芽孢杆菌对草鱼养殖水质和生长的影响及其机理研究

摘要

随着我国水产养殖的集约化发展,养殖水体的污染日益严重。水中的N、P等营养元素发生非正常变化并产生有害物质,引起鱼、虾等养殖对象发病甚至死亡,给水产养殖业带来巨大损失。应用微生态制剂调节水质,不仅可以减轻养殖环境的污染程度,达到预防疾病、健康养殖的效果,而且菌体本身富含营养,可供养殖生物利用。微生物水质净化剂在水产养殖中将有广泛的应用前景。本研究选用体重约45g的草鱼420尾,随机分为4组,每组设三个平行:对照组在水中不添加任何菌,饲喂基础日粮;处理组1饲喂基础日粮,每隔7天在水中按照1×109CFU/m3添加1号菌粉;处理组2饲喂基础日粮,每7d在水中按浓度1×109CFU/m3添加2号菌粉;处理组3在饲喂1号饲料的基础上,每7d在水中按浓度1×109CFU/m3添加2号菌粉。1号菌粉由枯草芽孢杆菌1(不具有反硝化功能)和地衣芽孢杆菌按4:1加工而成;2号菌粉由枯草芽孢杆菌2(反硝化功能)和地衣芽孢杆菌按4:1加工而成;1号饲料为基础日粮添加0.5％枯草芽孢杆菌3。实验时间为4周,实验期间不换水,每周清除残饵和粪便,水源为经过充分曝气的自来水。主要研究结果如下:1)草鱼养殖水体水质测定结果表明,养殖水体pH各组之间无显著差异,均维持在6.8-7.6之间;与对照组相比,第28d时,处理组1、2和3水体中氨氮含量分别比对照组下降29.17%(P＜0.05)、13.18%(P＞0.05)和48.09%(P＜0.01),且处理组3比处理组2下降了26.71%(P＜0.05);处理组1和2在整个养殖期间水体中亚硝酸盐氮含量与对照组接近,其含量在0.39 mg/L以下,但处理组3在整个养殖期间均高于对照组;处理组2、3在整个养殖期间的硝酸盐氮含量均低于对照组,第21d时,分别比对照下降了62.54%(P＜0.01)和96.84%(P＜0.01);四组养殖水体中的总无机氮总体呈升高趋势,第28d时与对照组相比,处理组1、2、3总无机氮含量分别下降了15.39%(P＞0.05)、18.72%(P＞0.05)、36.31%(P＜0.01)。2)生长性能测定结果显示:各组间草鱼日增重无显著差异(P＞0.05)。但处理组1、2和3的死亡率分别比对照组降低17.61%(P＜0.01)、41.85%(P＜0.01)、66.52%(P＜0.01),且处理组3分别比处理组1和2降低59.37%(P＜0.01)和42.43%(P＜0.01)。3)肠道菌群数量分析显示:与对照组相比,处理组1大肠杆菌和弧菌数量分别减少了11.38%(P＜0.01)和13.77%(P＜0.05);处理组2分别减少了10.90%(P＜0.01)和18.05%(P＜0.05);处理组3分别下降了33.90%(P＜0.01)和31.95%(P＜0.01),且分别比处理组2减少了25.82%(P＜0.01)和16.97%(P＜0.01),芽孢杆菌数增加了43.90%(P＜0.01)。4)免疫指标测定结果显示:处理组1鱼血清球蛋白含量比对照组提高了44.62%(P＜0.05);处理组3球蛋白和IgM分别比对照组提高了105.43%(P＜0.01)和36.55%(P＜0.01),且分别比处理组2提高了379.24%(P＜0.01)和72.17%(P＜0.01)。在非特异性免疫方面,处理组1鱼血清补体C3含量比对照组提高了45.12%(P＜0.01)。与对照组相比,处理组2鱼血清溶菌酶、补体C3含量、AKP分别提高了39.24%(P＜0.05)、15.75%(P＜0.05)、105.17%(P＜0.01);处理组3的MPO、补体C3含量和AKP分别提高了24.44%(P＜0.01)、100.61%(P＜0.01)、758.53%(P＜0.01),且分别比处理组2提高了20.00%(P＜0.01)、76.25%(P＜0.05)和318.65%(P＜0.01)。5)粘膜抗氧化指标测定结果显示:与对照组相比,处理组1鱼的SOD、抗O2、CAT、GSH-Px和GSH分别提高了23.07%(P＜0.01)、20.77%(P＜0.01)、21.30%(P＜0.01)、100.53%(P＜0.01)、63.51%(P＜0.01);处理组2鱼的SOD、GSH-Px、GSH含量分别提高了22.79%(P＜0.01)、114.34%(P＜0.01)、25.21%(P＜0.01);处理组鱼的3 T-AOC、GSH-Px和GSH分别提高了78.22%(P＜0.01)、67.46%(P＜0.01)、128.56%(P＜0.01),且与处理组2相比,T-AOC和GSH分别提高了92.75%(P＜0.01)和82.54%(P＜0.01)。肝脏抗氧化指标测定结果显示:处理组1、2、3大部分抗氧化指标较对照组都有显著性提高,尤其处理组3鱼肝脏T-AOC、SOD、抗O2、GSH-Px和GSH分别比对照组提高了68.93%(P＜0.01)、132.52%(P＜0.01)、26.28%(P＜0.01)、48.30%(P＜0.01)和115.69%(P＜0.01),MDA下降了30.91%(P＜0.01),其中SOD和CAT分别比处理组2提高了30.46%(P＜0.01)和24.77%(P＜0.01)。血清抗氧化指标测定结果显示:与对照组相比,处理组1鱼血清T-AOC、抗O2-和ALT分别提高了49.39%(P＜0.01)、32.84%(P＜0.01)和24.50%(P＜0.01);处理组2 T-AOC提高了62.65%(P＜0.01);处理组3 T-AOC、ALT、GSH分别提高了66.58%(P＜0.01)、83.00%(P＜0.01)、80.02%(P＜0.01),且ALT和GSH分别比处理组2提高了78.36%(P＜0.01)和200.25%(P＜0.01)。但各处理组MDA含量与对照组相比无显著差异(P＞0.05)。本研究结果表明,在养殖水体中添加芽孢杆菌制剂不仅可以降低氨氮含量、改善水质,而且能够改善草鱼肠道菌群组成,提高机体免疫力和抗氧化活性。此外,水体和饲料中同时添加芽孢杆菌制剂效果更佳。

