微藻在水产养殖中有哪
些应用
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微藻在水产养殖中有哪些应用
微藻（Microalgae）是一群体型微小（2-30微米）、能进行光合作用的低等植物总称，包括真核和原核两个大类。以微藻的亚细胞结构、色素组成和生殖方式等特征为依据的经典分类法，将微藻分为蓝藻门（蓝细菌）、绿藻门、红藻门、金藻门、硅藻门等多个门类。
目前全世界已发现的微藻种类超过6万种，有记载的超过6千种，科学研究中涉及到的约几百种，而应用于生产实践的仅有几十种。微藻富含蛋白、多糖、脂肪（多不饱和脂肪酸）、色素等多种营养成分和生物活性物质，可广泛应用于人类健康食品、水产饵料和动物饲料、水质净化、医药开发等多个传统领域，以及微藻生物燃料新领域，具有重要的经济价值和社会效益。
一、微藻饵料在水产育苗中的应用
微藻作为水产动物苗种的开口饵料和次级饵料生物的营养强化食物，在水产育苗中的地位无可替代，其核心地位表现在：一方面，微藻是贝类、对虾幼体和部分鱼类幼体的直接开口饵料，相当于婴儿母乳；另一方面，微藻也是培养轮虫、卤虫、桡足类和枝角类等水产养殖次级饵料生物所必需的食物，相当于婴儿食品。
常见的饵料微藻约有20多个属、40多种，包括硅藻、金藻和绿藻种类，主要用于贝类和虾类育苗，以及淡海水浮游动物（轮虫、桡足类等）培养。
微藻的营养成份丰富而且全面，是水产养殖动物苗种的初级食物。对40多种常见饵料微藻的成份含量分析表明：蛋白20-40％、脂肪酸10-20％、碳水化合物5-12％。微藻蛋白质质量较高，尤其是必需氨基酸的含量与鱼粉相当甚至更优，如天冬氨酸和谷氨酸可高达，半胱氨酸、蛋氨酸、色氨酸和组氨酸的含量在之间，其他氨基酸含量在之间。多不饱和脂肪酸（PUFA）是水产动物幼体发育所必需的营养，而微藻是PUFA的原初生产者。
许多微藻，尤其是硅藻和金藻中，含有丰富的二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA）和花生四烯酸（ARA）。例如，角毛藻中EPA含量可达到总脂肪酸含量的20-25％，骨条藻中EPA含量也超过20％；等鞭金藻中DHA的含量可达到总脂肪酸含量的10％以上，巴夫藻中同时含有丰富的EPA（>15%）和DHA(10%)，微拟球藻和部分硅藻中的的ARA含量最高可达4％。
微藻中还含有丰富的维生素，如VA、VC、VD2、VD3、VE、VK、VB族
（B1、B2、B3、B5、B6、B12）、生物素、β-胡萝卜素和叶酸等，种类齐全且含量丰富，与部分人类食品中的含量和鱼类饲料推荐值相当。微藻中还含有多种结构特殊的微藻甾醇，已经发现并确认的有10多种，如角毛藻中富含岩藻甾醇，骨条藻、海链藻和扁藻中富含菜油甾醇和24-亚甲基胆固醇，红胞藻和球等鞭金藻中富含菜子甾醇，巴夫藻中含有豆甾醇和β-谷甾醇。甾醇是动物细胞膜
的重要组成部分，能起到调节动物体内激素水平，抑制胆固醇吸收，促进胆固醇异化等重要生理学作用。
微藻中丰富而均衡的营养成分（蛋白、脂肪酸、碳水化合物）和各种生物活性物质（PUFA、维生素、甾醇），可满足水产养殖动物在幼苗期的正常生长发育的营养需求。已有众多研究和应用证明，在对虾（日本对虾、凡纳滨对虾、中国对虾、南方滨对虾等）、贝类（牡蛎、扇贝、鲍鱼）、海参等育苗中，合理利用饵料微藻具有提高育苗存活率、保证幼苗正常变态和发育、提高生长速度及体长和体重等各项性状指标、提高免疫力等综合作用。通常使用混合微藻比单一微藻效果更好，例如海参育苗用藻类有角毛藻、红胞藻、巴夫藻、等鞭金藻等，使用密度：万细胞/ml；鱼类育苗中的使用品种和剂量见表2。
