中性電化水對(duì)泥鰍卵孵化的影響

梁勤朗　吳宗文　李杰等

摘要：制備有殺菌效力、高氧化還原電位的中性殺菌電化水，并采用不同濃度電化水組（以池塘水孵化為對(duì)照組）進(jìn)行孵化試驗(yàn)。結(jié)果表明，15.00%～24.27%中性電化水能有效提高泥鰍卵孵化率，其中24.27%濃度組孵化率為82.9%，比對(duì)照組高9.7百分點(diǎn)。通過顯微拍攝對(duì)照電化水組和對(duì)照組泥鰍卵典型胚胎發(fā)育階段可知，電化水不影響泥鰍卵的胚胎發(fā)育。說明中性電化水可代替化學(xué)藥品應(yīng)用于泥鰍卵孵化，有效提高泥鰍卵孵化率，有較大的應(yīng)用潛力。

關(guān)鍵詞：中性電化水；泥鰍卵；孵化；殺菌

中圖分類號(hào)： S961.1+4文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）11-0308-06

收稿日期：2014-11-24

基金項(xiàng)目：四川省科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（編號(hào)：13CGZHZX0191）。

作者簡(jiǎn)介：梁勤朗（1987—），男，四川邛崍人，碩士，中級(jí)工程師，從事設(shè)施漁業(yè)與養(yǎng)殖技術(shù)研究。Tel：（028）86168114；E-mail：liangql@tongwei.com。

通信作者：吳宗文（1946—），男，四川安岳人，碩士，研究員，從事設(shè)施漁業(yè)與養(yǎng)殖技術(shù)研究。Tel：（028）86168116；E-mail：wuzw@tongwei.com。泥鰍隸屬于鯉形目泥鰍屬，其肉質(zhì)鮮嫩，富含營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值[1-3]，別稱“水中人參”，深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛。近年來泥鰍市場(chǎng)需求量日益增大，因此也帶動(dòng)了泥鰍苗種繁育產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而孵化用水水質(zhì)則往往決定其繁育是否成功。關(guān)于泥鰍卵孵化過程中由細(xì)菌以及劍水蚤、水蚤為代表的浮游動(dòng)物和水生昆蟲導(dǎo)致的孵化率與存活率低、鰍苗活力差等病害時(shí)有報(bào)道[4]，這已經(jīng)成為泥鰍規(guī)模化人工繁殖技術(shù)亟待解決的問題。中性電化水是一種新型的殺菌、滅藻劑，筆者研究發(fā)現(xiàn)，中性電化水作用1 min，能完全殺滅菌落對(duì)數(shù)為7.3 lg （CFU/mL）的金黃色葡萄球菌和7.1 lg （CFU/mL）的大腸埃希菌。試驗(yàn)結(jié)果與武漢工業(yè)學(xué)院朱玉嬋教授等的研究結(jié)果相近，其試驗(yàn)結(jié)果表明中性電解水能有效殺滅菌落對(duì)數(shù)為7.8 lg （CFU/mL）的枯草桿菌黑色變種芽孢和8.94 lg （CFU/mL）大腸桿菌[5]，且該項(xiàng)技術(shù)成本較低，主要設(shè)備為一次性投入，操作簡(jiǎn)便，根據(jù)養(yǎng)殖戶實(shí)際需求現(xiàn)制現(xiàn)用，減免了運(yùn)輸費(fèi)用。該技術(shù)已逐漸應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)保等行業(yè)，但在水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)國(guó)內(nèi)外尚未見相關(guān)研究報(bào)道。

本研究采用中性殺菌電化水孵化泥鰍卵，以物理方式電絮凝、電離凈化過濾水中雜質(zhì)，通過產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)代替化學(xué)藥品殺滅細(xì)菌、水藻和寄生蟲，從食物源頭杜絕藥物殘留，避免造成二次環(huán)境污染。通過對(duì)照比較泥鰍卵孵化率，確認(rèn)中性電化水是否有助于魚卵孵化，且分次試驗(yàn)不同濃度電化水，以期探索最適泥鰍卵孵化的電化水濃度，為該技術(shù)在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供技術(shù)參數(shù)。

