افزایش کیفت آب محیط پرورش با به کارگیری باکتری های Dyadobacter sp. (no. 68) و Janthinobacterium sp. (no. 100) و مقایسه شاخص های خون شناسی در یک سازگان پرورش ماهی قزل آلای رنگین کمان (Oncorhynchus mykiss)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

2 گروه زیست شناسی و مهندسی زیست شناسی، دانشگاه صنعتی چالمرز، گوتنبرگ، سوئد

چکیده

باکتری­ های تجزیه­ کننده آمونیاک و نیتریت می ­توانند منجر به افزایش کارایی سیستم مدار بسته پرورش ماهی گردند. باکتری­ های هتروترف تجزیه ­کننده آمونیاک و نیتریت در کنار گونه ­های اتوتروف از اهمیت زیادی برخوردارند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی استفاده از دو سویه باکتری تجزیه­ کننده آمونیاک  Dyadobacter sp .(no. 68) و نیتریت Janthinobacterium sp.(no. 100) در سیستم پرورش قزل­ آلای رنگین ­کمان بود. این دو نوع باکتری با رقت  109×8cfu  (A) در میلی ­لیتر به­ میزان 1000 میلی­ لیتر به مخازن 400 لیتری حاوی 50 قطعه قزل ­آلای رنگین­ کمان 3/89±50/65 گرمی منتقل شدند، یک تیمار نیز به­ عنوان گروه شاهد (C) درنظر گرفته شد (تعداد=3). پس از 10 روز شاخص ­های خون­ شناسی و کیفی آب در سیستم پرورشی ماهی قزل ­آلای رنگین­ کمان مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان غلظت آمونیاک غیریونیزه در گروه آزمایشی حاوی این دو نوع باکتری کم ­تر و نیتریت و نیترات در این گروه بیش ­تر از گروه شاهد بود. هم ­چنین شاخص ­های خون­  شناسی در گروه A نسبت به شروع آزمایش، تغییرات زیادی نداشت، این درحالی بود که در گروه شاهد شاخص ­های خون­ شناسی کاهش یافت. با توجه به آزمایش ­های اخیر نتیجه ­گیری می ­شود می­ توان از باکتری Dyadobacter sp. (no. 68) و  Janthinobacterium sp. (no.100)جهت کاهش آمونیاک غیریونیزه و نیتریت در سیستم پرورش قزل­ آلای رنگین­ کمان استفاده کرد. هم­ چنین این سویه ها با توجه به کاهش آمونیاک غیریونیزه و نیتریت در محیط پرورشی قزل­ آلای رنگین ­کمان می ­تواند منجر به افزایش بازده پرورشی با بهبود کیفیت محیط پرورشی با تاثیر روی شرایط فیزیولوژیک ماهی قزل­ آلای رنگین­ کمان شوند.

