盐或两种以上复配。

11.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养得到的硅藻，每克湿重含硅藻细胞3000万以上。

12.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养结束后海水中适量添加营养盐及藻粉和硅藻种子液后可直接进行下一次培养。

13.根据权利要求1所述的硅藻载体培养技术，其特征在于培养得到的硅藻可直接作为鲜活饵料投喂，也可以与其他成分复配，制成各种其他类型的养殖饲料。