除了作为直接开口饵料外，微藻另一个重要功能是用于饲喂轮虫、卤虫、桡足类、枝角类等次级饵料，能够明显强化次级饵料生物体内所含PUFA和各种维生素的含量，进而满足水产动物幼体对优质次级饵料的需求。
在育苗生产中，微藻营养性是它的直接作用，其间接作用主要体现在对水质、水体透光度以及水体中藻相-菌相等方面的影响。在育苗水体中投放微藻，可利用微藻的光合作用产生氧气，并吸收幼苗排放的二氧化碳和氮、磷元素，控制水体中“CO2-HCO3-”平衡，达到稳定pH的作用。研究证明，多种微藻可以降低育苗水体中的细菌总数，同时能够起到稳定水体中菌相（菌类结构与数量）的作用，使之受有机物浓度和抗生素的影响减小。
针对水产养殖产业需求，国外已有相应的产品问世，有微藻浓缩液和微藻干粉不同类型，以单藻种或多藻种复配，制成高蛋白型、高PUFA型等产品，分别适用于对虾、贝类育苗，以及轮虫、卤虫营养加富。主要品牌有Aquafauna公司的AlgaMac系列产品，Reed Mariculture公司的RotiGrow、RotiGreen、Instant Algae等系列产品，涉及小球藻、微拟球藻、球等鞭金藻、巴夫藻、海链藻和扁藻等藻种。
国内绝大部分水产育苗企业，在育苗生产中都是自备微藻养殖设施，自行生产各类饵料用微藻。但是一般育苗场都普遍缺乏相应的专业技术力量，只能利用各自的藻池和天然水体粗放培养，在饵料微藻种质、生产技术和应用方法上都各自为正，导致微藻种质混乱、供应不稳定、营养成分不平衡、饵料效价低、缺乏多品种集约化生产应用技术；同时，受限于微藻高密度养殖、采收技术和浓缩液保藏技术的限制，国内几乎没有统一的、专业化的饵料微藻质量标准和集中供应点。
由于供应不及时，常与育苗进度脱节，很难满足育苗中对鲜活饵料的供应量和多品种的需求，由此导致育苗成活率低、种苗抗病能力差、育苗成本高，对于后期养成非常不利。因此，建立水产饵料微藻藻种评价技术体系，开发高密度微藻培养技术、保活采收和浓缩技术、浓缩液保藏技术，构建饵料微藻标准化生产技术体系和产品质量标准，并在此基础上建立饵料微藻浓缩液专业供应点成为当务之急。
我国水产养殖规模世界第一，对饵料微藻的需求量巨大。按法国学者Muller-Feuga的计算，每百万尾海水鱼、双壳贝和对虾育苗所需要的微藻生物量折算干重分别为60、14和公斤。按此方法，以我国2010年这三种水产养殖动物投苗量为依据，就需要微藻16000吨干重，而目前我国商业化微藻的产量尚不足10000吨，商业化水产饵料微藻的产量微乎其微。因此，该市场的前景非常广阔，经济效益和社会效益非常显着。
二、微藻调水剂在水产养殖中的应用
养殖水质控制俗称为“养水”，是水产养殖技术中的重要环节，尤其在当前盛行的高密度养殖模式下，水质控制显得尤为重要。
养殖过程中，通常添加各种调水剂如硝化细菌、光合细菌、乳酸菌、芽孢杆菌等菌剂，用于降解残饵和粪便中的有机物，并将具有毒害作用的氨氮和亚硝氮转化为硝酸氮。各类菌剂的使用可以从一定程度上控制水质，菌类的生长可同化水体中的无机氮，转化成细菌自身成分，同时水体中的浮游动物可摄食菌体，而后被鱼虾摄食，使水体中的氮元素重新进入食物链，降低水体中的总氮浓度。
然而，各类菌种在水体中的高密度生长受到碳源的限制，目前流行的生物絮团技术需要向水体中大量的补充有机碳源(如蔗糖)，通过细菌絮凝成颗粒物质被养殖生物所摄食，起到调控水质的作用，但此技术的应用受到成本因素的限制。光合细菌可以利用二氧化碳进行光合作用，解决碳源缺乏的问题，但光合细菌因光谱需求及厌氧偏好等自身因素，在水体中的繁殖能力有限，且不产生氧气，不足以担此全责。进而，各类细菌的高密度生长是一个耗氧过程，会大幅度降低水体中的溶解氧。
