避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑及其制法和用途
【專利摘要】避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑及其制法和用途，針對海參的生理習(xí)性和養(yǎng)殖特點，應(yīng)用海洋微生物技術(shù)，由海參養(yǎng)殖環(huán)境中分離篩選的彎曲芽孢桿菌CGMCC?No.5115、枯草芽孢桿菌CGMCC?No.5116和蠟狀芽孢桿菌CGMCC?No.5117所組成，以玉米粉和豆粕粉為主要培養(yǎng)原料，28-37℃發(fā)酵24-48h，再以沸石、麥飯石和稻殼作為吸附和懸浮復(fù)合載體，加工制得避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑。本產(chǎn)品對水體環(huán)境耐受性強，漂浮性、懸浮性以及沉浮可控性好，有利于海水養(yǎng)殖水體三維立體的凈化效果，可以吸附水體中Hg2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+、Cu2+等重金屬離子等有害物質(zhì)，大幅降低氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)的含量，避免水體酸化和臭底，有效抑制病原微生物，提高海參養(yǎng)殖的產(chǎn)量和質(zhì)量。
【專利說明】避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑及其制法和用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明于水產(chǎn)養(yǎng)殖及海洋微生物【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑及其制法和用途。
【背景技術(shù)】
[0002]海水是海參等海珍品賴以生存的基本環(huán)境條件，俗話說:“三分養(yǎng)魚，七分養(yǎng)水”。水質(zhì)的好壞直接影響到海參的生長狀況和養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟效益。隨著經(jīng)濟和科學(xué)的發(fā)展，人們對海參的需求日益增加，在天然捕撈不能滿足市場需求的情況下，海參養(yǎng)殖業(yè)已由傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)營、資源依賴型養(yǎng)殖方式 轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在的集約化和工廠化的養(yǎng)殖方式，刺參養(yǎng)殖已成為中國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。然而，隨著刺參集約化和規(guī)?；B(yǎng)殖迅速的發(fā)展，出現(xiàn)了一些嚴(yán)重問題，制約了其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，比如殘存餌料以及排泄物和動物死體在水體中沉積，分解生成很多的有害物質(zhì)，惡化了水質(zhì)，病原菌大量繁殖，致使海參產(chǎn)生強烈的應(yīng)激反應(yīng)，出現(xiàn)了搖頭不食、口腫、身體收縮僵直、排臟、體表潰瘍等現(xiàn)象，最后體壁大面積腐爛而死。為了對抗海參病疫，長期和大量濫用抗生素以及化學(xué)合成藥物，不僅導(dǎo)致了海參對病原微生物的易感性以及細菌病原微生物等的耐藥性，還會使抗生素檢測超標(biāo)，并造成整個生態(tài)環(huán)境的污染，嚴(yán)重影響了節(jié)約減排、食品安全和阻礙了無公害刺參養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[0003]沸石是天然沸石族礦物的總稱，是一種含水的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸礦物。沸石具有比表面積大(440~1030m2/g)，孔徑均勻，加上特殊的分子結(jié)構(gòu)而形成較大靜電引力，使沸石具有相當(dāng)大的引力場，當(dāng)沸石內(nèi)部的孔穴和孔道一旦有“空缺”時，沸石就會表現(xiàn)出很強的吸附能力，對海水養(yǎng)殖水體中S02、NH3, H2S等有害極性氣體分子具有很強的親合力，并可以高效物理吸附養(yǎng)殖海水中的氨氮和亞硝酸鹽等有害物質(zhì)。沸石的空間結(jié)構(gòu)基本單元是由4個氧原子和I個硅或鋁原子堆砌成硅(鋁)氧四面體。在此四面體，氧原子中有的價鍵未得到中和，使整個鋁氧四面體帶有負電，為保護電中和，缺少的正電荷由附近帶正電的陽離子來補償平衡，這些平衡陽離子和水分子極易與周圍水溶液里的陽離子發(fā)生交換，交換后的沸石結(jié)構(gòu)不被破壞，沸石的離子交換特性，利于吸附凈化水中Hg2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+Xu2+等重金屬離子等有害物質(zhì)和吸附置換水體中H+，增加0H—，避免水體酸化和臭底，保證海水養(yǎng)殖過程中的水體環(huán)境質(zhì)量。
