專利名稱：：用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量的基于附生生物的裝置和其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種便攜式且可再循環(huán)的裝置的制造，所述裝置用于通過在系統(tǒng)中利用特定附生生物物種或附生生物物種混合物來改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量。本發(fā)明特別包括一種培養(yǎng)純化附生生物的方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，全國的蝦室中蝦苗的存活率為30%-60%。較高的存活率只有在每天更換90-100%的水的情況下才能獲得。然而，歸因于清潔海水有限的可得性以及分布廣泛的致病因素，更換培養(yǎng)池中的水會(huì)為幼苗帶來高風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了改進(jìn)水產(chǎn)育苗技術(shù)，需要能保持較高水質(zhì)而不涉及頻繁換水的方法。另一引起育苗區(qū)中低存活率的原因?yàn)橛赏愊嗍骋鸬母哂酌缢劳雎?。諸如蝦等一些水生動(dòng)物為同類相食的。當(dāng)幼苗大小不一時(shí)，同類相食現(xiàn)象較多。因此，在具有澄清水的育苗池中，會(huì)因不存在供弱小/較小蝦/魚逃離的庇護(hù)所，而使得同類相食發(fā)生率較高。躲藏處的可得性將為幼苗提供避難所。此外，幼苗的生長還會(huì)隨著諸如微藻等浮游或附著形式的天然餌料的額外供應(yīng)而增加，所述附著形式的天然餌料稱為附生生物。研究表明，由于微藻具有較高的必需脂肪酸二十碳五烯酸(EPA-20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA-22:6n-3)含量，故補(bǔ)充有微藻的蝦苗/魚苗呈現(xiàn)明顯較高的生長率和存活率。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)美國專利.5476787，浮游微藻可用于將無機(jī)氮基雜質(zhì)從水中去除。所述發(fā)明可用于清潔來自污水處理設(shè)施或工廠的廢水。專利US5985147揭示一種通過使用微藻來純化水、制造紙漿并且改進(jìn)土壤質(zhì)量的整合系統(tǒng)。專利US2006024404利用微藻培養(yǎng)物作為用于水生動(dòng)物的含高養(yǎng)分的餌料。而專利WO2004032610涉及使用小型甲殼動(dòng)物(microrustacea)擬哲水圣類無節(jié)幼蟲(Parvocalanusspnauplii)作為水產(chǎn)育苗的餌料以增大水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量。然而，截至目前，尚無發(fā)明揭示一種通過不僅提供含高養(yǎng)分餌料而且還能充當(dāng)庇護(hù)所和水處理系統(tǒng)來改進(jìn)水產(chǎn)育苗或水產(chǎn)養(yǎng)殖的便攜式和整體的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)或裝置。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)一種制造基于附生生物的裝置的方法，所述裝置可用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖并由此增大所獲得的產(chǎn)量。本發(fā)明還涉及一種可用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中以保持水質(zhì)的裝置，其可通過去除水中的污染物，由此極大地減少換水率并限制水生動(dòng)物與致病因素的接觸來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明另外提供一種充當(dāng)較小或弱小水生動(dòng)物的庇護(hù)所的裝置，其可通過避免同類相食，由此提高較小或弱小水生動(dòng)物的存活率并增加產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一目的是揭示一種為水生動(dòng)物提供由特定附生生物物種或附生生物物種混合物構(gòu)成的高養(yǎng)分天然餌料的裝置。