کلیدواژه‌ها


  1. رفیعی، غ.، 1396. تنظیم نسبت ­های مختلف کربن به نیتروژن ورودی به سازگان مدار بسته پرورش از طریق غذا و ملاس برای تولید بیوفلاک و بررسی شاخص ­های رشد ماهی فیتوفاگ و کیفیت آب. مجله محیط زیست جانوری. دوره 10، شماره 3، صفحات 199 تا 206.
  2. Ackerman, P.A.;  Wicks, B.J.;  Iwama, G.K. and Randall, D.J., 2006. Low Levels of Environmental Ammonia Increase Susceptibility to Disease in Chinook Salmon Smolts. Physiological and Biochemical Zoology. Vol. 79, pp: 695-707.
  3. Allen, M.A., 2014. Analysis of a Bacterial Nitrification Community in Lake Superior Enrichment Cultures. Bowling Green State University.
  4. Campbell, T. and Murru, F., 1990. An Introduction to Fish Hematology. Compendium on Continuing Education for the Practicing Veterinarian. Vol. 12, pp: 525-532.
  5. Chaturvedi, P.; Reddy, G. and Shivaji, S., 2005. Dyadobacter Hamtensis Sp. Nov., from Hamta Glacier, Located in the Himalayas, India. International journal of systematic and evolutionary microbiology. Vol. 55, pp: 2113-2117.
  6. Chen, J.;  Han, Y.;  Wang, Y.;  Gong, B.;  Zhou, J. and Qing, X., 2016. Start-up and Microbial Communities of a Simultaneous Nitrogen Removal System for High Salinity and High Nitrogen Organic Wastewater Via Heterotrophic Nitrification. Bioresource technology. Vol. 216, pp: 196-202.
  7. Chen, Q. and Ni, J., 2012. Ammonium Removal by Agrobacterium Sp. Lad9 Capable of Heterotrophic Nitrification–Aerobic Denitrification. Journal of bioscience and bioengineering. Vol. 113, pp: 619-623.
  8. Clark, C. and Schmidt, E., 1966. Effect of Mixed Culture on Nitrosomonas Europaea Simulated by Uptake and Utilization of Pyruvate. Journal of bacteriology. Vol. 91, pp:  367-373.
  9. Cohen, Y., 2001. Biofiltration–the Treatment of Fluids by Microorganisms Immobilized into the Filter Bedding Material: A Review. Bioresource technology. Vol. 77, pp: 257-274.
  10. Dawson, V.K., 1979. Ethyl-P-Aminobenzoate (Benzocaine): Efficacy as an Anesthetic for Five Species of Freshwater Fish: Department of the Interior, Fish and Wildlife Service.
  11. Decamp, O.;  Conquest, L.;  Forster, I. and Tacon, A., 2002. The Nutrition and Feeding of Marine Shrimp within Zero-Water Exchange Aquaculture Production Systems: Role of Eukaryotic Microorganisms. Mirage. pp: 79-86.
  12. Ding, Z.;  Kong, Y.;  Zhang, Y.;  Li, J.;  Cao, F.;  Zhou, J. and Ye, J., 2017. Effect of Feeding Frequency on Growth, Body Composition, Antioxidant Status and Mrna Expression of Immunodependent Genes before or after Ammonia-N Stress in Juvenile Oriental River Prawn, Macrobrachium Nipponense. Fish & shellfish immunology. Vol. 68, pp: 428-434.
  13. Domeignoz-Horta, L.A.;  Putz, M.;  Spor, A.;  Bru, D.;  Breuil, M.-C.;  Hallin, S. and Philippot, L., 2016. Non Denitrifying Nitrous Oxide-Reducing Bacteria-an Effective N2o Sink in Soil. Soil biology and Biochemistry. Vol. 103, pp: 376-379.
  14. FAO. 2011. Cultured Aquatic Species Information Programme Oncorhynchus mykiss (Walbaum, 1792): Fisheries and Aquaculture Department. 
  15. Franco-Nava, M., 2003. Origine, Devenir Et Contrôle De La Matière Particulaire Dans Les Élevages De Poissons Marins En Système Recyclé. Thèse de Doctorat Halieutique, Ensa Rennes.
  16. Grant, K.R., 2015. Fish Hematology and Associated Disorders. Veterinary Clinics: Exotic Animal Practice. Vol. 18, pp: 83-103.
  17. Hesser, E.F., 1960. Methods for Routine Fish Hematology. The Progressive Fish-Culturist. Vol. 22, pp: 164-171.
  18. Kalbassi, M.R.; Abdollahzadeh, E. and Salari-Joo, H., 2013. A Review on Aquaculture Development in Iran. Ecopersia. Vol. 1, pp: 159-178.
