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發(fā)表于 2009-11-15 23:14:41
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腐植酸是一類成分復(fù)雜的大分子化合物,按其對不同溶劑的溶解性分成三個組分即黃腐酸、棕腐酸、黑腐酸。腐植酸在自然界中廣泛存在于褐煤,風(fēng)化煤,泥炭之中,含量達30%~70%,我國70年代曾掀起腐植酸類物質(zhì)的研究和應(yīng)用的熱潮,主要是解決當(dāng)時農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肥料的短缺。腐植酸具有的生物活性和特殊的結(jié)構(gòu)性能,在植物生長中起到了奇特的作用。腐植酸在自然界煤炭中提供的有機酸類物質(zhì)稱MFA,而由我們首創(chuàng)的生化法生產(chǎn)的類腐植酸物質(zhì)被稱為BFA(BiotechnolosyFulvicscicl)。這種符合環(huán)保的綠色技術(shù)為腐植酸類產(chǎn)品的應(yīng)用和開發(fā)提供了更大的平臺。目前腐植酸類物質(zhì)已應(yīng)用于農(nóng)林、醫(yī)療衛(wèi)生、石油、建材、環(huán)保、農(nóng)藥、肥料等行業(yè)。特別是人們環(huán)保意識的加強,綠色保健食品的盛行,那么解決這一問題和提供這些食用物質(zhì),腐植酸將會起到重要的獨特作用,由此,腐植酸將會具有更廣闊的市場空間,也將促進這一產(chǎn)品和行業(yè)的更快發(fā)展。對于腐植酸,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的應(yīng)用,目前在國內(nèi)的報道還不多見,在此本文作一些探討和評述。
1 水產(chǎn)飼料添加劑
1.1 生物活性機理
腐植酸的主要元素組成為碳、氫、氧、氮、硫,是一種多價酚型芳香族化合物與氮化合物的縮聚物。分子量分布較寬,小分子分子量為幾萬,大分子分子量達幾萬到幾百萬。結(jié)構(gòu)組成也相當(dāng)復(fù)雜,含有酚羥基、羥基、醇羥基、醌羥基、烯醇基、磺酸基、胺基、游離的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多種功能團。各組成間通過鍵合、氫鍵、吸附等化學(xué)、物理作用糾結(jié)在一起。由于這些活性基團的存在,決定了腐植酸的酸性、親水性、離子交換性,絡(luò)合性和較高的吸附能力、緩沖、催化能力。在飼料中添加腐植酸,可有效吸附飼料因貯藏所產(chǎn)生的各種有毒有害物質(zhì),在消化代謝過程中也能吸附因消化代謝所產(chǎn)生的有毒物質(zhì)。如:胺類、硫化氫等物質(zhì),維持腸道正常的微生物區(qū)系。腐植酸在飼料中添加,也可作為藥物的作用,對腸潰瘍和胃炎有顯著的治療作用。由于腐植酸含有小分子的黃腐酸,能粘附在潰瘍表面,起到迅速止血,有利于組織快速愈合。腐植酸對動物有免疫增強作用,在免疫過程中抗原物質(zhì)攝取、細胞免疫和體液免疫各階段均有促進作用。腐植酸含有醌基能參與機體的氧化還原反應(yīng)、保持旺盛的新陳代謝,促進細胞的增殖。腐植酸還可作用于植物神經(jīng)系統(tǒng),能抑制交感神經(jīng)的興奮,使動物安靜,消耗減少。又由于腐植酸是一種有機酸,可調(diào)節(jié)消化道pH值,促進幼齡動物消化酶的分泌,活化體內(nèi)多種酶的活性,改變細胞膜的通透性,提高對飼料養(yǎng)分的吸收,提高飼料的利用率,促進生長發(fā)育。對于生化黃腐酸,它不但含有腐植酸,還含有一定量的核酸,氨基酸,VB、VC、肌醇、多糖,除具有很強的生物活性外,還是動物重要的營養(yǎng)物質(zhì)。總之根據(jù)臨床證明,腐植酸具有止血、消炎、止痛、收斂、吸附、抗過敏、促分泌,調(diào)節(jié)腸胃功能,提高機體免疫力,增強動物的抗病能力[5]。目前,一些飼料生產(chǎn)廠家,為迎合養(yǎng)殖戶的消費心理,提高動物的生長,追求飼料效果,在飼料中加入了大量抗生素藥物,由于抗生素藥物的殘留,直接影響著人們的健康。腐植酸作為綠色環(huán)保產(chǎn)品,完全可以在飼料中添加以取代抗生素藥物。近幾年的科學(xué)研究表明,腐植酸作為一種新型飼料添加劑,其功效奇特,在養(yǎng)殖中起到了十分重要的作用,也必將推動飼料工業(yè)的發(fā)展。
