中国（海南）国际热带农产品冬季交易会2009年两岸四地农业合作论坛论文集
微生物于水质管理之应用-降解水中亚硝酸
高雄海洋科技大学 黄胤唐博士
中文摘要：
从养殖户的实际操作上来看，亚硝酸盐中毒一直是养殖过程中非常棘手的问题，往往会给养殖户带来相当快速且严重的危害。但目前对减缓亚硝酸的中毒，尚无有效且可靠的方法可用。本计划筛选到一株兼气性的细菌，命名为『海生一号』菌（MB1）。MB1可以去除培养基中的NO2-。在实验室中对MB1进行模拟养殖实验，发现MB1一样会分解水中的NO2-，且也不会造成鱼虾紧迫（Stress）和死亡。此外MB1对养殖池中的NO2-一样具有清除功能。依据实验室初步的结果，证实MB1具有去除养殖池中NO2-的能力，故MB1应具有推广应用的价值。
英文摘要：
Based on aquaculture experiments, nitrite (NO2-) can cause serious problems in aquaculture. Up to now, however, there are not any effective and reliable methods to reduce nitrite. The aerobic bacteria were selected, named MB1, from earth pond. MB1 could effectively decompose NO2- in LB media. Moreover, MB1 was also able to degrade NO2- in our aquaculture system as well as earth pond. Our results showed that MB1 did not induce stress and there are no differences on growth. According to our results, MB1 is able to effectively and reliably reduce NO2-. Reduction of NO2- by MB1, it is worth to promoted apply in the near future.
前言：
由于台湾养殖土地资源有限，因此水产养殖均朝向高密度、集约式养殖发展，然而集约式养殖完全是配合饲料养殖，当养殖池中细菌生态系统或氧化链被破坏时，会因水中未吃完的残饵、鱼虾的排泄物及分泌物，经腐化而造成水质的恶化。这些腐烂的物质在水中会释放出含氮化合物，如氨、亚硝酸盐等。从养殖户的实际操作上来看，亚硝酸盐中毒一直是养殖过程中非常棘手的问题，往往会给养殖户带来严重的危害。当水中亚硝酸盐浓度积累到0.1毫克/升后，会造成鱼、虾慢性中毒，严重时则发生暴发性死亡。高浓度的亚硝酸盐，会常使鱼类的抗病力降低，而容易罹患各种疾病，因此高浓度的亚硝酸盐常被视为鱼类致病的根源。
到目前对亚硝酸盐的降解，尚无有效的方法可用，仅能以不同的方法来『缓解或降低』亚硝酸盐所带来的伤害。目前常用的方法有：（1）稀释法：将池子里的水抽出部份，再补进新的水，藉以降低亚硝酸盐的浓度（2）增氧法：增加池水有的溶氧量，以促进亚硝酸盐向硝酸盐的转化，从而降低水体中亚硝酸盐的含量；（3）吸附法：使用具有高吸附亚硝酸根能力的物质，例如：沸石粉、活性碳等，将亚硝酸根吸附在其中；（4）微生物降解法：利用硝化菌将亚硝酸盐转化成为硝酸盐。目前在台湾对减缓亚硝酸的中毒，最常用的方法就是『稀释法』和『吸附法』，但其成效不彰。在目前生态养殖观念中，最值得推广的是利用硝化菌降解亚硝酸根，但目前市面上有许多标示具降解亚硝酸根的硝化菌产品，其效果要不是没有办法达到预期，或就根本是里面掺入大量吸附剂来误导养殖户。因此能找到有效去除亚硝酸根之细菌，并将其商品化，这对台湾国内养殖业及国土保育绝对是有正面的帮助。
材料和方法：
菌株之筛选：
利用接种环沾养殖池池水，均匀划线在LB plate上，置于37℃隔夜培养。再用接种环沾单一菌落，均匀划线在LB plate上，置于37℃隔夜培养，重复此步骤至少三次。
亚硝酸的侦测：