1材料與方法

1.1材料與儀器設(shè)備

1.1.1試驗(yàn)材料親魚選擇四川省雙流縣萬福省級(jí)繁育場(chǎng)，親本在試驗(yàn)前經(jīng)4個(gè)月營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化和性腺促熟培育而成；每次試驗(yàn)魚卵均采用同一批親本同一時(shí)段所產(chǎn)受精卵，所選受精卵顆粒飽滿（800～900粒/g）、顏色淡黃，避免寡蛋等影響試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)照組采用該繁育場(chǎng)同一池塘水；采用中性電化水設(shè)備制備的中性殺菌電化水，其有效氯含量75 mg/L、臭氧 30 mg/L、雙氧水25 mg/L，氧化還原電位824 mV。

陽極反應(yīng)：

Cl--2e+H2O = HClO+H+；

2H2O-4e =4H++O2；

3H2O-6e =6H++O3。

陰極反應(yīng)：

O2+2H++2e = H2O2；

2H2O+2e = H2+2OH-。

1.1.2儀器設(shè)備通威中性電化水設(shè)備（TW-FC/EC200L）；便攜式pH測(cè)定儀；廣州明美ML10顯微鏡；MD30 數(shù)字?jǐn)z像頭；相同規(guī)格、相同顏色孵化桶12個(gè)（595 mm× 490 mm ×340 mm）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1預(yù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)本研究預(yù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)4組不同濃度電化水，在不同繁殖時(shí)段，進(jìn)行靜水孵化。對(duì)照組（D組）選擇原池塘水進(jìn)行孵化，電化水組采用處理原池塘水，現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)制電化水，配制不同濃度，各濃度組無平行組（表1）。每組濃度孵化用水質(zhì)量及泥鰍卵粒數(shù)均保持一致。

1.2.2重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上分別采用不同濃度電化水，在不同繁殖時(shí)段分別進(jìn)行4次重復(fù)驗(yàn)證孵化試驗(yàn)（表2），每個(gè)濃度組均設(shè)3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)投放泥鰍卵1 000粒。其中第3次試驗(yàn)設(shè)置15%濃度2組：一組為提前12 h制水（15%前），一組是試驗(yàn)前30 min制水（15%后）。并且根據(jù)華羅庚-優(yōu)選法（黃金分割點(diǎn)0.618），在15%濃度組基礎(chǔ)上設(shè)定24.27%濃度組。

1.2.3胚胎發(fā)育觀察試驗(yàn)過程中，每隔0.5 h分別取電化水組和對(duì)照組5粒卵，在顯微鏡下觀察胚胎發(fā)育情況，顯微拍攝典型時(shí)期照片。

2結(jié)果與分析

2.1中性電化水孵化泥鰍卵預(yù)試驗(yàn)

預(yù)試驗(yàn)孵化結(jié)果表明，電化水組孵化率均高于對(duì)照組，以10%組孵化率最高，為62.7%，且隨電化水濃度升高，泥鰍卵孵化率呈遞減趨勢(shì)（表3、圖1）。

2.2不同濃度中性電化水孵化泥鰍卵試驗(yàn)結(jié)果

由表4、圖2至圖5可知，第1次泥鰍卵孵化試驗(yàn)結(jié)果中除5%濃度組外，其余電化水組孵化率均高于對(duì)照組，15%濃度組孵化率最高，為75.1%；第2次孵化試驗(yàn)中， 隨電化水濃

度升高孵化率呈下降趨勢(shì)，孵化率最高為15%濃度組；第3次重復(fù)試驗(yàn)中，電化水組孵化率均高于對(duì)照組，其中電化水15%（后）組孵化率略高于15%（前）組，24.27%組孵化率最高，達(dá)73.3%；第4次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)中，24.27%濃度組孵化率最高，達(dá)67.7%。

2.3中性電化水與池塘水孵化泥鰍卵胚胎發(fā)育對(duì)照情況

本研究對(duì)泥鰍卵胚胎發(fā)育觀察從受精卵開始，根據(jù)文獻(xiàn)[6-9]，分別記錄24.27%濃度電化水組與對(duì)照組的受精卵、卵裂、囊胚、原腸胚、神經(jīng)胚、器官發(fā)生和孵化7個(gè)階段及典型的發(fā)育時(shí)期（表5、圖6）。

主要發(fā)育階段特征描述電化水組胚胎對(duì)照組胚胎器官發(fā)生/肌肉效應(yīng)期肌節(jié)22對(duì)，胚體中斷出現(xiàn)間歇性肌肉收縮孵化期胚胎即將出膜，胚體在膜內(nèi)不時(shí)滾動(dòng)