圖1為繪示由不同附生生物物種引起的水中氨減少的百分比的圖。圖2為繪示由不同附生生物物種引起的水中亞硝酸鹽減少的百分比的圖。圖3為繪示由不同附生生物物種引起的水中可溶反應(yīng)性磷減少的百分比的圖。圖4為繪示在存在所述裝置、持續(xù)17天不換水的情況下育苗池中蝦苗的存活百分含量的圖。''圖5為繪示在逆鹽度脅迫測試(reversesalinitystresstest)下，育苗池中蝦苗的存活百分含量的圖。具體實(shí)施例方式本說明書下文中所使用的術(shù)語微藻為表示微小藻類物種的通用術(shù)語。微藻可為浮游或附著的(稱為附生生物)。附生生物類微藻附著于水生環(huán)境中適當(dāng)材料的表面生長。附生生物具有不同的名稱，這視其所附著的基質(zhì)的類別而定，諸如植物(植物附生生物)、沉積物(微生物附生生物(epidemic))、巖石(巖石附生生物)、砂(砂附生生物)或動(dòng)物(動(dòng)物附生生物)。附生生物的分離、純化和培養(yǎng)本發(fā)明包括一種培養(yǎng)純化附生生物，隨后利用所獲得的純化附生生物來制造基于微藻的裝置，從而改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖質(zhì)量的方法。上述方法包含以下步驟收集并清潔混合附生生物樣本；富集所述混合附生生物樣本；洗滌所述經(jīng)富集的附生生物；在適當(dāng)條件下培養(yǎng)所述洗滌過的附生生物，獲得第一培養(yǎng)物；通過植入來自所述第一培養(yǎng)物的所關(guān)注物種，獲得純化附生生物物種；在適當(dāng)條件下培養(yǎng)所述經(jīng)植入的附生生物物種，獲得純化第二培養(yǎng)物。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，從諸如微咸水(brackish-waters)等自然環(huán)境中收集附生生物樣本。所收集到的附生生物樣本通常為由不同附生生物物種構(gòu)成的混合樣本。因此，在利用附生生物物種制造所述裝置之前，需要清潔和純化步驟以從所收集到的混合樣本中得到純化物種。首先，將所收集到的混合樣本再懸浮于經(jīng)過濾的無菌海水中，并在1000-3000rpm下離心5到20分鐘。通過將濾過0.2pm密理博過濾器(Miliporefilter)的海水高壓滅菌來制備經(jīng)過濾的無菌水。隨后在1000-3000rpm下將再懸浮的附生生物樣本離心5到20分鐘，并丟棄水相。接著，用經(jīng)高壓滅菌的經(jīng)過濾海水洗滌附生生物樣本。將這些離心和洗滌步驟重復(fù)3-次以減少不需要的物質(zhì)。將洗滌過的附生生物樣本再懸浮于經(jīng)高壓滅菌的經(jīng)過濾水中，隨后培養(yǎng)混合樣本。在2(TC到35'C的溫度下，將洗滌過的附生生物劃線于固體微藻培養(yǎng)基上，培養(yǎng)4-10天，獲得第一培養(yǎng)物，其包括可用于所使用的混合樣本中的所有附生生物物種。在培育期后，通過在第一培養(yǎng)物中選擇單一細(xì)胞集落，將第一培養(yǎng)物中附生生物物種的各細(xì)胞集落分別從第一培養(yǎng)物植入到單獨(dú)培養(yǎng)基中。進(jìn)一步培養(yǎng)所植入的細(xì)胞集落，獲得第二培養(yǎng)物，其是由各單獨(dú)培養(yǎng)基中的特定純化附生生物構(gòu)成。培養(yǎng)第二培養(yǎng)物的最佳條件為在20'C到35'C的溫度下歷時(shí)4到10天。在第二培養(yǎng)物的培養(yǎng)過程中，密切監(jiān)測各特定附生生物物種的生長，以確保培養(yǎng)物無菌且純凈，無其它物種污染。如果培養(yǎng)物不純，那么重復(fù)所述過程，直到獲得純培養(yǎng)物。為確定各第二培養(yǎng)物中附生生物的純度和物種，可通過制備新鮮或永久玻片在高分辨率顯微鏡下檢查來鑒別物種。整個(gè)分離和純化過程都是在無菌條件下進(jìn)行。為避免交叉污染，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，各附生生物物種保留兩組不同的儲(chǔ)液，即原狀儲(chǔ)液(undisturbedstock)和起始儲(chǔ)液(starterstock)。起始儲(chǔ)液通常用于啟始所關(guān)注的物種的快速繁殖，并且所述快速繁殖可視需要而涉及培養(yǎng)池中的一類以上物種。因此，起始儲(chǔ)液易于受其它物種的交叉污染的影響。而原狀儲(chǔ)液用于保留所述物種的純種系。