[0004]麥飯石是一種多孔性鋁硅酸鹽，主要是黒母云石英二長斑巖，主要化學(xué)成分為SiO2和Al2O3,具有多孔性，呈斑狀或似斑結(jié)構(gòu)，這種特殊結(jié)構(gòu)使其具有很強的物理吸附性和離子交換性，能夠選擇性去除養(yǎng)殖水體中的顆粒態(tài)和膠體態(tài)的污染物質(zhì)以及氨氮、亞硝酸氮與H2S等引起水體富營養(yǎng)化的主要污染物，還能夠吸附清除Hg2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+、Cu2+等重金屬離子等有害物質(zhì)，在水處理方面具有良好的應(yīng)用前景。
[0005]水產(chǎn)微生態(tài)制劑，是利用水產(chǎn)動物體內(nèi)或養(yǎng)殖水體中的有益微生物經(jīng)特殊加工工藝而形成的活菌制劑，具有氨氧化、硝化、反硝化、解磷、除硫和脫氮等作用，有效地降低水中的COD、氨氮、亞硝酸氮和硫化物的濃度，從而有效地改善水質(zhì)。目前，應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖的微生態(tài)水質(zhì)調(diào)節(jié)劑，只限于單純菌劑或載體化菌劑，前者使用中存在菌群存活繁殖適應(yīng)性差和數(shù)量減少等劣勢，后者基本是大部分是沉在池底，對中上層水體凈化率低，切池底環(huán)境溶解氧低，不利于微生態(tài)菌劑的繁殖。所以，急需一種微生態(tài)制劑既能三維立體全方位能去除海參養(yǎng)殖水體中COD、氨氮、亞硝酸氮和硫化物，又能除去水體中重金屬離子，并抑制有害微生物的繁殖，達到同時一次完全凈化養(yǎng)殖水體的水質(zhì)修復(fù)劑。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明為了要解決現(xiàn)有技術(shù)中養(yǎng)殖水質(zhì)污染嚴(yán)重、病害頻發(fā)、海參高死亡率、海參體內(nèi)重金屬、化學(xué)殘留和抗生素殘留超標(biāo)等現(xiàn)狀，提供了避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑及其制法和用途。 避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑主要由芽孢桿菌混合組成，由海參養(yǎng)殖環(huán)境中分離并篩選的枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)YB-lCGMCCN0.5116、蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus)YB-2CGMCC N0.5117和彎曲芽孢桿菌(Bacillusflexus)XH-lCGMCC N0.5115，以玉米粉和豆柏粉為主要發(fā)酵培養(yǎng)基，以沸石、麥飯石和稻殼作為吸附和懸浮載體，加工成固體粉劑。本發(fā)明中涉及的微生態(tài)制劑，于2011年08月05號送到中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心保藏(中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號。
[0007]本發(fā)明的主要方面是:避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑的制備方法，包括以下操作步驟:
[0008]①制備益生菌原液
[0009]將在LB瓊脂斜面培養(yǎng)基上生長良好的枯草芽孢桿菌YB-1CGMCC N0.5116、蠟狀芽孢桿菌YB-2CGMCC N0.5117和彎曲芽孢桿菌XH-1CGMCC N0.5115，分別加入2116E培養(yǎng)基，PH7.0~7.5，33~37°C震蕩培養(yǎng)12~16h，再以1:1:1的體積比混合，制備成益生菌原液；
[0010]②液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)
[0011]向在密閉式發(fā)酵反應(yīng)器中加入發(fā)酵液，并按0.1~1%的體積比加入營養(yǎng)物質(zhì)，再將步驟①制備的益生菌原液，按3-5%的體積比接種，進行發(fā)酵，壓力為0.1~0.25Mpa，37°C發(fā)酵24h，制得發(fā)酵產(chǎn)物；
[0012]③噴霧干燥處理
[0013]上述步驟②所得的發(fā)酵產(chǎn)物噴霧到吸附載體，干燥處理；
[0014]其中，步驟①所說的海水LB瓊脂培養(yǎng)基和2116E培養(yǎng)基，均為《分子克隆實驗指南》中培養(yǎng)基配方；
[0015]步驟②所說的營養(yǎng)物質(zhì)由玉米粉:豆柏粉:海水按(1.5~3):(0.5-1.5):100的
重量比組成；
[0016]步驟③所述的吸附載體的組成為:沸石粉、麥飯石粉和稻殼2:2:1的體積比混合。
[0017]在優(yōu)化條件下:上述的制備方法中，步驟①中菌懸液的菌體濃度均約為lX108cfu/ml。
[0018]在優(yōu)化條件下:上述的制備方法中，步驟③所述的吸附載體中，沸石粉和麥飯石粉為150~200目；終產(chǎn)物吸附載體和益生菌混合物，載菌含量的終濃度約為IO8~IOltlCfu/g°[0019]在優(yōu)化條件下:上述的制備方法中，向步驟③制得的產(chǎn)物中加入吸附載體的重量比為I:1~1000。
[0020]在優(yōu)化條件下:上述的制備方法中，步驟③中發(fā)酵產(chǎn)物噴霧干燥到吸附載體的方法為:發(fā)酵培養(yǎng)液與載體重量比為1:1~4,干燥時間為12~24h,產(chǎn)物水份含量不高于5%。[0021 ] 本發(fā)明的另外一方面在于，利用上述的方法制備避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑產(chǎn)品。