3討論

3.1中性電化水對(duì)泥鰍卵孵化率的影響

本研究的預(yù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，100%、50%、10%孵化率均高于對(duì)照組，其中10%組孵化率最高（表3、圖1），因此，以預(yù)試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行4次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)。分別試驗(yàn)不同濃度梯度電化水對(duì)泥鰍卵的孵化效果（表2）。每次試驗(yàn)進(jìn)行組內(nèi)比較，甄選最適電化水孵化濃度，已有結(jié)果表明， 15.00%～24.27% 為最適電化水孵化濃度范圍，其中與對(duì)照組相比孵化率最多可提高9.7百分點(diǎn)。在第1次孵化試驗(yàn)中5%電化水濃度組孵化率低于對(duì)照組，第4次試驗(yàn)中75%電化水組孵化率59.23%，接近對(duì)照組58.5%（表4、圖2至圖5）。綜合不同電化水濃度組孵化率分析，電化水濃度過低、過高均不能有效提高孵化率，甚至可能產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。

在本試驗(yàn)中不同批次相同濃度組孵化率不盡相同，如第1次15%濃度組孵化率為75.1%，第2次15%濃度組孵化率為67.4%。4次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)使用池塘水孵化的對(duì)照組孵化率也均不相同（表4），其原因主要為以下3點(diǎn)：（1）親本不同。為保證本次試驗(yàn)具有代表性，每次取卵均在親魚統(tǒng)一催產(chǎn)后，隨機(jī)選擇同一批親本進(jìn)行收集，而不同親本的體質(zhì)、受精卵活性均有差異，因此對(duì)孵化率也存在一定影響。（2）水溫。本研究為確保該項(xiàng)技術(shù)的可推廣性，全程模擬該繁育場(chǎng)常規(guī)操作流程，試驗(yàn)點(diǎn)選擇其孵化車間，水溫不可控。而已有研究表明，水溫變化對(duì)泥鰍繁殖有重要影響[10-11]。水溫在22～24 ℃ 范圍內(nèi)，泥鰍孵化率為73.5%；24～26 ℃時(shí)，孵化率達(dá)77.4%，溫度升至26～28 ℃時(shí)，孵化率降低為60.1%。孟慶磊等也報(bào)道水溫對(duì)泥鰍卵孵化的畸形率、死亡率均存在較高影響[8]。而本研究中，4次試驗(yàn)的初始水溫分別為 27.5、262、28.2、17.5 ℃，且晝夜水溫不一致，因此水溫也是影響孵化率的一個(gè)主要因素。（3）試驗(yàn)環(huán)境。4次孵化試驗(yàn)的時(shí)間前后相差8個(gè)月（表2），因此試驗(yàn)環(huán)境也略有不同，包括水質(zhì)狀況，如池塘水中的溶氧量、水生生物的種類及數(shù)量等，孵化車間的采光強(qiáng)度、室溫等也都會(huì)影響泥鰍卵的孵化率[12]。

綜上所述，由于親本、水溫、試驗(yàn)環(huán)境的因素，泥鰍卵孵化存在外界影響因素，但通過比較各批次試驗(yàn)組組內(nèi)孵化率，一定濃度的電化水用于泥鰍卵孵化是可行的。

3.2 中性電化水對(duì)孵化率的影響因素

魚卵孵化用水關(guān)系繁育成敗。戈賢平等研究發(fā)現(xiàn)，池塘水中卵、苗的敵害生物很多，其中以劍水蚤（本研究中也有發(fā)現(xiàn)，圖7）、水蚤、輪蟲、霉菌等最為常見[12]，它們不僅消耗水中氧氣，且對(duì)卵、苗的攻擊力極強(qiáng)，能破壞卵膜、損害胚胎、啄死魚苗，嚴(yán)重時(shí)可造成卵、苗全軍覆沒，且劍水蚤等幼體繁殖速度快，因此必須在孵化前進(jìn)行根治。傳統(tǒng)鰍卵孵化操作常需在孵化過程中多次應(yīng)用90%晶體敵百蟲或亞甲基藍(lán)、灰黃霉素、制霉菌素、克霉唑等潑灑、浸泡處理。在本研究中均未使用任何化學(xué)藥品，而對(duì)照組中發(fā)現(xiàn)有卵感染水霉菌（圖8），同時(shí)在對(duì)照組孵化池水發(fā)現(xiàn)有較多的劍水蚤、輪蟲等水生動(dòng)物（圖7），而在電化水組中，則未出現(xiàn)上述現(xiàn)象。