1.2 水產(chǎn)飼料加工生產(chǎn)中應(yīng)用
水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)由于其特殊的養(yǎng)殖環(huán)境,對飼料生產(chǎn)有特殊的要求,首先是顆粒密度較小,在水中具有懸浮作用。但是,滿足這個條件,飼料在造粒生產(chǎn)中會造成微粒成份粘合力下降,造成產(chǎn)品運輸過程中易粉碎,魚類或蝦對飼料的食用率下降,養(yǎng)殖成本上升。腐植酸的應(yīng)用將會很好地解決這一問題。腐植酸具有膠體性質(zhì),有很好的吸附粘結(jié)作用。在水中又顯示疏松的結(jié)構(gòu)。目前,俄羅斯水產(chǎn)飼料加工生產(chǎn)行業(yè)對腐植酸的應(yīng)用較好,技術(shù)較為先進。我國飼料加工技術(shù)還比較粗獷,特別是海水微粒飼料生產(chǎn)技術(shù)研究剛剛起步。據(jù)有關(guān)資料介紹,中科院海洋研究所在海水微粒飼料加工及配方技術(shù)方面有了重大突破。相信這一技術(shù)的成功,將會更好促進水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。
1.3 水產(chǎn)養(yǎng)殖應(yīng)用情況
腐植酸在水產(chǎn)餌料中的效果從以下幾個方面體現(xiàn)出來:①提高了餌料的利用率,飼料轉(zhuǎn)化率提高10%左右;②生長速度加快。如在斑節(jié)對蝦養(yǎng)殖中,縮短養(yǎng)殖時間近四分之一;③有藥物增效的作用。水產(chǎn)飼料中添加適量BFA,魚蝦類發(fā)病死亡率大大降低,同時抗應(yīng)激能力也較顯著;④具有改善肉質(zhì)的作用。
湛江海洋大學(xué)與湛江富幫生化有限公司在南三島養(yǎng)殖區(qū)對腐植酸在對蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果進行長達2年實驗,得出的結(jié)果是增產(chǎn)效果顯著,提高產(chǎn)量每畝塘達80~100kg。
江西萍鄉(xiāng)市水產(chǎn)所在飼料中添加0.5%的腐植酸,試驗草魚和鏈魚,增重率比對照提高17.6%和24.3%,成活率提高15%。并且試驗養(yǎng)殖期未死魚現(xiàn)象。腐植酸在其它畜禽養(yǎng)殖中也有同樣的特殊效果[6],如:匈牙利的腐植酸作添加劑,質(zhì)豬長到110kg,養(yǎng)殖時間縮短一周。漁業(yè)方面、鰻魚養(yǎng)殖中增產(chǎn)率為16.3%。北京東風(fēng)農(nóng)場對產(chǎn)蛋雞進行試驗,添加量為0.3%。產(chǎn)蛋率提高26.98%。湛江農(nóng)科所用腐植酸對架子豬催肥試驗。第一階段60天,對比增重率為17.2%,第二階段增重達25%。北京東風(fēng)農(nóng)場對母貂和仔貂進行試驗,腐植酸添加劑與對照組相比,母貂增重率達32%,仔貂增重率為27.3%,甲基皮張比對照組提高了32.5%??傊菜嶙鳛橐环N特殊的飼料添加劑,在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)起到了顯著效果。
2 水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)理和凈化及底改作用
水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)環(huán)境的好壞是養(yǎng)殖成功與否的重要環(huán)節(jié),養(yǎng)魚先養(yǎng)水就是這個道理。近年來,隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展,為增高單位面積產(chǎn)量,普遍采用了高密度養(yǎng)殖技術(shù),這樣以來,單位面積,飼料投放量會大大增加,由于飼料的食用率不是很高,剩余高蛋白飼料沉底后,將會發(fā)酵產(chǎn)生H2S,氨態(tài)氮,以及亞硝酸等有毒有害物質(zhì),同時也加大了水體有機物的含量,這些物質(zhì)的存在會嚴(yán)重影響魚類或蝦的生長,發(fā)病死亡率會提高。輕者減產(chǎn),重者全軍覆沒,顆粒無收,如果養(yǎng)殖中后期出現(xiàn)這種情況損失較為慘重。