[0022]本發(fā)明的另外一方面在于， 利用上述的避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑在海參養(yǎng)殖方面的應(yīng)用。
[0023]本發(fā)明的避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑環(huán)境耐受性強，漂浮性、懸浮性以及沉浮可控性好，對海參的養(yǎng)殖水體三維立體的凈化效果顯著，尤其在海參的育苗期和養(yǎng)成期定期潑灑該避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑，可以快速去除養(yǎng)殖水體中的重金屬離子和降解氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)，避免水體酸化和臭底，有效抑制病原菌，減輕環(huán)境對海參的應(yīng)激反應(yīng)，有效預(yù)防海參病害的發(fā)生，提高海參養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合技術(shù)方案詳細敘述本發(fā)明的實施例。
[0025]實施例中所用原料均由常規(guī)方法制備或由商業(yè)途徑獲得。
[0026]LB瓊脂斜面培養(yǎng)基:其組成每升中含:胰酶解蛋白胨5g，酵母膏l(xiāng)g，海水晶33g，磷酸高鐵0.1g,瓊脂15g, 1000mL水，pH7.6。蛋白胨和酵母膏購于英國Oxoid公司，瓊脂粉購于北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司，其他原料均購于上海生工生物工程股份有限公司。
[0027]2216E液體培養(yǎng)基:其組成每升中含:胰酶解蛋白胨5g，酵母膏l(xiāng)g，磷酸高鐵
0.lg，陳海水lOOOmL，pH7.6。蛋白胨和酵母膏購于英國Oxoid公司，其他原料均購于上海生工生物工程股份有限公司。
[0028]玉米粉和豆柏粉，均為100-200目，購于山東萬得福實業(yè)集團有限公司。
[0029]稻殼，購于大連賽姆集團。
[0030]沸石粉，購于浙江省寧波市寧?？h嘉和化工有限公司，150-200目。
[0031]麥飯石粉，購于內(nèi)蒙古自治區(qū)奈曼旗中華麥飯石開發(fā)有限公司，150-200目。
[0032]本發(fā)明實施例中涉及的微生態(tài)制劑包括:由海參養(yǎng)殖環(huán)境中分離篩選的芽孢桿菌包括:枯草芽抱桿菌(Bacillus subtilis) YB-1CGMCC N0.5116、臘狀芽抱桿菌(Bacilluscereus) YB-2CGMCC N0.5117 和彎曲芽孢桿菌(Bacillus flexus)XH-1CGMCC N0.5115。
[0033]三株菌株保藏于2011年08月05號送到中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(中國科學(xué)院微生物研究所，郵編100101)，地址為北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號。
[0034]下面通過實例進一步詳細描述本發(fā)明。
[0035]實施例1:
[0036]1.制備益生菌原液
[0037]將在LB瓊脂斜面培養(yǎng)基上生長良好的枯草芽孢桿菌YB-1CGMCC N0.5116、蠟狀芽孢桿菌YB-2CGMCC N0.5117和彎曲芽孢桿菌XH-1CGMCC N0.5115，分別加入2116E培養(yǎng)基，PH7.0~7.5，37°C震蕩培養(yǎng)12~16h，再以1:1:1的體積比混合，制備成益生菌原液，菌體濃度約為lX108cfu/ml。
[0038]2.液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)
[0039]向在密閉式發(fā)酵反應(yīng)器中加入發(fā)酵液，并按0.1~1%的體積比加入營養(yǎng)物質(zhì)，再將步驟①制備的益生菌原液， 按3-5%的體積比接種，進行發(fā)酵，壓力為0.1~0.25Mpa，37°C發(fā)酵24h，制得發(fā)酵產(chǎn)物；
[0040]上述的營養(yǎng)物質(zhì)由玉米粉:豆柏粉:海水按(1.5~3):(0.5-1.5):100的重量比組成。
[0041]3.噴霧干燥處理
[0042]復(fù)合物吸附載體由150-200目的沸石粉、麥飯石粉和稻殼按體積比為1:1:1混合配制；
[0043]上述步驟2所得的發(fā)酵產(chǎn)物噴霧干燥到上述吸附載體中，發(fā)酵產(chǎn)物與載體重量比為1:4，干燥時間為24h，產(chǎn)物水份含量不高于5%，制得避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑。
[0044]實施例2
[0045]1.制備益生菌原液
[0046]將在LB瓊脂斜面培養(yǎng)基上生長良好的枯草芽孢桿菌YB-1CGMCC N0.5116、蠟狀芽孢桿菌YB-2CGMCC N0.5117和彎曲芽孢桿菌XH-1CGMCC N0.5115，分別加入2116E培養(yǎng)基，PH7.0~7.5，37°C震蕩培養(yǎng)12~16h，再以1:1:1的體積比混合，制備成益生菌原液，菌體濃度約為lX108cfu/ml。
[0047]2.液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)