目录

致谢

缩略词

中文摘要

ABSTRACT

第一章 文献综述

1 我国淡水养殖现状及草鱼在淡水养殖中的地位

1.1 我国淡水养殖业发展现状

1.2 草鱼在淡水养殖中的地位及其生物学特性

2 我国淡水养殖水质污染现状及其危害分析

2.1 我国淡水养殖水质污染现状及原因

2.2 养殖水体水质污染危害分析

3 水产养殖中水处理技术发展现状

3.1 物理方法

3.2 化学方法

3.3 养殖水体的生物修复

4 益生菌在养殖水质调节中的应用

4.1 光合细菌菌剂

4.2 硝化细菌菌剂

4.3 反硝化细菌菌剂

4.4 芽孢杆菌菌剂

4.5 复合微生态菌剂

4.6 微生态制剂主要存在的问题

5 本研究的目的意义

第二章 芽孢杆菌对草鱼养殖水质的影响

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.2 水质测定

1.3 数据的统计学分析

2 结果与分析

2.1 芽孢杆菌制剂对草鱼养殖水体中氨氮的影响

2.2 芽孢杆菌制剂对草鱼养殖水体中亚硝酸盐氮的影响

2.3 芽孢杆菌制剂对草鱼养殖水体中硝酸盐氮的影响

2.4 芽孢杆菌制剂对草鱼养殖水体中总无机氮的影响

2.5 芽孢杆菌制剂对草鱼养殖水体PH的影响

3 讨论

3.1 对养殖水体氨氮的影响

3.2 对养殖水体亚硝酸盐氮的影响

3.3 对养殖水体硝酸盐氮影响

3.4 对养殖水体氨总无机氮的影响

3.5 对养殖水体pH的影响

第三章 芽孢杆菌对草鱼生长及肠道微生物菌群的影响

1. 材料和方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

1.3 数据的统计学分析

2. 结果与分析

2.1 芽孢杆菌对草鱼生长性能的影响

2.2 芽孢杆菌对草鱼肠道微生物菌群的影响

3. 讨论

3.1 芽孢杆菌对草鱼生长性能的影响

3.2 芽孢杆菌对草鱼肠道微生物菌群数量的影响

第四章 芽孢杆菌对草鱼免疫和抗氧化功能的影响

1. 材料和方法

1.1 实验材料

1.2 实验方法

1.3 数据统计及分析

2. 结果与分析

2.1 芽孢杆菌对草鱼免疫功能的影响

2.2 芽孢杆菌对草鱼抗氧化功能的影响

3. 讨论

3.1 对草鱼免疫功能的影响

3.2 对草鱼抗氧化功能的影响

小结

创新点

参考文献