  19. Kim, S.J.;  Shin, S.C.;  Hong, S.G.;  Lee, Y.M.;  Lee, H.;  Lee, J.;  Choi, I.G. and Park, H., 2012. Genome Sequence of Janthinobacterium sp. Strain Pamc 25724, Isolated from Alpine Glacier Cryoconite. 
  20. Kroupova, H.; Machova, J. and Svobodova, Z., 2005. Nitrite Influence on Fish: A Review. Veterinarni Medicina Praha. Vol. 50, pp: 461.
  21. Lewis Jr, W.M. and Morris, D.P., 1986. Toxicity of Nitrite to Fish: A Review. Transactions of the American fisheries society. Vol. 115, pp: 183-195.
  22. Liang, Z.;  Liu, R.;  Zhao, D.;  Wang, L.;  Sun, M.;  Wang, M. and Song, L., 2016. Ammonia Exposure Induces Oxidative Stress, Endoplasmic Reticulum Stress and Apoptosis in Hepatopancreas of Pacific White Shrimp (Litopenaeus Vannamei). Fish & shellfish immunology. Vol. 54, pp: 523-528.
  23. Martínez‐Córdova, L.R.;  Emerenciano, M.;  Miranda Baeza, A. and Martínez‐Porchas, M., 2015. Microbial Based Systems for Aquaculture of Fish and Shrimp: An Updated Review. Reviews in Aquaculture. Vol. 7, pp: 131-148.
  24. Neissi, A.;  Rafiee, G.;  Farahmand, H.;  Rahimi, S. and Mijakovic, I., 2020. Cold-Resistant Heterotrophic Ammonium and Nitrite Removing Bacteria Improve Conditions for Aquaculture of Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss). Microbial Ecology. Unpublished.
  25. Photphisutthiphong, Y. and Vatanyoopaisarn, S., 2019. Dyadobacter and Sphingobacterium Isolated from Herbivore Manure in Thailand and Their Cellulolytic Activity in Various Organic Waste Substrates. Agriculture and Natural Resources. Vol. 53, pp: 89-98.
  26. Rafiee, G. and Saad, C.R., 2010. The Effect of Natural Zeolite (Clinoptiolite) on Aquaponic Production of Red Tilapia (Oreochromis sp.) and Lettuce (Lactuca Sativa Var. Longifolia), and Improvement of Water Quality. Journal of Agricultural Science and Technology. Vol. 8, pp: 313-322.
  27. Ren, H.;  Li, J.;  Li, J.;  Liu, P.;  Liang, Z. and Wu, J., 2015. Transcript Profiles of Mitochondrial and Cytoplasmic Manganese Superoxide Dismutases in Exopalaemon Carinicauda under Ammonia Stress. Chinese Journal of Oceanology and Limnology. Vol. 33, pp: 714-724.
  28. Robertson, L.;  Cornelisse, R.;  De Vos, P.;  Hadioetomo, R. and Kuenen, J., 1989. Aerobic Denitrification in Various Heterotrophic Nitrifiers. Antonie van Leeuwenhoek. Vol. 56, pp: 289-299.
  29. Soivio, A.;  Nyholm, K. and Huhti, M., 1977. Effects of Anaesthesia with Ms 222, Neutralized Ms 222 and Benzocaine on the Blood Constituents of Rainbow Trout, Salmo Gairdneri. Journal of Fish Biology. Vol. 10, pp: 91-101.
  30. Su, J.J.;  Yeh, K.S. and Tseng, P.W., 2006. A Strain of Pseudomonas Sp. Isolated from Piggery Wastewater Treatment Systems with Heterotrophic Nitrification Capability in Taiwan. Current microbiology. Vol. 53, pp: 77-81.
  31. Stephen, J.R.;  McCaig, A.E.;  Smith, Z.;  Prosser, J.I. and Embley, T.M., 1996. Molecular Diversity of Soil and Marine 16s Rrna Gene Sequences Related to Beta-Subgroup Ammonia-Oxidizing Bacteria. Applied and Environmental Microbiology. Vol. 62, pp: 4147-4154.
  32. Shivaji, S.;  Ray, M.;  Kumar, G.S.;  Reddy, G.;  Saisree, L. and Wynn-Williams, D., 1991. Identification of Janthinobacterium Lividum from the Soils of the Islands of Scotia Ridge and from Antarctic Peninsula. Polar biology. Vol. 11, pp: 267-271.
  33. Shoemaker, W.R.;  Muscarella, M.E. and Lennon, J.T., 2015. Genome Sequence of the Soil Bacterium Janthinobacterium sp. Kbs0711. Genome Announc. Vol. 3, pp: 615-689.
  34. Smith, H.J.;  Foreman, C.M.;  Akiyama, T.;  Franklin, M.J.;  Devitt, N.P. and Ramaraj, T., 2016. Genome Sequence of Janthinobacterium sp. Cg23_2, a Violacein Producing Isolate from an Antarctic Supraglacial Stream. Genome Announc. Vol. 4, pp: 1415-1468.