用微藻撐起水產養殖產業 以文蛤養殖為例談微藻培養與應用

濾食性的文蛤從幼苗到長成都是以微藻為主食,一般以養殖池培養藻水後再餵食文蛤。
文.圖/周芷儀 行政院農業委員會水產試驗所東港生技研究中心助理研究員 吳豐成 行政院農業委員會水產試驗所東港生技研究中心主任

微藻養殖起源於貝苗培育,許多試驗成果皆顯示,混合微藻育苗成果較單一藻種高。不同的微藻有不同特性及營養成分,投餵文蛤時則有不同效果,混合使用多種微藻培育貝類常有較佳的養殖成效,應改變單藻種養殖文蛤會有最佳成效的迷思!

在水產養殖中,美味的文蛤是臺灣西南部沿海重要的海水食用性經濟貝類,而濾食性的文蛤從幼苗到長成都是以微藻為主食,因此維持水中適當的微藻含量,對文蛤的成長尤為重要。養殖文蛤常用的微藻有角毛藻、等鞭金藻(Isochrysis galbana)及擬球藻(Nannochloropsis oceanica)等,在文蛤幼苗期主要以角毛藻和等鞭金藻來培養文蛤,角毛藻能提供文蛤外殼生長所需的鈣與矽,而富含長鏈不飽和脂肪酸(highly unsaturated fatty acid, HUFA)的等鞭金藻則能促進文蛤成長及活存。隨著文蛤漸漸長大,能濾食的微藻種類也越來越多,除了以角毛藻及海鏈藻等矽藻為主食外,也會攝食周氏扁藻(Tetraselmis chui)和擬球藻。周氏扁藻富含蛋白質,可促進文蛤成長;擬球藻方便培養,對環境適應力強,既容易生產也便於應用。此兩種藻最適合額外培養,再添加進文蛤池中作為微藻不足時的重要補給餌料。

微藻保存與擴增培養

微藻自然生長會隨著培養環境變動與季節更替產生消長,不同的藻種在同一培養池中會競爭營養鹽及生長空間,所以在多種藻類混養時,不易培養目標藻種,且會出現水色變淡、水中藻含量減少的情形;反觀單種微藻培養只要提供適合的養殖環境,就能順利且方便地擴大培養。另一方面,單種微藻培養因為藻種單純也利於長時間保種,以備不時之需。為了能穩定培養所需的目標微藻,建立微藻保存且單種微藻培養是微藻增殖應用的基礎。

單種微藻保存必須先測定各微藻株對保種環境的需求,再依微藻特性建置標準化保種條件,為後續研究及應用奠定基礎。本文列舉文蛤養殖產業常用微藻種類的保種條件,在微藻最適溫度及光照保存條件試驗結果(表一)顯示,等鞭金藻最適保存條件為溫度20℃和光合作用有效光照度100 umol/m2/s;牟氏角毛藻(Chaetoceros gracilis)最適保存條件為20℃和50 umol/m2/s;周氏扁藻最適保存條件為25℃和50 umol/m2/s;擬球藻最適保存條件為25℃及100 umol/m2/s。在微藻最適保存鹽度試驗(表二)顯示,等鞭金藻在30 PSU的海水中保存最佳;周氏扁藻可適應30~35 PSU的鹽度;牟氏角毛藻及擬球藻在海水鹽度25~35 PSU之間,成長表現無統計上的差異。在適當培養環境下,各株微藻於室內環境培養期間打氣或添加微量二氧化碳,皆可促進微藻細胞增生。各種微藻有不同的保種需求及藻株特性,為妥善保存不同特性的微藻,需依種原特性保種與培養,以利後續養殖文蛤時可有效提供目標微藻,促進產業對微藻的應用。

等鞭金藻(Isochrysis galbana)