利用Tetratest NO2-侦测试剂来侦测，其操作方法详如操作手册。
分析在培养基中降解亚硝酸的能力：
挑单一菌落的MB1和JM109，分别置于含有20ppm NO2- 5ml之LB培养基中，隔夜培养。
对白虾的毒性测试：
挑单一菌落的MB1和JM109，置于5ml之LB培养基中，隔夜培养。将3克的饲料与5ml的菌液充分混合。每天喂湿重0.5克的饲料。
分析对养殖池之池水降解亚硝酸的能力：
挑单一菌落的MB1和JM109，置于5ml之LB培养基中，隔夜培养。5ml的池水分别加入100ml的隔夜培养菌液，培养16小时。
结果：
本实验室筛选到一株兼气性的细菌，命名为『海生一号』菌（MB1）。此菌可以在LB中培养，生长温度从25℃到37℃。在实验中发现，挑单一菌落，在含有100mg的NO2-的5ml LB中，即约培养基中含有20ppm的NO2-，室温下隔夜培养，即可将20ppm的NO2-分解到以Tetratest NO2-侦测试剂侦测不到，意即是0ppm的NO2-，如图一所示。此结果证明MB1可以有效去除培养基中的NO2-。
图一、MB1对NO2-的影响。挑单一菌落的MB1和JM109，分别置于含有20ppm NO2- 5ml之LB培养基中，隔夜培养。NO2-的侦测是利用Tetratest NO2-侦测试剂来侦测。黄色代表不含NO2-。JM109做为实验对照组用。
为测试MB1是否会对鱼虾产生毒性，及在正常的养殖状况是否依旧有效。我们从高雄县蚵仔寮的养殖户中取得白虾，于实验室中利用水族缸饲养，藉以了解MB1是否会对白虾产生毒性，及是否依旧能有效的去除NO2-。从图二得知，MB1不会对白虾造成任何的毒性，反而会增加存活率。对于NO2-的降解效果，从图三得知，MB1对于养殖缸中NO2-，一样有降解功能。
图二、MB1对白虾的毒性测试。挑单一菌落的MB1和JM109，置于5ml之LB培养基中，隔夜培养。将3克的饲料与5ml的菌液充分混合。每天喂湿重0.5克的饲料。每缸养10只白虾。重复三次。JM109做为实验对照组用。
图三、MB1对养殖缸中NO2-含量的影响。挑单一菌落的MB1和JM109，置于5ml之LB培养基中，隔夜培养。将3克的饲料与5ml的菌液充分混合。每天喂湿重0.5克的饲料。取养殖缸中1ml的水来侦测NO2-的含量。NO2-的侦测是利用Tetratest NO2-侦测试剂来侦测。黄色代表不含NO2-。JM109做为实验对照组用。
为测试MB1是否会产生紧迫而降低鱼的存活率，及在实际养殖的水生环境中依旧会降解NO2-。在初步实验中，以实验室所饲养的孔雀鱼当作实验材料，发现投放MB1并不会对孔雀鱼的外观与活力产生影响，同时仍会降低鱼缸中的NO2-含量。
为再进一步了解MB1在真正养殖池的水中，是否仍具有去除NO2-的能力。我们从高雄县永安取得石斑鱼苗养殖池的池水，及从高雄县蚵仔寮的养殖户中取得养殖池的池水，在初步实验中，分别于5ml的池水中，加入MB1 100ml的菌液，培养16小时，发现MB1仍会去除养殖池中的NO2-，其结果如图四所示。
图四、MB1对(A) 石斑鱼苗池之池水和(B) 虱目鱼池之池水中NO2-含量的影响。挑单一菌落的MB1和JM109，置于5ml之LB培养基中，隔夜培养。5ml的池水分别加入100ml的隔夜培养菌液，培养16小时。重复三次。NO2-的侦测是利用Tetratest NO2-侦测试剂来侦测。黄色代表不含NO2-。JM109做为实验对照组用。
田间测试结果：
• 明显降低虱目鱼鱼池中亚硝酸含量，至少5倍；明显增加摄食量及速度，约2倍。
• 在50吨的海水加入300毫升的MB1，2天内将其海水中的亚硝酸含量，降至『0』。
• 在3000吨的盐水中加入10公升的MB1，2天内将其水中的亚硝酸含量，从2ppm降为0.25ppm。
• 明显增加观赏鱼的摄食量及速度。
讨论：
依据初步实验室和田间测试的结果，证实MB1具有去除水中NO2-的能力，因此MB1应具有推广应用的价值。将来将继续完成10~20吨水槽养殖试验，并建立100~1000公升菌种发酵制程。完成实验室实验初级产品生产，及初级产品田间投放实验。藉由完成田间的实际养殖确认，以便日后做为将MB1商品化之依据。
|
