遲占有教授團(tuán)隊(duì)科研成果突破貝類微藻餌料高效集約化生產(chǎn)難題

日前,大連理工大學(xué)生物工程學(xué)院遲占有教授團(tuán)隊(duì)利用高效率、低成本的漂浮式光生物反應(yīng)器大規(guī)模培養(yǎng)湛江等鞭金藻,成功突破貝類微藻餌料高效集約化生產(chǎn)難題。

該成果論文Cultivation of aquaculture feed Isochrysis zhangjiangensis in low-cost wave driven floating photobioreactor without aeration?device(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852419312489)發(fā)表在中科院一區(qū)雜志Bioresource Technology 上。研究結(jié)果顯示,該培養(yǎng)系統(tǒng)在10平方米(1立方米)規(guī)模的海上培養(yǎng)所得細(xì)胞密度與傳統(tǒng)平板式反應(yīng)器相當(dāng),高達(dá)1780萬(wàn)個(gè)/mL。而且,漂浮式光生物反應(yīng)器的運(yùn)行完全由波浪能驅(qū)動(dòng)(提供混合),周圍海水能夠?qū)ζ溥M(jìn)行溫度控制,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉。

 

微藻是水生生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)力,是重要的生物餌料,同時(shí)具有移除水中氨氮、凈化水質(zhì)、提供氧氣等重要作用。隨著我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)微藻的需求越來(lái)越大,但其高效大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)亟待突破。

以雙殼貝類室內(nèi)人工苗種繁育為例,目前所需的微藻餌料主要是在傳統(tǒng)微藻餌料培養(yǎng)車間采用水泥池進(jìn)行粗放式培養(yǎng),這種方式培養(yǎng)的微藻餌料密度低、產(chǎn)量低,質(zhì)量良莠不齊,難以實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定生產(chǎn),經(jīng)常面臨餌料短缺問(wèn)題而導(dǎo)致苗種培育失敗,因此微藻餌料是制約雙殼貝類苗種大規(guī)模生產(chǎn)的重要因素之一。除此之外,在雙殼貝類養(yǎng)殖階段,也經(jīng)常出現(xiàn)天然餌料不足,導(dǎo)致貝類消瘦、品質(zhì)下降等問(wèn)題,甚至出現(xiàn)死亡,損失慘重。

相比于水泥池的粗放式培養(yǎng),傳統(tǒng)光生物反應(yīng)器(如平板式或管道式光生物反應(yīng)器)培養(yǎng)微藻的密度和生產(chǎn)效率都很高,但是其成本過(guò)高,操作難度過(guò)大,難以在我國(guó)當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)中大規(guī)模推廣應(yīng)用。遲占有教授團(tuán)隊(duì)的科研成果,正是基于整個(gè)微藻產(chǎn)業(yè)面臨的產(chǎn)業(yè)難題,成功突破了高效率、低成本的光生物反應(yīng)器技術(shù)。

除金藻之外,該反應(yīng)器也已經(jīng)成功用于螺旋藻、鹽生杜氏藻(鹽藻)、小球藻、三角褐指藻、新月菱形藻、角毛藻富油新綠藻、超嗜鹽桿藻的培養(yǎng),這些微藻的高效培養(yǎng)有望解除餌料短缺這一制約性因素,實(shí)現(xiàn)雙殼貝類苗種的大規(guī)模集約化生產(chǎn),以及其它各種水產(chǎn)品苗種的生產(chǎn)。

更為重要的是,該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)微藻培養(yǎng)與水產(chǎn)養(yǎng)殖的完美結(jié)合,其重要潛在應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)如下:

第一、充分利用水產(chǎn)養(yǎng)殖水面空間,大規(guī)模、高效率生產(chǎn)鮮活餌料微藻,不僅節(jié)省土地成本,而且可以保證餌料的鮮活,產(chǎn)品可以原位應(yīng)用,從而避免微藻的濃縮、儲(chǔ)存和運(yùn)輸,這對(duì)貝類育苗尤其重要;

第二、漂浮式光生物反應(yīng)器可以在養(yǎng)殖水面長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模培養(yǎng)微藻種子,持續(xù)不斷投入水體中,以維持種群優(yōu)勢(shì),從而實(shí)現(xiàn)大水體中微藻的可控培養(yǎng),維持養(yǎng)殖水體中的良好水環(huán)境;

第三、針對(duì)我國(guó)巨量的養(yǎng)殖尾水,漂浮式光生物反應(yīng)器可在養(yǎng)殖水面上實(shí)時(shí)實(shí)地高效處理養(yǎng)殖廢水,培養(yǎng)得到微藻用作餌料,為解決生態(tài)化養(yǎng)殖的水環(huán)境和餌料問(wèn)題提供了完美解決方案。

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