周氏扁藻(Tetraselmis chui)。
擬球藻(Nannochloropsis oceanica)。

微藻的繁生,和環境條件有密切的關係,水中自然產生的微藻有區域性及季節性的變化。在適當培養環境下,各株微藻在室外培養的增長表現皆優於室內培養,故以室內保種搭配室外擴培的操作模式,可提供最佳質量的餌藻,並維持微藻穩定生產。實驗顯示,擬球藻及周氏扁藻對環境的接受度較廣,在多種環境下皆可有效穩定培養,適合在戶外擴培;等鞭金藻對環境變化較為敏感,對環境要求為高光照及低溫,在春季戶外培養或通風處培養較佳,並需定期進行室內微藻保種,以有效增加藻種使用穩定性;角毛藻對溫度較為敏感,提供低光照並在較高溫處培養可快速獲得優良又大量的藻體,依藻種培養狀況約每5天可取用一次,每次取用量可至60%,留下優良藻體持續培養能促進藻細胞增長,可以最快時間提供養殖使用。

單種微藻在室內靜置培養保種。

各類微藻投餵文蛤的效果

不同藻類對溫度、光照等環境因子的耐性不同。自然水域中,大型藻生長會與微藻競爭水中營養鹽,而文蛤主食即為水中微藻,所以當微藻於戶外池塘培養時,若遇冬季水溫偏低等天候因素或池水中營養鹽不足,微細藻類常無法穩定且大量培養與供應,從而降低文蛤育苗的成功率及拖長育苗時間,甚至出現文蛤肉質稀少或空殼化的情形,因此文蛤養殖中餌料微藻供應充足與否,對文蛤養殖成效有著關鍵性的影響。為改善文蛤養殖常遇到餌藻供應不足的問題,深入了解水中餌料微藻濃度及種類對文蛤攝食的影響,進而建立穩定餌藻供應程序,掌握文蛤攝食與微藻培養的平衡養殖關係,是文蛤產業非常重要的一環。

文蛤對微藻的濾食,受進水率、水中微藻種類及藻濃度等因素影響。以不同濃度的微藻投餵文蛤,測定文蛤對各株微藻可接受的最適投餵濃度試驗中,以微藻投餵後文蛤不會產生擬糞(pseudofaeces)為基準,結果顯示,等鞭金藻最適投餵濃度為30萬細胞/毫升,牟氏角毛藻是10萬細胞/毫升,周氏扁藻是10萬細胞/毫升,擬球藻為70萬細胞/毫升。

我們藉由各種微藻的最適投餵濃度分別來培養文蛤,經過一個月的生長測試結果(表三),以每天投餵等鞭金藻30萬個細胞/毫升的微藻濃度飼餵文蛤,

可得最佳增重(33.46%)及特殊成長率(specific growth rate, SGR:0.96);牟氏角毛藻投餵文蛤的成長表現次之,得增重13.49%及特殊成長率0.42;投餵周氏扁藻的成長表現較差,增重為2.47%及特殊成長率為0.08。

以不同頻度投餵等鞭金藻或牟氏角毛藻進行文蛤養殖試驗的結果顯示(表三),每天投餵一次的增重與特殊成長率皆優於每天投餵二次,且以牟氏角毛藻每天投餵二次還會降低文蛤的活存率,由每天投餵一次100%的活存率下降至93.33%,由此可見文蛤投餵的餌藻濃度及種類對文蛤活存及成長都有重大影響。

微藻應用於養殖業的趨勢

在臺灣,微藻生產分工的情況並不普遍,育苗場或養成場的場主,除了要負責原本養殖場例行工作外,仍需同時進行微藻生產等餌料生物整備工作,工作量非常大。而東南亞較大規模的繁養殖場,大多以清楚分工、專人負責的模式進行微藻生產,以專人室內方式培養藻類,穩定控制溫度、光線等培養條件,有效減少空氣中的汙染物落入池中汙染藻類,能大量且穩定地生產微藻。所以臺灣養殖業對微藻生產應依養殖需求、執行能力及分工配合等影響因子,建立可適當管控的微藻培養流程,將是臺灣水產繁殖產業進一步升級的重要因素,前景值得期待。

擬球藻的戶外培養。

更多文章請見《豐年雜誌》2020年12月號