應(yīng)注意，上述附生生物培養(yǎng)優(yōu)選用于顫藻屬(<9"http:///^on'asp.)、舟形藻屬(7V謂-cw/asp.)、彎藻屬(C拜6e〃asp.)禾口雙眉藻屬(^附//2orasp.)。盡管在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中已對(duì)所述方法加以描述，但應(yīng)了解，本發(fā)明可以其它特定形式體現(xiàn)，并且不限于上述的單獨(dú)實(shí)施例。水產(chǎn)養(yǎng)殖改進(jìn)裝置的制造本發(fā)明另一實(shí)施例涉及一種制造用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的裝置的方法。遵循優(yōu)選程序，所述方法包括以下步驟將至少一種適當(dāng)構(gòu)造提供于純化附生生物培養(yǎng)容器中；使所述純化附生生物在所述適當(dāng)構(gòu)造表.面上生長，直到其表面經(jīng)所述附生生物涂布；和將所述經(jīng)涂布構(gòu)造從所述培養(yǎng)容器中取出以供使用。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，以優(yōu)選形狀模制或制備所述構(gòu)造，隨后將其提供于培養(yǎng)容器中。為了使所述裝置能在最佳條件下執(zhí)行，所述構(gòu)造的形狀對(duì)于可供純化附生生物附著的表面積較為重要。在最優(yōu)選實(shí)施例中，所述構(gòu)造是制備成中空管或管道的形式，以致能提供較大的表面積并且便利放置于進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)的池子或池塘中。另外，根據(jù)所述裝置的優(yōu)選實(shí)施例，用于制備或模制所述構(gòu)造的材料對(duì)于附生生物物種附著于所述構(gòu)造上的生存能力極為重要。適于制備所述構(gòu)造的例示性材料為塑料、木材、竹子、灌木或瓷磚。所述構(gòu)造最優(yōu)選是由塑料、尤其聚氯乙烯制成，其能夠抵抗腐蝕性水生環(huán)境，并且在附生生物物種在^述構(gòu)造上耗盡后，還能再循環(huán)以再利用。對(duì)于繁殖或培養(yǎng)所關(guān)注的附生生物物種極為重要的是，培養(yǎng)池或容器的物理參數(shù)須保持在供所培養(yǎng)的附生生物茂盛生長的某一狹窄的范圍內(nèi)。為了能在培養(yǎng)池中獲得最佳條件，純化儲(chǔ)備培養(yǎng)物與培養(yǎng)基的比率為1:20到1:100。達(dá)到最佳條件的其它物理參數(shù)包括足夠的光強(qiáng)度、通風(fēng)、15到35ppt的鹽度、5.5到8.5的pH值和2(TC到35。C的溫度。此外，須將所述構(gòu)造在培養(yǎng)池或容器中浸泡持續(xù)5到8天，以使所關(guān)注的純化附生生物物種完全涂布或附著于構(gòu)造表面上。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)主要特征，將不同附生生物物種分別或組合使用以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。在最優(yōu)選實(shí)施例中，附生生物物種選自由包含以下的附生生物物種的群組顫藻屬、舟形藻屬、彎藻屬和雙眉藻屬。舉例來說，得自顫藻屬的附生生物物種對(duì)于減少水生環(huán)境中諸如氨、亞硝酸鹽、反應(yīng)性磷等有毒物質(zhì)較為重要，且因此為其自身以及水生動(dòng)物存活提供適當(dāng)?shù)乃h(huán)境。另一實(shí)例是關(guān)于諸如舟形藻屬、彎藻屬和雙眉藻屬等硅藻類附生生物的使用，其可為水生動(dòng)物提供養(yǎng)分，從而增加其生長并增強(qiáng)其健康狀態(tài)。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，將硅藻類附生生物培養(yǎng)于同一池或容器中，使得所述構(gòu)造能同時(shí)經(jīng)不同類型的硅藻附生生物涂布，這不僅簡化了制造過程，而且還能在將所述裝置用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖后，使不同類型的硅藻附生生物在為水生動(dòng)物提供養(yǎng)分時(shí)相互補(bǔ)充。以類似方式，可將所述構(gòu)造浸泡于混有顫藻屬與硅藻類附生生物的培養(yǎng)池或容器中。