[0048]向在密閉式發(fā)酵反應(yīng)器中加入發(fā)酵液，并按0.1~1%的體積比加入營養(yǎng)物質(zhì)，再將步驟①制備的益生菌原液，按3-5%的體積比接種，進行發(fā)酵，壓力為0.1~0.25Mpa，37°C發(fā)酵24h，制得發(fā)酵產(chǎn)物；
[0049]上述的營養(yǎng)物質(zhì)由玉米粉:豆柏粉:海水按(1.5~3):(0.5-1.5):100的重量比組成。
[0050]3.噴霧干燥處理
[0051]吸附載體由150-200目的沸石粉、麥飯石粉和稻殼按體積比為2:2:1混合配制；
[0052]上述步驟2所得的發(fā)酵產(chǎn)物噴霧干燥到上述吸附載體中，發(fā)酵產(chǎn)物與載體重量比為1:4，干燥時間為24h，產(chǎn)物水份含量不高于5%，制得避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑。
[0053]使用效果
[0054]選取3處條件相同的海參養(yǎng)殖圈，平均水深1.5-2m，參苗規(guī)格30_50頭/500g，密度在9-10頭/m2。
[0055]I號圈為對照組(未使用避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑),2、3號圈為實驗組(使用避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑)；實驗組除了定期潑灑實施例1、2所述的避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑之外，飼喂方式和管理方法與對照組一樣。[0056]實驗周期為2013年9月到10月，大約45天，實驗組每隔3天潑灑I次，潑灑量為5g/m3。
[0057]實驗期間，定期檢測水質(zhì)，觀察海參攝食情況，每隔15天下水摸探，測量海參體重。鹽度為35-38%。，水溫為16-23°C, pH為7.6-8.5，溶解氧不低于4mg/L。
[0058]1.使用本實施例1、2后第45天的海參養(yǎng)殖圈的水質(zhì)指標(biāo)比較結(jié)果
[0059]
【權(quán)利要求】
1.避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑的制備方法，包括以下操作步驟: ①制備益生菌原液 將在LB瓊脂斜面培養(yǎng)基上生長良好的枯草芽孢桿菌YB-1CGMCC N0.5116、蠟狀芽孢桿菌YB-2CGMCC N0.5117和彎曲芽孢桿菌XH-1CGMCC N0.5115，分別加入2116E培養(yǎng)基，PH7.0~7.5，33~37°C震蕩培養(yǎng)12~16h，再以1:1:1的體積比混合，制備成益生菌原液； ②液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng) 向在密閉式發(fā)酵反應(yīng)器中加入發(fā)酵液，并按0.1~1%的體積比加入營養(yǎng)物質(zhì)，再將步驟①制備的益生菌原液，按3-5%的體積比接種，進行發(fā)酵，壓力為0.1~0.25Mpa，37°C發(fā)酵24h，制得發(fā)酵產(chǎn)物； ③噴霧干燥處理 上述步驟②所得的發(fā)酵產(chǎn)物噴霧到吸附和懸浮復(fù)合載體，干燥處理； 其中，步驟①所說的海水LB瓊脂培養(yǎng)基和2116E培養(yǎng)基，均為《分子克隆實驗指南》中培養(yǎng)基配方； 步驟②所說的營養(yǎng)物質(zhì)由玉米粉:豆柏粉:海水按(1.5~3):(0.5-1.5):100的重量比組成； 步驟③所述的復(fù)合載體的組成為:沸石粉、麥飯石粉和稻殼按2:2:1的體積比混合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟③所述的復(fù)合載體，沸石粉和麥飯石粉為150~200目。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟①中菌懸液的菌體濃度均為lX108cfu/ml。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3中任一項所述的制備方法，其特征在于還包括:向步驟③制得的產(chǎn)物中加入復(fù)合載體，混合并使菌含量的終濃度為約為108-10lclcfu/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，向步驟③制得的產(chǎn)物中加入復(fù)合載體的重量比為1:1~1000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或5中任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟③中發(fā)酵產(chǎn)物噴霧干燥到復(fù)合載體的方法為:發(fā)酵培養(yǎng)液與載體重量比為1:1~4，干燥時間為12~24h，產(chǎn)物水份含量不高于5%。
7.如權(quán)利要求1所述的方法制備的避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑。
8.如權(quán)利要求7所述的避免水體酸化、臭底的海參養(yǎng)殖水體改良劑在海參養(yǎng)殖方面的應(yīng)用。
【文檔編號】C12N11/02GK103740694SQ201310723028
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】徐永平, 尤建嵩, 李淑英, 李紀(jì)彬, 周俊龍, 徐牧, 馬欣, 高玉平, 劉士茹 申請人:大連賽姆生物工程技術(shù)有限公司