在所有能进行光合作用的生物中，微藻的光合作用能力最强，生长繁殖速度快，能够形成高密度，在氮、磷元素及光照适宜的条件下，能够在水体中快速的形成种群优势，达到迅速降低水体中氮、磷浓度，增加水体溶解氧的功效；同时，微藻易被浮游动物和滤食性动物摄食，能够起到促进营养物质循环、降低饲料系数、提高养殖动物成活率等作用。因此，微藻不仅仅在养殖水质控制环节中起到不可替代的重要作用，同时还具有整体性促进养殖效率的作用。
建立和维持养殖水体中特定微藻种群优势的过程俗称调水色，能够起到净化水质、增加溶解氧、抑制有害微生物、肥水并提供饵料，构建养殖水体生态系统的重要作用，是养殖生产的一个重要环节。此种结合微藻的水产养殖方式在国外称之为绿水（greenwater）养殖方式，相对应的，水体中不含微藻的养殖方式称为清水（clearwater）养殖。常见的有益水色有三类：
1、棕色：主要含硅藻，是养虾的最佳水色，硅藻是对虾的优质饵料；
2、淡绿/翠绿色：主要含绿藻，能大量吸收氮，净化水质；
3、淡黄、金黄色、黄绿：主要含金藻、微拟球藻等。
研究和生产实践都证明，“绿水”养殖与“清水”养殖相比，在提高存活率、降低有害菌数量、提高产量、降低饵料系数、增加养殖收益等方面具有明显的优势。如在凡纳滨对虾的养殖实验中发现，“绿水”方式养殖的单尾对虾收获体重比对照“清水”养殖平均高40％以上，饵料系数为，而对照为；在罗非鱼的养殖实验中发现，“绿水”养殖方式能显着的控制水体中有害菌的数量；在军曹鱼稚仔鱼的养殖实验中发现，使用“绿水”方式养殖，存活率比对照提高接近
100％。菲律宾East Kalimantan地区11公顷的养殖池中进行对虾和罗非鱼混养的生产性实验中证明，“绿水”方式养殖能使对虾增产20％，罗非鱼增产倍，由此带来的经济效益非常明显。
在鱼类育苗中“绿水”方式也有明显的优势作用，国外研究证明在大菱鲆、鲻鱼、金头鲷、大西洋大比目鱼、海鲈等鱼类育苗中，采用绿水方式（直接在育苗水体中利用微藻培养的次级饵料，如轮虫）进行育苗，鱼苗的体长、体重、生长速率、成活率等多项指标均明显的高于对照。
养殖户多在养殖池中利用自然水体中的土着藻种调水色，此种方法的缺陷是，只能被动的利用水体中的土着藻种，无法根据需求进行优化选择；同时，一旦池塘出现“倒藻”现象，再培藻时间较长；而且，当季节变化时，光照和水温发生变化，加之水体氮磷比失调等原因，养殖水体中优势藻种种群也会随之发生变化，极有可能产生有害水色，如蓝藻水色。因此完全有必要经常补加有益藻种，使之在水体中保持优势种群地位，以保证水色稳定。由此可见，调水剂藻种的潜在市场非常大。
国外已有利用人工培养的微藻直接添加入养殖水体，以维护水色稳定，常用的藻种主要是绿藻和金藻类，如小球藻，扁藻、微绿球藻、塔胞藻、等鞭金藻、巴夫藻等。另外，真眼点藻纲的微拟球藻也是常用的藻种，其产品形式为高密度微藻浓缩液或藻浆/膏。
国内与微藻调水剂相关的产品主要有两类，一类为培藻剂，成份多为微量元素、氮磷肥、有机肥等；或掺有部分菌剂，用于养殖水体肥水；另一类即为藻种，但此类产品市场规模目前较小，有待开发。值得注意的是，目前市场上已见到假冒产品，或以绿颜色水冒充微藻浓缩液，或声称干藻粉能复活，或声称培藻剂中带有藻种。这些虚假信息欺骗误导养殖户，已经造成经济利益的损害，在生产中需认真鉴别。
微藻调水剂的市场异常庞大。按我国2010年海水养殖数据计算，池塘模式的养殖面积有413835公顷，仅按每亩公斤（干重）微藻调水剂计算（按每年每亩池塘泼洒两次计算，每次1公斤浓缩藻泥，两次约合干重公斤），需求量在1200吨干重以上；淡水池塘养殖的面积是海水面积的5倍以上，微藻调水剂需求量在6000吨干重以上，而目前此市场的开发度几乎为零。
微藻在水产养殖中有哪些应用审批稿