類似地，可在分別具有各一附生生物物種的培養(yǎng)池或容器中制備所述構(gòu)造。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，將具有不同類型附生生物物種的不同構(gòu)造連接在一起，以形成為水產(chǎn)養(yǎng)殖活動(dòng)提供不同所需改進(jìn)的整合系統(tǒng)。在本實(shí)施例中，各單一構(gòu)造充當(dāng)所述整合系統(tǒng)的組件。如上文所述，將涂布有不同類型附生生物物種的裝置轉(zhuǎn)移到諸如育苗池等水產(chǎn)養(yǎng)殖場中，并放于所述池或池塘內(nèi)。所述裝置通過保持較低的氨和亞硝酸鹽含量來改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖池或池塘中的水質(zhì)。此外，其還提供由增強(qiáng)水生動(dòng)物生長和健康的有益硅藻組成的天然餌料補(bǔ)充。所述裝置還為水生動(dòng)物提供庇護(hù)所，從而使同類相食、尤其蝦苗與魚苗中的同類相食減到最少。因此，所述裝置可極大地增大水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)出產(chǎn)物的質(zhì)量和數(shù)量。應(yīng)了解，本發(fā)明可以其它特定形式體現(xiàn)，且不限于上述單獨(dú)實(shí)施例。然而，預(yù)期所揭示的概念的修改和等效物(諸如，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員易于了解的那些內(nèi)容和等效物)都包括在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。實(shí)例1選作天然餌料的附生生物(硅藻)具有良好的營養(yǎng)價(jià)值，其中蛋白質(zhì)在30%-38%的范圍內(nèi)，脂質(zhì)在26%-33%的范圍內(nèi)且碳水化合物在31%-46%的范圍內(nèi)(表l)。此外，硅藻還具有供蝦苗/魚苗高質(zhì)量生長的足夠的必需脂肪酸。表1展示不同附生生物(硅藻)物種的近似組成(干重％)。表2展示與常用蝦苗餌料相比，附生生物物種的脂肪酸(總脂肪酸°/。)組成。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>雙眉藻屬30.89±0.7033.05±2.1035.38±1.780.54±0.010.136±0.003表l參數(shù)附生生物正常幼苗餌料彎藻屬舟形藻屬雙眉藻屬天南屬C4他/m'fl)人工飼料SFA57.4155.8930.0113.5216.40MUFA27.7225.1630.7745.8020.30PUFA4.504.407.4420.8058.43DHA2.003.002.00Nd8.07EPA8.005.0115.09Nd0.64總n-310.078.1920.3513.1733.70總n-62.852.8410.247.642.27表2sfaH:包和脂肪酸'MUFA-單不飽和脂肪酸PUFA-多不飽和脂肪酸DHA-二十二碳六烯酸(22:6n-3)EPA-二十碳五烯酸(20:5n-3)實(shí)例2就水質(zhì)改進(jìn)來說，顫藻屬使總氨氮顯著(p<0.05)減少約90%，亞硝酸鹽減少91%且可溶反應(yīng)性磷減少83%。類似地，其它類附生生物也顯著減少有毒化合物，諸如氨(圖1)和亞硝酸鹽(圖2)并改進(jìn)育苗池中的水質(zhì)。此外，附生生物物種還降低可溶反應(yīng)性磷(圖3)的濃度，并且減少水變成對(duì)于育苗活動(dòng)不利的綠汁(greensoup)的可能性。實(shí)例3水產(chǎn)養(yǎng)殖改進(jìn)裝置展示明顯高于無環(huán)裝置的存活率(圖4)。事實(shí)上，利用所述裝置飼養(yǎng)的幼苗展現(xiàn)明顯較高的生長速率且更耐受脅迫。當(dāng)暴露于脅迫測試時(shí)r這些培養(yǎng)于具有水產(chǎn)養(yǎng)殖改進(jìn)裝置的池中的幼苗展現(xiàn)明顯較高的存活率(圖5)，表明水產(chǎn)養(yǎng)殖改進(jìn)裝置對(duì)于所產(chǎn)生的幼苗的健康和強(qiáng)壯具有促進(jìn)效應(yīng)?？傊?，生活在水產(chǎn)養(yǎng)殖改進(jìn)裝置的影響下的幼苗更為健康且對(duì)脅迫具有更高抗性。本揭示案包括如隨附權(quán)利要求書中所含內(nèi)容，以及上述描述所述內(nèi)容。