有研究表明，中性電解水3 min內(nèi)能有效殺滅雞蛋表面雞白痢沙門氏菌[初始菌落對(duì)數(shù)為6.19～6.26 lg （CFU/g）]，大腸桿菌O157 ∶H7[初始菌落對(duì)數(shù)為6.12～ 6.19 lg（CFU/g）]，且處理廢液中無殘存菌、無二次污染問題[13-14]。在蛋種雞場(chǎng)應(yīng)用中性電化水噴霧滅菌時(shí)發(fā)現(xiàn)，其效果優(yōu)于過氧乙酸/雙氧水消毒劑與聚維酮碘消毒劑。筆者利用池塘水含多種水生

生物的導(dǎo)電特性，通過鈦電極板輸送電能至水體，改變水體理化特性，產(chǎn)生電氣浮、電離凈化、電絮凝等效能，通過精密介質(zhì)過濾器將原水中藻類、寄生蟲等殘?jiān)⒛锴宄?，同時(shí)產(chǎn)生 75 mg/L 有效氯、30 mg/L臭氧以及25 mg/L雙氧水，pH值在6.5～8.0，氧化還原電位在800～ 1 300 mV 的中性殺菌電化水，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該中性殺菌電化水作用時(shí)間5 min，可定量殺滅水產(chǎn)養(yǎng)殖常見菌嗜水氣單胞菌落對(duì)數(shù)8.82 lg （CFU/g）、維氏氣單胞菌落對(duì)數(shù)8.64 lg （CFU/g）、豚鼠氣單胞菌落對(duì)數(shù)7.79 lg （CFU/g）、不動(dòng)桿菌菌落對(duì)數(shù)8.94 lg （CFU/g）。且保存24 h后對(duì)上述病菌殺滅率依然達(dá)100%，表明中性殺菌電化水能有效殺滅養(yǎng)殖水體中的細(xì)菌。

通常好氧菌生長(zhǎng)環(huán)境的適宜ORP值范圍在200～ 800 mV ，厭氧菌適宜ORP值范圍在-700～200 mV。而中性電化水具有的高氧化還原電位改變病菌生存條件，殺滅、抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，達(dá)到物理殺菌效果。電化水中有效氯主要為次氯酸分子（HClO），有研究表明，相同有效氯濃度和處理時(shí)間，次氯酸對(duì)大腸桿菌的殺滅能力是次氯酸根離子的80～150倍[15]，且由于強(qiáng)氧化性物質(zhì)及高氧化還原電位均不穩(wěn)定，殺菌后可還原成普通水，對(duì)環(huán)境無污染[16-17]。

筆者在相關(guān)研究中嘗試用中性電化水孵化卵徑較大、卵膜較薄的南方大口鲇卵，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在100%、75%電化水濃度下，細(xì)胞膜在2～4 h內(nèi)卵膜破裂，這也印證了中性電化水具有與化學(xué)藥物相近的殺滅細(xì)菌、水藻、寄生蟲的能力，適宜的電化水濃度有助于提高孵化用水品質(zhì)，有效降低病菌、寄生蟲等對(duì)卵孵化的影響，且避免使用化學(xué)藥品，降低養(yǎng)殖成本，確保持續(xù)產(chǎn)出質(zhì)量安全的水產(chǎn)品，杜絕二次污染。

目前，筆者所在的項(xiàng)目組開展相關(guān)研究探索中性電化水的效用時(shí)間、影響因子等，進(jìn)一步改進(jìn)電化設(shè)備，以期將該技術(shù)擴(kuò)展應(yīng)用于更多名優(yōu)魚種的魚卵孵化，減輕環(huán)境污染，提高養(yǎng)殖戶效益。

3.3中性電化水孵化泥鰍卵胚胎發(fā)育影響

通過對(duì)照24.27%電化水組與對(duì)照組泥鰍卵不同胚胎發(fā)育階段以及苗種的形態(tài)觀察，適宜濃度的中性電化水不會(huì)對(duì)泥鰍卵胚胎發(fā)育造成不良影響。而針對(duì)電化水是否影響鰍卵胚胎發(fā)育階段時(shí)程，將在后續(xù)研究中進(jìn)一步探索。

4結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果顯示，通過物理方法絮凝過濾池塘水中污物雜質(zhì)，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)代替化學(xué)藥品殺滅細(xì)菌、水藻、寄生蟲的中性電化水，有助于提高鰍卵孵化率，其最適孵化濃度范圍在15.00%～24.27%，24.27%濃度組孵化率為82.9%，比對(duì)照組高9.7百分點(diǎn)，且不會(huì)影響泥鰍卵的胚胎和鰍苗的發(fā)育。

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