吉富罗非鱼（Oreochromis niloticus）在以水生杂草凤眼蓝（Eichhornia crassipes）为补充的生物絮团系统中的生长性能：一种可持续的“变废为宝”方法

《Aquaculture Reports》：Growth performance of GIFT tilapia ( Oreochromis niloticus) in biofloc system supplemented with aquatic weed, Eichhornia crassipes: A sustainable waste-to-wealth approach

　　

摘要 为满足日益增长的需求、解决贫困、饥饿和营养不良问题，快速扩张的水产养殖系统必须采用环境可持续且管理良好的技术来强化和扩大生产。本研究重点利用入侵性水生大型植物凤眼蓝（Eichhornia crassipes）的不同部位作为生物絮团技术（BFT）中的碳源，并探讨在接种物制备过程中添加酵母是否影响吉富罗非鱼（GIFT strain）的生长性能、饲料利用率和存活率。将健康的吉富罗非鱼鱼苗以10尾/缸的密度放养，使用六种生物絮团处理（OS、OL、OM、YS、YL、YM）及清水对照组（Control）进行90天养殖。结果显示，基于凤眼蓝的BFT在总增重（TWG）和日增量（DI）方面表现更优，其中仅使用茎部（OS）的处理组效果最为突出（p < 0.05）。OS组在蛋白质效率比（PER）和饲料转化率（FCR）方面也有显著改善（p < 0.05）。与对照组相比，基于凤眼蓝的BFT养殖的鱼肉成分中蛋白质和脂肪含量更高。此外，所有BFT处理组的生化指标和血液参数均较对照组有显著改善。研究发现，添加酵母并无显著效果，所有处理组的吉富罗非鱼生长性能和存活率均相似（p > 0.05）。除天冬氨酸氨基转移酶（AST）活性外（p < 0.05），所有添加酵母的处理组与OS组相比，消化酶和肝脏酶活性均相似。总体结果表明，凤眼蓝的不同部位可作为BFT的有效碳源，带来更好的生长、饲料指数、消化酶活性、血液参数和近似组成。水葫芦的零成本、广泛可得和生态友好特性为水产养殖户提供了显著优势，同时还能减轻其他不利环境影响。本研究验证了可持续且成本效益高的罗非鱼养殖实践，并有助于解决入侵物种凤眼蓝的控制问题。

论文解读

研究背景与意义

面对全球人口增长对蛋白质需求的激增，水产养殖业亟需在有限土地与水资源约束下实现增产，同时规避传统养殖的污染风险。生物絮团技术（Biofloc Technology, BFT）作为一种环境友好型高密度养殖模式，通过微生物群落将水体中的残饵、粪便等含氮废物转化为可被鱼类摄食的菌体蛋白（即生物絮团），从而实现近乎零换水的循环养殖。该技术的核心在于维持适宜的碳氮比（C/N），以驱动异养细菌同化氨氮，而碳源的成本与可获得性是决定BFT经济性的关键。

与此同时，凤眼蓝（Eichhornia crassipes，俗称水葫芦）作为全球最具侵略性的水生杂草之一，因其极强的繁殖能力堵塞河道、耗尽水体溶氧，造成了严重的生态与经济问题。然而，其高碳水化合物含量（约46.65%）使其具备成为低成本甚至零成本碳源的潜力。此前研究多聚焦于农业副产物，而系统评估凤眼蓝不同器官（茎、叶）作为碳源，并联合酵母（作为益生菌与酶制剂）探究其对鱼类健康影响的研究尚属空白。因此，本研究旨在探索一种“以害为利”的可持续路径：既为吉富罗非鱼（GIFT tilapia）养殖提供高效碳源，又为治理入侵物种提供资源化解决方案。

关键技术方法概述

研究人员在印度科钦大学工业渔业学院进行了为期90天的实验。选用初始体重约5.61 g的吉富罗非鱼苗，在21个100 L的FRP（纤维增强塑料）缸中设置了7种处理（含清水对照），每组3重复。实验核心处理包括：仅凤眼蓝茎（OS）、仅叶（OL）、茎叶混合（OM），以及对应添加酵母的YS、YL、YM组。系统以商业饲料（CP 30%）投喂，并通过添加凤眼蓝粉末维持C/N比为15:1。研究监测了水体理化指标（TAN、NO??-N等）、鱼类生长性能（SGR、FCR）、体成分、血清应激指标（皮质醇、葡萄糖）及消化代谢酶活性，采用ANOVA进行统计分析。