盡管已在特定程度下以優(yōu)選形式描述本發(fā)明，但應(yīng)了解，優(yōu)選形式的本揭示案僅借助于實(shí)例作出，并且可在不背離本發(fā)明的精神的情況，采用對(duì)于構(gòu)造以及部件的組合和布置的細(xì)節(jié)的多種改變。權(quán)利要求1.一種培養(yǎng)純化附生生物的方法，其包含以下步驟(a)收集并清潔混合附生生物樣本；(b)富集所述混合附生生物樣本；(c)洗滌所述經(jīng)富集的附生生物；(d)在適當(dāng)條件下培養(yǎng)所述洗滌過的附生生物，獲得第一培養(yǎng)物；(e)通過植入來自所述第一培養(yǎng)物的物種，獲得純化附生生物物種；(f)在適當(dāng)條件下培養(yǎng)所述經(jīng)植入的附生生物物種，獲得純化第二培養(yǎng)物；和(g)鑒別所述第二培養(yǎng)物中的所述純化物種以確定其用途。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述富集所述混合附生生物樣本是通過使用離心作用進(jìn)行。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述適當(dāng)條件為在2(TC到35°C的溫度下持續(xù)4到10天。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述附生生物物種為顫藻屬(C^c/〃atorz'(3sp.)、舟形藻屬(iVav/cw/asp.)、彎藻屬(Cym6e〃asp.)禾口雙眉藻屬"w//wrasp.)。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其是在無菌條件下進(jìn)行。6.—種制造用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的裝置的方法，其包含以下步驟(a)將至少一種適當(dāng)構(gòu)造提供到純化附生生物培養(yǎng)容器中；(b)使所述純化附生生物在所述適當(dāng)構(gòu)造表面上生長，直到其表面經(jīng)所述附生生物涂布；和(c)將所述經(jīng)涂布構(gòu)造從所述培養(yǎng)容器中取出以供使用。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述培養(yǎng)容器包含至少一類所.述純化附生生物。8.根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的方法，其中所述附生生物選自由顫藻屬、舟形藻屬、彎藻屬和雙眉藻屬組成的群組。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述構(gòu)造為塑料、木材、竹子、灌木或瓷磚。10.—種根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一權(quán)利要求制造的裝置，其可用于保持水質(zhì)、為水產(chǎn)養(yǎng)殖提供天然餌料和庇護(hù)所。11.一種整合系統(tǒng)，其是通過將一個(gè)以上根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置與各組件組合產(chǎn)生，所述各組件含有不同類型附生生物以執(zhí)行協(xié)同效應(yīng)。全文摘要本發(fā)明提供一種制造用于改進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖的裝置的方法，其包含以下步驟將至少一種適當(dāng)構(gòu)造提供到純化附生生物培養(yǎng)物中；使純化附生生物在適當(dāng)構(gòu)造表面上生長，直到其表面經(jīng)所述附生生物涂布；和將所述經(jīng)涂布構(gòu)造從所述培養(yǎng)容器中取出以供使用。所述構(gòu)造用于改進(jìn)水質(zhì)并且增加水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)中水生生物體的生長和存活。文檔編號(hào)A01K61/00GK101500407SQ200780030299公開日2009年8月5日申請(qǐng)日期2007年8月16日優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日發(fā)明者佩魯馬爾·酷攀,法蒂瑪·余少夫,蘇海拉·默罕瑪?shù)?默罕默德·沙瑞夫·默罕默德丁申請(qǐng)人:馬來西亞女子學(xué)院