目前水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)凈化和底改的方法主要有:①用沸石粉及其它聚合鐵或鋁鹽吸附沉淀法。由于沸石粉含有大量微孔,可以吸附水中的氨態(tài)氮、H2S,以及其它重金屬,使其沉于底部,減少在水塘水體中的分布。使用無機聚合物是利用其產(chǎn)生的氫氧化物膠體吸附水體中的有機懸浮物,沉淀于塘底,達到提高透明度作用。②微生物制劑的使用是水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)凈化和底改的新途徑。如光合細菌能充分利用水體中有害物質(zhì),以及其它有機污染物作為菌體生長,繁殖的營養(yǎng)成分。使用光合細菌,水中氨氮去除率達66%,化學(xué)耗氧量(COD)去除率達94%以上,生物耗氧量(BOD)去除率達98%以上。腐植酸類物質(zhì)能用于水產(chǎn)養(yǎng)殖中水質(zhì)的凈化和底改是其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)所決定的。腐植酸具有膠體的性質(zhì),在水溶液中顯示疏松的結(jié)構(gòu),再加上其含有多種活性基團,因此,其有較強的離子交換能力、吸附、絡(luò)合,鰲合能力。根據(jù)Flaiy等人的電子顯微鏡觀察,腐植酸在水中最小分散顆粒為6~10nm,這樣腐植酸顆粒和連同其吸附的其它微粒就會凝聚起來,產(chǎn)生絮狀沉淀,從而起到凈化水體懸浮有機質(zhì)的作用,以提高水質(zhì)透明度。
腐植酸含有的多種活性基因?qū)λ械挠泻χ亟饘倬哂薪j(luò)合作用,通過富集沉淀,起到凈化水質(zhì)作用。海水養(yǎng)殖水體pH值一般為8.0~8.5,腐植酸含有酚羥基,其絡(luò)合原理為:
腐植酸對金屬離子的絡(luò)合,Beck-With曾用電位滴定儀,總結(jié)出它們穩(wěn)定順序,即Pb2+>Cu2+>Ni2+>Co2+>Zn2+>Cd2+>Fe2+>Mn2+>Mg2+。
在對蝦育苗養(yǎng)殖中,中科院海洋研究所對腐植酸解除重金屬對幼蝦毒性進行了研究,發(fā)現(xiàn)腐植酸除可凈化水質(zhì),解除Pb2+、Cu2+、Zn2+對幼蝦的毒性,有效地促進了幼蝦生長,成活率提高14%,出池期提前,幼體健壯,活力強,體態(tài)整齊。湛江海洋大學(xué)與湛江富幫生物化工有限公司在南山島養(yǎng)蝦區(qū)對腐植酸的凈水調(diào)水和底改作用進行了研究。結(jié)果為以每畝施撤1~1 5kg腐植酸鈉,水質(zhì)穩(wěn)定期達10天以上,透明度保持在30~40cm,水體表現(xiàn)為“肥、活、嫩、爽”的感覺。蝦食欲強,體力強,生長速度快,通過對照試驗,15天間隔時間,第一階段對照增重率18 3%,第二階段增重率為21 6%。對于生化黃腐酸,其分子量較小,除含有腐植酸50%外還會有核酸15%,氨基酸(二十五種9%),VB、VC、肌醇、多糖等,這些活性物質(zhì)對生物有很高的生理活性,因此,這些物質(zhì)可以促進水體中有益微生物的生長和單胞藻的生長,這些生物的增長可提高水體溶氧量,同時也為蝦提供了天然食品。
3 腐植酸的發(fā)展前景
腐植酸作為一種新型綠色環(huán)保水產(chǎn)飼料添加還以8%的速度遞增。腐植酸用于水產(chǎn)養(yǎng)殖,目前在國內(nèi)報道還不多見,作為天然活性物質(zhì),可以在一定范圍內(nèi)代替抗生素,用作防病藥劑。發(fā)展腐植酸具有廣闊的市場前景。腐植酸行業(yè)存在的問題:如生產(chǎn)規(guī)模小,技術(shù)相對落后,質(zhì)量不穩(wěn)定,各企業(yè)技術(shù)力量薄弱,開發(fā)和應(yīng)用研究不夠,因此制約著這一行業(yè)的發(fā)展。腐植酸所具有的奇特功效,其機理還不甚了解,有待進一步研究,以期提高腐植酸更廣的應(yīng)用空間和應(yīng)用價值。 |
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