研究结果分析

3.1 水体质量变化

所有BFT处理组均成功维持了良好的水质环境。与需要每日换水20%的清水对照组相比，基于凤眼蓝的BFT系统能有效控制总氨氮（TAN）、亚硝酸氮（NO??-N）和硝酸氮（NO??-N）的积累，各处理组间无显著差异。这表明凤眼蓝作为碳源，能够有效促进异养细菌对氨氮的转化，维持水体氮循环的稳定，且其效果不依赖于酵母的添加。

3.2 生长性能与饲料利用

在生长指标上，BFT组整体优于对照组，其中OS（仅茎）处理表现最佳，其总增重（TWG）、日增量（DI）和特定生长率（SGR）均显著最高（p < 0.05）。在饲料利用方面，OS组的饲料转化率（FCR）显著降低，蛋白质效率比（PER）显著提高，说明凤眼蓝茎部碳源更利于鱼类对饲料蛋白的利用。一个关键的发现是，添加酵母（YS、YL、YM）并未对鱼的生长性能和存活率产生显著影响（p > 0.05），提示在本实验条件下，酵母的益生作用并不明显，凤眼蓝碳源本身已能满足鱼类生长需求。

3.3 鱼体与絮体成分

BFT养殖的罗非鱼在肌肉营养成分上发生了积极变化。实验组鱼体的粗蛋白和粗脂肪含量均高于对照组，表明生物絮团不仅作为饲料补充，还提升了鱼肉的营养价值。对生物絮团本身的成分分析显示，其含有丰富的蛋白质和脂肪，证实了微生物蛋白的成功合成，鱼类通过摄食絮体获得了额外的营养补充。

3.4 血清生化与应激指标

血液学分析表明，BFT组鱼类的血清皮质醇（应激激素）水平显著低于对照组，而血糖水平保持稳定。这一结果从生理层面证实，在优化的凤眼蓝BFT系统中，鱼类并未处于应激状态，系统的养殖环境对鱼体是安全的。

3.5 消化与代谢酶活性

在消化酶方面，除YS组的淀粉酶活性略高外，各BFT处理组的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性整体相似，且酵母添加组与OS组无显著差异。在肝脏代谢酶方面，所有添加酵母的处理组（YS、YL、YM）的天冬氨酸氨基转移酶（AST）活性均显著高于OS组，这可能暗示酵母的添加对肝脏代谢产生了一定影响，但其生物学意义需进一步评估。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）的活性在BFT组中表现正常，表明鱼体抗氧化系统功能良好。

3.6 血液学参数

红细胞（RBC）、血红蛋白（Hb）、血细胞比容（Ht）等血液学指标在BFT组与对照组间无显著差异，且所有值均处于罗非鱼正常生理范围内。这进一步佐证了凤眼蓝BFT系统不会导致鱼类出现贫血或生理机能障碍。

讨论与结论

讨论要点：本研究证实了凤眼蓝，特别是其茎部（OS），是吉富罗非鱼BFT养殖的高效碳源。其优势在于不仅能维持优良水质，还能直接提升鱼体的生长速度和饲料转化效率，改善鱼肉品质。酵母添加效果的“不显著”是一个值得关注的发现，它可能意味着在成熟的BFT系统中，额外的益生菌补充并非总是必要，或者本实验的酵母菌株与罗非鱼-BFT微生态系统的互作效应有限。此外，利用入侵植物作为碳源，实现了“一石二鸟”的环境效益：既降低了养殖成本（碳源零成本），又为控制凤眼蓝泛滥提供了资源化利用途径。

研究结论（译文）：

总体结果表明，凤眼蓝（E. crassipes）的不同部位可作为生物絮团技术（BFT）的有效碳源，能够改善吉富罗非鱼的生长性能、饲料指数、消化酶活性、血液参数和体成分。水葫芦的零成本、广泛可得和生态友好特性为水产养殖户提供了显著优势，同时还能减轻该入侵物种对环境的不利影响。本研究证实了可持续且成本效益高的罗非鱼养殖实践是可行的。